直线的方程
【学习目标】
1.通过直线方程的几种形式的学习,培养数学抽象的核心素养.
2.通过直线方程的几种形式适用范围的学习,提升逻辑推理、数学运算的核心素养.
【学习重难点】
1.会求直线的点斜式、斜截式、两点式和一般式的方程.(重点)
2.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种基本形式及它们之间的关系.(重点)
3.灵活选用恰当的方式求直线方程.(难点)
【学习过程】
一、新知初探
1.直线的点斜式方程与斜截式方程
在平面直角坐标系中,如果已知P0(x0,y0)是直线l上一点及l的斜率信息,就可以写出直线l的方程.
(1)如果直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=x0.
(2)直线的点斜式方程:
若直线l的斜率存在且为k,P(x,y)为直线l上不同于P0的点,则直线l的方程为y-y0=k(x-x0).由直线上一点和直线斜率确定,通常称为直线的点斜式方程.
(3)直线的斜截式方程
当直线l既不是x轴也不是y轴时,若直线l与x轴的交点为(a,0),则称l在x轴上的截距为a,与y轴的交点为(0,b),则称l在y轴上的截距为b.如果已知直线的斜率为k,截距为b,则直线l的方程为y=kx+b.由直线的斜率和截距确定,通常称为直线斜截式方程.
2.直线的两点式方程与截距式方程
(1)直线l上两点A(x1,y1),B(x2,y2),当x2≠x1,y2≠y1时,则=称为直线的两点式方程.
(2)若直线l在x轴,y轴上的截距分别为a,b,且ab≠0,则方程+=1称为直线的截距式方程.
3.直线的一般式方程
直线的一般式方程为Ax+By+C=0(A2+B2≠0).
二、初试身手
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)直线y-3=m(x+1)恒过定点(-1,3).( )
(2)直线y=2x+3在y轴上的截距为3.( )
(3)斜率不存在的直线能用两点式方程表示.( )
(4)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.( )
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
3.过点(1,2)和(3,5)的直线方程为________.
4.经过点P(-2,1),且斜率为-1的直线方程为________.
三、合作探究
类型1:求直线的点斜式方程
【例1】写出下列直线的点斜式方程.
(1)经过点(2,5),倾斜角为45°;
(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,求直线l的点斜式方程;
(3)经过点C(-1,-1),且与x轴平行;
(4)经过点D(1,1),且与x轴垂直.
类型2:求直线的斜截式方程
【例2】根据条件写出下列直线的斜截式方程.
(1)斜率是3,在y轴上的截距是-3.
(2)倾斜角是60°,在y轴上的截距是5.
(3)过点A(-1,-2),B(-2,3).
类型3:直线的两点式方程
【例3】在△ABC中,A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2),
(1)求BC所在直线的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
类型4:直线的一般式方程
【例4】设直线l的方程为(a-1)x+y-2-a=0(a∈R).若直线l不过第三象限,则a的取值范围为________.
【学习小结】
1.本节课的重点是了解直线方程的五种形式,难点是根据条件求直线的方程并能在几种形式间相互转化.
2.本节课要重点掌握的规律方法
(1)求点斜式方程与斜截式方程的方法.
(2)求截距式方程与两点式方程的方法.
(3)求一般式方程的方法.
3.本节课的易错点是利用斜截式方程求参数时漏掉斜率不存在的情况.
【精炼反馈】
1.过点(-3,2),倾斜角为60°的直线方程为( )
A.y+2=(x-3) B.y-2=(x+3)
C.y-2=(x+3) D.y+2=(x+3)
2.直线y-2=(x+1)的倾斜角及在y轴上的截距分别为( )
A.60°,2 B.60°,2+
C.120°,2+ D.120°,2
3.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
4.已知直线l过点P(2,1),且斜率为-1,则l的点斜式方程为_________.
5.直线l经过点P(3,4),它的倾斜角是直线y=x+的倾斜角的2倍,求直线l的点斜式方程.
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