(共17张PPT)
直线的一般式方程
(一)填空
名称 已知条件 标准方程 适用范围
点斜式
斜截式
两点式
截距式
过点 与x轴垂直的直线可表示成 ,
过点 与y轴垂直的直线可表示成 。
(二)填空
1.过点(2,1),斜率为2的直线的方程是____________
2.过点(2,1),斜率为0的直线方程是___________
3.过点(2,1),斜率不存在的直线的方程是_________
思考1:以上三个方程是否都是二元一次方程
所有的直线方程是否都是二元一次方程?
思考2:对于任意一个二元一次方程
(A,B不同时为零)
能否表示一条直线?
总结:
由上面讨论可知,
(1)平面上任一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程表示,
(2)关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.
我们把关于x,y的二元一次方程
Ax+By+C=0 (A,B不同时为零)
叫做直线的一般式方程,简称一般式
1.直线的一般式方程
2.二元一次方程的系数和常数项对
直线的位置的影响
课本第98页,探究:在方程 中,
1.当 时,方程表示的直线与x轴平行;
2.当 时,方程表示的直线与x轴垂直;
3.当 时,方程表示的直线与x轴重合;
4.当 时,方程表示的直线与y轴重合;
5.当 时,方程表示的直线过原点.
探究:在方程 中,
1.当 时,方程表示的直线与x轴 ;
2.当 时,方程表示的直线与x轴垂直;
3.当 时,方程表示的直线与x轴______ ;
4.当 时,方程表示的直线与y轴重合 ;
5.当 时,方程表示的直线过原点.
平行
重合
3.一般式方程与其他形式方程的转化
(一)把直线方程的点斜式、两点式和截距式转
化为一般式,把握直线方程一般式的特点
例1 根据下列条件,写出直线的方程,并把它化成一般式:
3.在x轴,y轴上的截距分别是
3
2
,-3;
2.经过点P(3,-2),Q(5,-4);
x
3
2
+
y
-3
=1
2x-y-3=0
注意:
对于直线方程的一般式,一般作如下约定:
按含x项、含y项、常数项顺序排列;
x项的系数为正;
x,y的系数和常数项一般不出现分数;
无特别说明时, 最好将所求直线方程的结果写成一般式。
(二)直线方程的一般式化为斜截式,以及已知
直线方程的一般式求直线的斜率和截距的方法
例2 把直线 化成斜截式,求出直线的斜率以及它在y轴上的截距。
解:将直线的一般式方程化为斜截式: ,
它的斜率为: ,它在y轴上的截距是3
思考:若已知直线 ,求它在x轴上
的截距.
求直线的一般式方程
的斜率和截距的方法:
(1)直线的斜率
(2)直线在y轴上的截距b
令x=0,解出 值,则
(3) 直线与x轴的截距a
令y=0,解出 值,则
拓展训练题:
设直线 l 的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R). (1)若 l 在两坐标轴上的截距相等,求 l 的方程; (2)若 l 不经过第二象限,求实数a的取值范围.
解析:(1)当直线过原点时,该直线在 x 轴 y 轴上的截距都为零,当然相等,此 时a=2,方程为3x+y=0.
若 ,即l不过原点时,由于 l 在两坐标轴上的截距相等,有 ,即 a+1=1, ∴a=0 , l 的方程为 x+y+2=0.
所以, l 的方程为3x+y=0 或 x+y+2=0
(2)将l的方程化为 y=-(a+1)x+a-2, ∴欲使l不经过第二象限,当且仅当
或 ,∴
综上所述,a的取值范围是 .
P100 A组 第8题
P101 B组 第1题
布置作业(共18张PPT)
点到直线的距离
仓库
铁路
仓库
l
l
.
P
点到直线的距离
Q
P
y
x
o
l
思考:已知点P0(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0, 怎样求点P到直线l的距离呢
点到直线的距离
如图,P到直线l的距离,就是指从点P到直线l的垂线段PQ的长度,其中Q是垂足.
当A=0或B=0时,直线方程为y=y1或x=x1的形式.
Q
Q
x
y
o
x=x1
P(x0,y0)
y
o
y=y1
(x0,y0)
x
P
(x0,y1)
(x1,y0)
点P(-1,2)到直线3x=2的距离是______.
(2)点P(-1,2)到直线3y=2的距离是______.
练习1
直线 的方程
直线 的斜率
直线 的方程
直线 的方程
交点
点 之间的距离 ( 到 的距离)
点 的坐标
直线 的斜率
点 的坐标
点 的坐标
两点间距离公式
x
y
O
思路简单运算繁琐
下面设A≠0,B ≠0, 我们进一步探求点到直线的距离公式:
若直线不平行于坐标轴(即A ≠0且B≠0),由
可得它的斜率是
直线PQ的方程是
即
与
联立,解得
x
y
点到直线的距离
当点P为原点(0,0)时,如何求直角三角形斜边上的高?
|PQ|×|RS|=|PS|×|PR|
等面积法:
思路二:间接法
x
y
O
面积法求出 |PQ|
求出点R的坐标
求出点S的坐标
求出 |PR|
求出|PS|
利用勾股定理求出|SR|
构造直角三角形
S
R
d
点到直线的距离
练习2
3、求点P0(-1,2)到直线 2x+y-10 = 0的距离.
1、求点A(-2,3)到直线 3x+3 = 0的距离.
2、求点B(-5,7)到直线 5y+3 = 0的距离.
P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离:
点到直线的距离:
例6:已知点A(1,3),B(3,1),C(-1,0),
求三角形ABC的面积
解:设AB边上的高为h
AB的方程为
x
y
C (-1,0)
O
-1
1
2
2
3
3
1
B (3,1)
A (1,3)
化为一般式
还有其他方法吗?
例题分析
y
x
o
l2
l1
两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间的公垂线段的长.
两条平行直线间的距离:
例7、求证:两条平行线l1:Ax+By+C1=0与
l2: Ax+By+C2=0的距离是
Q
P
1.平行线2x-7y+8=0和2x-7y-6=0的距离是______;
2.两平行线3x-2y-1=0和6x-4y+2=0的距离是____.
练习3
练习4
1、点A(a,6)到直线x+y+1=0的距离为4,求a的值.
2、求过点A(-1,2),且与原点的距离等于
的直线方程 .
解:设所求直线的方程为y-2=k(x+1) 即 kx-y+2+k=0
由题意得
∴k2+8k+7=0
∴所求直线的方程为x+y-1=0或7x+y+5=0.
2
-1
2.两条平行线Ax+By+C1=0与
Ax+By+C2=0的距离是
1.平面内一点P(x0,y0) 到直线Ax+By+C=0
的距离公式是
当A=0或B=0时,公式仍然成立.
小结(共12张PPT)
3.3.1 两条直线的交点坐标
1 .两条直线的交点坐标
思考:
几何元素及关系 代数表示
点A在直线l上
直线l1与l2的交点是A
A(a,b)
l:Ax+By+C=0
点A
直线l
Aa+Bb+C=0
点A的坐标是方程组
的解
结论1:求两直线交点坐标方法-------联立方程组
例1:求下列两条直线的交点: l1:3x+4y-2=0;l2:2x+y+2=0.
例2:求经过原点且经过以下两条直线的交点的直线方程:
l1:x-2y+2=0,l2:2x-y-2=0.
解:解方程组
3x+4y-2 =0
2x+y+2 = 0
∴l1与l2的交点是M(- 2,2)
解:解方程组
x-2y+2=0
2x-y-2=0
∴l1与l2的交点是(2,2)
设经过原点的直线方程为
y=k x
把(2,2)代入方程,得k=1,所求方程为
x-y=0
x= -2
y=2
得
x= 2
y=2
得
x
y
M
-2
2
0
l1
l2
练习1:下列各对直线是否相交,如果相交,求出交点的坐标,否则试着说明两线的位置关系:
(1)l1:x-y=0, l2:x+3y-10=0;
(2)l1:3x-y+4=0, l2:6x-2y-1=0;
(3)l1:3x+4y-5=0, l2:6x+8y-10=0;
解:(1)x=5/2,y=5/2,两直线有交点(5/2,5/2)
(2)方程组无解,两直线无交点。
l1‖l2
(3)两方程可化成同一个方程,两直线有无数个交点。
l1与l2重合
2. 二元一次方程组的解与两条直线的位置关系
í
ì
í
ì
平行
重合
相交
无解
无穷多解
唯一解
2
1
2
1
2
1
,
,
,
l
l
l
l
l
l
=0时,方程为3x+4y-2=0
x
y
=1时,方程为5x+5y=0
l2
=-1时,方程为x+3y-4=0
0
l1
l3
上式可化为:(3+2λ)x+(4+λ)y+2λ-2=0
发现:此方程表示经过直线3x+4y-2=0与直线2x+y+2=0交点的直线系(直线集合)
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0是过直线A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程。
3.共点直线系方程:
回顾例2:求经过原点且经过以下两条直线的交点的直线方程:l1:x-2y+2=0,l2:2x-y-2=0.
解:设直线方程为x-2y+2+λ(2x-y-2)=0,
因为直线过原点(0,0),将其代入上式可得:
λ=1
将λ=1 代入 x-2y+2+λ(2x-y-2)=0得:
3x-3y=0即x-y=0为所求直线方程。
练习2:求经过两条直线x+2y-1=0和2x-y-7=0的交点,
且垂直于直线x+3y-5=0的直线方程。
解法一:解方程组
x+2y-1=0,
2x-y-7=0
得
x=3
y= -1
∴这两条直线的交点坐标为(3, - 1)
又∵直线x+3y-5=0的斜率是-1/3
∴所求直线的斜率是3
所求直线方程为y+1=3(x-3)即 3x-y-10=0
解法二:所求直线在直线系2x-y-7+λ(x+2y-1)=0中
经整理,可得(2+λ)x+(2λ-1)y-λ-7=0
∴ - ———— =3
2+λ
2λ-1
解得 λ= 1/7
因此,所求直线方程为3x-y-10=0
4.能力提升:
①两条直线x+my+12=0和2x+3y+m=0的交点在y轴上,则m
的值是
(A)0 (B)-24 (C)±6 (D)以上都不对
②若直线x-y+1=0和x-ky = 0相交,且交点在第二象 限,则k的取值范围是
(A)(-∞,0) (B)(0,1]
(C)(0,1) (D)(1,+∞)
③两直线x-y-1=0,3x+y-2=0与y轴所围成的三角形的面积为
(A)9/4 (B)9/8 (C)3/4 (D)3/8
④已知不论m取何实数值,直线(m-1)x-y+2m+1=0恒过一定点,则这点的坐标为
⑤当k为何值时,直线 y=kx+3过直线 2x-y+1=0与y= x+5的交点
⑥两条直线y=kx+2k+1和x+2y-4=0,的交点在第四象限,则k的取值范围是_______
K=3/2A
两直线交点的求法---联立方程组。
两直线位置关系的判断:解方程组,根据解的个数。
共点直线系方程及其应用
í
ì
í
ì
平行
重合
相交
无解
无穷多解
唯一解
2
1
2
1
2
1
,
,
,
l
l
l
l
l
l(共15张PPT)
两点间的距离
1、在数轴上两点的距离公式
A(xA,yA) B(xB,yB)
2、平面直角坐标系下两直线的交点的求法
联立解方程组
复习
已知平面上两点P1(x1,y1), P2(x2,y2),如何求P1 P2的距离| P1 P2 |呢
两点间的距离
y
x
o
P1
P2
y
x
o
P2
P1
两点间距离公式
x
y
P1(x1,y1)
P2(x2,y2)
Q(x2,y1)
O
两点间距离公式
x
y
P (x,y)
O(0,0)
|y|
|x|
数形结合
练习
1、求下列两点间的距离:
(1)、A(6,0),B(-2,0) (2)、C(0,-4),D(0,-1)
(3)、P(6,0),Q(0,-2) (4)、M(2,1),N(5,-1)
解:
(1)
(2)
(3)
(4)
例题分析
解:设所求点为P(x,0),于是有
解得x=1,所以所求点P(1,0)
练习
已知点P的横坐标是7,点P与点N(-1,5)间的距离等于10,求点P的纵坐标。
例题分析
例4:证明平行四边形四条边的平方和
等于两条对角线的平方和.
A
B
C
D
分析:首先要建立适当
的平面直角坐标系,用
坐标表示有关量,然后
进行代数运算.
例2.证明平行四边形四条边的平方和和等于两条对角线的平方和。
证明:以A为原点,AB为x轴
建立直角坐标系。
x
y
A
B
C
D
(0,0)
(a,0)
(b,c)
(a+b,c)
则四个顶点坐标分别为
A(0,0),B(a,0),D(b,c)C(a+b,c)
因此,平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和。
坐标法
第二步:进行有关代数运算
第三步:把代数运算结果翻译成几何关系。
第一步:建立坐标系,用坐标表示有关的量。
证明直角三角形斜边的中点到三个顶点的距离相等。
y
x
A
C
(0,0)
(a,0)
(0,b)
B
D
练面内两点P1(x1,y1), P2(x2,y2) 的距离公式是
收获
第一步:建立坐标系,用坐标表示有关的量;
第二步:进行有关的代数运算;
第三步:把代数运算结果“翻译”成几何关系.
收获
已知△ABC的三个顶点A(-1,0),B(1,0),
C( )
试判断△ABC的形状.
分析:计算三边的长,比较后可得结论.
思考
P110 A组 第6、8题
布置作业(共21张PPT)
3.2.2 直线的两点式方程
y=kx+b
y- y0 =k(x- x0 )
复习
巩固
1). 直线的点斜式方程:
2). 直线的斜截式方程:
k为斜率, P0(x0 ,y0)为经过直线的点
k为斜率,b为截距
一、复习、引入
解:设直线方程为:y=kx+b.
例1.已知直线经过P1(1,3)和P2(2,4)两点,求直线的方程.
一般做法:
由已知得:
解方程组得:
所以,直线方程为: y=x+2
简单的做法:
化简得: x-y+2=0
还有其他做法吗?
为什么可以这样做,这样做
的根据是什么?
动点轨迹法解释:
kPP1= kP1P2
即:
得:y=x+2
设P(x,y)为直线上不同于P1 , P2的动点,与P1(1,3)P2(2,4)在同一直线上,根据斜率相等可得:
二、直线两点式方程的推导
已知两点P1 ( x1 , y1 ),P2(x2 , y2),求通过这
两点的直线方程.
解:设点P(x,y)是直线上不同于P1 , P2的点.
可得直线的两点式方程:
∴
∵ kPP1= kP1P2
记忆特点:
推广
左边全为y,右边全为x
两边的分母全为常数
分子,分母中的减数相同
不是!
是不是已知任一直线中的两点就
能用两点式 写出直线方程呢?
两点式不能表示平行于坐标轴或与坐标轴重合的直线.
注意:
当x1 =x2或y1= y2时,直线P1 P2没有两点式方程.( 因为x1 =x2或y1= y2时,两点式的分母为零,没有意义)
那么两点式不能用来表示哪些直线的方程呢?
三、两点式方程的适应范围
若点P1 ( x1 , y1 ),P2( x2 , y2)
中有x1 =x2 ,或y1= y2,此时过这两点的直线方程是什么?
当x1 =x2 时
方程为: x =x1
当 y1= y2时
方程为: y= y1
例2:如图,已知直线 l 与x轴的交点为A(a,0),与y轴的交点为B(0,b),其中a≠0,b≠0,求直线l 的方程.
解:将两点A(a,0), B(0,b)的坐标代入两点式, 得:
即
所以直线l 的方程为:
四、直线的截距式方程
②截距可是正数,负数和零
注意:
①不能表示过原点或与坐标轴平行或重合的直线
直线与x轴的交点(o,a)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距
是不是任意一条直线都有其截距式方程呢?
截距式直线方程:
直线与y轴的交点(b,0)的纵坐标b叫做直
线在y轴上的截距
⑴ 过(1,2)并且在两个坐标轴上的截距相
等的直线有几条
解: ⑴ 两条
例3:
那还有一条呢?
y=2x (与x轴和y轴的截距都为0)
所以直线方程为:x+y-3=0
a=3
把(1,2)代入得:
设 直线的方程为:
解:三条
⑵ 过(1,2)并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条
解得:a=b=3或a=-b=-1
直线方程为:y+x-3=0、y-x-1=0或y=2x
设
例4:已知角形的三个顶点是A(-5,0),
B(3,-3),C(0,2),求BC边所在的直线
方程,以及该边上中线的直线方程。
解:过B(3,-3),C(0,2)两点式方程为:
整理得:5x+3y-6=0
这就是BC边所在直线的方程。
五、直线方程的应用
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:
即
整理得:x+13y+5=0
这就是BC边上中线所在的直线的方程。
过A(-5,0),M 的直线方程
中点坐标公式:
则
若P1 ,P2坐标分别为( x1 ,y1 ), (x2 ,y2)
且中点M的坐标为(x,y).
∵B(3,-3),C(0,2)
∴ M
思考题:
已知直线l 2x+y+3=0,求关于点A(1,2)对称的直线l 1的方程。
解:当x=0时,y=3.
(0,-3)在直线l 上,关于(1,2)的对称点为(2,7).
当x=-2时,y=1.
(-2,1)在直线l上,关于(1,2)的对称点为(4,3).
那么,点 (2,7) ,(4,3)在l 1上
因此,直线l 1的方程为:
化简得: 2x + y -11=0
还有其它的方法吗?
∵ l ∥l 1,所以l 与l 1的斜率相同,
∴ kl1=-2
经计算,l 1过点(4,3)
所以直线的点斜式方程为:y-3=-2(x-4)
化简得: 2x + y -11=0
3)中点坐标公式:
小结:
1)直线的两点式方程
2)两点式直线方程的适应范围
直线方程的截距式:
谢谢,下节课见!
作业:P110 2. 3.(共20张PPT)
3.2.2 直线的两点式方程
y=kx+b
y- y0 =k(x- x0 )
复习
巩固
1). 直线的点斜式方程:
2). 直线的斜截式方程:
k为斜率, P0(x0 ,y0)为直线上的任意一个点
k为斜率,b为截距
一、复习、引入
解:设直线方程为:y=kx+b.
例1.已知直线经过P1(1,3)和P2(2,4)两点,求直线的方程.
一般做法:
由已知得:
解方程组得:
所以,直线方程为: y=x+2
简单的做法:
化简得: x-y+2=0
还有其他做法吗?
为什么可以这样做,这样做
的根据是什么?
例1.已知直线经过P1(1,3)和P2(2,4)两点,求直线的方程.
动点轨迹法解释:
kPP1= kP1P2
即:
得:y=x+2
设P(x,y)为直线上不同于P1 、P2的动点,并且P点与P1(1,3)和P2(2,4)在同一直线上,根据斜率相等可得:
二、直线两点式方程的推导
例1.已知直线经过P1(1,3)和P2(2,4)两点,求直线的方程.
已知两点P1 ( x1 , y1 ),P2(x2 , y2),求通过这
两点的直线方程.
解:设点P(x,y)是直线上不同于P1 , P2的点.
可得直线的两点式方程:
∴
∵ kPP1= kP1P2
记忆特点:
推广
左边全为y,右边全为x
两边的分母全为常数
分子,分母中的减数相同
不是!
是不是已知任一直线中的两点就
能用两点式 写出直线方程呢?
两点式不能表示垂直于坐标轴的直线.
注意:
当x1 =x2或y1= y2时,直线P1 P2没有两点式方程.( 因为x1 =x2或y1= y2时,两点式的分母为零,没有意义)
那么哪些直线的方程不能用两点式来表示呢?
三、两点式方程的适应范围
若点P1 ( x1 , y1 ),P2( x2 , y2)
中有x1 =x2 ,或y1= y2,此时过这两点的直线方程是什么?
当x1 =x2 时
方程为: x =x1
当 y1= y2时
方程为: y= y1
例2:如图,已知直线 l 与x轴的交点为A(a,0),与y轴的交点为B(0,b),其中a≠0,b≠0,求直线l 的方程.
解:将两点A(a,0), B(0,b)的坐标代入两点式, 得:
即
所以直线l 的方程为:
四、直线的截距式方程
截距式直线方程:
②截距可是正数,负数和零
注意:
①不能表示过原点或与坐标轴平行或重合的直线
直线与x轴的交点(a, o)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距
是不是任意一条直线都有其截距式方程呢?
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
⑴ 过(1,2)并且在两个坐标轴上的截距相等的直线有几条
解: ⑴ 两条
例3:
那还有一条呢?
y=2x (与x轴和y轴的截距都为0)
所以直线方程为:x+y-3=0
a=3
把(1,2)代入得:
设 直线的方程为:
解:三条
⑵ 过(1,2)并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有几条
解得:a=b=3或a=-b=-1
直线方程为:y+x-3=0、y-x-1=0或y=2x
设
例3:
例4:已知角形的三个顶点是A(-5,0),
B(3,-3),C(0,2),求BC边所在的直线
方程,以及该边上中线的直线方程。
解:过B(3,-3),C(0,2)两点式方程为:
整理得:5x+3y-6=0
这就是BC边所在直线的方程。
五、直线方程的应用
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:
即
整理得:x+13y+5=0
这就是BC边上中线所在的直线的方程。
过A(-5,0),M 的直线方程
中点坐标公式:
则
若P1 ,P2坐标分别为( x1 ,y1 ), (x2 ,y2)
且中点M的坐标为(x,y).
思考题:
已知直线l 2x+y+3=0,求关于点A(1,2)对称的直线l 1的方程。
解:当x=0时,y=3. 即点(0,-3)在直线l上,
它关于(1,2)的对称点为(2,7).
当x=-2时,y=1.点(-2,1)在直线l上, 它关于(1,2)的对称点为(4,3).
因此,直线l 1的方程为:
化简得: 2x + y -11=0
那么,点 (2,7) ,(4,3)在l1上
还有其它的方法吗?
∵ l ∥l 1,所以l 与l 1的斜率相同,
∴ kl1=-2
经计算,l 1过点(4,3)
所以直线的点斜式方程为:y-3=-2(x-4)
化简得: 2x + y -11=0
3)中点坐标公式:
小结:
1)直线的两点式方程
2)两点式直线方程的适应范围
直线方程的截距式:
谢谢,下节课见!
作业:P101 10. 11.(共30张PPT)
3.1.1 直线的倾斜角与斜率
在平面直角坐标系中,点用坐标表示,直线如何表示呢?
问题引入
x
y
O
l
P(x,y)
为了用代数方法研究直线的有关问题,首先探索确定直线位置的几何要素,然后在坐标系中用代数方法把这些几何要素表示出来.
对于平面直角坐标系内的一条直线 l ,它的位置由哪些条件确定?
问题引入
x
y
O
l
我们知道,两点确定一条直线.一点能确定一条直线的位置吗?已知直线 l 经过点P,直线 l 的位置能够确定吗?
问题引入
x
y
O
l
l’
l’’
P
过一点P可以作无数条直线l 1, l 2 , l 3 ,…它们都经过点P (组成一个直线束),这些直线区别在哪里呢?
问题引入
x
y
O
l
l’
l’’
P
容易看出,它们的倾斜程度不同.怎样描述直线的倾斜程度呢?
问题引入
x
y
O
l
l’
l’’
P
当直线 l 与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线 l 向上方向之间所成的角α 叫做直线 l 的倾斜角 .
x
y
O
l
当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 0O
直线的倾斜角 的取值范围为:
直线的倾斜角
直线的倾斜程度与倾斜角有什么关系?
平面直角坐标系中每一条直线都有确定的倾斜角,
倾斜程度不同的直线有不同的倾斜角,
倾斜程度相同的直线其倾斜角相同.
x
y
O
a
已知直线上的一个点不能确定一条直线的位置;同样已知直线的倾斜角α.也不能确定一条直线的位置.
但是,直线上的一个点和这条直线的倾斜角可以唯一确定一条直线.
直线的倾斜角
确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:
直线上的一个定点以及它的倾斜角, 二者缺一不可.
确定直线的要素
x
y
O
l
P
日常生活中,还有没有表示倾斜程度的量?
前进量
升
高
量
问题引入
问题引入
前进
升
高
例如,“进2升3”与“进2升2”比较,前者更陡一些,因为坡度(比)
通常用小写字母k表示,即
一条直线的倾斜角 的正切值叫做这条直线的斜率.
倾斜角是 的直线有斜率吗?
倾斜角是 的直线的斜率不存在.
直线的斜率
如果使用“倾斜角”这个概念,那么这里的“坡度(比)”实际就是“倾斜角α的正切”.
如:倾斜角 时,直线的斜率
当 为锐角时,
如:倾斜角为 时,由
即这条直线的斜率为
直线的斜率
倾斜角α不是90°的直线都有斜率,并且倾斜角不同,直线的斜率也不同.因此,可以用斜率表示直线的倾斜程度.
X
.
p
Y
O
X
.
p
Y
O
X
.
p
Y
O
X
.
p
Y
O
(1)
(2)
(4)
(3)
o
o
标出下列图中直线的倾斜角,并说出各自斜率符号?
k>0
k<0
k不存在
K=0
下列哪些说法是正确的( )
A 、任一条直线都有倾斜角,也都有斜率
B、直线的倾斜角越大,斜率也越大
C 、平行于x轴的直线的倾斜角是0或π
D 、两直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等
E 、两直线的斜率相等,它们的倾斜角也相等
F 、直线斜率的范围是R
G、过原点的直线,斜率越大,越靠近y轴。
E、F
l1
l2
l3
关系为
的大小
的斜率
在图中的直线
,
,
,
,
3
2
1
3
2
1
k
k
k
l
l
l
k1直线的倾斜角与斜率之间的关系:
直线
情况
平行于
x 轴
由左向
右上升
垂直
于x轴
由左向
右下降
的
大小
k的范围
k的 单调性
k=0
无
k>0
递增
不存在
无
k<0
递增
判断正误:
②直线的斜率值为 ,则它的倾斜角为 ( )
③因为所有直线都有倾斜角,所以所有直线都有
斜率。 ( )
①直线的倾斜角为α,则直线的斜率为
( )
④因为平行于y轴的直线的斜率不存在,所以平
行于y轴的直线的倾斜角不存在 ( )
X
X
X
X
已知直线上两点的坐标,如何计算直线的斜率?
两点的斜率公式
给定两点P1 ( x1 ,y1), P2 ( x2 ,y2), 并且x1 ≠x2,如何计算直线P1 P2的斜率k.
当 为锐角时,
在直角 中
设直线P1 P2的倾斜角为α( α ≠90° ),当直线P1 P2的方向(即从P1指向P2的方向)向上时,过点P1作 x 轴的平行线,过点P2作 y 轴的平行线,两线相交于点 Q,于是点Q的坐标为( x2,y1 ).
两点的斜率公式
当 为钝角时,
在直角 中
两点的斜率公式
同样,当 的方向向上时,也有
两点的斜率公式
1.已知直线上两点 ,运用上述公式计算直线 斜率时,与 两点坐标的顺序有关吗?
无关
两点的斜率公式
2.当直线平行于y 轴,或与y 轴重合时,上述斜率公式还适用吗?为什么?
不适用
当直线 与 轴平行或重合时,上述式子还成立吗?为什么?
经过两点 的直线的斜率公式为:
两点的斜率公式
成立
例1 如图 ,已知 ,求直线AB,BC,CA的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角.
解:直线AB的斜率
直线BC的斜率
直线CA的斜率
由 及 知,直线AB 与CA的倾斜角均为锐角;由 知,直线BC的倾斜角为钝角.
典型例题
例2 在平面直角坐标系中,画出经过原点且斜率分别为1,-1,2及-3的直线 及 .
即
解:取 上某一点为 的坐标是 ,根据斜率公式有:
设 ,则 ,于是 的坐标是 .过原点及 的直线即为 .
x
y
是过原点及 的直线, 是过原点及
的直线, 是过原点及 的直线.
典型例题
1. 求经过A(-2,0),B(5,3)两点的直线的
斜率和倾斜角.
课堂练习
2. 若直线过(-2,3)和(6,-5)两点,
则直线的斜率为 ,倾斜角为 。
-1
1350
3. 若三点A(5,1),B(a,3),C(-4,2)
在同一条直线上,确定常数a的值.
4. 斜率为2的直线经过(3,5)、(a,7)、(-1,b) 三点,则a、b的值是 ( )
A. a=4,b=0 B. a=-4,b=-3
C. a=4,b=-3 D. a=-4,b=3
C
两点间斜率公式
知识小结
倾斜角
斜率
P89 A组
第 2、3、4、5 题
布置作业(共17张PPT)
1、过两点P(1-a,1+a),Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,那么实数a的取值范围是_______
2、过原点引直线l,使l与连接两点A(1,1)和B(1,-1)的线段相交,则直线l的倾斜角的取值范围是_______
课前练习
1.在平面直角坐标系中,当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准, x轴正方向与直线l向上方向之间所成的角α 叫做直线l的
复习回顾
2.倾斜角不是900的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的 ,常用k来表示.
k=tanα
斜率
倾斜角
1.为了表示直线的倾斜程度,我们引入了直线倾斜角与斜率的概念,并导出了计算斜率的公式,即把几何问题转化为代数问题。
2.那么,我们能否通过直线l1、l2的斜率k1、k2来判断两条直线的位置关系呢?
3.我们约定:若没有特别说明,说“两条直线 l1与 l2”时,一般是指两条不重合的直线。
思考:l1// l2时,k1与k2满足什么关系?
o
y
x
例如,用斜率证明三个点共线时就需要用到这个结论.
例题讲解
例3. 已知A(2,3),B(-4,0),P(-3,1),Q(-1,2),试判断直线BA与PQ的位置关系,并证明你的结论.
x
y
O
B
A
P
Q
解:
例4 .已知四边形ABCD的四个顶点分别为A(0,0),B(2,-1),C(4,2),D(2,3),试判断四边形ABCD的形状,并给出证明.
解:
x
y
O
A
B
C
D
O
x
y
垂直
由上我们得到,如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么
它们的斜率之积等于-1;
反之,如果它们的斜率之积等于-1,那么
它们互相垂直.
例5. 已知A(-6,0),B(3,6),P(0,3),Q(6,-6),试判断直线AB与PQ的位置关系.
解:
例6 已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断三角形ABC的形状.
解:
x
y
O
A
B
C
补充练习:
-3
P90
第 8、4 题
布置作业(共20张PPT)
直线的点斜式方程
复习
1.倾斜角 的定义及其取值范围;
求出下列直线的斜率 和倾斜角 :
(2) A(-1,-2), B(3,2) , C(5,4) ,则
= = =
A(0,0), B(1, ) ,则
= =
60°
45°
1
1
课前练习
问题:确定一条直线需要知道哪些条件?
思考:取这条直线上不同于点P的任意一点 ,它的横坐标x与纵坐标y满足什么关系?
例如:一个点 和斜率为k=2就能确定一条直线 .
Q
–
–
-1
1
o
y
x
.
P
3
.
直线与方程有什么联系?
一般的,设直线 经过点 ,斜率为 则方程 叫做直线的点斜式方程。
局限性:只适用于斜率存在的情形。
Q
–
–
-1
1
o
y
x
.
P
3
.
(过点 斜率为2确定的)方程y-3=2(x-0)是直线 的方程,且称为直线 的点斜式方程。
例1 一条直线过点 ,斜率为2,求这条直线的方程。
解:
由直线的点斜式方程知
即
变式:
一条直线过点 ,倾斜角为 ,求这条直线的方程。
练习2:根据下列条件,分别写出方程;
(1)经过点(4,-2),斜率为3;
(2)经过点(3,1),斜率为1/2;
(3)经过点(2,3),倾斜角为 ;
(4)经过点(2,5),倾斜角为 ;
(5)斜率为2,与x轴交点的横坐标为-7
3x-y-14=0
x/2-y-1/2=0
y-3=0
X-2=0
2x-y+14=0
图2
Ⅰ 当过 点直线的倾斜角为90°时, 斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示。
Ⅱ当过 点直线的倾斜角为0°时, 直线的方程是
图1
例2 已知直线 的斜率为 ,与y轴的交点是 ,求直线 的方程。
解:
由直线的点斜式方程知
即
斜率
y轴上的截距
斜截式是点斜式的特例。只适用于斜率存在的情形。
此方程由直线 的斜率和它在 轴上的截距确定,所以这个方程也叫作直线的斜截式方程。
Q
–
–
-1
1
o
y
x
.
P
3
.
例3.写出下列直线的方程:
(2)倾斜角是135°,在y轴上的截距是3.
(1)斜率为 ,在y轴上的截距是-2.
(3)斜率为3,与y轴交点的纵坐标为-1
y=3x-1
x-3=0
y-1=0
(4)过点(3,1),垂直于x轴;
垂直于y轴;
课堂练习
1. 求与两坐标轴围成的三角形周长为12,且斜率为-3/4的直线方程。
2.已知直线l 过点P(1,4),且与两坐标轴在第一象限围成的三角形面积为8 求直线l 的方程。
1. 求与两坐标轴围成的三角形周长为12,且斜率为-3/4的直线方程。
解:
设直线的方程为y=-3x/4+b
则它与两坐标轴的交点分别为(4b/3,0)和(0,b)
由题意知
整理得
所以直线的方程为 y=-3x/4+3 或 y=-3x/4-3
课堂练习
解:
设直线的方程为y-4=k(x-1)
则它与两坐标轴的交点分别为(1-4/k,0)和(0,4-k)
整理得
所以直线得方程为y-4=-4(x-1) 即y=-4x+8
2.已知直线l 过点P(1,4),且与两坐标轴在第一象限围成的三角形面积为8 求直线l 的方程。
由题意知k<0且有
(1-4/k)(4-k)=8
课堂练习
3、求经过点(1,-1),且与直线y=2x-7平行的直线方程
4、求经过点(0,2),且与直线y=-3x+5垂直的直线方程
课堂练习
小 结
(3)要注意两种形式的直线方程的使用范围.
(1)介绍了直线的方程涵义及直线方程的两种形式:
点斜式:
斜截式:
(2) 两种特殊情况:过点
且与坐标轴平行的
直线的方程分别是:
作 业 第100页 A组 第 3、4、5 题
已知直线上的两点坐标是A(-5,0)、B(3,-3),求这两点所在直线的方程.
直线的倾斜角的取值范围是:[00, 1800)
B
返回
方程的 解(x,y)
直线 上的点(x,y)
上一页
Q
–
–
-1
1
o
y
x
.
P
3
.
结论:如果直线 上每个点的坐标都是某个方程的解;反之,以这个方程的解为坐标的点都在直线 上。就称直线 是方程的直线,方程是直线 的方程。