(共27张PPT)
2.1.1直线的点斜式方程
人教A版(2019)
选择性必修第一册
新知导入
问题1
直线的斜率的计算公式是什么?
直线的斜率公式
(1)定义式:若直线
l
的倾斜角
,则斜率k=tan_α.
(2)两点式:P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线
l
上,且x1≠x2,则
l
的斜率
新知导入
问题2
两条不重合的直线斜率都存在,如何用直线的斜率判定两直线平行与垂直?
(
且
)
新知讲解
我们知道,给定一点和一个方向可以唯一确定一条直线.
这样,在平面直角坐标系中,给定一个点
和斜率k
(或倾斜角),就能唯一确定一条直线.
也就是说,这条直线上任意一点的坐标(x,
y)与点
和斜率
k
之间的关系是完全确定的。那么,这一关系如何表示呢?
下面我们就来研究这个问题。
新知讲解
如图
直线l
经过点
且斜率为k
.
设P(x,
y)是直线
l
上不同于点
的任意一点,由斜率公式得
即
合作探究
由上述推导过程可知:
?(1)
直线
l
上的每一个点的坐标(x,
y)都满足关系式
(2)
坐标满足关系式
的每一个点都在过点,斜率为k直线
l上.
由(1)(2)可得,坐标满足关系式
的点一定在直线
l
上;
直线
l
上任意一点的坐标一定满足关系式
合作探究
我们把方程
称为过点
,斜率为k
的直线
l
的方程。
方程
由直线上一个定点
及该直线的斜率k
确定,
我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式。
直线的点斜式方程
新知讲解
注意:
(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-y0=k(x-x0)
与方程
不是等价的,前者是整条直线,后者表示去掉点P(x0,y0)的一条直线.
(3)当k取任意实数时,方程
y-y0=k(x-x0)
表示恒过定点(x0,y0)的无数条直线.
新知讲解
思考
当直线
l
的倾斜角为时,直线
l
的方程是什么?为什么?
当直线
l
的倾斜角为
时,如图
这时,直线
l
与
x
轴平行或重合,直线
l
的方程是
合作探究
思考
2.
当直线
l
的倾斜角为时,直线
l
的方程如何表示?为什么?
当直线
l
的倾斜角为
时,如图
由于
无意义,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。又因为这时直线
l
上每一点的横坐标都等于,所以它的方程是
课堂练习
例1
直线
l
经过点且倾斜角
,求直线
l
的点斜式方程,并画出直线
l
.
解:
直线
l
经过点,斜率
代人点斜式方程得
y-3=x+2
画图时,只需再找出直线
l
上的另一点
,例如,取
得点的坐标为(-1,4),过
两点的直线即为所求,如图.
合作探究
下面我们看点斜式的一种特殊情形,
如果斜率为
k
的直线
l
过点
,
这时
是直线
l
与
y
轴的交点,代入直线的点斜式方程得
y-b=k(x-0)
即
y=
k
x
+
b
把直线
l
与y
轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线
l
在
y
轴上的截距。
方程
y=kx+b
由直线的斜率
k
与它在
y
轴上的截距b
确定,
我们把方程
y=kx+b
叫做直线的斜截式方程,简称斜截式,
k
是直线的斜率,b
是直线在
y
轴上的截距.
斜截式方程
新知讲解
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.
合作探究
思考
截距是距离吗?
截距不是距离,它是直线与
y
轴交点的纵坐标,所以可取一切实数.
即,可为正数、0或负数.
当直线
l
在
y
轴正半轴相交时,截距b>0;
当直线
l
在
y
轴正负轴相交时,截距b<0;
当直线
l
经过原点时,截距
b=0
.
但并非所有的直线都与
y轴有交点,当直线
l与y
轴平行时,
l
在
y
轴上没有截距.
有些直线在
y
轴上没有截距,即有些直线没有斜率,
所以并非所有的直线都可以用斜截式表示.
合作探究
思考
方程
y=kx+b
与我们学过的一次函数表达式类似.我们知道,一次函数的图象是一条直线,你如何从直线方程的角度认识一次函数
y=kx+b
?
你能说出一次函数
y=2x-1
,
y=3x
及
y=-x+3
图象的特点吗?
答:
斜截式方程与一次函数的解析式相同.
都是
y=kx+b
的形式.
但也有区别
当
,
y=kx+b
为一次函数,
当
k=0
是,y=b不是一次函数
.
故一次函数
y=kx+b
()一定可以看成是一条直线的斜截式方程,但斜截式方程不一定是一次函数
一次函数
y=2x-1
,
y=3x
及
y=-x+3
图象的共同特点是:
它们都可以由其斜率及截距唯一确定.
课堂练习
例2
已知直线
,试讨论:
(1)
的条件是什么?
(2)
的条件是什么?
分析:回顾前面用斜率判断两条直线平行、垂直的结论,可以发现
或
时,应满足的关系.
解:(1)
若
则
,此时,
与
y
轴的交点不同,
即
;反之,若
,且
,则
.
(2)
若
则
;
反之,若
则
新知讲解
由例2
我们得到,对于直线
课堂练习
1.(1)经过点(3,2),斜率是2的直线方程为____
.
(2)经过(0,5)倾斜角是的直线方程为____
________
.
(3)经过点(-5,2)且平行于y轴的直线方程为________
____
.
(4)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__________
____
.
(5)求过点P(1,2)且与直线y=2x+1平行的直线方程为_______
____
.
y-2=2(x-3)
y=5
x=-5
y
-
4=-
(x
-
3)
y=2x
课堂练习
2.写出下列直线的斜截式方程:
(1)直线斜率是4,在
y
轴上的截距是-3;
(2)直线倾斜角是60°,在
y
轴上的截距是3;
解:
(1)
y=4x-3
(2)∵
课堂练习
2.写出下列直线的斜截式方程:
(3)直线在
x
轴上的截距为4,在
y
轴上的截距为-2.
(4)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:
(3)
∵直线在x轴上的截距为4,
在y轴上的截距为-2,
∴直线过点(4,0)和(0,-2),
(4)
由斜截式方程知直线
l1的斜率k1=-2,
又∵l∥l1,∴
l
的斜率k=k1=-2.
由题意知
l2
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.
课堂练习
3.(1)当a为何值时,直线
与直线
平行.
(2)当a为何值时,直线与直线
垂直.
解:
(1)由题意可得
因为
,所以
解得
所以,当
时,直线.
(2)由题意可得
因为
,所以
解得
所以当
时,直线
.
课堂总结
1
直线的点斜式方程
2.直线的斜截式方程
y=kx+b
3.
方程名称
已知条件
直线方程
适用范围
点斜式
点
()
k存在
k存在
斜截式
截距b
k存在
k存在
课堂总结
4.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)必定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,
而距离是一个非负数.
板书设计
1
直线的点斜式方程
2
直线的斜截式方程
y=kx+b
3
斜截式与一次函数的关系
作业布置
课本67页习题2.2
1,2,
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
2.2.1直线的点斜式方程教学设计
课题
2.2.1直线的点斜式方程
单元
第二单元
学科
数学
年级
高二
教材分析
本节课是在学习直线的倾斜角和斜率的基础上,引导学生根据已知一个点和斜率求直线方程过程。在求直线的方程中,直线方程的点斜式是最基本的,直线方程的斜截式、两点式都是由点斜式推出的。在学习直线方程的点斜式时,主要①根据确定一条直线的几何要素,探索并初步掌握直线的点斜式方程和斜截式方程;②体会直线的斜截式方程与一次函数的关系。直线的点斜式方程是学习解析几何的基础,重点考察学生的数形结合能力。
学习
目标与
核心素养
教学目标
1.根据确定直线位置的几何要素,探索直线的点斜式方程.
2.掌握直线方程的点斜式、斜截式,并会熟练应用.
3.了解截距的概念,了解直线方程的斜截式方程与一次函数的关系.
4.会用直线的点斜式方程和斜截式方程解决直线的平行与垂直.
核心素养
通过直线的点斜式方程和斜截式方程的应用,提高数学抽象、直观想象、逻辑推理与数学运算的核心素养.
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
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
问题1
直线的斜率的计算公式是什么?
直线的斜率公式
(1)定义式:若直线l的倾斜角α≠,则斜率k=tan_α.
(2)两点式:P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则l的斜率k=.
问题2
两条不重合的直线斜率都存在,如何用直线的斜率判定两直线平行与垂直?
(
且
)
复习引入
讲授新课
我们知道,给定一点和一个方向可以唯一确定一条直线.这样,在平面直角坐标系中,给定一个点
和斜率k
(或倾斜角),就能唯一确定一条直线.
也就是说,这条直线上任意一点的坐标(x,y)与点
和斜率
k
之间的关系是完全确定的。那么,这一关系如何表示呢?下面我们就来研究这个问题。
如图
直线l
经过点
且斜率为k
.
设P(x,
y)是直线
l
上不同于点
的任意一点,因为直线
l
的斜率为
k
,由斜率公式得
即
由上述推导过程可知:
直线
l
上的每一个点的坐标(x,
y)都满足关系式
;反过来,我们还可以验证
坐标满足关系式
的每一个点都在直线
l上.
事实上,若点
的坐标
满足关系式
,则
当
时,
这时重合,显然有点
在直线l
上
当
时,有
这表明过点
的直线
的斜率为
k
.
因为直线
的斜率都为
k
,且过
,所以它们重合.
所以,点在直线l
上.
由(1)(2)可得,坐标满足关系式
的点一定在直线l
上;直线
l
上任意一点的坐标一定满足关系式
我们把方程
称为过点
,斜率为k
的直线
l
的方程。
方程
由直线上一个定点
及该直线的斜率k
确定,我们把它叫做直线的点斜式方程,简称点斜式。
注意:
(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-y0=k(x-x0)与方程k=不是等价的,前者是整条直线,后者表示去掉点P(x0,y0)的一条直线.
(3)当k取任意实数时,方程y-y0=k(x-x0)表示恒过定点(x0,y0)的无数条直线.
思考
当直线
l
的倾斜角为时,直线
l
的方程是什么?为什么?
当直线
l
的倾斜角为时,直线
l
的方程如何表示?为什么?
当直线
l
的倾斜角为
时,如图
这时,直线l
与x
轴平行或重合,直线
l
的方程是
当直线
l
的倾斜角为
时,如图
由于
无意义,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。又因为这时直线
l
上每一点的横坐标都等于,所以它的方程是
例题讲解
例1
直线
l
经过点且倾斜角
,求直线
l
的点斜式方程,并画出直线
l
。
解:
直线l
经过点,斜率
代人点斜式方程得
y-3=x+2
画图时,只需再找出直线
l
上的另一点
,例如,取
得点的坐标为(-1,4),过
两点的直线即为所求,如图.
下面我们看点斜式的一种特殊情形,
如果斜率为k
的直线
l
过点
,
这时
是直线
l
与
y
轴的交点,代入直线的点斜式方程得
y-b=k(x-0)
即
y=kx+b
我们把直线
l
与y
轴的交点(0,b)的纵坐标叫做直线
l
在
y
轴上的截距。这样,方程
y=kx+b
由直线的斜率
k
与它在
y
轴上的截距b
确定,我们把
方程
y=kx+b
叫做直线的斜截式方程,简称斜截式
k
是直线的斜率,b
是直线在
y
轴上的截距.
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.
思考
1
截距是距离吗?
2方程
y=kx+b
与我们学过的一次函数表达式类似.我们知道,一次函数的图象是一条直线,你如何从直线方程的角度认识一次函数
y=kx+b
?
你能说出一次函数
y=2x-1
,
y=3x
及
y=-x+3
图象的特点吗?
思考答案
1
截距不是距离,它是直线与y
轴交点的纵坐标,所以可取一切实数.
即,可为正数、0或负数.
当直线
l
在
y
轴正半轴相交时,截距b>0;
当直线
l
在
y
轴正负轴相交时,截距b<0;
当直线
l
经过原点时,截距
b=0
.
但并非所有的直线都与
y轴有交点,当直线
l与y
轴平行时,
l
在
y
轴上没有截距.
有些直线在
y
轴上没有截距,即有些直线没有斜率,所以并非所有的直线都可以用斜截式表示.
2
斜截式方程与一次函数的解析式相同.
都是
y=kx+b
的形式.
但也有区别,
当
,
y=kx+b
为一次函数,
当
k=0
是,y=b不是一次函数
.
故一次函数
y=kx+b
()一定可以看成是一条直线的斜截式方程,但斜截式方程不一定是一次函数.
一次函数
y=2x-1
,
y=3x
及
y=-x+3
图象的共同特点是:它们都可以由其斜率及截距唯一确定.
例题讲解
例2
已知直线
,试讨论:(1)
的条件是什么?
(2)
的条件是什么?
分析:回顾前面用斜率判断两条直线平行、垂直的结论,可以发现
或
时,应满足的关系.
解:(1)
若
则
,此时,
与
y
轴的交点不同,即
;反之,若
,且
,则
.
(2)
则
;
反之,若
则
由例2
我们得到,对于直线
课堂练习
1
(1)经过点(3,2),斜率是2的直线方程为____.
(2)经过(0,5)倾斜角是的直线方程为____.
(3)经过点(-5,2)且平行于y轴的直线方程为____.
(4)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______.
(5)求过点P(1,2)且与直线y=2x+1平行的直线方程为___.
[答案]
(1)
y-2=2(x-3)
(2)
y=5
(3)
x=-5
(4)
y-4=-(x-3)
(5)
y=2x
课堂练习
2
写出下列直线的斜截式方程:
(1)直线斜率是4,在y轴上的截距是-3;
(2)直线倾斜角是60°,在y轴上的截距是3;
(3)直线在x轴上的截距为4,在y轴上的截距为-2.
(4)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:(1)
y=4x-3.
(2)∵
(3)
∵直线在x轴上的截距为4,在y轴上的截距为-2,∴直线过点(4,0)和(0,-2),
(4)
由斜截式方程知直线l1的斜率k1=-2,
又∵l∥l1,∴l的斜率k=k1=-2.由题意知l2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.
课堂练习3
(1)当为何值时,直线
平行.
(2)当为何值时,直线
垂直.
解:(1)由题意可得
因为
,所以
解得
所以,当
时,直线.
(2)由题意可得
因为
,所以
解得
所以当
时,直线
.
引入课题
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
学生根据斜率公式,可以得到,当
时。
即
使学生进一步理解点斜式方程的适用范围,掌握特殊直线方程的表示形式
学生思考、讨论、教师评价,归纳概括
使学生在已有知识和经验的基础上探索新知
教师引导,通过画图分析,解决问题
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。
方程
由直线上一定点及其斜率确定,所有叫做直线的点斜式方程,简称点斜式。
巩固点斜式
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
体会斜截式方程与一次函数的关系
巩固斜截式
巩固斜截式
课堂小结
1
直线的点斜式方程
2.直线的斜截式方程
y=kx+b
3.
方程名称已知条件直线方程适用范围点斜式点
k存在k存在斜截式截距b
k存在y=kx+bk存在
4.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)必定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,
而距离是一个非负数.
板书
1
直线的点斜式方程
2.直线的斜截式方程
y=kx+b
3.斜截式与一次函数的关系
教学反思
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
(共
2
页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)