人教新课标版数学高一A版必修2导学案 直线的两点式方程
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精心校对 3.2.2 直线的两点式方程
1.掌握直线的两点式方程和截距式方程,以及各自的适用条件.
2.会选择适当的方程形式求直线方程.
3.能将直线的两点式方程化为截距式和斜截式.
1.直线的两点式方程
(1)定义:如图所示,直线l经过点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2),则方程y-y1y2-y1=______叫做直线l的两点式方程,简称两点式.
(2)说明:与坐标轴______的直线没有两点式方程.
直线的两点式方程应用的前提条件是:x1≠x2,y1≠y2,即直线的斜率不存在及斜率为零时,没有两点式方程.
当x1=x2时,直线方程为x=x1;
当y1=y2时,直线方程为y=y1.
【做一做1】 过点A(5,6)和点B(-1,2)的直线方程的两点式是( )
A.y-5x-6=y+1x-2 B.y-62-6=x-5-1-5 C.2-6y-6=-1-5x-5 D.x-62-6=y-5-1-5
2.直线的截距式方程
(1)定义:如图所示,直线l与两个坐标轴的交点分别是P1(a,0),P2(0,b)(其中a≠0,b≠0),则方程__________叫做直线l的截距式方程,简称截距式. 高中数学-打印版
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(2)说明:一条直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距.与坐标轴垂直和过原点的直线均没有截距式.
【做一做2】 在x,y轴上的截距分别是-3,4的直线方程是( )
A.x-3+y4=1 B.x3+y-4=1 C.x-3-y4=1 D.x4+y-3=1
3.中点坐标公式
若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),且线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则有 x= ,y= .
此公式为线段P1P2的中点坐标公式.
【做一做3】 点P1(5,-2),点P2(-7,6),则线段P1P2的中点M的坐标为__________.
答案:1.(1)x-x1x2-x1 (2)垂直
【做一做1】 B
2.(1)xa+yb=1
【做一做2】 A
3.x1+x22 y1+y22
【做一做3】 (-1,2)
1.理解直线的两点式方程
剖析:(1)对于直线方程的两点式y-y1y2-y1=x-x1x2-x1,两点的坐标哪一个为(x1,y1),哪一个为(x2,y2),并不影响最终的结果,但需强调的是方程两边分式的分子、分母四个减式的减数为同一点的横纵坐标.
(2)要注意方程y-y1y2-y1=x-x1x2-x1和方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)的形式不同,适用范围也不同.前者为分式形式方程,形式对称,但不能表示垂直于坐标轴的直线.后者为整式形式方程,适用于过任何两点的直线方程. 高中数学-打印版
精心校对 2.理解直线的截距式方程
剖析:(1)截距式是两点式的特例,当已知直线上的两点分别是与两个坐标轴的交点(原点除外)时,由两点式可得直线方程的形式为xa+yb=1(ab≠0),即为截距式.用截距式可以很方便地画出直线.
(2)直线方程的截距式在结构上的特点:
直线方程的截距式为xa+yb=1,x项对应的分母是直线在x轴上的截距,y项对应的分母是直线在y轴上的截距,中间以“+”相连,等式的另一端是1,由方程可以直接读出直线在两个坐标轴上的截距.如x3-y4=1,x3+y4=-1等就不是直线的截距式方程.
3.求直线方程时方程形式的选择技巧
剖析:一般地,已知一点的坐标,求过该点的直线方程时,通常选用点斜式方程,再由其他条件确定直线的斜率;已知直线的斜率,通常选用点斜式或斜截式方程,再由其他条件确定一个定点的坐标或在y轴上的截距;已知直线在两个坐标轴上的截距时,通常选用截距式方程;已知直线上两点时,通常选用两点式方程.不论选用哪种形式的方程,都要注意各自的限制条件,以免漏掉一些特殊情况下的直线.
题型一:利用两点式求直线方程
【例1】 已知三角形的三个顶点A(-4,0),B(0,-3),C(-2,1),求:
(1)BC边所在的直线方程;
(2)BC边上中线所在的直线方程.
反思:已知两点求直线的方程,可利用两点式直接写出其方程;求中线所在的直线方程,联想到中点坐标公式即可求出中点.在没有特殊要求的条件下,以后求出的直线方程化为Ax+By+C=0的形式,且尽量满足:①A>0;②A,B,C均是整数时,最大公约数为1.
题型二:利用截距式求直线方程
【例2】 已知直线与x轴、y轴分别交于A,B两点且线段AB的中点为P(4,1),求直线l的方程. 高中数学-打印版
精心校对 反思:在涉及直线与两个坐标轴的截距问题时,常把直线方程设为截距式,由已知条件建立关于两截距的方程,解得截距的值,从而确定方程.
题型三:易错辨析
易错点 忽视截距为0的情形
【例3】 已知直线l过点P(2,-1),且在两个坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.
错解:由题意,设直线l的方程为xa+ya=1,
∵直线l过点(2,-1),∴2a+-1a=1,
∴a=1,则直线l的方程为x+y-1=0.
错因分析:错解忽略了过原点时的情况.
反思:截距式方程中a≠0,b≠0,即直线与坐标轴垂直或直线过原点时不能用截距式方程.注意在两个坐标轴上存在截距的直线不一定有截距式方程,此时在x,y轴上的截距均为0,即过原点.
答案:【例1】 解:(1)直线BC过点B(0,-3),C(-2,1),由两点式方程得y+31+3=x-0-2-0,化简得2x+y+3=0.
(2)由中点坐标公式,得BC的中点D的坐标为0-22,-3+12,即D(-1,-1).又直线AD过点A(-4,0),由两点式方程得y+10+1=x+1-4+1,化简得x+3y+4=0.
【例2】 解:由题意,可设A(a,0),B(0,b),
由中点坐标公式,可得 a+02=4,0+b2=1.
解得 a=8,b=2,故A(8,0),B(0,2).
由直线方程的截距式得直线l的方程为x8+y2=1,即x+4y-8=0. 高中数学-打印版
精心校对 【例3】 正解:设直线l在两个坐标轴上的截距都为a.
若a=0,则直线l过原点,其方程为x+2y=0;
若a≠0,则直线l的方程可设为xa+ya=1,
∵直线l过点(2,-1),∴2a+-1a=1,
∴a=1,则直线l的方程为x+y-1=0.
综上所述,直线l的方程为x+2y=0或x+y-1=0.
1.已知△ABC三顶点A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB中点,N为AC中点,则中位线MN所在直线方程为( )
A.2x+y-8=0 B.2x-y+8=0 C.2x+y-12=0 D.2x-y-12=0
2.过点(0,3),且在两坐标轴上截距之和等于5的直线方程是__________.
3.直线l过点P(-1,2),分别与x,y轴交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则直线l的方程为__________.
4.已知直线l在两坐标轴上的截距相等,且经过点A(2,2).求直线l的方程.
答案:1.A 2.3x+2y-6=0 3.2x-y+4=0
4.解:(1)若直线l在两个坐标轴上的截距都为0,
则l经过O(0,0)和A(2,2)两点,其方程为x-y=0.
(2)若截距不为0,可设截距为a,则直线l的方程为xyaa=1.
∵l过点A(2,2),∴22aa=1,解得a=4.
∴直线l的方程为44xy=1,即x+y-4=0.
由(1)(2)知,直线l的方程为x-y=0或x+y-4=0.