2.2.2 第1课时 直线的点斜式方程与斜截式方程-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(人教B版)
2026-09-30
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教辅
摘要:
本讲义聚焦直线的点斜式方程与斜截式方程核心知识点,前承直线倾斜角和斜率概念,后续为其他直线方程形式学习奠定基础,通过思考问题、知识梳理、即时练构建从概念理解到初步应用的学习支架。
以射击瞄准情境导入,培养用数学眼光观察现实世界的意识,通过“过点与斜率确定直线”的推理过程发展数学思维,结合三角形面积等实际问题强化数学语言表达,课中互动思考助教师高效授课,课后练习题与总结帮学生查漏补缺。
内容正文:
2.2.2 直线的方程
第1课时 直线的点斜式方程与斜截式方程
新课导入
学习目标
射击运动员在进行射击训练时,要掌握两个动作要领:一是托枪的手要非常稳,二是眼睛要瞄准目标的方向.若把子弹飞行的轨迹看作一条直线,并且运动员达到了上述的两个动作要求,试从数学角度分析子弹是否会命中目标.
1.掌握直线点斜式方程的形式、特点及适用范围.
2.了解斜截式方程与点斜式方程的关系.
3.掌握直线的斜截式方程,并会利用斜截式方程解决有关问题.
4.理解截距的含义.
思考1 在平面内,过点P0(x0,y0)的直线有多少条?
[提示] 无数条.
思考2 在平面内,斜率为k的直线有多少条?
[提示] 无数条.
思考3 在平面内,过点P0(x0,y0)且斜率为k的直线有多少条?
[提示] 有且只有一条.
[知识梳理]
1.一般地,如果直线l上点的坐标都是方程F(x,y)=0的解,而且以方程F(x,y)=0的解为坐标的点都在直线l上,则称F(x,y)=0为直线l的方程,而直线l称为方程F(x,y)=0的直线.
2.定义:如图1所示,直线l过定点P(x0,y0),斜率为k,则把方程y-y0=k(x-x0)称为直线l的点斜式方程.
如图2所示,过定点P(x0,y0),倾斜角是90°的直线没有点斜式方程,其方程为x-x0=0或x=x0.
[即时练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.
(1)经过点P(1,1)的直线都可以用y-1=k(x-1)表示.( )
(2)y轴所在直线的方程为x=0.( )
(3)y轴所在直线的方程为y=0.( )
(4)直线y-3=k(x+1)恒过定点(-1,3).( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.过点P(5,2)且斜率为-1的直线的点斜式方程为( )
A.y=-x+7 B.y-2=-(x-5)
C.y+2=-(x+5) D.y-5=-(x-2)
解析:选B.过点P(5,2)且斜率为-1的直线的点斜式方程为y-2=-(x-5).故选B.
3.将直线y=x绕点(1,1)顺时针旋转75°得到的直线的点斜式方程是________________.
解析:因为直线y=x的斜率为1,所以其倾斜角为45°.将其顺时针旋转75°,所得直线的倾斜角为45°-75°+180°=150°,所以所求直线的斜率为tan 150°=-.所以所求直线的点斜式方程为y-1=-(x-1).
答案:y-1=-(x-1)
4.已知直线过点A(-2,3),且倾斜角的正弦值为,则此直线的点斜式方程为_____________________________.
解析:记直线倾斜角为α,由题知sin α=,α∈[0,π),
所以cos α=±=±,所以k=tan α==±,则直线的点斜式方程为y-3=±(x+2).
答案:y-3=±(x+2)
(1)用点斜式方程求直线的方程,首先要确定直线的斜率和直线上一个点的坐标.注意在斜率存在的条件下,才能用点斜式表示直线的方程.
(2)已知两点坐标求直线的方程,可以先求斜率,再用点斜式方程求直线的方程.
思考 在平面内,过点P0(0,b)且斜率为k的直线方程如何表示?
[提示] y-b=kx.
[知识梳理]
1.一般地,当直线l既不是x轴也不是y轴时:若l与x轴的交点为(a,0),则称l在x轴上的截距为a;若l与y轴的交点为(0,b),则称l在y轴上的截距为b.一条直线在y轴上的截距简称为截距.
2.定义:如图所示,直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b),则方程y=kx+b称为直线l的斜截式方程.
[例1] 求满足下列条件的直线的方程.
(1)斜率为2,在y轴上的截距为-1;
(2)倾斜角为直线y=x+1的倾斜角的一半,在y轴上的截距为-2;
(3)倾斜角为60°,在y轴上的截距为3.
【解】 (1)由题意得k=2,b=-1,由斜截式得直线方程为y=2x-1.
(2)因为直线y=x+1的斜率为,
所以其倾斜角为60°,故所求直线的倾斜角为30°,所以k=tan 30°=.又b=-2,所以直线方程为y=x-2.
(3)因为直线的倾斜角为60°,所以其斜率k=tan 60°=.又b=3,所以所求直线方程为y=x+3.
(1)求直线的斜截式方程只要分别求出直线的斜率和在y轴上的截距,代入方程即可.
(2)当斜率和截距未知时,可结合已知条件,先求出斜率和截距,再写出直线的斜截式方程.
[跟踪训练1] (1)(2026·哈尔滨期中)直线y=-x+2的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.由题知,直线y=-x+2的斜率为-,记倾斜角为α,则tan α=-,
因为α∈[0,π),所以α=.
(2)已知直线l在y轴上的截距为2,且直线l的一个方向向量为a=(1,2),则直线l的方程是________.
解析: 因为直线l的一个方向向量为a=(1,2),则该直线的斜率为k==2,
又因为直线l在y轴上的截距为2,故该直线的方程为y=2x+2.
答案:y=2x+2
应用点 直线点斜式和斜截式方程的应用
[例2] 已知直线l经过点P(4,1),且与两坐标轴在第一象限围成的三角形的面积为8,则直线l的点斜式方程为________.
【解析】 设所求直线l的点斜式方程为y-1=k(x-4)(k<0),
当x=0时,y=1-4k;
当y=0时,x=4-.
由题意,得×(1-4k)×=8.
解得k=-.
所以直线l的点斜式方程为
y-1=-(x-4).
【答案】 y-1=-(x-4)
母题探究 本例中将条件“且与两坐标轴在第一象限围成的三角形面积为8”改为“且过第一、二、三象限”,则该直线斜率k的取值范围为________.
解析:由题设直线l的点斜式方程为y-1=k(x-4)(k>0).
当x=0时,y=1-4k;
当y=0时,x=4-,
由题意知解得0<k<,
故斜率k的取值范围是.
答案:
(1)由直线方程可以确定直线的位置,计算与坐标轴交点的坐标,求解多边形的面积以及解决夹角和距离等问题.
(2)采用“待定系数法”求直线方程,先设出参数,再利用条件求参数.
[跟踪训练2] 直线l过P(3,4),与x轴正半轴交于A点,与y轴正半轴交于B点,O为坐标原点.则直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值为________.
解析:根据题意,直线l的斜率一定存在,设直线l的斜率为k(k<0),
因为直线l过点P(3,4),则直线l的方程为y-4=k(x-3),
令x=0,可得y=4-3k;
令y=0,可得x=3-,
直线l在x轴和y轴上的截距分别为3-和4-3k,且k<0,
则3-+4-3k=7+(-3k)+≥7+2 =7+4,
当且仅当-3k=-,即k=-时,等号成立,所以直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值为7+4.
答案:7+4
1.(教材P89 T4改编)若直线l的斜率为-,在y轴上的截距为-1,则l的方程为( )
A.y=-(x+1) B.y=-(x-1)
C.y=-x-1 D.y=-x+1
解析:选C. 斜率为-,在y轴上的截距为-1的直线l的方程为y=-x-1.
2.经过点(-1,1),且斜率是直线y=x-2的斜率的2倍的直线方程是( )
A.x=-1
B.y=1
C.y-1=(x+1)
D.y-1=2(x+1)
解析:选C.由题意知所求直线斜率为,故由点斜式知所求直线方程为y-1=(x+1).
3.(教材P90练习BT5改编)已知直线l过点P(2,1),且直线l的法向量为v=(1,-4),则直线l的点斜式方程为________________.
解析:因为直线l的法向量为v=(1,-4),所以直线l的方向向量为a=(4,1),即直线l的斜率为,又直线l过点P(2,1),所以直线l的点斜式方程为y-1=(x-2).
答案:y-1=(x-2)
4.直线l的斜率为3且它在y轴上的截距为-3.则直线l与两坐标轴所围成的三角形的面积为________.
解析:因为直线l的斜率为3且它在y轴上的截距为-3,
由斜截式得直线l的方程为y=3x-3.
在y=3x-3中,令y=0,即3x-3=0,解得x=1,即直线l与x轴的交点坐标为(1,0),
则直线l与两坐标轴所围成的三角形的面积为S=×1×|-3|=.
答案:
1.已学习:直线的点斜式方程及直线的斜截式方程.
2.须贯通:点斜式方程表示直线的前提条件是该直线的斜率存在,且过已知点;斜截式方程表示直线时,必须已知斜率及在y轴上的截距.
3.应注意:截距与距离的区别.
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