直线的点斜式截距式方程
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第6讲直线的方程新课标要求根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式)。
知识梳理1.直线的点斜式方程2.直线的斜截式方程3.直线的两点式方程和截距式方程4.线段的中点坐标公式若点P 1,P 2的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),设P (x ,y )是线段P 1P 2的中点,则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+x 22,y =y 1+y 22.5.直线的一般式方程6.直线的一般式与点斜式、斜截式、两点式、截距式的关系3.2.1 直线的点斜式方程名师导学【例1-1】(南京校级模拟)根据条件写出下列直线的点斜式方程: (1)过点A (-4,3),斜率k =3; (2)经过点B (-1,4),倾斜角为135°; (3)过点C (-1,2),且与y 轴平行; (4)过点D (2,1)和E (3,-4). 【分析】求直线的点斜式方程的思路【解答】 (1)由点斜式方程可知,所求直线方程为:y -3=3[x -(-4)].(2)由题意知,直线的斜率k =tan 135°=-1,故所求直线的方程为y -4=-(x +1).(3)∵直线与y 轴平行,斜率不存在,∴直线的方程不能用点斜式表示,由于直线上所有点的横坐标都是-1, 故这条直线的方程为x =-1. (4)∵直线过点D (2,1)和E (3,-4), ∴斜率k =-4-13-2=-5.由点斜式得y -1=-5(x -2).【变式训练1-1】(蜀山区校级月考)根据条件写出下列直线的点斜式方程: (1)经过点A (2,5),斜率是4; (2)经过点B (2,3),倾斜角是45°; (3)经过点C (-1,-1),与x 轴平行.【解析】 (1)由点斜式方程可知,所求直线方程为y -5=4(x -2); (2)∵直线的斜率k =tan 45°=1, ∴直线方程为y -3=x -2; (3)y =-1.【例2-1】(菏泽调研)根据条件写出下列直线的斜截式方程. (1)斜率为2,在y 轴上的截距是5; (2)倾斜角为150°,在y 轴上的截距是-2;(3)倾斜角为60°,与y 轴的交点到坐标原点的距离为3. 【分析】直线的斜截式方程的求解策略:(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.【解答】 (1)由直线方程的斜截式可知, 所求直线方程为y =2x +5.(2)∵倾斜角α=150°,∴斜率k =tan 150°=-33. 由斜截式可得方程为y =-33x -2. (3)∵直线的倾斜角为60°,∴其斜率k =tan 60°= 3.∵直线与y 轴的交点到原点的距离为3, ∴直线在y 轴上的截距b =3或b =-3. ∴所求直线方程为y =3x +3或y =3x -3.【变式训练2-1】(宁波校级月考)写出下列直线的斜截式方程: (1)直线斜率是3,在y 轴上的截距是-3; (2)直线倾斜角是60°,在y 轴上的截距是5; (3)直线在x 轴上的截距为4,在y 轴上的截距为-2.【解析】 (1)由直线方程的斜截式可知,所求方程为y =3x -3. (2)∵k =tan 60°=3,∴y =3x +5.(3)∵直线在x 轴上的截距为4,在y 轴上的截距为-2, ∴直线过点(4,0)和(0,-2). ∴k =-2-00-4=12,∴y =12x -2.【例3-1】(新华区校级期末)(1)当a 为何值时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行? (2)当a 为何值时,直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直?【分析】在解决有关直线位置关系的问题时,常常用到数形结合思想和待定系数法.数形结合思想是一种可使复杂问题简单化、抽象问题具体化的常用的数学思想方法.而待定系数法是解析几何中求直线方程或其他曲线方程的重要方法.【解答】(1)∵l 1∥l 2,∴a 2-2=-1, 又2a ≠2,解得a =-1.(2)∵l 1⊥l 2,∴4(2a -1)=-1,解得a =38.【变式训练3-1】(黄冈期末)求证:不论m 为何值,直线l :y =(m -1)x +2m +1总过第二象限. 【证明】 法一 直线l 的方程可化为y -3=(m -1)(x +2), ∴直线l 过定点(-2,3),由于点(-2,3)在第二象限,故直线l 总过第二象限. 法二 直线l 的方程可化为m (x +2)-(x +y -1)=0.令⎩⎪⎨⎪⎧x +2=0,x +y -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3. ∴无论m 取何值,直线l 总经过点(-2,3). ∵点(-2,3)在第二象限,∴直线l 总过第二象限.【变式训练3-2】(赤峰期末)是否存在过点(-5,-4)的直线l ,使它与两坐标轴围成的三角形的面积为5? 【解析】 假设存在过点(-5,-4)的直线l ,使它与两坐标轴围成的三角形的面积为5.由题意可知,直线l 的斜率一定存在且不为零,设直线的斜率为k (k ≠0),则直线方程为y +4=k (x +5),则分别令y =0,x =0,可得直线l 与x 轴的交点为(-5k +4k ,0),与y 轴的交点为(0,5k -4).因为直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积为5,所以12|-5k +4k |·|5k -4|=5,所以-5k +4k ·(5k -4)=±10,即25k 2-30k +16=0(无解)或25k 2-50k +16=0,所以k =85或k =25,所以存在直线l 满足题意,直线l 的方程为y +4=85(x +5)或y +4=25(x +5).名师导练A 组-[应知应会]1.(宣城期末)过点()3,2,斜率是23的直线方程是( ) A .243y x =+ B .223y x =+ C .230x y -=D .320x y -=【答案】C【解析】∵直线过点()3,2且斜率为23, 由直线方程的点斜式得:22(3)3y x -=-, 整理得:230x y -=. 故选C.2.(绵阳期末)已知直线的方程是y +2=-x -1,则( ) A .直线经过点(-1,2),斜率为-1 B 直线经过点(2,-1),斜率为-1 C .直线经过点(-1,-2),斜率为-1 D .直线经过点(-2,-1),斜率为1【答案】C【解析】方程可化为y -(-2)=-[x -(-1)],所以直线过点(-1,-2),斜率为-1.选C. 3.(上饶期末)直线y =3(x -3)的斜率与在y 轴上的截距分别是( ) A .3,3 B .3,-3 C .3,3 D .-3,-3 【答案】B【解析】由直线方程知直线斜率为3,令x =0可得在y 轴上的截距为y =-3.故选B. 4.(通州区期末)直线y =kx +b 经过第一、三、四象限,则有( ) A .k >0,b >0 B .k >0,b <0 C .k <0,b >0D .k <0,b <0【答案】 B【解析】 ∵直线经过第一、三、四象限,∴图形如图所示,由图知,k >0,b <0.5.(龙凤区校级期末)过点()2,0且与直线25y x =+垂直的直线l 的方程是( )A .24y x =-B .24y x =-+C .112y x =- D .112y x =-+ 【答案】D【解析】因为所求直线与直线25y x =+垂直,所以其斜率为12k =-, 又所求直线过点()2,0, 因此,所求直线方程为:()122y x =--,即112y x =-+. 故选D.6.(南关区校级期末)已知直线l 过点()2,0,且与直线21y x =-+平行,则直线l 的方程为( )A .24y x =-B .24y x =+C .24y x =-+D .24y x =--【答案】C 【解析】直线l 与直线21y x =-+平行,∴直线l 的斜率与21y x =-+的斜率相等,即直线l 的斜率:2k =-;又直线l 过点()2,0,则由点斜式可知直线方程为()022y x -=-- 整理可得:24y x =-+ 故选C.7.(兴庆区校级期末)直线y =2x -5在y 轴上的截距是________. 【答案】 -5【解析】 ∵令x =0,则y =-5, ∴直线y =2x -5在y 轴上的截距是-5.8.(无锡期末)在y 轴上的截距为-6,且与y 轴相交成30°角的直线方程是________. 【答案】 y =3x -6或y =-3x -6【解析】 与y 轴相交成30°角的直线方程的斜率为: k =tan 60°=3,或k =tan 120°=-3,∴y 轴上的截距为-6,且与y 轴相交成30°角的直线方程是:y =3x -6或y =-3x -6.9.(金牛区校级期末)与直线l :y =34x +1平行,且在两坐标轴上截距之和为1的直线l 1的方程为________.【答案】 y =34x -3【解析】 根据题意知直线l 的斜率k =34,故直线l 1的斜率k 1=34.设直线l 1的方程为y =34x +b ,则令y =0,得它在x 轴上的截距a =-43b .∵a +b =-43b +b =-13b =1,∴b =-3.∴直线l 1的方程为y =34x -3.10.(南岗区校级期末)斜率为34,且与坐标轴所围成的三角形的周长是12的直线方程是________.【答案】 y =34x ±3【解析】 设所求直线方程为y =34x +b ,令y =0得x =-4b3.由题意得:|b |+⎪⎪⎪⎪-43b +b 2+16b 29=12, 即|b |+43|b |+53|b |=12,即4|b |=12,∴b =±3, ∴所求直线方程为y =34x ±3.11.(金华校级月考)写出下列直线的斜截式方程: (1)直线的倾斜角为45°且在y 轴上的截距是2; (2)直线过点A (3,1)且在y 轴上的截距是-1.【解析】 (1)斜率k =tan 45°=1,可得斜截式:y =x +2. (2)k =-1-10-3=23,可得斜截式方程:y =23x -1.12.(洛龙区校级期末)(1)求经过点(1,1),且与直线y =2x +7平行的直线的点斜式方程; (2)求经过点(-2,-2),且与直线y =3x -5垂直的直线的斜截式方程. 【解析】 (1)∵所求直线与直线y =2x +7平行, ∴所求直线斜率为2, 由点斜式方程可得 y -1=2(x -1).(2)∵所求直线与直线y =3x -5垂直, ∴所求直线的斜率为-13,由点斜式方程得:y +2=-13(x +2),即y =-13x -83.故所求的直线方程为y =-13x -83.B 组-[素养提升]1.(诸暨市校级期中)已知三角形的顶点坐标是A (-5,0),B (3,-3),C (0,2),试求这个三角形的三条边所在直线的斜截式方程.【解析】 直线AB 的斜率k AB =-3-03-(-5)=-38,又过点A (-5,0),∴直线AB 的点斜式方程为y =-38(x+5),即所求边AB 所在直线的斜截式方程为y =-38x -158.同理,直线BC 的方程为y -2=-53x ,即y =-53x +2.直线AC 的方程为y -2=25x ,即y =25x +2.∴边AB ,BC ,AC 所在直线的斜截式方程分别为y = -38x -158,y =-53x +2,y =25x +2. 3.2.2 直线的两点式方程名师导学知识点1 直线的两点式方程【例1-1】(武侯区校级期末)已知三角形的顶点是A (1,3),B (-2,-1),C (1,-1),求这个三角形三边所在直线的方程.【分析】当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式方程的适用条件,若满足即可考虑用两点式求方程.在斜率存在的情况下,也可以先应用斜率公式求出斜率,再用点斜式写方程. 【解答】直线AB 过A (1,3),B (-2,-1),其两点式方程为y -3-1-3=x -1-2-1,整理,得4x -3y +5=0,这就是直线AB 的方程.直线AC 垂直于x 轴,其方程为x =1.直线BC 平行于x 轴,其方程为y =-1.【变式训练1-1】(开江县校级开学考)过(1,1),(2,-1)两点的直线方程为 ( ) A .2x -y -1=0 B .x -2y +3=0 C .2x +y -3=0 D .x +2y -3=0 【答案】C【解析】∵直线过两点(1,1)和(2,-1),∴直线的两点式方程为y -(-1)1-(-1)=x -21-2,整理得2x +y -3=0,故选C.知识点2 直线的截距式方程【例2-1】(诸暨市校级期中)求过点A (3,4),且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l 的方程. 【分析】如果题目中出现直线在两坐标轴上的“截距相等”、“截距互为相反数”、“在一坐标轴上的截距是另一坐标轴上截距的m 倍(m >0)”等条件时,采用截距式求直线方程,一定要注意考虑“零截距”的情况. 【解答】(1)当直线l 在两坐标轴上的截距互为相反数且不为0时,可设直线l 的方程为x a +y-a =1.又l 过点A (3,4),所以3a +4-a =1,解得a =-1.所以直线l 的方程为x -1+y1=1,即x -y +1=0.(2)当直线l 在两坐标轴上的截距互为相反数且为0时,即直线l 过原点时,设直线l 的方程为y =kx ,因为l 过点A (3,4),所以4=k ·3,解得k =43,直线l 的方程为y =43x ,即4x -3y =0.综上,直线l 的方程为x -y +1=0或4x -3y =0.【变式训练2-1】若将例2-1中“截距互为相反数”改为“截距相等”呢? 【解析】(1)当截距不为0时,设直线l 的方程为x a +ya =1,又知l 过(3,4),∴3a +4a =1,解得a =7, ∴直线l 的方程为x +y -7=0.(2)当截距为0时,直线方程为y =43x ,即4x -3y =0.综上,直线l 的方程为x +y -7=0或4x -3y =0. 知识点3 直线的综合应用【例3-1】(沭阳县校级期中)已知三角形的三个顶点A (-5,0),B (3,-3),C (0,2),求BC 边所在直线的方程,以及该边上中线所在直线的方程.【分析】(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,一般选取点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率. (2)若已知直线的斜率,一般选用直线的斜截式,再由其他条件确定直线的一个点或者截距. (3)若已知两点坐标,一般选用直线的两点式方程,若两点是与坐标轴的交点,就用截距式方程.(4)不论选用怎样的直线方程,都要注意各自方程的限制条件,对特殊情况下的直线要单独讨论解决. 【解答】如图,过B (3,-3),C (0,2)的两点式方程为y -2-3-2=x -03-0,整理得5x +3y -6=0.这就是BC 边所在直线的方程.BC 边上的中线是顶点A 与BC 边中点M 所连线段,由中点坐标公式可得点M 的坐标为(3+02,-3+22),即(32,-12).过A (-5,0),M (32,-12)的直线的方程为y -0-12-0=x +532+5,即x +13y +5=0. 这就是BC 边上中线所在直线的方程.【变式训练3-1】(天心区校级期末)求过点A (4,2),且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线l 的方程. 【解析】当直线过原点时,它在x 轴、y 轴上的截距都是0,满足题意. 此时,直线的斜率为12,所以直线l 的方程为y =12x ,即x -2y =0.当直线不过原点时,由题意可设直线方程为x a +yb =1.又因为过点A ,所以4a +2b =1. ①因为直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等, 所以|a |=|b |. ② 由①②联立方程组,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,b =6或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2. 所以所求直线的方程为x 6+y 6=1或x 2+y-2=1,化简得直线l 的方程为x +y =6或x -y =2, 即直线l 的方程为x +y -6=0或x -y -2=0,综上,直线l 的方程为x -2y =0或x +y -6=0或x -y -2=0.名师导练A 组-[应知应会]1.(锡山区校级期中)过两点(-2,1)和(1,4)的直线方程为 ( ) A .y =x +3 B .y =-x +1 C .y =x +2D .y =-x -2【解析】 代入两点式得直线方程y -14-1=x +21+2,整理得y =x +3.【答案】 A2.(红桥区期中)经过P (4,0),Q (0,-3)两点的直线方程是 ( ) A.x 4+y3=1 B.x 3+y 4=1 C.x 4-y3=1D.x 3-y 4=1 【解析】 由P ,Q 两点坐标知直线在x 轴、y 轴上的截距分别为4,-3,所以直线方程为x 4+y -3=1,即x4-y3=1. 【答案】 C3.(江宁区校级月考)过点P (4,-3)且在坐标轴上截距相等的直线有 ( ) A .1条B .2条C .3条D .4条【解析】 当直线过原点时显然符合条件;当直线不过原点时,设所求直线的方程为x a +ya =1,把点P (4,-3)代入方程得a =1.因而所求直线有2条. 【答案】 B4.(临泉县校级月考)经过两点(5,0),(2,-5)的直线方程为 ( ) A .5x +3y -25=0 B .5x -3y -25=0 C .3x -5y -25=0D .5x -3y +25=0【解析】 经过两点(5,0),(2,-5)的直线方程为: y -0-5-0=x -52-5,整理,得5x -3y -25=0. 故选B. 【答案】 B5.(朝阳区校级月考)已知直线l :ax +y -2=0在x 轴和y 轴上的截距相等,则实数a 的值是( ) A .1B .-1C .-2或-1D .-2或1【解析】 显然a ≠0.把直线l :ax +y -2=0化为x 2a +y2=1.∵直线l :ax +y -2=0在x 轴和y 轴上的截距相等, ∴2a =2,解得a =1,故选A. 【答案】 A6.(庐江县校级期末)点M (4,m )关于点N (n ,-3)的对称点为P (6,-9),则 ( ) A .m =-3,n =10 B .m =3,n =10 C .m =-3,n =5D .m =3,n =5【解析】 ∵M (4,m )关于点N (n ,-3)的对称点为P (6,-9),∴4+62=n ,m -92=-3;∴n =5,m =3,故选D. 【答案】 D7.(海淀区校级期末)已知A (2,-1),B (6,1),则在y 轴上的截距是-3,且经过线段AB 中点的直线方程为________.【解析】 由于A (2,-1),B (6,1),故线段AB 中点的坐标为(4,0), 又直线在y 轴上的截距是-3,∴直线方程为x 4-y3=1,即3x -4y -12=0.【答案】 3x -4y -12=08.(红岗区校级期末)过点P (3,2),且在坐标轴上截得的截距相等的直线方程是________. 【解析】 当直线过原点时,斜率等于2-03-0=23,故直线的方程为y =23x ,即2x -3y =0.当直线不过原点时,设直线的方程为x +y +m =0,把P (3,2)代入直线的方程得m =-5, 故求得的直线方程为x +y -5=0,综上,满足条件的直线方程为2x -3y =0或x +y -5=0. 【答案】 2x -3y =0或x +y -5=09.(兴庆区校级期末)求经过点A (-2,3),且在x 轴上的截距等于在y 轴上截距的2倍的直线方程. 【解】 (1)当横截距、纵截距都是零时,设所求的直线方程为y =kx ,将(-2,3)代入y =kx 中,得k =-32,此时,直线方程为y =-32x ,即3x +2y =0.(2)当横截距、纵截距都不是零时, 设所求直线方程式为x 2a +ya=1,将(-2,3)代入所设方程,解得a =2,此时,直线方程为x +2y -4=0. 综上所述,所求直线方程为x +2y -4=0或3x +2y =0.10.(城关区校级期末)求经过点A (-2,3),B (4,-1)的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.【解】 过A ,B 两点的直线的两点式方程是y +13+1=x -4-2-4.点斜式为:y +1=-23(x -4),斜截式为:y =-23x +53,截距式为:x 52+y53=1.B 组-[素养提升]1.(鼓楼区校级期末)两条直线l 1:x a -y b =1和l 2:x b -ya=1在同一直角坐标系中的图象可以是( )【解析】 化为截距式x a +y -b =1,x b +y-a=1.假定l 1的位置,判断a ,b 的正负,从而确定l 2的位置,知A 项符合. 【答案】 A2.(秦州区校级期末)直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是 ( ) A.⎝⎛⎭⎫-1,15B.⎝⎛⎭⎫-∞,12∪(1,+∞) C .(-∞,1)∪⎝⎛⎭⎫15,+∞D .(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞【解析】 设直线的斜率为k ,如图,过定点A 的直线经过点B (3,0)时,直线l 在x 轴上的截距为3,此时k =-1;过定点A 的直线经过点C (-3,0)时,直线l 在x 轴的截距为-3,此时k =12,满足条件的直线l的斜率范围是(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞.【答案】 D3.(金湖县校级期中)垂直于直线3x -4y -7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线在x 轴上的截距是________.【解析】 设直线方程是4x +3y +d =0,分别令x =0和y =0,得直线在两坐标轴上的截距分别是-d 3,-d4,∴6=12×|-d 3|×|-d 4|=d 224,∴d =±12,则直线在x 轴上的截距为3或-3.【答案】 3或-34.(启东市校级月考)已知A (3,0),B (0,4),直线AB 上一动点P (x ,y ),则xy 的最大值是________. 【解析】 直线AB 的方程为x 3+y 4=1,设P (x ,y ),则x =3-34y ,∴xy =3y -34y 2=34(-y 2+4y )=34[-(y -2)2+4]≤3,即当P 点坐标为⎝⎛⎭⎫32,2时,xy 取得最大值3. 【答案】 35.(杨浦区校级期末)在△ABC 中,已知A (5,-2),B (7,3),且AC 边的中点M 在y 轴上,BC 边的中点N 在x 轴上,求:(1)顶点C 的坐标;(2)直线MN 的方程. 【解】 (1)设C (x 0,y 0),则AC 边的中点为M ⎝⎛⎭⎫x 0+52,y 0-22,BC 边的中点为N ⎝⎛⎭⎫x 0+72,y 0+32.因为M 在y 轴上,所以x 0+52=0,得x 0=-5.又因为N 在x 轴上,所以y 0+32=0,所以y 0=-3.所以C (-5,-3). (2)由(1)可得M ⎝⎛⎭⎫0,-52,N (1,0),所以直线MN 的方程为x 1+y-52=1,即5x -2y -5=0.3.2.3 直线的一般式方程名师导学知识点1 直线的一般式方程与其他形式的转化【例1-1】(水富市校级期末)(1)下列直线中,斜率为-43,且不经过第一象限的是( )A .3x +4y +7=0B .4x +3y +7=0C .4x +3y -42=0D .3x +4y -42=0(2)直线3x -5y +9=0在x 轴上的截距等于( ) A.3B .-5C.95D .-33【分析】(1)当A ≠0时,方程可化为x +B A y +C A =0,只需求B A ,C A 的值;若B ≠0,则方程化为A B x +y +CB =0,只需确定A B ,CB的值.因此,只要给出两个条件,就可以求出直线方程.(2)在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选用四种特殊形式之一求方程,然后可以转化为一般式.【解答】(1)将一般式化为斜截式,斜率为-43的有:B 、C 两项.又y =-43x +14过点(0,14)即直线过第一象限,所以只有B 项满足要求. (2)令y =0,则x =-3 3.【变式训练1-1】(包河区校级期末)根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程. (1)斜率是3,且经过点A (5,3); (2)斜率为4,在y 轴上的截距为-2; (3)经过A (-1,5),B (2,-1)两点; (4)在x ,y 轴上的截距分别是-3,-1.【解析】(1)由点斜式方程可知,所求直线方程为:y -3=3(x -5),化为一般式为:3x -y +3-53=0. (2)由斜截式方程可知,所求直线方程为:y =4x -2,化为一般式为:4x -y -2=0.(3)由两点式方程可知,所求直线方程为:y -5-1-5=x -(-1)2-(-1).化为一般式方程为:2x +y -3=0.(4)由截距式方程可得,所求直线方程为x -3+y-1=1,化成一般式方程为:x +3y +3=0.知识点2 直线的一般式方程的应用【例2-1】(上虞区期末)(1)若方程(m 2+5m +6)x +(m 2+3m )y +1=0表示一条直线,则实数m 满足________. (2)已知方程(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y =4m -1表示直线.当m =____________时,直线的倾斜角为45°;当m =____________时,直线在x 轴上的截距为1.【解析】(1)若方程不能表示直线,则m 2+5m +6=0且m 2+3m =0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧m 2+5m +6=0,m 2+3m =0,得m =-3,所以m ≠-3时,方程表示一条直线. (2)因为已知直线的倾斜角为45°, 所以此直线的斜率是1,所以-2m 2+m -3m 2-m =1,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-m ≠0,2m 2+m -3=-(m 2-m ),解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0且m ≠1,m =-1或m =1.所以m =-1.因为已知直线在x 轴上的截距为1, 令y =0得x =4m -12m 2+m -3,所以4m -12m 2+m -3=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2m 2+m -3≠0,4m -1=2m 2+m -3,解得⎩⎨⎧m ≠1且m ≠-32,m =-12或m =2.所以m =-12或m =2.【例2-2】(柳南区校级期末)已知直线l 的方程为3x +4y -12=0,求满足下列条件的直线l ′的方程: (1)过点(-1,3),且与l 平行; (2)过点(-1,3),且与l 垂直. 【解析】l 的方程可化为y =-34x +3,∴l 的斜率为-34.法一 (1)∵l ′与l 平行,∴l ′的斜率为-34.又∵l ′过点(-1,3),由点斜式知方程为y -3=-34(x +1),即3x +4y -9=0.(2)∵l ′与l 垂直,∴l ′的斜率为43,又l ′过点(-1,3),由点斜式可得方程为y -3=43(x +1),即4x -3y +13=0.法二 (1)由l ′与l 平行,可设l ′的方程为3x +4y +m =0.将点(-1,3)代入上式得m =-9. ∴所求直线的方程为3x +4y -9=0.(2)由l ′与l 垂直,可设l ′的方程为4x -3y +n =0. 将(-1,3)代入上式得n =13. ∴所求直线的方程为4x -3y +13=0.【变式训练2-1】(佛山校级月考)已知直线l 经过点P (2,1),且与直线2x -y +2=0平行,那么直线l 的方程是( ) A .2x -y -3=0B .x +2y -4=0C .2x -y -4=0D .x -2y -4=0【解析】 由题意可设所求的方程为2x -y +c =0(c ≠2), 代入已知点(2,1),可得4-1+c =0,即c =-3, 故所求直线的方程为:2x -y -3=0,故选A. 【答案】 A【变式训练2-2】(西湖区校级月考)设直线l 1:(a +1)x +3y +2=0,直线l 2:x +2y +1=0.若l 1∥l 2,则a =________;若l 1⊥l 2,则a =________.【解析】 直线l 1:(a +1)x +3y +2=0,直线l 2:x +2y +1=0,分别化为:y =-a +13x -23,y =-12x -12.若l 1∥l 2,则-a +13=-12,解得a =12.若l 1⊥l 2,则-a +13×(-12)=-1,解得a =-7.【答案】 12-7名师导练A 组-[应知应会]1.(芜湖校级月考)已知ab <0,bc <0,则直线ax +by =c 通过( ) A .第一、二、三象限 B .第一、二、四象限 C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限【解析】 由题意可把ax +by =c 化为y =-a b x +c b .∵ab <0,bc <0,∴直线的斜率k =-ab >0,直线在y 轴上的截距cb<0.由此可知直线通过第一、三、四象限. 【答案】 C2.(南岸区校级期末)过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( ) A .x -2y -1=0B .x -2y +1=0C .2x +y -2=0D .x +2y -1=0【解析】 由题意,得所求直线斜率为12,且过点(1,0).故所求直线方程为y =12(x -1),即x -2y -1=0.【答案】 A3.(辽源期末)若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m 等于( ) A .-1B .1C.12D .-12【解析】 由两直线垂直,得1×2+(-2)m =0,解得m =1. 【答案】 B4.(宜兴县校级期中)直线l 1:ax -y +b =0,l 2:bx -y +a =0(a ≠0,b ≠0,a ≠b )在同一坐标系中的图形大致是( )【解析】 将l 1与l 2的方程化为斜截式得: y =ax +b ,y =bx +a ,根据斜率和截距的符号可得选C. 【答案】 C5.(城关区校级期末)直线(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5m =0的倾斜角45°,则m 的值为( ) A .-2 B .2C .-3D .3 【解析】∵直线(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5m =0的倾斜角45°,当m 2=4时,与题意不符,∴2m 2-5m +2m 2-4=tan 45°=1,解得m =3或m =2(舍去). 故选D. 【答案】 D6.(金凤区校级期末)若直线ax +2y +1=0与直线x +y -2=0互相平行,那么a 的值等于________. 【解析】 ∵直线ax +2y +1=0与直线x +y -2=0分别化为y =-a 2x -12,y =-x +2,则-a2=-1,解得a =2. 【答案】 27.(越秀区校级期末)已知过点A (-2,m ),B (m ,4)的直线与直线2x +y -1=0互相垂直,则m =________. 【解析】 因为两条直线垂直,直线2x +y -1=0的斜率为-2,所以过点A (-2,m ),B (m ,4)的直线的斜率4-m m +2=-12,解得m =2.【答案】 28.(凯里市校级期末)已知两条直线a 1x +b 1y +4=0和a 2x +b 2y +4=0都过点A (2,3),则过两点P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2)的直线方程为________________.【解析】 由条件知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3b 1+4=0,2a 2+3b 2+4=0,易知两点P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2)都在直线2x +3y +4=0上,即2x +3y +4=0为所求. 【答案】 2x +3y +4=09.(和平区校级期中)若方程(m 2-3m +2)x +(m -2)y -2m +5=0表示直线. (1)求实数m 需满足的条件;(2)若该直线的斜率k =1,求实数m 的值.【解】 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +2≠0,m -2≠0,解得m ≠2.(2)由题意知,m ≠2,由-m 2-3m +2m -2=1,解得m =0. 10.(如东县期中)(1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值;(2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直?【解】 法一 (1)由l 1:2x +(m +1)y +4=0,l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行.②当m ≠0时,l 1∥l 2,需2m =m +13≠4-2. 解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3.(2)由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直.②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直. ③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3. 当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1,即(-a +21-a )·(-a -12a +3)=-1, ∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2.法二 (1)令2×3=m (m +1),解得m =-3或m =2.当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0,显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0,显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.∴m 的值为2或-3.(2)由题意知直线l 1⊥l 2,∴(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0,解得a =±1,将a =±1代入方程,均满足题意.故当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2.B 组-[素养提升]1.(昌江区校级期末)若三条直线x +y =0,x -y =0,x +ay =3能构成三角形,则a 满足的条件是________.【解析】 由直线x +y =0与x -y =0都过(0,0)点,而x +ay =3不过(0,0)点,故只需满足x +ay =3不与x +y =0与x -y =0平行即可,故a ≠±1.【答案】 a ≠±12.(河南校级月考)已知直线l :5ax -5y -a +3=0.(1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限;(2)为使直线不经过第二象限,求a 的取值范围.(1)【证明】 将直线l 的方程整理为y -35=a (x -15),∴l 的斜率为a ,且过定点A (15,35),而点A (15,35)在第一象限,故不论a 为何值,l 恒过第一象限.(2)【解】 当a =0时,直线l 的方程为5y -3=0,不符合题意,故要使l 不经过第二象限,需a >0且l 在y 轴上的截距不大于零,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,-a -35≤0,∴a ≥3. 3.(镜湖区校级期中)已知平面内两点A (8,-6),B (2,2).(1)求AB 的中垂线方程;(2)求过点P (2,-3)且与直线AB 平行的直线l 的方程;(3)一束光线从B 点射向(2)中的直线l ,若反射光线过点A ,求反射光线所在直线的方程.【解】 (1)因为8+22=5,-6+22=-2, 所以AB 的中点坐标为(5,-2).因为k AB =-6-28-2=-43, 所以AB 的中垂线的斜率为34, 故AB 的中垂线的方程为y +2=34(x -5) 即3x -4y -23=0.(2)由(1)知k AB =-43, 所以直线l 的方程为y +3=-43(x -2), 即4x +3y +1=0.(3)设B (2,2)关于直线l 的对称点为B ′(m ,n ),由⎩⎪⎨⎪⎧n -2m -2=34,4×m +22+3×n +22+1=0,解得⎩⎨⎧m =-145,n =-85,所以B ′(-145,-85),k B ′A =-6+858+145=-1127, 所以反射光线所在直线方程为y +6=-1127(x -8). 即11x +27y +74=0.。
直线的5种形式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:直线是平面几何中非常基础的概念,它是二维空间中最简单的图形之一。
直线在几何学和数学中有着非常重要的作用,是许多几何问题的基础。
在这篇文章中,我们将会介绍关于直线的五种形式,包括点斜式、截距式、一般式、两点式和向量式。
点斜式是描述直线的一种常用形式,它使用一点和直线的斜率来表示直线。
点斜式的表达形式为y = kx + b,其中k是直线的斜率,b 是直线在y轴上的截距,而(x, y)则是直线上的一个任意点。
通过点斜式,我们可以很容易地确定直线的斜率和截距,从而方便地画出直线的图像。
直线有很多种不同的表示形式,每种形式都有其自身的优势和适用范围。
通过学习不同的直线表示形式,我们可以更深入地理解直线的性质和特点,也可以更有效地应用直线相关的知识解决问题。
希望这篇文章能够帮助您更好地理解直线的五种形式,进一步提高您的几何学和数学水平。
第二篇示例:直线是几何学中最基本的图形之一,它具有无穷长度,但宽度可以忽略不计。
直线在数学、物理学、工程学等领域都有广泛的应用,是研究几何学特性和分析空间关系的基础。
在几何学中,有五种常见的形式来描述直线,分别是点斜式、截距式、一般式、两点式和向量式。
接下来,我们将逐一介绍这五种形式。
第一种形式是点斜式。
点斜式是直线的一种常见表示方法,它通过直线上的一点和直线的斜率来确定直线的方程。
点斜式的一般形式为y=mx+b,其中m为直线的斜率,b为直线在y轴上的截距。
通过给定点和斜率,我们可以方便地确定一条直线的方程。
第三种形式是一般式。
一般式是直线的一种标准表示方法,它通过直线的一般方程Ax+By+C=0来描述。
一般式可以方便地表示直线的方向、位置和关系,是直线方程的标准形式。
通过对一般式的系数进行适当选择,我们可以得到点斜式、截距式等其他形式。
直线可以通过多种形式来描述,每种形式都有其独特的特点和应用范围。
在实际问题中,我们可以根据具体情况选择合适的直线表示方法,以便更好地理解和应用直线的几何特性。
【课 题:】直线的点斜式方程【教学目的:】知识目标:在直角坐标平面,已知直线上一点和直线的斜率或已知直线上两点,会求直线的方程;给出直线的点斜式方程,能观察直线的斜率和直线经过的定点能力目标:通过直线的点斜式方程向斜截式方程的过渡,训练学生由一般到特殊的处理问题方法;通过直线的方程特征观察直线的位置特征,培养学生的数形结合能力.德育目标:通过直线方程的几种形式培养学生的美学意识.【教学重点:】由于斜截式方程是点斜式方程的特殊情况,教学重点应放在推导直线的斜截式方程上.实质上它也是整个直线方程理论的基础。
【教学难点:】在推导出直线的点斜式方程后,说明得到的就是直线的方程,即直线上每个点的坐标都是方程的解;反过来,以这个方程的解为坐标的点在直线上.【授课类型:】新授课【课时安排:】1课时【教 具:】【教学过程:】1、复习引入:2、讲解新课:(1)点斜式已知直线l 的斜率是k ,并且经过点P 1(x 1,y 1),直线是确定的,也就是可求的,怎样求直线l 的方程(图1-24)?设点P(x ,y)是直线l 上不同于P 1(x 1,y 1)的任意一点,根据经过两点的斜率公式得11x x y y k --= (1) 即y-y 1=k(x-x 1) (2)注意方程(1)与方程(2)的差异:点P 1的坐标不满足方程(1)而满足方程(2),因此,点P 1不在方程(1)表示的图形上而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能称作直线l 的方程.重复上面的过程,可以证明直线上每个点的坐标都是这个方程的解;对上面的过程逆推,可以证明以这个方程的解为坐标的点都在直线l 上,所以这个方程就是过点P 1、斜率为k 的直线l 的方程.(实质上是证明了直线的方程与方程的直线的关系)这个方程是由直线上一点和直线的斜率确定的,叫做直线方程的点斜式.注:当直线的斜率为0°时(图1-25),k=0,直线的方程是y=y 1.当直线的斜率为90°时(图1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l 上每一点(2)斜截式已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为b,求直线的方程.这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线的斜率k,求直线的方程,是点斜式方程的特殊情况,代入点斜式方程可得:y-b=k(x-0)也就是y=kx+b上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它是由直线的斜率和它在y轴上的截距确定的.当k≠0时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中k和b的几何意义就是分别表示直线的斜率和在y轴上的截距.注:斜截式方程因为形式是直线方程中最简的,故在后续的课程中有十分重要的运用,但上述两种直线方程的形式都要求有斜率,故运用它们时往往要先对斜率的存在与否进行讨论,而这正是最容易错的地方。
直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式一、教学目标(一)知识教学点在直角坐标平面内,已知直线上一点和直线的斜率或已知直线上两点,会求直线的方程;给出直线的点斜式方程,能观察直线的斜率和直线经过的定点;能化直线方程成截距式,并利用直线的截距式作直线.(二)能力训练点通过直线的点斜式方程向斜截式方程的过渡、两点式方程向截距式方程的过渡,训练学生由一般到特殊的处理问题方法;通过直线的方程特征观察直线的位置特征,培养学生的数形结合能力.(三)学科渗透点通过直线方程的几种形式培养学生的美学意识.二、教材分析1.重点:由于斜截式方程是点斜式方程的特殊情况,截距式方程是两点式方程的特殊情况,教学重点应放在推导直线的斜截式方程和两点式方程上.2.难点:在推导出直线的点斜式方程后,说明得到的就是直线的方程,即直线上每个点的坐标都是方程的解;反过来,以这个方程的解为坐标的点在直线上.的坐标不满足这个方程,但化为y-y1=k(x-x1)后,点P1的坐标满足方程.三、活动设计分析、启发、诱导、讲练结合.四、教学过程(一)点斜式已知直线l的斜率是k,并且经过点P1(x1,y1),直线是确定的,也就是可求的,怎样求直线l的方程(图1-24)?设点P(x,y)是直线l上不同于P1的任意一点,根据经过两点的斜率公式得注意方程(1)与方程(2)的差异:点P1的坐标不满足方程(1)而满足方程(2),因此,点P1不在方程(1)表示的图形上而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能称作直线l的方程.重复上面的过程,可以证明直线上每个点的坐标都是这个方程的解;对上面的过程逆推,可以证明以这个方程的解为坐标的点都在直线l上,所以这个方程就是过点P1、斜率为k的直线l的方程.这个方程是由直线上一点和直线的斜率确定的,叫做直线方程的点斜式.当直线的斜率为0°时(图1-25),k=0,直线的方程是y=y1.当直线的斜率为90°时(图1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1.(二)斜截式已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为b,求直线的方程.这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线的斜率k,求直线的方程,是点斜式方程的特殊情况,代入点斜式方程可得:y-b=k(x-0)也就是上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它是由直线的斜率和它在y轴上的截距确定的.当k≠0时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中k和b的几何意义就是分别表示直线的斜率和在y轴上的截距.(三)两点式已知直线l上的两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),(x1≠x2),直线的位置是确定的,也就是直线的方程是可求的,请同学们求直线l的方程.当y1≠y2时,为了便于记忆,我们把方程改写成请同学们给这个方程命名:这个方程是由直线上两点确定的,叫做直线的两点式.对两点式方程要注意下面两点:(1)方程只适用于与坐标轴不平行的直线,当直线与坐标轴平行(x1=x2或y1=y2)时,可直接写出方程;(2)要记住两点式方程,只要记住左边就行了,右边可由左边见y就用x代换得到,足码的规律完全一样.(四)截距式例1 已知直线l在x轴和y轴上的截距分别是a和b(a≠0,b≠0),求直线l的方程.此题由老师归纳成已知两点求直线的方程问题,由学生自己完成.解:因为直线l过A(a,0)和B(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得就是学生也可能用先求斜率,然后用点斜式方程求得截距式.引导学生给方程命名:这个方程是由直线在x轴和y轴上的截距确定的,叫做直线方程的截距式.对截距式方程要注意下面三点:(1)如果已知直线在两轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程;(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图;(3)与坐标轴平行和过原点的直线不能用截距式表示.(五)例题例2 三角形的顶点是A(-5,0)、B(3,-3)、C(0,2)(图1-27),求这个三角形三边所在直线的方程.本例题要在引导学生灵活选用方程形式、简化运算上多下功夫.解:直线AB的方程可由两点式得:即 3x+8y+15=0这就是直线AB的方程.BC的方程本来也可以用两点式得到,为简化计算,我们选用下面途径:由斜截式得:即 5x+3y-6=0.这就是直线BC的方程.由截距式方程得AC的方程是即 2x+5y+10=0.这就是直线AC的方程.(六)课后小结(1)直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式的命名都是可以顾名思义的,要会加以区别.(2)四种形式的方程要在熟记的基础上灵活运用.(3)要注意四种形式方程的不适用范围.五、布置作业1.(1.5练习第1题)写出下列直线的点斜式方程,并画出图形:(1)经过点A(2,5),斜率是4;(4)经过点D(0,3),倾斜角是0°;(5)经过点E(4,-2),倾斜角是120°.解:2.(1.5练习第2题)已知下列直线的点斜方程,试根据方程确定各直线经过的已知点、直线的斜率和倾斜角:解:(1)(1,2),k=1,α=45°;(3)(1,-3),k=-1,α=135°;3.(1.5练习第3题)写出下列直线的斜截式方程:(2)倾斜角是135°,y轴上的截距是3.4.(1.5练习第4题)求过下列两点的直线的两点式方程,再化成截距式方程,并根据截距式方程作图.(1)P1(2,1)、P2(0,-3);(2)A(0,5)、B(5,0);(3)C(-4,-3)、D(-2,-1).解:(图略)六、板书设计。
直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式一、教学目标(一)知识教学点在直角坐标平面内,已知直线上一点和直线的斜率或已知直线上两点,会求直线的方程;给出直线的点斜式方程,能观察直线的斜率和直线经过的定点;能化直线方程成截距式,并利用直线的截距式作直线.(二)能力训练点通过直线的点斜式方程向斜截式方程的过渡、两点式方程向截距式方程的过渡,训练学生由一般到特殊的处理问题方法;通过直线的方程特征观察直线的位置特征,培养学生的数形结合能力.(三)学科渗透点通过直线方程的几种形式培养学生的美学意识.二、教材分析1.重点:由于斜截式方程是点斜式方程的特殊情况,截距式方程是两点式方程的特殊情况,教学重点应放在推导直线的斜截式方程和两点式方程上.2.难点:在推导出直线的点斜式方程后,说明得到的就是直线的方程,即直线上每个点的坐标都是方程的解;反过来,以这个方程的解为坐标的点在直线上.的坐标不满足这个方程,但化为y-y1=k(x-x1)后,点P1的坐标满足方程.三、活动设计分析、启发、诱导、讲练结合.四、教学过程(一)点斜式已知直线l的斜率是k,并且经过点P1(x1,y1),直线是确定的,也就是可求的,怎样求直线l的方程(图1-24)?设点P(x,y)是直线l上不同于P1的任意一点,根据经过两点的斜率公式得仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢3注意方程(1)与方程(2)的差异:点P 1的坐标不满足方程(1)而满足方程(2),因此,点P 1不在方程(1)表示的图形上而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能称作直线l 的方程.重复上面的过程,可以证明直线上每个点的坐标都是这个方程的解;对上面的过程逆推,可以证明以这个方程的解为坐标的点都在直线l 上,所以这个方程就是过点P 1、斜率为k 的直线l 的方程.这个方程是由直线上一点和直线的斜率确定的,叫做直线方程的点斜式.当直线的斜率为0°时(图1-25),k=0,直线的方程是y=y 1.当直线的斜率为90°时(图1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l 上每一点的横坐标都等于x 1,所以它的方程是x=x 1.(二)斜截式已知直线l 在y 轴上的截距为b ,斜率为b ,求直线的方程.这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线的斜率k ,求直线的方程,是点斜式方程的特殊情况,代入点斜式方程可得:y -b=k(x-0)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢4也就是上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它是由直线的斜率和它在y 轴上的截距确定的.当k ≠0时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中k 和b 的几何意义就是分别表示直线的斜率和在y 轴上的截距.(三)两点式已知直线l 上的两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2),(x 1≠x 2),直线的位置是确定的,也就是直线的方程是可求的,请同学们求直线l 的方程.当y 1≠y 2时,为了便于记忆,我们把方程改写成请同学们给这个方程命名:这个方程是由直线上两点确定的,叫做直线的两点式.对两点式方程要注意下面两点:(1)方程只适用于与坐标轴不平行的直线,当直线与坐标轴平行(x 1=x 2或y 1=y 2)时,可直接写出方程;(2)要记住两点式方程,只要记住左边就行了,右边可由左边见y 就用x 代换得到,足码的规律完全一样.(四)截距式例1 已知直线l 在x 轴和y 轴上的截距分别是a 和b(a ≠0,b ≠0),求直线l 的方程.此题由老师归纳成已知两点求直线的方程问题,由学生自己完成.解:因为直线l 过A(a ,0)和B(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得就是学生也可能用先求斜率,然后用点斜式方程求得截距式.仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢5引导学生给方程命名:这个方程是由直线在x 轴和y 轴上的截距确定的,叫做直线方程的截距式.对截距式方程要注意下面三点:(1)如果已知直线在两轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程;(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y 轴上的截距,这一点常被用来作图;(3)与坐标轴平行和过原点的直线不能用截距式表示.(五)例题例2 三角形的顶点是A(-5,0)、B(3,-3)、C(0,2)(图1-27),求这个三角形三边所在直线的方程.本例题要在引导学生灵活选用方程形式、简化运算上多下功夫.解:直线AB 的方程可由两点式得:即 3x+8y+15=0这就是直线AB 的方程.BC 的方程本来也可以用两点式得到,为简化计算,我们选用下面途径:由斜截式得:即 5x+3y-6=0.这就是直线BC 的方程.由截距式方程得AC 的方程是仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢6即 2x+5y+10=0.这就是直线AC 的方程.(六)课后小结(1)直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式的命名都是可以顾名思义的,要会加以区别.(2)四种形式的方程要在熟记的基础上灵活运用.(3)要注意四种形式方程的不适用范围.五、布置作业1.(1.5练习第1题)写出下列直线的点斜式方程,并画出图形:(1)经过点A(2,5),斜率是4;(4)经过点D(0,3),倾斜角是0°;(5)经过点E(4,-2),倾斜角是120°. 解:2.(1.5练习第2题)已知下列直线的点斜方程,试根据方程确定各直线经过的已知点、直线的斜率和倾斜角:解:(1)(1,2),k=1,α=45°;(3)(1,-3),k=-1,α=135°;仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢73.(1.5练习第3题)写出下列直线的斜截式方程:(2)倾斜角是135°,y 轴上的截距是3.4.(1.5练习第4题)求过下列两点的直线的两点式方程,再化成截距式方程,并根据截距式方程作图.(1)P1(2,1)、P2(0,-3);(2)A(0,5)、B(5,0);(3)C(-4,-3)、D(-2,-1). 解:(图略)六、板书设计。
【课 题:】直线的点斜式方程【教学目的:】知识目标:在直角坐标平面内,已知直线上一点和直线的斜率或已知直线上两点,会求直线的方程;给出直线的点斜式方程,能观察直线的斜率和直线经过的定点能力目标:通过直线的点斜式方程向斜截式方程的过渡,训练学生由一般到特殊的处理问题方法;通过直线的方程特征观察直线的位置特征,培养学生的数形结合能力.德育目标:通过直线方程的几种形式培养学生的美学意识.【教学重点:】由于斜截式方程是点斜式方程的特殊情况,教学重点应放在推导直线的斜截式方程上.实质上它也是整个直线方程理论的基础。
【教学难点:】在推导出直线的点斜式方程后,说明得到的就是直线的方程,即直线上每个点的坐标都是方程的解;反过来,以这个方程的解为坐标的点在直线上.【授课类型:】新授课【课时安排:】1课时【教 具:】【教学过程:】1、 复习引入:2、 讲解新课:(1)点斜式已知直线l 的斜率是k ,并且经过点P 1(x 1,y 1),直线是确定的,也就是可求的,怎样求直线l 的方程(图1-24)设点P(x ,y)是直线l 上不同于P 1(x 1,y 1)的任意一点,根据经过两点的斜率公式得11x x y y k --= (1) 即y-y 1=k(x-x 1) (2)注意方程(1)与方程(2)的差异:点P 1的坐标不满足方程(1)而满足方程(2),因此,点P 1不在方程(1)表示的图形上而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能称作直线l的方程.重复上面的过程,可以证明直线上每个点的坐标都是这个方程的解;对上面的过程逆推,可以证明以这个方程的解为坐标的点都在直线l上,所以这个方程就是过点P1、斜率为k的直线l的方程.(实质上是证明了直线的方程与方程的直线的关系)这个方程是由直线上一点和直线的斜率确定的,叫做直线方程的点斜式.注:当直线的斜率为0°时(图1-25),k=0,直线的方程是y=y1.当直线的斜率为90°时(图1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1.(2)斜截式已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为b,求直线的方程.这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线的斜率k,求直线的方程,是点斜式方程的特殊情况,代入点斜式方程可得:y-b=k(x-0)也就是y=kx+b上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程因为它是由直线的斜率和它在y轴上的截距确定的.当k≠0时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中k和b的几何意义就是分别表示直线的斜率和在y轴上的截距.注:斜截式方程因为形式是直线方程中最简的,故在后续的课程中有十分重要的运用,但上述两种直线方程的形式都要求有斜率,故运用它们时往往要先对斜率的存在与否进行讨论,而这正是最容易错的地方。
直线方程得点斜式、斜截式、两点式与截距式一、教学目标(一)知识教学点在直角坐标平面内,已知直线上一点与直线得斜率或已知直线上两点,会求直线得方程;给出直线得点斜式方程,能观察直线得斜率与直线经过得定点;能化直线方程成截距式,并利用直线得截距式作直线.(二)能力训练点通过直线得点斜式方程向斜截式方程得过渡、两点式方程向截距式方程得过渡,训练学生由一般到特殊得处理问题方法;通过直线得方程特征观察直线得位置特征,培养学生得数形结合能力.(三)学科渗透点通过直线方程得几种形式培养学生得美学意识.二、教材分析1.重点:由于斜截式方程就是点斜式方程得特殊情况,截距式方程就是两点式方程得特殊情况,教学重点应放在推导直线得斜截式方程与两点式方程上.2.难点:在推导出直线得点斜式方程后,说明得到得就就是直线得方程,即直线上每个点得坐标都就是方程得解;反过来,以这个方程得解为坐标得点在直线上.得坐标不满足这个方程,但化为y-y1=k(x-x1)后,点P1得坐标满足方程.三、活动设计分析、启发、诱导、讲练结合.四、教学过程(一)点斜式已知直线l得斜率就是k,并且经过点P1(x1,y1),直线就是确定得,也就就是可求得,怎样求直线l得方程(图1-24)?设点P(x,y)就是直线l上不同于P1得任意一点,根据经过两点得斜率公式得注意方程(1)与方程(2)得差异:点P1得坐标不满足方程(1)而满足方程(2),因此,点P1不在方程(1)表示得图形上而在方程(2)表示得图形上,方程(1)不能称作直线l 得方程.重复上面得过程,可以证明直线上每个点得坐标都就是这个方程得解;对上面得过程逆推,可以证明以这个方程得解为坐标得点都在直线l上,所以这个方程就就是过点P1、斜率为k 得直线l得方程.这个方程就是由直线上一点与直线得斜率确定得,叫做直线方程得点斜式.当直线得斜率为0°时(图1-25),k=0,直线得方程就是y=y1.当直线得斜率为90°时(图1-26),直线得斜率不存在,它得方程不能用点斜式表示.但因l上每一点得横坐标都等于x1,所以它得方程就是x=x1.(二)斜截式已知直线l在y轴上得截距为b,斜率为b,求直线得方程.这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线得斜率k,求直线得方程,就是点斜式方程得特殊情况,代入点斜式方程可得:y-b=k(x-0)也就就是上面得方程叫做直线得斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它就是由直线得斜率与它在y轴上得截距确定得.当k≠0时,斜截式方程就就是直线得表示形式,这样一次函数中k与b得几何意义就就是分别表示直线得斜率与在y轴上得截距.(三)两点式已知直线l上得两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),(x1≠x2),直线得位置就是确定得,也就就是直线得方程就是可求得,请同学们求直线l得方程.当y1≠y2时,为了便于记忆,我们把方程改写成请同学们给这个方程命名:这个方程就是由直线上两点确定得,叫做直线得两点式.对两点式方程要注意下面两点:(1)方程只适用于与坐标轴不平行得直线,当直线与坐标轴平行(x1=x2或y1=y2)时,可直接写出方程;(2)要记住两点式方程,只要记住左边就行了,右边可由左边见y就用x代换得到,足码得规律完全一样.(四)截距式例1 已知直线l在x轴与y轴上得截距分别就是a与b(a≠0,b≠0),求直线l 得方程.此题由老师归纳成已知两点求直线得方程问题,由学生自己完成.解:因为直线l过A(a,0)与B(0,b)两点,将这两点得坐标代入两点式,得就就是学生也可能用先求斜率,然后用点斜式方程求得截距式.引导学生给方程命名:这个方程就是由直线在x轴与y轴上得截距确定得,叫做直线方程得截距式.对截距式方程要注意下面三点:(1)如果已知直线在两轴上得截距,可以直接代入截距式求直线得方程;(2)将直线得方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴与y轴上得截距,这一点常被用来作图;(3)与坐标轴平行与过原点得直线不能用截距式表示.(五)例题例2 三角形得顶点就是A(-5,0)、B(3,-3)、C(0,2)(图1-27),求这个三角形三边所在直线得方程.本例题要在引导学生灵活选用方程形式、简化运算上多下功夫.解:直线AB得方程可由两点式得:即 3x+8y+15=0这就就是直线AB得方程.BC得方程本来也可以用两点式得到,为简化计算,我们选用下面途径:由斜截式得:即 5x+3y-6=0.这就就是直线BC得方程.由截距式方程得AC得方程就是即 2x+5y+10=0.这就就是直线AC得方程.(六)课后小结(1)直线方程得点斜式、斜截式、两点式与截距式得命名都就是可以顾名思义得,要会加以区别.(2)四种形式得方程要在熟记得基础上灵活运用.(3)要注意四种形式方程得不适用范围.五、布置作业1.(1、5练习第1题)写出下列直线得点斜式方程,并画出图形:(1)经过点A(2,5),斜率就是4;(4)经过点D(0,3),倾斜角就是0°;(5)经过点E(4,-2),倾斜角就是120°.解:2.(1、5练习第2题)已知下列直线得点斜方程,试根据方程确定各直线经过得已知点、直线得斜率与倾斜角:解:(1)(1,2),k=1,α=45°;(3)(1,-3),k=-1,α=135°;3.(1、5练习第3题)写出下列直线得斜截式方程:(2)倾斜角就是135°,y轴上得截距就是3.4.(1、5练习第4题)求过下列两点得直线得两点式方程,再化成截距式方程,并根据截距式方程作图.(1)P1(2,1)、P2(0,-3);(2)A(0,5)、B(5,0);(3)C(-4,-3)、D(-2,-1).解:(图略)六、板书设计。
直线方程直线方程的几种形式:点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式 (一)点斜式:已知点A ),(00y x ,斜率k ,则k=),(0x xy x x y ≠--直线方程为)(00x yx k y -=-(二)斜截式:已知斜率k ,直线经过点A (0,b )即y 轴上的截距为b , 直线方程为y=kx+b(三)两点式:已知两个点),(),,(2211y x y x B A 且xx 21≠,)(112121x yy yx y ---=-,直线方程为x x x yy y x y 121121--=--(四)截距式:过(a ,0),(0,b )即直线在x 、y 轴的截距分别为a ,b (a ≠0,b ≠0),直线方程为1bya x =+(五)一般式:Ax+By+C=0(A ,B 不全为0) k=BA-点斜式例1求过点(2,1)的倾斜角α满足54cos =α的直线方程练习 1.直线经过点(-1,2)且与直线2x-3y+4=0垂直,求直线方程2.直线经过点(-1,1)且斜率是直线222-=x y 的斜率的2倍,求直线方程3.已知一条直线与y 轴交于点(0,2),它的倾斜角的正弦值是54,求这条直线的直线方程例2已知过一点(-4,3)的直线,与两坐标轴围城的三角形的面积为3,求这条直线的直线方程练习1.已知直线的斜率为6,且被两坐标轴截得的线段长为37,求直线的方程2.直线的倾斜角为45度,且过点(4,-1),则这条直线被坐标轴所截得的线段长是例3求过点(2,-1)且倾斜角为直线x-3y+4=0的倾斜角的2倍的直线方程练习1.求过点(2,-1)且倾斜角是直线4x-3y+4=0的倾斜角的一半的直线方程斜截式例4已知直线0322=++y x ,求直线的斜率及直线在y 轴的截距练习1.方程aax y 1+=表示的直线可能为下图中的( )A . B. C.例5求经过点P(3,2)且在两坐标轴上截距相等的直线方程练习1. 直线2x-3y+6=0在x,y两轴的截距分别为2.求经过(2,-1),在坐标轴上的截距分别为a,b,且满足a=3b的直线方程3.经过点A(1,4)且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线共有多少条?4.直线经过(-2,3),且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线方程两点式例6已知直线经过(1,1)和(m,2)两点,求直线方程练习1.已知三角形三个顶点的坐标为A(-3,0)B(2,1)C(-2,3)(1)求BC边所在的直线方程(2)求BC边上的中线AD所在的直线方程(3)求BC边上的垂直平分线DE的方程例7(1)当a为何值时,直线x+2ay+1=0和直线(3a-1)x-ay+1=0平行?(2)当a为何值时,直线l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0与直线l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直?例8已知直线kx-y+1+2k=0(k为实数)(1)求证直线恒过定点(2)若直线与x轴负半轴交于点A,交于y轴正半轴于点B,三角形AOB 的面积为S,求S的最小值,并求出此时直线的方程练习1.直线x+2ay-1=0与直线(a-1)x-ay+1=0平行,则a的值为2.已知直线l1的倾斜角为43 ,直线l1经过点A(3,2)和B(a,-1),且直线l1与直线l垂直,直线l2:2x+by+1=0有直线l1平行,则a+b的值为3.直线x-2y+2k=0与两坐标轴围成的三角形的面积不小于1,则实数k的取值范围是4.已知直线的方程为(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0(1)求证直线过定点(2)若直线分别与x,y轴的负半轴交于A,B两点,求三角形AOB面积的最小值及此时直线的方程平行直线系和垂直直线系与Ax+By+C=0平行的直线为Ax+By+c1=0(C≠c1)与Ax+By+C=0垂直的直线为Bx-Ay+c1=0A.y=-2x+4B.y=x+4C.y=-2x-D.y=x-A.2B.C.-2D.--2 D.( ) A.- B.1 C.1- D.-1一、点关于点的对称问题点关于点的对称问题,是对称问题中最基础最重要的一类,其余几类对称问题均可以化归为点关于点的对称进行求解,熟练掌握和灵活运用中点坐标公式是处理这类问题的关键例1求点A(2,4)关于点B(3,5)对称的点二、点关于直线的对称问题点关于直线的对称问题是点关于点的对称问题的延伸,处理这类问题主要抓住两个方面:①两点连线与已知直线斜率乘积等于-1,②两点的中点在已知直线上例2求点A(1,3)关于直线l:x+2y-3=0的对称点A′的坐标三、直线关于某点对称的问题直线关于点的对称问题,可转化为直线上的点关于某点对称的问题,这里需要注意到的是两对称直线是平行的.我们往往利用平行直线系去求解.例3求直线2x+11y+16=0关于点P(0,1)对称的直线方程四、直线关于直线的对称问题直线关于直线对称问题,包含有两种情形:①两直线平行,②两直线相交. 对于①,我们可转化为点关于直线的对称问题去求解;对于②,其一般解法为先求交点,再用“到角”,或是转化为点关于直线对称问题.例4求直线l1:x-y-1=0关于直线l2:x-y+1=0对称的直线l的方程例5 试求直线l1:x-y-2=0关于直线l2:3x-y+3=0对称的直线l的方程.。
《直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式》教案(公开课)直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式引言:本次公开课的教案将介绍直线方程的几种常用表示方法,包括点斜式、斜截式、两点式和截距式。
通过教学的方式,学生将学习如何将直线的几何特征与数学方程相对应,从而更好地理解和运用直线方程。
本教案分为四个部分,分别对应于不同的直线方程形式,每个部分包含示例和练习,以促进学生的理解和掌握。
一、点斜式点斜式是直线方程的一种常见表示方法,它用一点和直线的斜率来描述直线的位置和倾斜程度。
点斜式的一般形式为 y - y1 = k(x - x1),其中 (x1, y1) 是直线上的一点,k 是直线的斜率。
示例:假设直线上的一点为 A(2, 3),斜率为 1/2。
我们可以使用点斜式来表示直线的方程:y - 3 = 1/2(x - 2)练习:请根据给定的点斜式方程,确定直线上的点和斜率,并画出直线。
1. y - 4 = 2(x - 1)2. y + 2 = -1/3(x - 5)二、斜截式斜截式是描述直线方程的常用形式之一,它用直线与 y 轴的交点和直线的斜率来表示直线的位置和倾斜程度。
斜截式的一般形式为 y = kx + b,其中 k 是直线的斜率,b 是直线与 y 轴的交点。
示例:设直线与 y 轴的交点为 B(0, -2),斜率为 -3/4。
我们可以使用斜截式来表示直线的方程:y = -3/4x - 2练习:请根据给定的斜截式方程,确定直线与 y 轴的交点和斜率,并画出直线。
1. y = 2x + 32. y = -1/2x - 4三、两点式两点式是直线方程的另一种表示形式,它使用直线上的两个点来确定直线的位置。
两点式的一般形式为 (y - y1)/(y2 - y1) = (x - x1)/(x2 -x1),其中 (x1, y1) 和 (x2, y2) 是直线上的两个点。
示例:假设直线上的两个点为 A(1, 2) 和 B(3, 4)。
2.1.2 直线的方程
——点斜式、斜截式
南京航空航天大学附属高级中学 洪俊
学习目标:
1.探索并掌握直线的点斜式方程和斜截式方程,能熟练求出直线方程;
2.体会化归的思想,逐步培养自己分析问题,解决问题的能力;
3.进一步理解直线和直线方程之间的关系,体现数形结合的数学思想.
学习重点:
掌握直线的点斜式、斜截式方程及运用.
学习过程:
一、问题情境
1.问题情境.
(1)已知直线l 经过点A (2,3),B (1,4),计算直线l 的斜率;
(2)已知直线l 经过点A (m ,3),B (1,4)且斜率为-3,计算m 的值;
(3)直线l 经过点A (1,3)斜率为2,点P (-1,-1)在直线l 上吗?
2.探究活动.
(1)已知直线l 经过点(1,3)A -且斜率为-2,你能求出l 经过的另一点B (2, y )的纵坐标吗?你能画出直线l 吗?
(2)已知直线l 经过点(1,3)A -,斜率为-2,点(,)P x y 在直线l 上运动,那 么点P 的坐标(,)x y 会满足什么样的关系?你能画出直线吗?
(3)直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k ,设点),(y x P 是直线l 上的任意
一点,写出y x ,与00,,y x k 之间有一个关系式.
二、建构数学
1.点斜式:
如图,直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k ,设点),(y x P 是直线l 上不同于点0P 的任意一点,因为直线l 的斜率为k ,由斜率公式得: 即 (*)
注: 1° 直线l 上每一个点的坐标都是(*)式的解;
2° 以(*)式的解为坐标的点都在直线l 上;
(*)由直线上一定点及其斜率确定,我们把(*)叫做直线的点斜式方程,简称点斜式.求直线上任意一点P (x ,y )的坐标x 和y 之间的关系,其实质就是求直线的方程;
3° 问题:直线的点斜式方程能否表示坐标平面上的所有直线呢?
2.特殊的直线方程.
(1)直线l 经过点111(,)P x y ,
且直线的倾斜角为0,直线l 的方程是 . (2)直线l 经过点111(,)P x y ,
且直线的倾斜角为90,直线l 的方程是 . (3)直线l 的斜率为k ,与y 轴的交点是(0,)P b ,则直线l 的方程为 . 说明:
(1) 若直线l 与x 轴交点是(,0)a ,与y 轴交点是(0,)b ,则称a 为直线l 在x 轴上的截距,称b 为直线l 在y 轴上的截距.
(截距的本质是点的某一个坐标,所以截距可以大于0,也可以等于或小于 0,截距与距离是二个不同的概念).
(2)方程y =kx +b 由直线l 的斜率k 和它在y 轴上的截距b 确定,叫做直线 方程的斜截式方程.
(3)初中学习的一次函数y kx b =+中,常数k 是直线的斜率,常数b 为直 线在y 轴上的截距.
三、数学运用
例1 一条直线经过点1(2,3)P -,斜率为2,求这条直线方程.
00()y y k x x -=-00
y y k x x -=
-
例2
求直线2)y x =-的倾斜角.
例3
求直线2)y x =-绕点(2,0)按顺时针方向旋转30所得的直线方程. 练习:
1.写出下列直线的点斜式方程:
(1) (2)
(3)
2.说出下列点斜式方程所对应的直线斜率和倾斜角:
(1)y -2 =x -1 22y +=()
3.当k 不断变化时,直线y = k (x +2)恒过点 .
4.已知点P 的坐标为(1,—1),直线l 的方程为013=+-y x
(1)求经过点P 且与直线l 斜率相等的直线方程;
(2)求经过点P 且倾斜角为直线l 的倾斜角2倍的直线方程.
5.求在x 轴上的截距为1,且倾斜角的正弦值为53的直线方程.
四、回顾小结
(1)数学知识:直线的点斜式方程、斜截式方程;截距的概念.
(2)数学思想方法:数形结合的数学思想方法.
五、课外作业
1.课本第77页第1(1)(2)(3),2题.
2.补充.
(1)经过点(1,2),且斜率为2的直线方程是 ;
过点(1,2),且倾斜角为00的直线方程为 .
(2)倾斜角为0150,在y 轴上的截距为-2的直线方程为 .
(3)已知一条直线经过点A (1,2) 且与两坐标轴的正半轴所围成的三角形的面积为4,求该直线的方程. 0(30B 经过倾斜角是.0(0,5),0C 经过倾斜角是.
(3,1),A -经过。