2.2.2 直线的两点式方程 (学案 +课件)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册

文档属性

名称 2.2.2 直线的两点式方程 (学案 +课件)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-05-30 10:51:13

文档简介

(共30张PPT)
第二章
直线和圆的方程
2.2 直线的方程
2.2.2 直线的两点式方程
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 掌握直线的两点式(截距式)方程,了解截距式是两点式的特殊情况.
2. 能够根据条件选择适当的方程形式求直线的方程.
活 动 方 案
活动一 探究直线的两点式方程
1. 巩固直线的点斜式(斜截式)方程:
【解析】 直线的点斜式方程为y-y0=k(x-x0)(直线的斜截式方程为y=kx+b).
练习 已知直线l经过两点P1(1,2),P2(3,5),求直线l的方程.
思考1
已知直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),其中x1≠x2,y1≠y2.因为两点确定一条直线,所以直线l是唯一确定的.也就是说,对于直线l上的任意一点P(x,y),它的坐标与点P1,P2的坐标之间具有唯一确定的关系,这一关系是什么呢?
结论:
直线的两点式方程:
【解析】 若x1=x2或y1=y2,则直线P1P2没有两点式方程.
当x1=x2时,这两点的直线方程为x=x1;
当y1=y2时,这两点的直线方程为y=y1.
思考2
若点P1(x1,y1),P2(x2,y2)中有x1=x2或y1=y2,此时这两点的直线方程是什么?
【解析】 表示曲线上的点在运动时,动点和一个定点的连线的斜率始终等于两定点连线的斜率,它表示的图形是一条直线(不包含点(x1,y1)).
思考3
【解析】 不是.后者表示的图形是经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线,前者为这条直线除去点P1.
(3) 直线的两点式方程能否表示所有的直线?是否可以通过适当变形适合所有直线呢?
【解析】 两点式不适用于与两坐标轴垂直的直线.变形之后可以适合所有直线.
活动二 根据直线的两点式方程求直线方程
例1 已知直线l经过两点A(a,0),B(0,b),其中ab≠0,求直线l的方程.
【解析】 适合已知截距a(与x轴的交点(a,0))及截距b(与y轴的交点(0,b)),不适合过原点的直线.
思考4
直线的截距式方程适用的范围是什么?
例2 已知三角形的顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),试求这个三角形三边所在的直线方程.
【解析】 略
思考5
根据已知条件,如何选择恰当的形式求直线的方程?
活动三 截距概念的辨析
例3 求过点P(3,2),并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
变式 把“截距相等”改为“截距的绝对值相等”,结果如何?
检 测 反 馈
2
4
5
1
3
【解析】 由M,N两点的坐标可知,直线与x轴平行,所以直线的方程为y=2.
1. 经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线的方程为(  )
A. x=2 B. y=2
C. x=3 D. x=6
【答案】 B
2
4
5
1
3
A. 6 B. 6或-6
C. -6 D. 2或12
【答案】 B
2
4
5
3
1
3. (多选)(2024舟山期末)下列说法中,正确的是(  )
B. 直线x-y-2=0与两坐标轴围成的三角形的面积是2
C. 过点(1,4)的直线在两坐标轴上的截距之和为0,则该直线方程为x-y+3=0
2
4
5
3
1
【答案】 AB
2
4
5
3
1
4. 过点A(5,6)和B(-1,2)的直线的两点式方程是________________.
2
4
5
3
1
5. (2023东莞中学阶段练习)在△ABC中,已知点A(4,0),B(-3,4),C(1,2).
(1) 求线段BC的垂直平分线所在直线l的方程.
(2) 已知直线l2过点B,且l2在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍,求直线l2的方程.
2
4
5
3
1
2
4
5
3
1
谢谢观看
Thank you for watching2.2.2 直线的两点式方程
1. 掌握直线的两点式(截距式)方程,了解截距式是两点式的特殊情况.
2. 能够根据条件选择适当的方程形式求直线的方程.
活动一 探究直线的两点式方程 
1. 巩固直线的点斜式(斜截式)方程:
练习 已知直线l经过两点P1(1,2),P2(3,5),求直线l的方程.
思考1
已知直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),其中x1≠x2,y1≠y2.因为两点确定一条直线,所以直线l是唯一确定的.也就是说,对于直线l上的任意一点P(x,y),它的坐标与点P1,P2的坐标之间具有唯一确定的关系,这一关系是什么呢?
结论:
直线的两点式方程:
思考2
若点P1(x1,y1),P2(x2,y2)中有x1=x2或y1=y2,此时这两点的直线方程是什么?
思考3
(1) 方程=(其中x1≠x2)的左、右两边各具有怎样的几何意义?它表示什么图形?
(2) 方程=(其中x1≠x2)和方程=(其中x1≠x2,y1≠y2)表示同一个图形吗?
(3) 直线的两点式方程能否表示所有的直线?是否可以通过适当变形适合所有直线呢?
活动二 根据直线的两点式方程求直线方程 
例1 已知直线l经过两点A(a,0),B(0,b),其中ab≠0,求直线l的方程.
定义:由直线l在两条坐标轴上的截距a,b确定的方程+=1叫做直线的截距式方程,简称截距式.
思考4
直线的截距式方程适用的范围是什么?
例2 已知三角形的顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),试求这个三角形三边所在的直线方程.
思考5
根据已知条件,如何选择恰当的形式求直线的方程?
活动三 截距概念的辨析 
例3 求过点P(3,2),并且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
直线在两坐标轴上截距相等,直接考虑截距式方程+=1,也可以由图形性质,得到k=-1时截距相等,从而选用点斜式.解题时特别要注意截距都是0的情况,这时选用方程y=kx.
变式 把“截距相等”改为“截距的绝对值相等”,结果如何?
1. 经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线的方程为(  )
A. x=2 B. y=2 C. x=3 D. x=6
2. (2024全国专题练习)已知直线3x+4y=b与两坐标轴围成的三角形的面积为,则实数b的值为(  )
A. 6 B. 6或-6 C. -6 D. 2或12
3. (多选)(2024舟山期末)下列说法中,正确的是(  )
A. 直线x-y-2=0的倾斜角为
B. 直线x-y-2=0与两坐标轴围成的三角形的面积是2
C. 过点(1,4)的直线在两坐标轴上的截距之和为0,则该直线方程为x-y+3=0
D. 过(1,4),(x0,y0)两点的直线方程为=
4. 过点A(5,6)和B(-1,2)的直线的两点式方程是________________.
5. (2023东莞中学阶段练习)在△ABC中,已知点A(4,0),B(-3,4),C(1,2).
(1) 求线段BC的垂直平分线所在直线l的方程.
(2) 已知直线l2过点B,且l2在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍,求直线l2的方程.
【参考答案与解析】
2.2.2 直线的两点式方程
【活动方案】
1. 直线的点斜式方程为y-y0=k(x-x0)(直线的斜截式方程为y=kx+b).
练习:由题意,得y-2=(x-1),化简,得y=x+.故直线l的方程为y=x+.
思考1:因为x1≠x2,所以直线的斜率k=,
由直线的点斜式方程,得y-y1=(x-x1).
因为y1≠y2,所以方程可以写成=.
故点P(x,y)的坐标与点P1,P2的坐标之间的关系是=. 
结论:=(其中x1≠x2,y1≠y2).
思考2:若x1=x2或y1=y2,则直线P1P2没有两点式方程.
当x1=x2时,这两点的直线方程为x=x1;
当y1=y2时,这两点的直线方程为y=y1.
思考3:(1) 表示曲线上的点在运动时,动点和一个定点的连线的斜率始终等于两定点连线的斜率,它表示的图形是一条直线(不包含点(x1,y1)).
(2) 不是.后者表示的图形是经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线,前者为这条直线除去点P1.
(3) 两点式不适用于与两坐标轴垂直的直线.变形之后可以适合所有直线.
例1 因为直线l经过两点A(a,0),B(0,b),
代入两点式,得=,即+=1.
思考4:适合已知截距a(与x轴的交点(a,0))及截距b(与y轴的交点(0,b)),不适合过原点的直线.
例2 因为直线AB过A(-5,0),B(3,-3)两点,由两点式,得=,
整理,得直线AB的方程为3x+8y+15=0.
因为直线BC过B(3,-3),C(0,2)两点,斜率k==-,由点斜式,得y-2=-(x-0),
整理,得直线BC的方程为5x+3y-6=0.
因为直线AC过A(-5,0),C(0,2)两点,
由截距式,得+=1,
整理,得直线AC的方程为2x-5y+10=0.
思考5:略
例3 当在两坐标轴上的截距a=b=0时,
设所求直线的方程为y=kx,
将点P(3,2)代入,得2=3k,
解得k=,所以所求直线的方程为y=x;
当直线在两坐标轴上的截距a=b≠0时,
设所求直线的方程为+=1,则
解得a=b=5,
所以所求直线的方程为+=1,即x+y-5=0.
综上,所求直线的方程为y=x或x+y-5=0.
变式 所求直线的方程为y=x或x-y-1=0或x+y-5=0.
【检测反馈】
1. B 由M,N两点的坐标可知,直线与x轴平行,所以直线的方程为y=2.
2. B 令x=0,得y=;令y=0,得x=,即直线在x轴上的截距为,在y轴上的截距为,故与坐标轴围成的三角形的面积为S=××=,解得b=±6.
3. AB 对于A,直线x-y-2=0的斜率为1,其倾斜角为,故A正确;对于B,直线x-y-2=0分别交x轴,y轴于点(2,0),(0,-2),该直线与坐标轴围成的三角形的面积为S=×2×2=2,故B正确;对于C,过点(1,4)与原点(0,0)的直线y=4x在两坐标轴上的截距都为0,符合题意,即过点(1,4)且在两坐标轴上的截距之和为0的直线可以是直线y=4x,故C错误;对于D,当x0=1,y0≠4时或当y0=4,x0≠1时,直线方程不能用=表示,故D错误.故选AB.
4. = 由题意,得AB不和坐标轴垂直,符合两点式方程的使用条件,当直线经过点(x1,y1),(x2,y2)时,两点式方程为=,所以直线AB的两点式方程为=.
5. (1) 由题意,得点B(-3,4),C(1,2),
所以线段BC的中点D的坐标为(-1,3).
又线段BC所在直线的斜率为=-,
所以线段BC的垂直平分线所在直线l的斜率为2,且过点D,
所以直线l的方程为y-3=2(x+1),即y=2x+5.
(2) 当直线l2在x轴和y轴上的截距均为0时,设直线l2的方程为y=kx,且直线过点B(-3,4),则4=-3k,解得k=-,此时直线l2的方程为y=-x;当直线l2在x 轴和 y 轴上的截距均不为 0时,
设直线l2的方程为+=1,
将点B(-3,4)代入,得+=1, 解得m=-1,
此时直线l2的方程为+=1, 即y=-2x-2.
综上,直线l2的方程为y=-x或y=-2x-2.