第二章 1.2.1 直线方程的点斜式 随堂即时巩固
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§2.2.1 直线的点斜式方程班级:_________ 姓名:___________1.直线的点斜式方程y -y 0=k (x -x 0)可以表示( ) A .任何一条直线 B .不过原点的直线 C .不与坐标轴垂直的直线D .不与x 轴垂直的直线2.过点()1,2-且倾斜角为150的直线方程为( ) A 33630x y -++= B 33630x y --= C 33630x y ++=D 33630x y +-=3.若直线()21120k x y k --+-=不过第二象限,则实数k 的取值范围( )A .11,2⎛⎤- ⎥⎝⎦B .1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[)1,+∞D .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.直线1l :310x y -+=,直线2l 过点()1,0,且它的倾斜角是1l 的倾斜角的2倍,则直线2l 的方程为( ) A .61y x =+ B .()61y x =- C .()314y x =- D .()314y x =-- 5.(多选)下列四个选项中正确的是( ) A .方程21y k x -=+与方程y -2=k (x +1)可表示同一直线 B .直线l 过点P (x 1,y 1),倾斜角为90°,则其方程是x =x 1 C .直线l 过点P (x 1,y 1),斜率为0,则其方程是y =y 1D .所有的直线都有点斜式和斜截式方程 6.(多选)下面说法中正确的是( )A .经过定点()00,P x y 斜率存在的直线才可以用方程()00y y k x x -=-表示B .经过定点()00,P x y 的直线都可以用方程()00x x m y y -=-表示C .经过定点(0,)A b 且斜率存在的直线才可以用方程y kx b =+表示D .经过任意两个不同的点()111,P x y ,()222,P x y 的直线的斜率都等于2121y y x x -- 7.过点P (2,1)且倾斜角比直线1y x =--的倾斜角小4π的直线的方程是___________.8.直线l 过点P (1,4),分别交x 轴的正半轴和y 轴的正半轴于点A ,B 两点,O 为坐标原点,当OA OB +最小时,l 的方程为 ______________ . 9.求满足下列条件的直线方程. (1)过点(4,3)P -,斜率3k =-; (2)过点(3,4)P -,与x 轴平行; (3)过点(5,2)P -,与y 轴平行.10.已知直线l 的倾斜角为60°. (1)若直线l 过点)3,2P-,求直线l 的方程;(2)若直线l 在y 轴上的截距为4,求直线l 的方程.11.已知△ABC 在第一象限,若A (1,1),B (5,1),∠A =60°,∠B =45°,求: (1)边AB 所在直线的方程;(2)边AC 和BC 所在直线的点斜式方程.参考答案1.D 2.D 3.C 4.D 5.BC 6.AC 7.2x = 8.260x y +-=经检验直线l 的斜率存在,且斜率为负,设直线l 的斜率为0)k k <(, 则直线l 的方程为4(1)y k x -=-, 令y =0得4(1,0)A k-,令x =0得(0,4)B k -,则444(1)(4)5()5()549OA OB k k k k k k +=-+-=-+=+-+≥+=-,当且仅当4k k-=-,即2k =-时,OA OB +取得最小值. 此时l 的方程为260x y +-=.故答案为:260x y +-= 9.(1)39y x =--;(2)4y =-;(3)5x =.(1)因为直线过点(4,3)P -,斜率3k =-,所以由直线的点斜式方程得直线方程为33(4)y x -=-+,即39y x =--.(2)与x 轴平行的直线的斜率0k =,因为直线过点(3,4)P -,所以由直线的点斜式方程可得直线方程为(4)0(3)y x --=⋅-,即4y =-.(3)与y 轴平行的直线的斜率不存在,不能用点斜式方程表示,但直线上的点的横坐标均为5,故直线方程为5x =. 10.(1)∵直线l 的倾斜角为60°,∴直线l 的斜率为tan 603︒= ∵直线l 过点)3,2P-,∴由直线的点斜式方程得直线l 的方程为()233y x --,即350x y --=.(2)∵直线l 的倾斜角为60°, ∴直线l 的斜率为tan 603︒= ∵直线l 在y 轴上的截距为4,∴由直线的斜截式方程得直线l 的方程为34y x =+. 11.(1)∵A ,B 两点的纵坐标均为1, ∴AB 边所在直线的方程为y =1.(2)∵AB 平行于x 轴,且△ABC 在第一象限,∴k AC =tan 60°3k BC =tan(180°-45°)=-tan 45°=-1,∴直线AC 的方程为y -13x -1);直线BC 的方程为y -1=-(x -5).。
1.2 直线的方程第1课时 直线方程的点斜式学习目标 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 直线方程的点斜式思考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. 梳理 点斜式方程知识点二 直线方程的斜截式思考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 )代入点斜式直线方程,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,b可以是负数和零.思考3对于直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2.①l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2,②l1⊥l2⇔k1k2=-1.梳理斜截式方程1.对直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)也可写成k=y-y0x-x0.(×)2.直线y-3=k(x+1)恒过定点(-1,3).(√)3.直线y=kx-b在y轴上的截距为b.(×)类型一直线方程的点斜式例1根据条件写出下列直线的方程,并画出图形.(1)经过点A(-1,4),斜率k=-3;(2)经过坐标原点,倾斜角为45°;(3)经过点B(3,-5),倾斜角为90°;(4)经过点C(2,8),D(-3,-2).考点题点解(1)y-4=-3[x-(-1)],即y=-3x+1.如图(1)所示.(2)k=tan 45°=1,∴y-0=x-0,即y=x.如图(2)所示.(3)斜率k 不存在,∴直线方程为x =3.如图(3)所示. (4)k =8-(-2)2-(-3)=2,∴y -8=2(x -2),即y =2x +4.如图(4)所示.反思与感悟 求直线的点斜式方程的思路跟踪训练1 写出下列直线的点斜式方程. (1)过点(-1,2),倾斜角为135°; (2)经过点C (-1,-1),与x 轴平行; (3)斜率为32,与x 轴交点的横坐标为-7. 考点 题点解 (1)y -2=-(x +1). (2)y +1=0. (3)y =32(x +7). 类型二 直线方程的斜截式例2 求满足下列条件的直线l 的方程:(1)过点P (0,4),斜率为2;(2)与直线y =-x +1在y 轴上的截距相等,且过点Q (2,2); (3)倾斜角为60°,与y 轴的交点到坐标原点的距离为3. 考点 题点解 (1)y =2x +4.(2)由题意知,该直线过点(0,1)和Q (2,2), 故k =2-12-0=12,∴直线l 的方程为y =12x +1.(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. 反思与感悟 直线的斜截式方程的求解策略(1)直线的斜截式方程是点斜式方程的特殊形式,其适用前提是直线的斜率存在,只要点斜式中的点在y 轴上,就可以直接用斜截式表示.(2)直线的斜截式方程y =kx +b 中只有两个参数,因此要确定某直线,只需两个独立的条件. (3)利用直线的斜截式求方程务必灵活,如果已知斜率k ,只需引入参数b ;同理如果已知截距b ,只需引入参数k .跟踪训练2 (1)直线y =ax -1a的图像可能是( )考点 题点 答案 B解析 由题意知,斜率与在y 轴上的截距异号,故选B.(2)已知斜率为2,在y 轴上截距为m 的直线方程l ,若直线l 过点(1,1),求m 的值. 考点 题点解 由直线方程的斜截式,得直线方程为y =2x +m . ∵直线l 过点(1,1),将x =1,y =1代入方程y =2x +m ,1=2×1+m , ∴m =-1.1.斜率为4,且过点(2,-3)的直线方程是( ) A .y +3=4(x -2) B .y -3=4(x -2) C .y -3=4(x +2) D .y +3=4(x +2)考点 题点 答案 A2.已知直线x -ay =4在y 轴上的截距是2,则a 等于( ) A .-12 B.12 C .-2 D .2考点 题点 答案 C解析 直线x -ay =4可化为y =1a x -4a ,∴-4a=2,得a =-2.3.某直线l 1过点A (2,-3),其倾斜角等于直线l 2:y =33x 的倾斜角的2倍,则这条直线l 1的点斜式方程为______________________. 考点 题点答案 y +3=3(x -2)4.直线y =k (x -2)+3必过定点,该定点坐标为________. 考点题点答案(2,3)解析直线方程改写为y-3=k(x-2),则过定点(2,3).5.写出下列直线的点斜式方程:(1)经过点A(2,5),且该直线的斜率是直线y=x+7斜率的2倍;(2)经过点C(-1,-1),且与x轴平行.考点题点解(1)由题意知,直线的斜率为2,所以其点斜式方程为y-5=2(x-2).(2)由题意知,直线的斜率k=tan 0°=0,所以直线的点斜式方程为y-(-1)=0,即y=-1.1.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,直线的图像就一目了然.因此,在解决直线的图像问题时,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.一、选择题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 考点 直线的点斜式方程 题点 直线点斜式方程的应用 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.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 >0D .k <0,b <0考点 直线的斜截式方程题点 直线斜截式方程与图像的关系 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 <0.3.直线3x +2y +6=0的斜率为k ,在y 轴上的截距为b ,则有( ) A .k =-32,b =3B .k =-23,b =-2C .k =-32,b =-3D .k =-23,b =-3考点 题点 答案 C解析 由3x +2y +6=0,得y =-32x -3,则k =-32,b =-3.4.直线l 1:y =k 1x +b 1与l 2:y =k 2x +b 2的位置关系如图所示,则有( )A.k1<k2且b1<b2B.k1<k2且b1>b2C.k1>k2且b1>b2D.k1>k2且b1<b2考点题点答案 A解析设直线l1,l2的倾斜角分别为α1,α2.由题图可知,90°<α1<α2<180°,所以k1<k2,又b1<0,b2>0,所以b1<b2.故选A.5.在等腰△ABO中,AO=AB,点O(0,0),A(1,3),而点B在x轴的正半轴上,则直线AB的方程为()A.y-1=3(x-3)B.y-1=-3(x-3)C.y-3=3(x-1)D.y-3=-3(x-1)考点题点答案 D解析如图,由几何性质知,OA与AB的倾斜角互补,k OA=3,k AB=-3,∴直线AB的方程为y-3=-3(x-1).6.不论m为何值,直线mx-y+2m+1=0恒过定点()A.(1,2) B.(-2,1)C.(2,-1) D.(2,1)考点题点答案 B解析 ∵直线方程可化为y -1=m [x -(-2)], ∴直线恒过定点(-2,1). 7.下列四个结论:①方程k =y -2x +1与方程y -2=k (x +1)可表示同一直线;②直线l 过点P (x 1,y 1),倾斜角为90°,则其方程为x =x 1; ③直线l 过点P (x 1,y 1),斜率为0,则其方程为y =y 1; ④所有直线都有点斜式和斜截式方程. 其中正确的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 考点 直线的点斜式方程 题点 直线点斜式方程的应用 答案 B解析 ①中方程,k =y -2x +1,x ≠-1;④中斜率不存在的直线没有点斜式和斜截式方程,∴①④错误,②③正确.8.方程y =ax +b 和y =bx +a 表示的直线可能是( )考点 题点 答案 D解析 在A 中,一条直线的斜率与y 轴上的截距均大于零,即ab >0,而另一条直线的斜率大于零,在y 轴上的截距小于零,即ab <0,故A 不可能.经分析知B 和C 也均不可能,故选D.二、填空题9.已知直线l 的方程为y -m =(m -1)(x +1),若l 在y 轴上的截距为7,则m =________. 考点 直线的点斜式方程 题点 直线点斜式方程的应用 答案 4解析 直线l 的方程可化为y =(m -1)x +2m -1, ∴2m -1=7,得m =4.10.已知直线y =(3-2k )x -6不经过第一象限,则k 的取值范围为________. 考点 直线的斜截式方程题点 直线的斜截式方程与图像的关系 答案 ⎣⎡⎭⎫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 ≥32.11.设直线l 的倾斜角是直线y =3x +1的倾斜角的12,且与y 轴的交点到x 轴的距离是3,则直线l 的方程为______________________. 考点 题点 答案 y =33x ±3 解析 直线y =3x +1的倾斜角为60°, 则l 的倾斜角为30°, ∴l 的斜率为tan 30°=33. 又l 与y 轴的交点到x 轴的距离为3, ∴l 在y 轴的截距为±3, ∴l 的方程为y =33x ±3. 12.设点A (-1,0),B (1,0),直线2x +y -b =0与线段AB 相交,则b 的取值范围是________. 考点 题点答案 [-2,2]解析 b 为直线y =-2x +b 在y 轴上的截距,如图,当直线y =-2x +b 过点A (-1,0)和点B (1,0)时b 分别取得最小值和最大值.∴b 的取值范围是[-2,2].三、解答题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 的斜截式方程.考点 直线的斜截式方程题点 直线斜截式方程的应用解 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 的斜截式方程为y =32x -35. 四、探究与拓展14.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________. 考点 直线的斜截式方程题点 求直线的斜截式方程答案 y =34x ±3 解析 设所求直线方程为y =34x +b , 令y =0,得x =-4b 3, 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. 15.如图,直线l :y -2=3(x -1)过定点P (1,2),求过点P 且与直线l 所夹的角为30°的直线l ′的方程.考点题点解 设直线l ′的倾斜角为α′,由直线l 的方程y -2=3(x -1)知,直线l 的斜率为3,则倾斜角为60°.当α′=90°时,满足l 与l ′所夹的锐角为30°,此时直线l ′的方程为x =1;当α′=30°时,也满足l 与l ′所夹的锐角为30°,此时直线l ′的斜率为33,由直线方程的点斜式得l ′的方程为y -2=33(x -1),即y =33(x -1)+2. 综上,所求直线l ′的方程为x =1或y =33(x -1)+2.。
2.2.1直线的点斜式方程教材分析本节课选自《2019人教A版高中数学选择性必修第一册》第二章《直线和圆的方程》,本节课主要学习直线的点斜式方程.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.充分体现坐标法建立方程的一般思路,为后续学习圆的方程及圆锥曲线的方程奠定基础.发展学生数学抽象、逻辑推理、直观想象和数学运算的核心素养.教学目标与核心素养教学重难点1.教学重点:掌握直线方程的点斜式并会应用2.教学难点:了解直线方程的点斜式的推导过程.课前准备多媒体教学过程一、情境导学笛卡尔出生于法国,毕业于普瓦捷大学,法国著名哲学家、物理学家、数学家,被黑格尔称为“近代哲学之父”.在笛卡尔之前,几何与代数是数学中两个不同的研究领域.他站在方法论的自然哲学的高度,认为希腊人的几何学过于依赖于图形,束缚了人的想象力.对于当时流行的代数学,他觉得它完全从属于法则和公式,不能成为一门改进智力的科学.因此他提出必须把几何与代数的优点结合起来,建立一种“真正的数学”.笛卡尔的思想核心是:把几何学的问题归结成代数形式的问题,用代数学的方法进行计算、证明,从而达到最终解决几何问题的目的.依照这种思想他创立了“解析几何学”.我们知道给定一点和一个方向可以唯一确定一条直线,这样,在平面直角坐标系中给定一个点P0(x0,y0)和斜率k就能唯一确定一条直线,也就是说这条直线上任意一点坐标(x,y)与点P0的坐标(x0,y0)和斜率k之间的关系是完全确定的,那么这一关系如何表示呢?二、探究新知在平面直角坐标系中,直线l过点P(0,3),斜率k=-2,Q(x,y)是直线l上不同于P的任意一点,如图所示.由于P,Q都在l上,所以可以用P,Q的坐标来表示直线l的斜率y-3x-0=2,即得方程y=2x+3.这表明直线l上任一点的坐标(x,y)都满足y=2x+3.那么满足方程y=2x+3的每一组(x,y)所对应的点也都在直线l上吗?通过对解析几何创始人,数学家笛卡尔的介绍,让学生初步体会坐标法的思想方法,并提出问题,明确研究问题运用方程思想,求解直线点斜式方程.一、直线的点斜式方程名称 已知条件 示 意 图 方程 使用范围 点斜式 点P (x 0,y 0) 和斜率ky -y 0=k (x -x 0)斜率存在的直线点睛1.点斜式应用的前提是直线的斜率存在,若斜率不存在,则不能应用此式.2.点斜式方程中的点只要是这条直线上的点,哪一个都可以.3.当直线与x 轴平行或重合时,方程可简写为y=y 0.特别地,x 轴的方程是y=0;当直线与y 轴平行或重合时,不能应用点斜式方程.此时可将方程写成x=x 0.特别地,y 轴的方程是x=0.1.直线l 的点斜式方程是y-2=3(x+1),则直线l 的斜率是( ) A.2 B.-1 C.3 D.-3 答案:C2.方程k=y -y 0x -x 0与y -y 0=k (x -x 0)一样吗?答案:不一样.后者表示过点(x 0,y 0)且斜率为k 的一条直线,前者是这条直线上挖去了一个点(x 0,y 0).二、直线的斜截式方程 名称 已知条件示 意 图方程使用范围y五、课时练教学反思本课在求直线的方程中,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.培养了学生的成功意识,合作交流的学习方式,激发学生的学习兴趣.组织学生充分讨论、探究、交流,使学生自己发现规律,自己总结出两直线平行与垂直的判定依据,教师要及时引导、及时鼓励.教师的授课的想办法降低教学难度,让学生能轻易接受.。
1.直线y=kx-b的图象如图所示,则下列
判断正确的是()
A.k>0,b>0
B.k>0,b<0
C.k<0,b>0
D.k<0,b<0
解析:选D.由图象可知k<0,-b>0,从而b<0,故选D.
2.倾斜角为30°,且在y轴上截距为2的直线方程为() A.y=3x+2 B.y=3x-2
C.3x+3y+6=0
D.3x-3y+6=0
解析:选D.∵直线斜率k=tan30°=
3 3,
∴直线方程为y=
3
3x+2,即3x-3y+6=0.
3.过点P(-1,2)且与x轴平行的直线方程为() A.x=-1 B.x=2
C.y=-1 D.y=2
解析:选D.与x轴平行的直线斜率k=0,
∴直线方程为y-2=0(x+1),即y=2.
4.直线l过点(3,-3),且斜率为
3
3,则直线l的方程为________.
解析:直接代入点斜式方程可得y+3=
3
3(x-3),
即3x-3y-12=0.
答案:3x-3y-12=0
5.斜率为3,在y轴上的截距为-4的直线方程为________.
解析:直接代入直线的斜截式方程可得y=3x-4.
答案:y=3x-4
6.已知直线l的斜率是直线y=2x+1斜率的3倍,直线l与y 轴交点到原点的距离为5,求直线l的方程.
解:∵直线y=2x+1的斜率为2,
∴直线l的斜率k=3×2=6,
设直线l与y轴的交点为(0,b),
则|b|=5,∴b=±5,
∴直线l的方程为y=6x+5或y=6x-5.。