3. 2.1 直线的点斜式方程
【教学目标】
(1)理解直线方程的点斜式、斜截式的形式特点和适用范围;
(2)能正确利用直线的点斜式、斜截式公式求直线方程。
(3)体会直线的斜截式方程与一次函数的关系.
【教学重难点】
重点:直线的点斜式方程和斜截式方程。
难点:直线的点斜式方程和斜截式方程的应用。
【教学过程】
(一)情景导入、展示目标
1.情境1:过定点P(x0,y0)的直线有多少条?倾斜角为定值的直线有多少条?
学生思考、讨论。
(二)预习检查、交流展示
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(三)合作探究、精讲精炼。
问题1:确定一条直线需要几个独立的条件?
学生可能的回答:
(1)两个点P1(x1,y1),P2(x2,y2);
(2)一个点和直线的斜率(可能有学生回答倾斜角);
(3)斜率和直线在y轴上的截距(说明斜率存在);
(4)直线在x轴和y轴上的截距(学生没有学过直线在x轴上的截距,可类比,同时强调截距均不能为0)。
问题2:给出两个独立的条件,例如:一个点P1(2,4)和斜率k=2就能决定一条直线l。
(1)你能在直线l上再找一点,并写出它的坐标吗?你是如何找的?
(2)这条直线上的任意一点P(x,y)的坐标x,y满足什么特征呢?
直线上的任意一点P(x,y)(除P1点外)和P1(x1,y1)的连线的斜率是一个不变量,即为k,即:k=, 即y - y1= k (x - x1)学生在讨论的过程中:(1) 强调P(x,y)的任意性。(2) 不直接提出直线方程的概念,而用一种通俗的,学生易于理解的语言先求出方程,可能学生更容易接受,也更愿意参与。
问题3:(1)P1(x1,y1)的坐标满足方程吗?
(2)直线上任意一点的坐标与此方程有什么关系?
教师指出,直线上任意一点的坐标都是这个方程的解;反过来,以这个方程的解为坐标的点都在此直线上。
让学生感受直线的方程和方程的直线的意义。
如此,我们得到了关于x,y的一个二元一次方程。这个方程由直线上一点和直线的斜率确定,今后称其为直线的点斜式方程。
设点P(x,y)是直线l上不同于P1的任意一点根据经过两点的直线斜率
公式,得
由直线上一点和直线的斜率确定的直线方程,叫直线的点斜式方程。
讨论: 直线的点斜式方程能否表示平面上的所有直线?
(引导学生从斜率的角度去考虑)
结论:不能表示垂直于轴的直线.
(1)轴所在直线的方程是什么?轴所在直线的方程是什么?
(2)经过点且平行于轴(即垂直于轴)的直线方程是什么?
(3)经过点且平行于轴(即垂直于轴)的直线方程是什么?
①当直线的倾斜角为0°时,tan0°=0,即k=0,这时直线与x轴平行或重合,直线l的方程就是y-y0=0或y=y0
②当直线l的倾斜角为90°时,直线没有斜率,这时直线l与y轴平行或重合,它的方程不能用点斜式表示,这时直线上每一点的横坐标都等于x0,所以它的方程为x-x0=0或x=x0
例1.一条直线经过点P1(-2,3),斜率为2,求这条直线的方程。
分析:应用点斜式方程
解:由直线的点斜式方程得y-3=2(x+2),即2x-y+7=0.
点评:寻找点斜式的条件,然后直接用
变式1:在例1中,若将“斜率为2”改为“倾斜角为45o”,求这条直线的方程;
变式2:在例1中,若将直线的倾斜角改为90o,这条直线的方程是什么?
例2.已知直线l的斜率为k,与y轴的交点是P(0,b),求直线l的方程。
分析:同例1,直接用
解:根据直线的点斜式方程,得直线l的方程为y-b=k(x-0),即y=kx+b.
点评:介绍截距和斜截式方程的概念。
由点斜式方程可知,若直线过点且斜率为,则直线的方程为:
方程称为直线的斜截式方程.简称斜截式.其中为直线在轴上的截距.
变式:(1)斜率是5,在y轴上的截距是4的直线方程。
解:由已知得k =5, b= 4,代入斜截式方程
y= 5x + 4
2.思考
情境2:P76,用计算机在同一直角坐标系中分别作出直线y=2,y=x+2,y= -x+2,y=3x+2,y= -3x+2的图象。
问题4:直线y=kx+2有什么特点?
学生观察、归纳、发现:直线y=kx+2过定点(0,2),随着k的变化,直线绕点(0,2)作旋转运动。
用几何画板演示。
情境3:用计算机在同一直角坐标系中分别作出直线y=2 x,y=2x+1,y=2x-2,y=2x+4,y=-2x-4的图象.
问题5:直线y=2x+b有什么特点?
学生观察、归纳、发现:直线y=2x+b的方向不变,随着b的变化,直线作平行移动。
用几何画板演示。
(四)反馈测试
导学案当堂检测
㈤总结反思、共同提高
我们已经学习了直线的点斜式方程,记住它的使用条件。那么,直线方程还有其他形式吗?在下一节课我们一起学习直线方程的其他形式。这节课后大家可以先预习这一部分,并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
【板书设计】
一、直线的点斜式方程
二、探究3个问题
三、典例
例一
例二
(学生爬黑板展示变式—)
【作业布置】
导学案课后练习与提高
3.2.1 直线的点斜式方程导学案
课前预习学案
预习目标
通过预习同学们知道点斜式从斜率公式上进行一般化,变形,得到点斜式方程。什么是截距以及直线的斜截式方程。
预习内容
1、过定点P(x0,y0)的直线有多少条?倾斜角为定值的直线有多少条?
2、确定一条直线需要几个独立的条件?
学生回答:
3、给出两个独立的条件,例如:一个点P1(2,4)和斜率k=2就能决定一条直线l。
(1)你能在直线l上再找一点,并写出它的坐标吗?你是如何找的?
(2)这条直线上的任意一点P(x,y)的坐标x,y满足什么特征呢?
三、提出疑惑
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
(1)理解直线方程的点斜式、斜截式的形式特点和适用范围;
(2)能正确利用直线的点斜式、斜截式公式求直线方程。
(3)体会直线的斜截式方程与一次函数的关系.
学习重点:直线的点斜式方程和斜截式方程。
学习难点:直线的点斜式方程和斜截式方程的应用。
二、学习过程(自主学习、合作探究、精讲点拨、有效训练)
问题:(1)P1(x1,y1)的坐标满足方程吗?
(2)直线上任意一点的坐标与此方程有什么关系?
讨论: 直线的点斜式方程能否表示平面上的所有直线?
(引导学生从斜率的角度去考虑)
结论:
(1)轴所在直线的方程是什么?轴所在直线的方程是什么?
(2)经过点且平行于轴(即垂直于轴)的直线方程是什么?
(3)经过点且平行于轴(即垂直于轴)的直线方程是什么?
例1.一条直线经过点P1(-2,3),斜率为2,求这条直线的方程。
解:由直线的点斜式方程得y-3=2(x+2),即2x-y+7=0.
变1:在例1中,若将“斜率为2”改为“倾斜角为45o”,求这条直线的方程;
变2:在例1中,若将直线的倾斜角改为90o,这条直线的方程是什么?
例2.已知直线l的斜率为k,与y轴的交点是P(0,b),求直线l的方程。
解:
变式:(1)斜率是5,在y轴上的截距是4的直线方程。
解:
2.思考
情境2:P76,用计算机在同一直角坐标系中分别作出直线y=2,y=x+2,y= -x+2,y=3x+2,y= -3x+2的图象。
问题4:直线y=kx+2有什么特点?
用几何画板演示。
情境3:用计算机在同一直角坐标系中分别作出直线y=2 x,y=2x+1,y=2x-2,y=2x+4,y=-2x-4的图象.
问题5:直线y=2x+b有什么特点?
反思总结
直线的点斜式的所需要的条件,和坐标轴垂直的直线方程是什么。
经过特殊化后得到斜截式,它的几何意义是什么。什么是截距。
当堂检测
1已知直线经过点,斜率为,求直线的点斜式和斜截式.
2方程表示过点、斜率是、倾斜角是、在y轴上的截距是的直线。
3已知直线的点斜式方程是y+2=(x+1),那么此直线经过定点_______,直线的斜率
是______,倾斜角是_______.
课后练习与提高(视学生学习情况添加)
1经过点(- ,2)倾斜角是30度的直线的方程是
(A)y+ = ( x-2) (B)y+2= (x- )
(C)y-2= (x+ )(D)y-2= (x+ )
2已知直线方程y-3= (x-4),则这条直线经过的已知
点,倾斜角分别是
(A)(4,3);π/ 3 (B)(-3,-4);π/ 6
(C)(4,3);π/ 6 (D)(-4,-3);π/ 3
3直线方程可表示成点斜式方程的条件是
(A)直线的斜率存在 (B)直线的斜率不存在
(C)直线不过原点 (D)不同于上述答案
4直线l经过点P0(-2, 3),且倾斜角(=45o,求直线l的点斜式方程,并画出直线l.
5.已知直线的点斜式方程是y-2=x-1,那么直线的斜率是_____,倾斜角是_____,
此直线必过定点______;
6已知直线的方程为,求过点且垂直于的直线方程.
3.2.1 直线的点斜式方程
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)理解直线方程的点斜式、斜截式的形式特点和适用范围;
(2)能正确利用直线的点斜式、斜截式公式求直线方程;
(3)体会直线的斜截式方程与一次函数的关系.
2.过程与方法
在已知直角坐标系内确定一条直线的几何要素——直线上的一点和直线的倾斜角的基础上,通过师生探讨,得出直线的点斜式方程,学生通过对比理解“截距”与“距离”的区别.
3.情态与价值观
通过让学生体会直线的斜截式方程与一次函数的关系,进一步培养学生数形结合的思想,渗透数学中普遍存在相互联系、相互转化等观点,使学生能用联系的观点看问题.
(二)教学重点、难点:
(1)重点:直线的点斜式方程和斜截式方程.
(2)难点:直线的点斜式方程和斜截式方程的应用.
(三)教学设想
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
复习引入
1.在直角坐标系内确定一条直线,应知道哪些条件?
学生回顾,并回答. 然后教师指出,直线的方程,就是直线上任意一点的坐标(x, y)满足的关系式.
使学生在已有知识和经验的基础上,探索新知.
概念形成
2.直线l经过点P0 (x0, y0),且斜率为k. 设点P (x, y)是直线l上的任意一点,请建立x,y与k,x0, y0之间的关系.
学生根据斜率公式,可以得到,当x≠x0时,,即y – y0 = k (x – x0) (1)
老师对基础薄弱的学生给予关注、引导,使每个学生都能推导出这个方程.
培养学生自主探索的能力,并体会直线的方程,就是直线上任意一点的坐标(x, y)满足的关系式,从而掌握根据条件求直线方程的方法.
3.(1)过点P0 (x0, y0),斜率是k的直线l上的点,其坐标都满足方程(1)吗?
学生验证,教师引导.
使学生了解方程为直线方程必须满足两个条件.
(2)坐标满足方程(1)的点都在经过P0 (x0, y0),斜率为k的直线l上吗?
学生验证,教师引导. 然后教师指出方程(1)由直线上一定点及其斜率确定,所以叫做直线的点斜式方程,简称点斜式(point slope form).
使学生了解方程为直线方程必须满足两个条件.
概念深化
4.直线的点斜式方程能否表示坐标平面上的所有直线呢?
学生分组互相讨论,然后说明理由.
使学生理解直线的点斜式方程的适用范围.
5.(1)x轴所在直线的方程是什么?Y轴所在直线的方程是什么?
(2)经过点P0 (x0, y0)且平行于x轴(即垂直于y轴)的直线方程是什么?
(3)经过点P0 (x0, y0)且平行于y轴(即垂直于x轴)的直线方程是什么?
教师引导学生通过画图分析,求得问题的解决.
进一步使学生理解直线的点斜式方程的适用范围,掌握特殊直线方程的表示形式.
应用举例
6.例1. 直线l经过点P0 (– 2,3),且倾斜角= 45° . 求直线l的点斜式方程,并画出直线l.
教师引导学生分析要用点斜式求直线方程应已知哪些条件?题目那些条件已经直接给予,那些条件还有待已去求. 在坐标平面内,要画一条直线可以怎样去画.
例1 解析:直线l经过点P0 (–2,3),斜率k = tan45°=1代入点斜式方程得
y – 3 = x + 2
画图时,只需再找出直线l上的另一点P1 (x1,y1),例如,取x1= –1,y1 = 4,得P1 的坐标为(– 1,4),过P0 ,P1的直线即为所求,如右图.
学生会运用点斜式方程解决问题,清楚用点斜式公式求直线方程必须具备的两个条件:
(1)一个定点;
(2)有斜率. 同时掌握已知直线方程画直线的方法.
概念深化
7.已知直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0, b),求直线l的方程.
学生独立求出直线l的方程:y = kx + b (2)
再此基础上,教师给出截距的概念,引导学生分析方程(2)由哪两个条件确定,让学生理解斜截式方程概念的内涵.
引入斜截式方程,让学生懂得斜截式方程源于点斜式方程,是点斜式方程的一种特殊情形.
8.观察方程y = kx + b,它的形式具有什么特点?
学生讨论,教师及时给予评价.
深入理解和掌握斜截式方程的特点?
9.直线y = kx + b在x轴上的截距是什么?
学生思考回答,教师评价.
使学生理解“截距”与“距离”两个概念的区别.
方法探究
10.你如何从直线方程的角度认识一次函数y = kx + b?一次函数中k和b的几何意义是什么?你能说出一次函数y = 2x – 1,y = 3x,y = –x + 3图象的特点吗?
学生思考、讨论,教师评价. 归纳概括.
体会直线的斜截式方程与一次函数的关系.
应用举例
11.例2 已知直线l1:y = k1 + b1,l2:y2 = k2 x + b2 . 试讨论:
(1)l1∥l2的条件是什么?
(2)l1⊥l2的条件是什么?
教师引导学生分析:用斜率判断两条直线平行、垂直结论. 思考(1)l1∥l2时,k1,k2;b1,b2有何关系?(2)l1⊥l2时,k1,k2;b1,b2有何关系?在此由学生得出结论;l1∥l2k1 = k2,且b1≠b2;l1⊥l2k1k2 = –1.
例2 解析:(1)若l1∥l2,则k1 = k2,此时l1、l2与y轴的交点不同,即b1 = b2;反之,k1 = k2,且b1 = b2时,l1∥l2 .
于是我们得到,对于直线
l1:y = k1x + b1,l2:y = kx + b2
l1∥l2k1 = k2,且b1≠b2;l1⊥l2k1k2 = –1.
掌握从直线方程的角度判断两条直线相互平行,或相互垂直;进一步理解斜截式方程中k,b的几何意义.
12.课堂练习第100页练习第1,2,3,4题.
学生独立完成,教师检查反馈.
巩固本节课所学过的知识.
归纳
13.小结
教师引导学生概括:(1)本节课我们学过哪些知识点;(2)直线方程的点斜式、斜截式的形式特点和适用范围是什么?(3)求一条直线的方程,要知道多少个条件?
使学生对本节课所学的知识有一个整体性的认识,了解知识的来龙去脉.
课后作业
见习案3.2的第一课时
学生课后独立完成.
巩固深化
备选例题
例1 求倾斜角是直线的倾斜角的,且分别满足下列条件的直线方程是.
(1)经过点; (2)在y轴上的截距是–5.
【解析】∵直线的斜率, ∴其倾斜角=120°
由题意,得所求直线的倾斜角.故所求直线的斜率.
(1)∵所求直线经过点,斜率为,
∴所求直线方程是,即.
(2)∵所求直线的斜率是,在y轴上的截距为–5,
∴所求直线的方程为, 即
【点评】(1)由于点斜式与斜截式方程中都是用斜率k来表示的,故这两类方程不能用于垂直于x轴的直线.如过点(1,2),倾斜角为90°的直线方程为x – 1 = 0.
(2)截距和距离是两不同的概念,y轴上的截距是指直线与y轴交点的纵坐标,x轴上的截距是指直线与x轴交点的横坐标.若求截距可在方程中分别令x = 0或y = 0求对应截距.
例2 直线l过点P(–2,3)且与x轴,y轴分别交于A、B两点,若P恰为线段AB的中点,求直线l的方程.
【解析】设直线l的斜率为k,
∵直线l过点(–2,3),
∴直线l的方程为y – 3 = k[x – (–2)],令x = 0,得y = 2k + 3;令y = 0得.
∴A、B两点的坐标分别为A,B(0,2k + 3). ∵AB的中点为(–2,3)
∴
∴直线l的方程为,即直线l的方程为3x – 2y +12 = 0.
课后提升作业 十九
直线的点斜式方程
(45分钟 70分)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.(2018·广州高一检测)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
【解析】选C.直线的方程可化为y-(-2)=-x-(-1)],故直线经过点(-1,-2),斜率为-1.
2.倾斜角为135°,在y轴上的截距为-1的直线方程是 ( )
A.y=x+1 B.y=x-1
C.y=-x+1 D.y=-x-1
【解析】选D.倾斜角θ=135°,所以k=tanθ=-1,直线方程截距式y=-x-1.
3.(2018·长春高一检测)已知两条直线y=ax-2和y=(2-a)x+1互相平行,则a等于 ( )
A.2 B.1 C.0 D.-1
【解析】选B.根据两条直线的方程可以看出它们的斜率分别是k1=a,k2=2-a.两直线平行,则有k1=k2.所以a=2-a,解得a=1.
4.已知直线l的方程为y+1=2,若设l的斜率为a,在y轴上的截距为b,则logab的值为 ( )
A. B.2 C.log26 D.0
【解题指南】先将直线l的方程化为斜截式,然后求出斜率a与截距b即可.
【解析】选B.直线l的方程为y=2x+4,故a=2,b=4,所以logab=log24=2.
【延伸探究】本题条件不变,求ab的值.
【解析】因为a=2,b=4,所以ab=24=16.
5.(2018·成都高一检测)过点(1,0)且与直线y=x-1垂直的直线方程是 ( )
A.y=x- B.y=x+
C.y=-2x+2 D.y=-x+
【解析】选C.因为直线y=x-1的斜率为,设所求直线的斜率为k,则k=-2,所以所求直线的方程为y-0=-2(x-1),即y=-2x+2.
【延伸探究】若把本题中的垂直改为平行,则此时直线的方程又是什么?【解析】由题意知所求直线的斜率k=,由点斜式方程知:y-0=(x-1),即x-2y-1=0.
6.(2018·长沙高一检测)与直线y=2x+1垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程是 ( )
A.y=x+4 B.y=2x+4
C.y=-2x+4 D.y=-x+4.Com]
【解析】选D.因为所求直线与y=2x+1垂直,所以设直线方程为y=-x+b.又因为直线在y轴上的截距为4,所以直线的方程为y=-x+4.
7.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.30°,2-
【解析】选B.斜率为,则倾斜角为60°,当x=0时,y=-2,即在y轴上的截距为-2.
8.已知直线l的倾斜角为135°,直线l1经过点A(3,2),点B(a,-1),且l1与l垂直,直线l2:2x+by+1=0与直线l1平行,则a+b等于 ( )
A.-4 B.-2
C.0 D.2
【解析】选B.由题意知l的斜率为-1,则l1的斜率为1,kAB==1,a=0.由l1∥l2,得-=1,b=-2,
所以a+b=-2.
二、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2018·大庆高一检测)过点(-3,2)且与直线y-1=(x+5)平行的直线的点斜式方程是_ _.
【解析】与直线y-1=(x+5)平行,故斜率为,所以其点斜式方程是y-2=(x+3).
答案:y-2=(x+3)
10.直线l经过点A(-2,2)且与直线y=x+6在y轴上有相同的截距,则直线l的斜截式方程为____________.
【解题指南】根据直线l与直线y=x+6在y轴上有相同的截距及过点A(-2,2)求出直线l的斜率,然后再写直线l的斜截式方程.
【解析】直线y=x+6在y轴上的截距为6,即所求直线过点(0,6),直线l又经过点A(-2,2),所以kl==2,因此直线l的斜截式方程为y=2x+6.
答案:y=2x+6
三、解答题(每小题10分,共20分)
11.(2018·临沂高一检测)已知直线l经过点(0,-2),其倾斜角是60°.
(1)求直线l的方程.
(2)求直线l与两坐标轴围成的三角形的面积.
【解析】(1)因为直线l的倾斜角为60°,故其斜率为tan60°=,又直线l经过点(0,-2),所以其方程为y=x-2.
(2)由直线l的方程知它在x轴、y轴上的截距分别是,-2,所以直线l与两坐标轴围成的三角形的面积S=.
12.(2018·宁波高一检测)求经过点A(-2,2)并且和x轴的正半轴、y轴的正半轴所围成的三角形的面积是1的直线方程.
【解析】因为直线的斜率存在,所以设直线方程为l:y-2=k(x+2),即y=kx+2k+2,
令x=0,得y=2k+2,令y=0,得x=-,
由2k+2>0,->0,得:-1因为S△=1,所以(2k+2)=1,
解得:k=-2,或k=-,
因为-1所以直线方程为l:x+2y-2=0.
【补偿训练】已知直线l的斜率为,且与两坐标轴围成三角形的面积为4,求直线l的方程.
【解析】设直线方程为y=x+b,令x=0得y=b;令y=0得x=-2b.所以直线与坐标轴所围成的三角形的面积为S=|b|·|-2b|=b2.
由b2=4得b=±2.所以直线方程为y=x±2.
即x-2y+4=0或x-2y-4=0.
【能力挑战题】
已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l恒过一个定点.
(2)当-3【解析】(1)由y=kx+2k+1,得y-1=k(x+2).
由直线方程的点斜式可知,直线恒过定点(-2,1).
(2)设函数f(x)=kx+2k+1,显然其图象是一条直线(如图所示),
若使当-3需满足即
解得-≤k≤1.
所以,实数k的取值范围是-≤k≤1.
课件29张PPT。新知自解y-y0=k(x-x0)y=kx+b纵坐标b答案: D答案: D课堂探究答案: B
谢谢观看!课件28张PPT。第三章 § 3.2 直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程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.问题导学题型探究达标检测学习目标问题导学 新知探究 点点落实知识点一 直线的点斜式方程思考1 如图,直线l经过点P0(x0,y0),且斜率为k,设点P(x,y)是直线l上不同于点P0的任意一点,那么x,y应满足什么关系?答案答案 由斜率公式得k= ,
则x,y应满足y-y0=k(x-x0).思考2 经过点P0(x0,y0)的所有直线是否都能用点
斜式方程来表示?答案答案 斜率不存在的直线不能用点斜式表示,
过点P0斜率不存在的直线为x=x0.答案斜率k k(x-x0)知识点二 直线的斜截式方程思考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?答案答案 将k及点(0,b)代入直线方程的点斜式得: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,可以是负数和零.思考3 对于直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2.
①l1∥l2?________________,
②l1⊥l2?________________.k1=k2且b1≠b2k1k2=-1答案y=kx+b返回题型探究 重点难点 个个击破类型一 直线的点斜式方程例1 (1)经过点(-3,1)且平行于y轴的直线方程是________.解析 ∵直线与y轴平行,
∴该直线斜率不存在,
∴直线方程为x=-3.(2)直线y=2x+1绕着其上一点P(1,3)逆时针旋转90°后得直线l,则直线l的点斜式方程是_______________.解析 由题意知,直线l与直线y=2x+1垂直,
则直线l的斜率为- .
由点斜式方程可得l的方程为y-3=- (x-1).x=-3y-3=- (x-1)解析答案(3)一直线l1过点A(-1,-2),其倾斜角等于直线l2:
y= x的倾斜角的2倍,则l1的点斜式方程为______________.解析 ∵直线l2的方程为y= x,
设其倾斜角为α,
则tan α= 得α=30°,
那么直线l1的倾斜角为2×30°=60°,
则l1的点斜式方程为
y+2=tan 60°(x+1),即y+2= (x+1).y+2= (x+1)解析答案跟踪训练1 写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点A(2,5),斜率是4;解析答案解 y-5=4(x-2);(2)经过点B(2,3),倾斜角是45°;解 ∵直线的斜率k=tan 45°=1,
∴直线方程为y-3=x-2;(3)经过点C(-1,-1),与x轴平行.
解 y=-1.类型二 直线的斜截式方程例2 (1)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3的直线的斜截式方程是_________________________.解析答案解析 ∵直线的倾斜角是60°,
∴其斜率k=tan 60°= ,
∵直线与y轴的交点到原点的距离是3,
∴直线在y轴上的截距是3或-3,
∴所求直线方程是y= x+3或y= x-3.y= x+3或y= x-3(2)已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.解 由斜截式方程知直线l1的斜率k1=-2,
又因为l∥l1.
由题意知l2在y轴上的截距为-2,
所以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.解析答案反思与感悟反思与感悟(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,也可以是负数和零,而距离是一个非负数.跟踪训练2 (1)已知直线l的斜率为 ,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l的斜截式方程;解 设直线方程为y= x+b,
则x=0时,y=b;y=0时,x=-6b.
由已知可得 ·|b|·|-6b|=3,
即6|b|2=6,
∴b=±1.
故所求直线方程为y= x+1或y= x-1.解析答案(2)已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数,求直线l的方程.解 ∵l1⊥l,
直线l1:y=-2x+3,
∴l的斜率为 ,
∵l与l2在y轴上的截距互为相反数,
直线l2:y=4x-2,
∴l在y轴上的截距为2,
∴直线l的方程为y= x+2.解析答案类型三 平行与垂直的应用例3 (1)当a为何值时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行?解析答案解 由题意可知,∵l1∥l2,解得a=-1.
故当a=-1时,
直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行.(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?解析答案反思与感悟解 由题意可知,∵l1⊥l2,
∴4(2a-1)=-1,
解得a= .
故当a= 时,
直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.反思与感悟设直线l1和l2的斜率k1,k2都存在,其方程分别为l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,那么:(1)l1∥l2?k1=k2,且b1≠b2;(2)k1=k2,且b1=b2?两条直线重合;(3)l1⊥l2?k1·k2=-1.跟踪训练3 已知在△ABC中,A(0,0),B(3,1),C(1,3).
(1)求AB边上的高所在直线的方程;解 直线AB的斜率k1= = ,
AB边上的高所在直线斜率为-3且过点C,
所以AB边上的高所在直线的方程为y-3=-3(x-1).解析答案(2)求BC边上的高所在直线的方程;解 直线BC的斜率k2= =-1,
BC边上的高所在直线的斜率为1且过点A,
所以BC边上的高所在直线的方程为y=x.返回(3)求过A与BC平行的直线方程.
解 由(2)知,过点A与BC平行的直线的斜率为-1,
其方程为y=-x.解析答案123达标检测 4解析答案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.C1234解析答案2.倾斜角是30°,且过(2,1)点的直线方程是________________.解析 ∵斜率为tan 30°= ,
∴直线的方程为y-1= (x-2).y-1= (x-2)12343.(1)已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a=________;解析 由题意可知a(a+2)=-1,
解得a=-1.(2)若直线l1∶y= 与直线l2∶y=3x-1互相平行,则a=________.解析 由题意可知解得a=- .-1解析答案1234解析答案4.(1)求经过点(1,1),且与直线y=2x+7平行的直线的方程;解 ∵与直线y=2x+7平行,
∴该直线斜率为2,
由点斜式方程可得y-1=2(x-1),
即y=2x-1
∴所求直线的方程为y=2x-1.1234解析答案(2)求经过点(-2,-2),且与直线y=3x-5垂直的直线的方程.
解 ∵所求直线与直线y=3x-5垂直,
∴该直线的斜率为- ,由点斜式方程得:
y+2=- (x+2),
即y=- x- .
故所求的直线方程为y=- x- .规律与方法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,直线的图象就一目了然.因此,在解决直线的图象问题时,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.3.判断两条直线位置关系的方法
直线l1:y=k1x+b1,直线l2:y=k2x+b2.
(1)若k1≠k2,则两直线相交.
(2)若k1=k2,则两直线平行或重合,
当b1≠b2时,两直线平行;
当b1=b2时,两直线重合.
(3)特别地,当k1·k2=-1时,两直线垂直.
(4)对于斜率不存在的情况,应单独考虑.返回