高中数学人教新课标A版必修2 第三章 直线与方程 3.2.1直线的点斜式方程B卷
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2024年《直线的点斜式方程》说课稿2024年《直线的点斜式方程》说课稿1尊敬的各位评委、各位老师:大家好!我说课的题目是《直线的点斜式方程》,选自人民教育出版社普通高中课程标准试验教科书数学必修2(A版),是第三章直线与方程中的第2节的第一课时3.2.1直线的点斜式方程的内容。
下面我将从教学背景、教学方法、教学过程及教学特点等四个方面具体说明。
一、教学背景的分析1、教材分析直线的方程是学生在初中学习了一次函数的概念和图象及高中学习了直线的斜率后进行研究的。
直线的方程属于解析几何学的基础知识,是研究解析几何学的开始,对后续研究两条直线的位置关系、圆的方程、直线与圆的位置关系、圆锥曲线等内容,无论在知识上还是方法上都是地位显要,作用非同寻常,是__的重点内容之一。
“直线的点斜式方程”可以说是直线的方程的形式中最重要、最基本的形式,在此花多大的时间和精力都不为过。
直线作为常见的最简单的曲线,在实际生活和生产实践中有着广泛的应用。
同时在这一节中利用坐标法来研究曲线的数形结合、几何直观等数学思想将贯穿于我们整个高中数学教学。
2、学情分析我校的生源较差,学生的基础和学习习惯都有待加强。
又由于刚开始学习解析几何,第一次用坐标法来求曲线的方程,在学习过程中,会出现“数”与“形”相互转化的困难。
另外我校学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面更有待加强。
根据上述教材分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征,我制定如下教学目标:3、教学目标(1)了解直线的方程的概念和直线的点斜式方程的推导过程及方法;(2)明确点斜式、斜截式方程的形式特点和适用范围;初步学会准确地使用直线的点斜式、斜截式方程;(3)从实例入手,通过类比、推广、特殊化等,使学生体会从特殊到一般再到特殊的认知规律;(4)提倡学生用旧知识解决新问题,通过体会直线的斜截式方程与一次函数的关系等活动,培养学生主动探究知识、合作交流的意识,并初步了解数形结合在解析几何中的应用。
3、2、1 直线的点斜式方程一、【学习目标】1、引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程;2、在理解的基础上掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围.【教学重点】直线的点斜式、斜截式方程的推导及运用;【教学难点】直线的点斜式、斜截式方程的意义及运用;根据条件熟练地求出直线的方程二、【自学内容和要求及自学过程】1、阅读教材第92—93页内容,然后回答问题(点斜式方程)<1>如果已知直线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,你能求出直线的方程吗?你怎么说明我们根据斜率所得到的方程就是我们所求的直线方程?<2>我们由<1>所得的方程是斜率存在的情况,若斜率不存在也就是倾斜角是直角的情况,方程怎么求?倾斜角为零度呢? 结论:<1>由斜率公式得:=k (0y y -)/(0x x -),即)(00x x k y y -=-就是我们所求的方程.证明过程:由上述推导过程我们可知:01过点),(000y x P ,斜率为k 的直线l 的坐标都满足上述方程;反过来我们还可以验证.02坐标满足上述方程的点,都在过点),(000y x P ,斜率为k 的直线l 上. <2>两种特殊情况的方程分别为:00y y x x ==、【例1】已知直线l 过点A(2,1)且与直线y -1=4x -3垂直,求直线l 的方程.【解析】方程y -1=4x -3可化为y -1=4(x -34),由点斜式方程知其斜率k =4,又∵l 与直线y -1=4x -3垂直, ∴直线l 的斜率为-14,又由l 过点A(2,1). ∴直线l 的方程为y -1=-14(x -2), 即x +4y -6=0.练习一:教材95页练习1、2.2、阅读教材第94页思考上面的内容,回答问题(斜截式)<3>如果直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为),0(b ,代入直线的点斜式方程,我们能得到什么结论?结论:<3>我们可以得到)0(-=-x k b y 即b kx y +=,我们把直线l 与y 轴的交点),0(b 的纵坐标b 叫做直线l 在y 轴上的截距.我们把这个方程叫做直线的斜截式方程.练习二:①请同学们记住这个结论,并且思考,截距是距离吗?②观察方程b kx y +=,它的形式具有什么特点?k 和b 分别表示什么含义?③请同学们完成教材第95页练习3.3、阅读教材94页例2,回答问题(复习直线垂直、平行的条件)<4>已知直线111:b x k y l +=,222:b x k y l +=,那么21//l l ,21l l ⊥ 的条件分别是什么?若反过来,成立吗?结论:<4>212121,//b b k k l l ≠=⇔,12121-=⋅⇔⊥k k l l .(要注意特殊情况,譬如斜率不存在或斜率为零的情况)练习三:①完成教材第95页练习4;②习题3.2A 组1<1><2><3>.三、【作业】习题3.2A 组2、3、5、10;四、【小结】本节课主要学习了三大块内容,直线的点斜式、斜截式方程,以及两直线平行和垂直的条件.要重点理解点斜式、斜截式方程的推导过程和结构特征以及适用范围.五、【反思】教学,重要的是学生的学,而不是教师的教.老师要做到的是怎样推动学生积极的学习.个人认为推动学生学习,最重要的是给学生一个台阶,上得去的台阶.譬如上一章学习的立体几何,由于是新知识,学生学习起来比较吃力,课堂效果和作业效果都一般,但是直线这一章相比之下简单一些,学生的学习效果很不错,并且乐意学.所以调动学生的积极性,重要的是循序渐进,不要过分拔高,也就是说给学生一个台阶.。
3.2 直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程3.2.2 直线的两点式方程3.2.3 直线的一般式方程知识梳理1.由直线上一定点及其斜率确定的方程叫做直线的点斜式方程,简称点斜式.它的方程是y-y 0=k(x-x 0),应用时应注意斜率k 存在.2.由直线的斜率和它在y 轴上的截距确定的方程叫做斜截式方程,简称斜截式.它的方程是y=kx+b,应用时应注意斜率k 存在.3.经过两定点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线方程叫做两点式方程,简称两点式.它的方程是121121x x x x y y y y --=--,使用时应注意x 1≠x 2且y 1≠y 2.若x 1=x 2,或y 1=y 2,此时过这两点的直线方程是x=x 1或y=y 1.4.经过两定点(a,0),(0,b)的直线方程叫做截距式方程,简称截距式,它的方程是b y a x +=1.应注意a≠0且b≠0.5.把关于x 、y 的二元一次方程Ax+By+c=0叫做一般式方程,简称一般式.应用时应注意A,B 不同时为零.若一般式化为点斜式、两点式,由于取点不同,得到的方程也不相同.知识导学要学好本节内容,首先要明确确定一条直线的几何要素,即直线上一点和直线的倾斜角(斜率)可以确定一条直线,两点也可以确定一条直线.根据所给的几何要素,明确各种形式的适用范围,确定直线的方程是本节的重点,也是难点,切记不要漏掉直线的特殊情况.直线方程的各种形式之间可相互转化,如给定两点,除了直接用两点式求直线方程外,还可用点斜式求直线的方程,若两点是直线与坐标轴的交点,还可用截距式写直线的方程.一般地,点斜式常用于求过定点的问题;斜截式常用于判定直线的位置关系;截距式常用于画方程的直线等.在直线的斜截式和截距式中的截距不是距离,而是一个数量,它可正、可负、也可为零.疑难突破1.直线的点斜式方程.剖析:若直线l 经过点P 0(x 0,y 0),且斜率为k,求直线l 的方程.设点P(x,y)是直线l 上不同于点P 0的任意一点,根据经过两点的直线的斜率公式,得k=00x x y y --,可化为y-y 0=k(x-x 0). 注意:(1)如果直线l 过点P 0(x 0,y 0)且与y 轴垂直,这时倾斜角为0°,即k=0,由点斜式得y=y 0.(2)如果直线过点P 0(x 0,y 0)且与x 轴垂直,此时它的倾斜角为90°,斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示,这时直线方程表示为x=x 0.(3)经过点P 0(x 0,y 0)的直线有无数条,可分为两类:①斜率存在的直线,方程为y-y 0=k(x-x 0);②斜率不存在的直线,方程为x=x 0.一般来说,以一个方程的解为坐标的点都是某一条直线上的点,反过来,这条直线上的点的坐标都是这个方程的解,这时这个方程就叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线. 由于过点P 0(x 0,y 0)的斜率为k 的直线的点都满足方程y-y 0=k(x-x 0),同时,满足该方程的点都在过点P 0(x 0,y 0),斜率为k 的直线上,且该方程是由点的坐标和直线的斜率确定的,所以该方程叫做直线的点斜式方程.2.直线方程的截距式和两点式之间有什么关系?用这两种方法表示直线时有什么局限性? 剖析:已知直线l 上两点A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),且x 1≠x 2,y 1≠y 2,则直线l 的方程为121121x x x x y y y y --=-- (x 1≠x 2,y 1≠y 2).由于该方程是由直线上两点确定的,它又叫直线的两点式方程.特别地,若直线l 与x 轴的交点为(a,0),与y 轴的交点为(0,b),(其中a≠0,b≠0),因为直线l 经过A(a,0)、B(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得a a xb y --=--000, 整理得by a x +=1, 此即直线AB 的方程.我们经常称a 为直线在x 轴上的截距,b 为直线在y 轴上的截距.以上直线方程是由直线在x 轴、y 轴上的截距确定的,所以叫做直线方程的截距式.显然,截距式是两点式的特例. 直线的两点式和截距式中,要使方程有意义,必须保证其分母不为零,即直线的两点式和截距式既不能表示与x 轴垂直的直线,也不能表示与y 轴垂直的直线.特别地,直线的截距式还不能表示过原点的直线.当用待定系数法求在两坐标轴上截距相等的直线方程时,若设成截距时,要注意直线过原点的情况.截距可取一切实数,即可为正数、零、负数;在此要区分开截距与距离,距离必须大于或等于零.求截距的方法:在直线l 的方程中,令x=0,解出y 的值,可得直线l 的纵截距.令y=0,解出x 的值,可得直线l 的横截距.3.如何理解直线方程的一般形式?剖析:(1)两个独立的条件可求一般式方程.求直线方程,表面上需求A 、B 、C 三个系数,由于A 、B 不同时为零,若A≠0,则方程化为x+A B y+A C =0,只需确定A B 、A C 的值;若B≠0,则方程化为B C y B A ++=0,只需确定B A 、B C 的值.因此只要给出两个条件,就可以求出直线方程.(2)直线方程的其他形式都可以化成一般形式,解题时,如果没有特殊说明,应把最后结果化为一般式,一般式也可以化为其他形式.一般式化斜截式的步骤:①移项By=-Ax-C;②当B≠0时,得y=BC x B A --. 一般式化截距式的步骤:①把常数项移到方程右边Ax+By=-C;②当C≠0时,方程两边同除以-C,得CBy C Ax -+-=1. 若已知条件告诉了我们曲线的种类和方程的具体形式,或通过分析题目的条件判断出了曲线的种类和方程的具体形式,可先设出曲线的方程,再确定方程中的参数,这种求曲线方程的方法叫做待定系数法.直线的一般式方程与其他四种直线方程的一个不同点是:直线的一般式方程能够表示平面上所有的直线,而其他四种方程都不能表示与x轴垂直的直线.对二元一次方程应从代数与几何两个角度去理解.在代数中,我们研究方程,着重研究方程的解.建立直角坐标系后,应把方程的解看成平面直角坐标系中的一个点,这些点的集合组成一条直线.直角坐标系把直线与方程联系起来.。
3.2.1 直线的点斜式方程学习目标 1.了解由斜率公式推导直线方程的点斜式的过程;2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程;3.会利用直线的点斜式与斜截式方程解决有关的实际问题.知识点一 直线的点斜式方程思考1 如图,直线l 经过点P 0(x 0,y 0),且斜率为k ,设点P (x ,y )是直线l 上不同于点P 0的任意一点,那么x ,y 应满足什么关系?答案 由斜率公式得k =y -y 0x -x 0, 则x ,y 应满足y -y 0=k (x -x 0).思考2 经过点P 0(x 0,y 0)的所有直线是否都能用点斜式方程来表示?答案 斜率不存在的直线不能用点斜式表示,过点P 0斜率不存在的直线为x =x 0.知识点二 思考1 已知直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为(0,b ),得到的直线l 的方程是什么? 答案 将k 及点(0,b )代入直线方程的点斜式得:y =kx +b .思考2 方程y =kx +b ,表示的直线在y 轴上的截距b 是距离吗?b 可不可以为负数和零? 答案 y 轴上的截距b 不是距离,可以是负数和零. 思考3 对于直线l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2. ①l 1∥l 2⇔________________, ②l 1⊥l 2⇔________________.答案 ①k 1=k 2且b 1≠b 2 ②k 1k 2=-1类型一 直线的点斜式方程例1 (1)经过点(-3,1)且平行于y 轴的直线方程是________.(2)直线y =2x +1绕着其上一点P (1,3)逆时针旋转90°后得直线l ,则直线l 的点斜式方程是________.(3)一直线l 1过点A (-1,-2),其倾斜角等于直线l 2:y =33x 的倾斜角的2倍,则l 1的点斜式方程为________. 答案 (1)x =-3 (2)y -3=-12(x -1)(3)y +2=3(x +1)解析 (1)∵直线与y 轴平行,∴该直线斜率不存在, ∴直线方程为x =-3.(2)由题意知,直线l 与直线y =2x +1垂直,则直线l 的斜率为-12.由点斜式方程可得l 的方程为y -3=-12(x -1).(3)∵直线l 2的方程为y =33x , 设其倾斜角为α,则tan α=33得α=30°, 那么直线l 1的倾斜角为2×30°=60°, 则l 1的点斜式方程为y +2=tan 60°(x +1),即y +2=3(x +1).跟踪训练1 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 (1)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.类型二 直线的斜截式方程例 2 (1)倾斜角为60°,与y 轴的交点到坐标原点的距离为3的直线的斜截式方程是_________________.答案 y =3x +3或y =3x -3 解析 ∵直线的倾斜角是60°, ∴其斜率k =tan 60°=3,∵直线与y 轴的交点到原点的距离是3, ∴直线在y 轴上的截距是3或-3,∴所求直线方程是y =3x +3或y =3x -3.(2)已知直线l 1的方程为y =-2x +3,l 2的方程为y =4x -2,直线l 与l 1平行且与l 2在y 轴上的截距相同,求直线l 的方程.解 由斜截式方程知直线l 1的斜率k 1=-2,又因为l ∥l 1.由题意知l 2在y 轴上的截距为-2,所以l 在y 轴上的截距b =-2,由斜截式可得直线l 的方程为y =-2x -2.反思与感悟 (1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.当b =0时,y =kx 表示过原点的直线;当k =0时,y =b 表示与x 轴平行(或重合)的直线.(2)截距不同于日常生活中的距离,截距是一个点的横(纵)坐标,是一个实数,可以是正数,也可以是负数和零,而距离是一个非负数.跟踪训练2 (1)已知直线l 的斜率为16,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l 的斜截式方程;(2)已知直线l 1的方程为y =-2x +3,l 2的方程为y =4x -2,直线l 与l 1垂直且与l 2在y 轴上的截距互为相反数,求直线l 的方程.解 (1)设直线方程为y =16x +b ,则x =0时,y =b ;y =0时,x =-6b .由已知可得12·|b |·|-6b |=3,即6|b |2=6,∴b =±1.故所求直线方程为y =16x +1或y =16x -1.(2)∵l 1⊥l ,直线l 1:y =-2x +3,∴l 的斜率为12,∵l 与l 2在y 轴上的截距互为相反数, 直线l 2:y =4x -2,∴l 在y 轴上的截距为2, ∴直线l 的方程为y =12x +2.类型三 平行与垂直的应用例3 (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? 解 (1)由题意可知,12212l l k k a =-,=-,∵l 1∥l 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2=-1,2a ≠2,解得a =-1.故当a =-1时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行.(2)由题意可知,12214l l k a k =-,=, ∵l 1⊥l 2,∴4(2a -1)=-1,解得a =38.故当a =38时,直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直.反思与感悟 设直线l 1和l 2的斜率k 1,k 2都存在,其方程分别为l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,那么:(1)l 1∥l 2⇔k 1=k 2,且b 1≠b 2;(2)k 1=k 2,且b 1=b 2⇔两条直线重合;(3)l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. 跟踪训练3 已知在△ABC 中,A (0,0),B (3,1),C (1,3). (1)求AB 边上的高所在直线的方程; (2)求BC 边上的高所在直线的方程; (3)求过A 与BC 平行的直线方程. 解 (1)直线AB 的斜率k 1=1-03-0=13,AB 边上的高所在直线斜率为-3且过点C ,所以AB 边上的高所在直线的方程为y -3=-3(x -1).(2)直线BC 的斜率k 2=3-11-3=-1,BC 边上的高所在直线的斜率为1且过点A ,所以BC 边上的高所在直线的方程为y =x .(3)由(2)知,过点A 与BC 平行的直线的斜率为-1,其方程为y =-x .1.方程y =k (x -2)表示( ) A .通过点(-2,0)的所有直线 B .通过点(2,0)的所有直线C .通过点(2,0)且不垂直于x 轴的所有直线D .通过点(2,0)且除去x 轴的所有直线 答案 C解析 易验证直线通过点(2,0),又直线斜率存在,故直线不垂直于x 轴. 2.倾斜角是30°,且过(2,1)点的直线方程是____________. 答案 y -1=33(x -2) 解析 ∵斜率为tan 30°=33, ∴直线的方程为y -1=33(x -2). 3.(1)已知直线y =ax -2和y =(a +2)x +1互相垂直,则a =________;(2)若直线l 1∶y =-2a x -1a与直线l 2∶y =3x -1互相平行,则a =________.答案 (1)-1 (2)-23解析 (1)由题意可知a (a +2)=-1,解得a =-1.(2)由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧-2a=3,-1a ≠-1,解得a =-23.4.(1)求经过点(1,1),且与直线y =2x +7平行的直线的方程; (2)求经过点(-2,-2),且与直线y =3x -5垂直的直线的方程. 解 (1)∵与直线y =2x +7平行, ∴该直线斜率为2, 由点斜式方程可得y -1=2(x -1),即y =2x -1∴所求直线的方程为y =2x -1. (2)∵所求直线与直线y =3x -5垂直,∴该直线的斜率为-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 -83.1.求直线的点斜式方程的方法步骤2.直线的斜截式方程的求解策略(1)用斜截式求直线方程,只要确定直线的斜率和截距即可,同时要特别注意截距和距离的区别. (2)直线的斜截式方程y =kx +b 不仅形式简单,而且特点明显,k 是直线的斜率,b 是直线在y 轴上的截距,只要确定了k 和b 的值,直线的图象就一目了然.因此,在解决直线的图象问题时,常通过把直线方程化为斜截式方程,利用k ,b 的几何意义进行判断. 3.判断两条直线位置关系的方法直线l 1:y =k 1x +b 1,直线l 2:y =k 2x +b 2. (1)若k 1≠k 2,则两直线相交. (2)若k 1=k 2,则两直线平行或重合, 当b 1≠b 2时,两直线平行; 当b 1=b 2时,两直线重合.(3)特别地,当k 1·k 2=-1时,两直线垂直. (4)对于斜率不存在的情况,应单独考虑.一、选择题1.过点(4,-2),倾斜角为150°的直线方程的点斜式为( )A .y -2=-33(x +4) B .y -(-2)=-33(x -4) C .y -(-2)=33(x -4) D .y -2=33(x +4) 答案 B解析 由题意知k =tan 150°=-33,所以直线的点斜式方程为y -(-2)=-33(x -4). 2.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 ∵方程变形为y +2=-(x +1), ∴直线过点(-1,-2),斜率为-1.3.已知直线l 1:y =x +12a ,l 2:y =(a 2-3)x +1,若l 1∥l 2,则a 的值为( )A .4B .2C .-2D .±2答案 C解析 因为l 1∥l 2,所以a 2-3=1,a 2=4,所以a =±2, 又由于l 1∥l 2,两直线l 1与l 2不能重合,则12a ≠1,即a ≠2,故a =-2.4.下列选项中,在同一直角坐标系中,表示直线y =ax 与y =x +a 正确的是( )答案 C解析 ①当a >0时,直线y =ax 的倾斜角为锐角,直线y =x +a 在y 轴上的截距a >0,A ,B ,C ,D 都不成立;②当a =0时,直线y =ax 的倾斜角为0°,A ,B ,C ,D 都不成立;③当a <0时,直线y =ax 的倾斜角为钝角,直线y =x +a 的倾斜角为锐角且在y 轴上的截距a <0,只有C 成立.5.直线y =kx +b 通过第一、三、四象限,则有( ) A .k >0,b >0 B .k >0,b <0 C .k <0,b >0 D .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 <0.6.已知直线kx -y +1-3k =0,当k 变化时,所有的直线恒过定点( ) A .(1,3) B .(-1,-3) C .(3,1) D .(-3,-1)答案 C解析 直线kx -y +1-3k =0变形为y -1=k (x -3), 由直线的点斜式可得直线恒过定点(3,1). 二、填空题7.将直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位长度,所得到的直线方程为______________. 答案 y =-13x +13解析 直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°所得到的直线方程为y =-13x ,再将该直线向右平移1个单位得到的直线方程为y =-13(x -1),即y =-13x +13.8.直线y =ax -3a +2(a ∈R )必过定点________. 答案 (3,2)解析 ∵y =a (x -3)+2,即y -2=a (x -3), ∴直线过定点(3,2).9.已知直线y =(3-2k )x -6不经过第一象限,则k 的取值范围为________. 答案 k ≥32解析 由题意知,需满足它在y 轴上的截距不大于零,且斜率不大于零,则⎩⎪⎨⎪⎧-6≤0,3-2k ≤0,得k ≥32.10.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 1,则令y =0得它在x 轴上的截距a 1=-43b 1.∵a 1+b 1=-43b 1+b 1=-13b 1=1,∴b 1=-3.∴直线l 1的方程为y =34x -3.11.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,|b |+43|b |+53|b |=12,4|b |=12,∴b =±3, ∴所求直线方程为y =34x ±3.三、解答题12.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的斜截式方程.解 直线AB 的斜率k AB =-3-03--=-38,过点A (-5,0),∴直线AB 的点斜式方程为y =-38(x +5),即所求的斜截式方程为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.∴直线AB ,BC ,AC 的斜截式方程分别为y =-38x -158,y =-53x +2,y =25x +2.13.已知直线l 的斜率与直线3x -2y =6的斜率相等,且直线l 在x 轴上的截距比在y 轴上的截距大1,求直线l 的方程.解 由题意知,直线l 的斜率为32,故设直线l 的方程为y =32x +b ,l 在x 轴上的截距为-23b ,在y轴上的截距为b ,所以-23b -b =1,b =-35,所以直线l 的方程为y =32x -35.。
3.2 直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程整体设计教学分析直线方程的点斜式给出了根据已知一个点和斜率求直线方程的方法和途径.在求直线的方程中,直线方程的点斜式是基本的,直线方程的斜截式、两点式都是由点斜式推出的.从一次函数y=kx +b(k≠0)引入,自然地过渡到本节课想要解决的问题——求直线的方程问题.在引入过程中,要让学生弄清直线与方程的一一对应关系,理解研究直线可以从研究方程及方程的特征入手.在推导直线方程的点斜式时,根据直线这一结论,先猜想确定一条直线的条件,再根据猜想得到的条件求出直线的方程.三维目标1.掌握由一点和斜率导出直线方程的方法,掌握直线的点斜式方程,了解直线方程的斜截式是点斜式的特例;培养学生思维的严谨性和相互合作意识,注意学生语言表述能力的训练.2.引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程.培养学生形成严谨的科学态度和求简的数学精神.3.掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围,培养和提高学生联系、对应、转化等辩证思维能力.重点难点教学重点:引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程.教学难点:在理解的基础上掌握直线方程的点斜式的特征及适用范围.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.方程y=kx +b 与直线l 之间存在着什么样的关系?让学生边回答,教师边适当板书.它们之间存在着一一对应关系,即(1)直线l 上任意一点P(x 1,y 1)的坐标是方程y=kx +b 的解.(2)(x 1,y 1)是方程y=kx+b 的解⇒点P(x 1,y 1)在直线l 上.这样好像直线能用方程表示,这节课我们就来学习、研究这个问题——直线的方程(宣布课题).思路2.在初中,我们已经学习过一次函数,并接触过一次函数的图象,现在,请同学们作一下回顾:一次函数y=kx+b 的图象是一条直线,它是以满足y=kx+b 的每一对x 、y 的值为坐标的点构成的.由于函数式y=kx+b 也可以看作二元一次方程,所以我们可以说,这个方程的解和直线上的点也存在这样的对应关系.这节课我们就来学习直线的方程(宣布课题). 推进新课新知探究提出问题①如果把直线当做结论,那么确定一条直线需要几个条件?如何根据所给条件求出直线的方程?②已知直线l 的斜率k 且l 经过点P 1(x 1,y 1),如何求直线l 的方程?③方程导出的条件是什么?④若直线的斜率k 不存在,则直线方程怎样表示? ⑤k=11x x y y --与y-y 1=k(x-x 1)表示同一直线吗? ⑥已知直线l 的斜率k 且l 经过点(0,b),如何求直线l 的方程?讨论结果:①确定一条直线需要两个条件:a.确定一条直线只需知道k 、b 即可;b.确定一条直线只需知道直线l 上两个不同的已知点.②设P(x ,y)为l 上任意一点,由经过两点的直线的斜率公式,得k=11x x y y --,化简,得y -y 1=k(x -x 1).③方程导出的条件是直线l 的斜率k 存在.④a.x=0;b.x=x 1.⑤启发学生回答:方程k=11x x y y --表示的直线l 缺少一个点P 1(x 1,y 1),而方程y -y 1=k(x -x 1)表示的直线l 才是整条直线.⑥y=kx+b.应用示例思路1例1 一条直线经过点P 1(-2,3),倾斜角α=45°,求这条直线方程,并画出图形.图1解:这条直线经过点P 1(-2,3),斜率是k=tan45°=1.代入点斜式方程,得y-3=x+2,即x-y+5=0,这就是所求的直线方程,图形如图1所示.点评:此例是点斜式方程的直接运用,要求学生熟练掌握,并具备一定的作图能力. 变式训练求直线y=-3(x-2)绕点(2,0)按顺时针方向旋转30°所得的直线方程.解:设直线y=-3(x-2)的倾斜角为α,则tanα=-3,又∵α∈[0°,180°),∴α=120°.∴所求的直线的倾斜角为120°-30°=90°.∴直线方程为x=2.例2 如果设两条直线l 1和l 2的方程分别是l 1:y=k 1x+b 1,l 2:y=k 2x+b 2,试讨论:(1)当l 1∥l 2时,两条直线在y 轴上的截距明显不同,但哪些量是相等的?为什么?(2)l 1⊥l 2的条件是什么?活动:学生思考:如果α1=α2,则tanα1=tanα2一定成立吗?何时不成立?由此可知:如果l 1∥l 2,当其中一条直线的斜率不存在时,则另一条直线的斜率必定不存在.反之,问:如果b 1≠b 2且k 1=k 2,则l 1与l 2的位置关系是怎样的?由学生回答,重点说明α1=α2得出tanα1=tanα2的依据.解:(1)当直线l 1与l 2有斜截式方程l 1:y=k 1x+b 1,l 2:y=k 2x+b 2时,直线l 1∥l 2⇔k 1=k 2且b 1≠b 2.(2)l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1.变式训练判断下列直线的位置关系: (1)l 1:y=21x+3,l 2:y=21x-2; (2)l 1:y=35x,l 2:y=-53x.答案:(1)平行;(2)垂直.思路2例1 已知直线l 1:y=4x 和点P(6,4),过点P 引一直线l 与l 1交于点Q ,与x 轴正半轴交于点R ,当△OQR 的面积最小时,求直线l 的方程.活动:因为直线l 过定点P(6,4),所以只要求出点Q 的坐标,就能由直线方程的两点式写出直线l 的方程.解:因为过点P(6,4)的直线方程为x=6和y -4=k(x -6),当l 的方程为x=6时,△OQR 的面积为S=72;当l 的方程为y -4=k(x -6)时,有R(k k 46-,0),Q (k k 46-,41624--k k ), 此时△OQR 的面积为S=21×k k 46-×41624--k k =)4()23(82--k k k . 变形为(S -72)k 2+(96-4S)k -32=0(S≠72).因为上述方程根的判别式Δ≥0,所以得S≥40.当且仅当k=-1时,S 有最小值40.因此,直线l 的方程为y -4=-(x -6),即x +y -10=0.点评:本例是一道有关函数最值的综合题.如何恰当选取自变量,建立面积函数是解答本题的关键.怎样求这个面积函数的最值,学生可能有困难,教师宜根据学生的实际情况进行启发和指导.变式训练如图2,要在土地ABCDE 上划出一块长方形地面(不改变方向),问如何设计才能使占地面积最大?并求出最大面积(精确到1 m 2)(单位:m ).图2解:建立如图直角坐标系,在线段AB 上任取一点P 分别向CD 、DE 作垂线,划得一矩形土地. ∵AB 方程为2030x x +=1,则设P(x,20-32x )(0≤x≤30), 则S 矩形=(100-x)[80-(20-32x )] =-32(x-5)2+6 000+350(0≤x≤30), 当x=5时,y=350,即P (5,350)时,(S 矩形)max =6 017(m 2). 例2 设△ABC 的顶点A(1,3),边AB 、AC 上的中线所在直线的方程分别为x -2y +1=0,y=1,求△AB C 中AB 、AC 各边所在直线的方程.活动:为了搞清△ABC 中各有关元素的位置状况,我们首先根据已知条件,画出简图3,帮助思考问题.解:如图3,设AC 的中点为F ,AC 边上的中线BF :y=1.图3AB 边的中点为E ,AB 边上中线CE :x -2y +1=0.设C 点坐标为(m ,n),则F(23,21++n m ). 又F 在AC 中线上,则23+n =1, ∴n=-1.又C 点在中线CE 上,应当满足CE 的方程,则m -2n +1=0.∴m=-3.∴C 点为(-3,-1).设B 点为(a,1),则AB 中点E(213,21++a ),即E(21a +,2). 又E 在AB 中线上,则21a +-4+1=0.∴a=5. ∴B 点为(5,1).由两点式,得到AB ,AC 所在直线的方程AC :x -y +2=0,AB :x +2y -7=0.点评:此题思路较为复杂,应使同学们做完后从中领悟到两点:(1)中点分式要灵活应用;(2)如果一个点在直线上,则这点的坐标满足这条直线的方程,这一观念必须牢牢地树立起来.变式训练已知点M (1,0),N (-1,0),点P 为直线2x-y-1=0上的动点,则|PM|2+|PN|2的最小值为何?解:∵P 点在直线2x-y-1=0上,∴设P (x 0,2x 0-1).∴|PM|2+|PN|2=10(x 0-52)2+512≥512. ∴最小值为512. 知能训练课本本节练习1、2、3、4.拓展提升已知直线y=kx +k +2与以A(0,-3)、B(3,0)为端点的线段相交,求实数k 的取值范围.图4活动:此题要首先画出图形4,帮助我们找寻思路,仔细研究直线y=kx +k +2,我们发现它可以变为y -2=k(x +1),这就可以看出,这是过(-1,2)点的一组直线.设这个定点为P(-1,2).解:我们设PA 的倾斜角为α1,PC 的倾斜角为α,PB 的倾斜角为α2,且α1<α<α2. 则k 1=tanα1<k <k 2=tanα2.又k 1=132-+=-5,k 2=312--=-21, 则实数k 的取值范围是-5<k <-21. 课堂小结通过本节学习,要求大家:1.掌握由一点和斜率导出直线方程的方法,掌握直线的点斜式方程,了解直线方程的斜截式是点斜式的特例.2.引导学生根据直线这一结论探讨确定一条直线的条件,并会利用探讨出的条件求出直线的方程.作业习题3.2 A 组2、3、5.设计感想直线方程的点斜式给出了根据已知一个点和斜率求直线的方程的方法和途径.在求直线的方程中,直线方程的点斜式是基本的,直线方程的斜截式、两点式都是由点斜式推出的.从初中代数中的一次函数y=kx +b(k≠0)引入,自然地过渡到本节课想要解决的问题——求直线的方程问题.在引入过程中,要让学生弄清直线与方程的一一对应关系,理解研究直线可以从研究方程及方程的特征入手.。
3.2.1 直线的点斜式方程教学目标:1、掌握直线方程的点斜式,体会斜截式与一次函数的关系;2、经历由直线上一点和直线的斜率推导直线方程的过程;3、体会用代数的表达式来研究几何的思想方法。
教学重点:直线方程的点斜式 教学难点:直线方程点斜式的推导 教学方法:启发探究,讲练结合 教学准备:PPT 课件,三角板 教学过程: 一、复习回顾1、复习直线上两点的斜率公式;2、在直角坐标系内确定一条直线的几何要素: 直线上一点和直线的倾斜角(斜率);直线上的两点。
二、动手操作在直角坐标系作出32+=x y 的图像。
(学生拿出工具作图,找一个学生板演。
) 通过一次函数的图像我们得到了一条直线。
我们知道点动成线,直线就是点的集合。
求直线的方程就是求直线上点的坐标),(y x 所满足的等量关系。
设置问题:已知一条直线过点(0,3),斜率为2,能否通过这两特征(点和斜率),求出该直线的方程?三、探索研究1、实例分析设点),(y x Q 是直线l 上不同于点)3,0(P 的任意点,因为P 、Q 都在直线l 上, 所以203=--=x y k ,化简得方程32+=x y 。
推导基础:两点确定一条直线,根据直线上的两点能够求出直线的斜率。
(学生板演,注意指出方程化简前后的区别;表达从特殊到一般的过程。
)2、抽象概括如图,设),(y x Q 是直线l 上不同于点),(000y x P因为0P 、Q 都在直线l上,有方程:k x x y y =--0, 即:)(00x x k y y -=-。
(学生板演,注意表扬对上式的整理化简。
)方程k x x y y =--0表示去了点),(000y x P 的直线,而方程)(00x x k y y -=-能表示一条完整的直线。
四、形成新知由前面实例和上述推导可知:一方面,直线l 上每一点的坐标),(y x 都满足这个方程;另一方面,以这个方程的解为坐标的点都在直线l 上。
即:1、方程)(00x x k y y -=-是由直线上的一点和斜率(一个方向)所确定的,故称为直线方程的点斜式方程,简称点斜式。
请学生作答
提示:由直线的点斜式方程需要直线上的一点),(000y x P 和斜率k 共同确定,但当倾斜角为90°时直线没有斜率,故此时直线没有点斜式方程.
3.考虑两种特殊直线:
过点),(000y x P
(1)平行于x 轴或与x 轴重合的直线方程是什么?
(2)平行于y 轴或与y 轴重合的直线方程是什么?
在黑板上板书:
000)
-(0-0
0tan 0αy y x x y y k ===°=°
=即: 0090tan 90αx x x l k =°=°=故上每一点的横坐标均为此时直线不存在
4.课本P93例1.直线l 经过点)(3
,20P ,且倾斜角为45°,求直线l 的点斜式方程,并画出直线. 请学生回答
分析:(1)点斜式方程为)-(-00x x k y y =,将点)(3
,20P 与斜率k 代入即可; (2)确定一条直线需要两个点的坐标.
5.写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点(2,1),且倾斜角为150°;
(2)经过点(3,2),且垂直于y 轴的直线;
(3)经过点(2,1),且斜率是-1的直线.
请学生上黑板做,根据情况进行订正.
6.已知直线的方程是y+7=-x-3,则( )
A.直线经过点(-3,7),斜率为-1;
B.直线经过点(7,-1),斜率为-1;
C.直线经过点(-3,-7),斜率为-1;
D.直线经过点(-7,-3),斜率为1.
请学生回答,并给出正确答案C.
7. 过点(1,3),且斜率不存在的直线方程是( )
A.x=1
B.x=3。
高中数学人教新课标A版必修2 第三章直线与方程 3.2.1直线的点斜式方程B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共4题;共8分)
1. (2分) (2018高一下·百色期末) 已知直线经过点,且斜率为,则直线的方程为()
A .
B .
C .
D .
2. (2分)已知直线l1:(m-1)x+2y-1=0,l2:mx-y+3=0 若,则m的值为()
A . 2.
B . -1
C . 2或-1
D .
3. (2分)两直线与的图象可能是图中的()
A .
B .
C .
D .
4. (2分) (2020高一上·长春期末) 下列各式中,值为的是()
A .
B .
C .
D .
二、填空题 (共2题;共2分)
5. (1分)已知A(3,5),O为坐标原点,则与OA垂直的直线斜率为________.
6. (1分) (2018高二上·台州期末) 已知直线 :与 :垂直,则 ________.
三、解答题 (共3题;共25分)
7. (10分) (2019高二上·唐山月考) 已知圆O:x2+y2=8内有一点P0(﹣1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦.
(1)当α=135°时,求弦AB的长;
(2)当弦AB被P0平分时,求直线AB的方程.
8. (10分) (2016高二上·鹤岗期中) 已知两直线l1:x+8y+7=0和l2:2x+y﹣1=0.
(1)求l1与l2交点坐标;
(2)求过l1与l2交点且与直线x+y+1=0平行的直线方程.
9. (5分) (2017高一下·双鸭山期末) 已知点,求的边上的中线所在的直线方程。
参考答案一、单选题 (共4题;共8分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
二、填空题 (共2题;共2分)
5-1、
6-1、
三、解答题 (共3题;共25分)
7-1、
7-2、
8-1、8-2、9-1、。