cha10-3-2直线方程
- 格式:ppt
- 大小:1.35 MB
- 文档页数:23


直线方程公式大全一、一般式方程直线的一般式方程表示为 Ax + By + C = 0,其中 A、B、C 为常数。
直线方程大全中的其他形式可以通过一般式方程推导得出。
二、斜截式方程斜截式方程是直线方程的另一种常见形式。
它表示为 y = mx + c,其中 m 为斜率,c 为截距。
三、截距式方程截距式方程也是直线方程的一种常见形式,表示为 x/a + y/b = 1,其中 a、b 分别为 x 轴和 y 轴的截距。
四、两点式方程两点式方程通过直线上的两个点来表示直线方程。
设直线上的两个点为 (x1, y1) 和 (x2, y2),则两点式方程表示为 (y - y1) = ((y2 - y1)/(x2 - x1))(x - x1)。
五、点斜式方程点斜式方程利用直线上的一个已知点的坐标和该直线的斜率来表示方程。
设已知点为 (x1, y1),斜率为 m,则点斜式方程表示为 y - y1 = m(x - x1)。
六、垂直线方程垂直线的特点是斜率不存在,所以其方程可以表示为 x = a,其中 a 为与 y 轴垂直的线在 x 轴上的截距。
七、水平线方程水平线的特点是斜率为零,所以其方程可以表示为 y = a,其中 a 为与 x 轴平行的线在 y 轴上的截距。
八、点式方程点式方程是直线方程中最简单的形式,利用直线上的一个已知点的坐标来表示直线方程。
设已知点为 (x1, y1),则点式方程表示为 (y - y1) = m(x - x1),其中 m 为直线的斜率。
九、角平分线方程角平分线是将一个角平分成两个相等的角的线段。
设角的两边斜率分别为 m1 和 m2,角平分线的斜率可表示为 m = (m1 + m2)/2,将平分线上的一个点坐标 (x1, y1) 代入点斜式方程可得到角平分线方程。
十、法线方程直线的法线是与该直线垂直的直线。
设直线的斜率为 m,法线的斜率可表示为-1/m,再通过已知点 (x1, y1) 可以得到法线方程。
高中数学必修知识点总结:第三章直线与方程1. 直线的一般方程直线的一般方程可以表示为:Ax + By + C = 0。
其中A、B、C是常数,A和B 不同时为0。
这个方程可以通过直线上任意两点的坐标来确定。
2. 直线的斜截式方程直线的斜截式方程可以表示为:y = kx + b。
其中k是直线的斜率,b是y轴截距。
通过斜截式方程,我们可以方便地确定直线的斜率和截距。
3. 直线的点斜式方程直线的点斜式方程可以表示为:y - y1 = k(x - x1)。
其中(x1, y1)是直线上的一个已知点,k是直线的斜率。
根据点斜式方程,我们可以通过已知点和斜率来确定直线的方程。
4. 直线的两点式方程直线的两点式方程可以表示为:(y - y1)/(x - x1) = (y2 - y1)/(x2 - x1)。
其中(x1, y1)和(x2, y2)是直线上的两个已知点。
通过两点式方程,我们可以直接利用已知点的坐标来确定直线的方程。
5. 直线的斜率公式和截距公式直线的斜率可以通过斜率公式来计算:k = (y2 - y1)/(x2 - x1)。
直线的截距可以通过截距公式来计算:b = y1 - kx1。
通过斜率公式和截距公式,我们可以方便地计算直线的斜率和截距。
6. 直线的平行和垂直关系如果直线1的斜率等于直线2的斜率,则直线1和直线2平行。
如果直线1的斜率与直线2的斜率的乘积为-1,则直线1和直线2垂直。
7. 直线与坐标轴的交点直线与x轴的交点可以通过将y设为0得到,直线与y轴的交点可以通过将x 设为0得到。
8. 直线的倾斜角直线的倾斜角可以通过斜率来计算:θ = arctan(k),其中k是直线的斜率。
9. 直线的距离公式直线Ax + By + C = 0到点(x0, y0)的距离可以通过公式计算:d = |Ax0 + By0 +C|/√(A²+B²)。
10. 直线与线段的位置关系直线与线段的位置关系可以分为以下三种情况:•直线与线段相交•直线与线段不相交•直线与线段重合通过计算直线与线段的交点,可以确定它们的位置关系。
个性化辅导教案学员姓名科目年级授课时间课时 3 授课老师教学目标掌握直线的五种形式,会求点到直线的距离,会处理一些对称的问题重点难点直线的五种形式,点到直线的距离,对称问题第三章:直线与方程3.2直线的方程3.2.1直线的点斜式方程[导入新知]1.直线的点斜式方程(1)定义:如图所示,直线l过定点P(x0,y0),斜率为k,则把方程y-y0=k(x-x0)叫做直线l的点斜式方程,简称点斜式.(2)说明:如图所示,过定点P(x0,y0),倾斜角是90°的直线没有点斜式,其方程为x-x0=0,或x=x0.2.直线的斜截式方程(1)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叫做直线l的斜截式方程,简称斜截式.(2)说明:一条直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的截距.倾斜角是直角的直线没有斜截式方程.[化解疑难]1.关于点斜式的几点说明:(1)直线的点斜式方程的前提条件是:①已知一点P(x0,y0)和斜率k;②斜率必须存在.只有这两个条件都具备,才可以写出点斜式方程.(2)方程y -y 0=k (x -x 0)与方程k =y -y 0x -x 0不是等价的,前者是整条直线,后者表示去掉点P (x 0,y 0)的一条直线.(3)当k 取任意实数时,方程y -y 0=k (x -x 0)表示恒过定点(x 0,y 0)的无数条直线.2.斜截式与一次函数的解析式相同,都是y =kx +b 的形式,但有区别,当k ≠0时,y =kx +b 即为一次函数;当k =0时,y =b ,不是一次函数,一次函数y =kx +b (k ≠0)必是一条直线的斜截式方程.截距不是距离,可正、可负也可为零.直线的点斜式方程[例1] (1)经过点(-5,2)且平行于y 轴的直线方程为________.(2)直线y =x +1绕着其上一点P (3,4)逆时针旋转90°后得直线l ,则直线l 的点斜式方程为________. (3)求过点P (1,2)且与直线y =2x +1平行的直线方程为________. [解析] (1)∵直线平行于y 轴,∴直线不存在斜率,∴方程为x =-5.(2)直线y =x +1的斜率k =1,所以倾斜角为45°.由题意知,直线l 的倾斜角为135°,所以直线l 的斜率k ′=tan 135°=-1,又点P (3,4)在直线l 上,由点斜式方程知,直线l 的方程为y -4=-(x -3).(3)由题意知,所求直线的斜率为2,且过点P (1,2),∴直线方程为y -2=2(x -1),即2x -y =0. [答案] (1)x =-5 (2)y -4=-(x -3) (3)2x -y =0 [类题通法]已知直线上一点的坐标以及直线斜率或已知直线上两点的坐标,均可用直线方程的点斜式表示,直线方程的点斜式,应在直线斜率存在的条件下使用.当直线的斜率不存在时,直线方程为x =x 0.[活学活用]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.直线的斜截式方程[例2] (1)倾斜角为150°,在y 轴上的截距是-3的直线的斜截式方程为________.(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.[解析] (1)∵倾斜角α=150°,∴斜率k =tan 150°=-33,由斜截式可得所求的直线方程为y =-33x -3.(2)由斜截式方程知直线l 1的斜率k 1=-2, 又∵l ∥l 1,∴l 的斜率k =k 1=-2.由题意知l 2在y 轴上的截距为-2,∴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.[答案] (1)y =-33x -3 [类题通法]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,也可以是负数或零,而距离是一个非负数.[活学活用]2.求倾斜角是直线y =-3x +1的倾斜角的14,且在y 轴上的截距是-5的直线方程.两直线平行与垂直的应用[例3] 当a 为何值时,(1)两直线y =ax -2与y =(a +2)x +1互相垂直? (2)两直线y =-x +4a 与y =(a 2-2)x +4互相平行?[解] (1)设两直线的斜率分别为k 1,k 2,则k 1=a ,k 2=a +2. ∵两直线互相垂直, ∴k 1k 2=a (a +2)=-1, 解得a =-1.故当a =-1时,两条直线互相垂直. (2)设两直线的斜率分别为k 3,k 4, 则k 3=-1,k 4=a 2-2. ∵两条直线互相平行,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2=-1,4a ≠4,解得a =-1. 故当a =-1时,两条直线互相平行. [类题通法]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. [活学活用]3.(1)若直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直,则a =________. (2)若直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行,则a =________.7.斜截式判断两条直线平行的误区[典例] 已知直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)x +3y +2m =0,当l 1∥l 2时,求m 的值.[解] 由题设l 2的方程可化为y =-m -23x -23m ,则其斜率k 2=-m -23,在y 轴上的截距b 2=-23m .∵l 1∥l 2,∴l 1的斜率一定存在,即m ≠0. ∴l 1的方程为y =-1m x -6m.由l 1∥l 2,得⎩⎨⎧-m -23=-1m,-23m ≠-6m,解得m =-1.∴m 的值为-1.[易错防范]1.两条直线平行时,斜率存在且相等,截距不相等.当两条直线的斜率相等时,也可能平行,也可能重合.2.解决此类问题要明确两直线平行的条件,尤其是在求参数时要考虑两直线是否重合.[成功破障]当a为何值时,直线l1:y=-2ax+2a与直线l2:y=(a2-3)x+2平行?[随堂即时演练]1.直线y=2x-3的斜率和在y轴上的截距分别等于()A.2,3B.-3,-3C.-3,2 D.2,-32.直线l经过点P(2,-3),且倾斜角α=45°,则直线的点斜式方程是()A.y+3=x-2 B.y-3=x+2C.y+2=x-3 D.y-2=x+33.过点(-2,-4),倾斜角为60°的直线的点斜式方程是________.4.在y轴上的截距为2,且与直线y=-3x-4平行的直线的斜截式方程为________.5.(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.3.2.2 & 3.2.3直线的两点式方程、直线的一般式方程两点式、截距式[导入新知]直线的两点式与截距式方程两点式截距式条件P 1(x 1,y 1)和P 2(x 2,y 2) 其中x 1≠x 2,y 1≠y 2在x 轴上截距a ,在y 轴上截距b 图形方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1x a +y b=1 适用范围不表示垂直于坐标轴的直线不表示垂直于坐标轴的直线及过原点的直线[化解疑难]1.要注意方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1和方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)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.2.直线方程的截距式为x a +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轴上的截距,如:x 3-y4=1,x 3+y4=-1就不是直线的截距式方程.直线方程的一般式[导入新知]1.直线与二元一次方程的关系(1)在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都可以用一个关于x ,y 的二元一次方程表示. (2)每个关于x ,y 的二元一次方程都表示一条直线. 2.直线的一般式方程的定义我们把关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0(其中A ,B 不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.[化解疑难]1.求直线的一般式方程的策略(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.2.直线的一般式转化为其他形式的步骤 (1)一般式化为斜截式的步骤 ①移项得By =-Ax -C ;②当B ≠0时,得斜截式:y =-A B x -CB .(2)一般式化为截距式的步骤①把常数项移到方程右边,得Ax +By =-C ;②当C ≠0时,方程两边同除以-C ,得Ax -C +By-C =1;③化为截距式:x -C A +y-C B=1.由于直线方程的斜截式和截距式是唯一的,而两点式和点斜式不唯一,因此,通常情况下,一般式不化为两点式和点斜式.利用两点式求直线方程[例1] 三角形的三个顶点是A (-1,0),B (3,-1),C (1,3),求三角形三边所在直线的方程. [解] 由两点式,直线AB 所在直线方程为:y -(-1)0-(-1)=x -3-1-3,即x +4y +1=0.同理,直线BC 所在直线方程为: y -3-1-3=x -13-1,即2x +y -5=0. 直线AC 所在直线方程为: y -30-3=x -1-1-1,即3x -2y +3=0.[类题通法]求直线的两点式方程的策略以及注意点(1)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:两点的连线不平行于坐标轴,若满足,则考虑用两点式求方程.(2)由于减法的顺序性,一般用两点式求直线方程时常会将字母或数字的顺序错位而导致错误.在记忆和使用两点式方程时,必须注意坐标的对应关系.[活学活用]1.(1)若直线l 经过点A (2,-1),B (2,7),则直线l 的方程为________. (2)若点P (3,m )在过点A (2,-1),B (-3,4)的直线上,则m =________.直线的截距式方程及应用[例2] 直线l 过点P (43,2),且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点,O 为坐标原点.(1)当△AOB 的周长为12时,求直线l 的方程. (2)当△AOB 的面积为6时,求直线l 的方程.[解] (1)设直线l 的方程为 x a +yb=1(a >0,b >0), 由题意知,a +b +a 2+b 2=12. 又因为直线l 过点P (43,2),所以43a +2b=1,即5a 2-32a +48=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,b 1=3,⎩⎨⎧a 2=125,b 2=92,所以直线l 的方程为3x +4y -12=0 或15x +8y -36=0.(2)设直线l 的方程为x a +yb =1(a >0,b >0),由题意知,ab =12,43a +2b =1,消去b ,得a 2-6a +8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,b 1=3,⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,b 2=6, 所以直线l 的方程为3x +4y -12=0或3x +y -6=0. [类题通法]用截距式方程解决问题的优点及注意事项(1)由截距式方程可直接确定直线与x 轴和y 轴的交点的坐标,因此用截距式画直线比较方便. (2)在解决与截距有关或直线与坐标轴围成的三角形面积、周长等问题时,经常使用截距式.(3)但当直线与坐标轴平行时,有一个截距不存在;当直线通过原点时,两个截距均为零.在这两种情况下都不能用截距式,故解决问题过程中要注意分类讨论.[活学活用]2.求经过点A (-2,2),并且和两坐标轴围成的三角形面积是1的直线方程.直线方程的一般式应用[例3] (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] (1)法一:由l 1:2x +(m +1)y +4=0. l 2:mx +3y -2=0. 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. 法二: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, l 1与l 2不重合,l 1∥l 2, ∴m 的值为2或-3.(2)法一:由题意,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,所以a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 法二:由直线l 1⊥l 2,所以(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. [类题通法]1.直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0, (1)若l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0(或A 1C 2-A 2C 1≠0). (2)若l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.2.与直线Ax +By +C =0平行的直线方程可设为Ax +By +m =0,(m ≠C ),与直线Ax +By +C =0垂直的直线方程可设为Bx -Ay +m =0.[活学活用]3.(1)求与直线3x +4y +1=0平行且过点(1,2)的直线l 的方程; (2)求经过点A (2,1)且与直线2x +y -10=0垂直的直线l 的方程.3.探究直线在坐标轴上的截距问题[典例] 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] 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,所以直线方程为y =12x .当直线不过原点时,由题意可设直线方程为x a +y b=1,又过点A ,所以4a +2b=1(1).4.截距和是定数问题求过点A (4,2)且在两坐标轴上截距之和为12的直线l 的方程.解:设直线l 的方程为x a +y b=1, 由题意⎩⎪⎨⎪⎧ 4a +2b =1,a +b =12.∴4b +2a =ab ,即4(12-a )+2a =a (12-a ),∴a 2-14a +48=0,解得a =6或a =8.因此⎩⎪⎨⎪⎧ a =6,b =6,或⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =4. ∴所求直线l 的方程为x +y -6=0或x +2y -8=0.[方法感悟]如果题目中出现直线在两坐标轴上的“截距相等”、“截距的绝对值相等”、“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,可采用截距式求直线方程,但一定要注意考虑“零截距”的情况.[随堂即时演练]1.直线x 3-y 4=1在两坐标轴上的截距之和为( ) A .1B .-1C .7D .-72.直线3x -2y =4的截距式方程是( )A.3x 4-y 2=1 B.x 13-y 12=4 C.3x 4-y -2=1 D.x 43+y -2=1 3.直线l 过点(-1,2)和点(2,5),则直线l 的方程为________.4.斜率为2,且经过点A (1,3)的直线的一般式方程为________.5.三角形的顶点坐标为A (0,-5),B (-3,3),C (2,0),求直线AB 和直线AC 的方程.。