
1.了解由斜率公式推導(dǎo)直線方程的點(diǎn)斜式的過程.
2.掌握直線的點(diǎn)斜式方程與斜截式方程.
3.會(huì)利用直線的點(diǎn)斜式方程與斜截式方程解決有關(guān)的問題.
給定一個(gè)點(diǎn)P0(x0,y0)和一個(gè)方向(斜率或傾斜角)可以確定唯一一條直線,也就是說這條直線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)與點(diǎn)P0(x0,y0)和斜率k之間的關(guān)系是確定的,如何表示這一關(guān)系呢?
問題1 已知l1,l2是平面直角坐標(biāo)系下的直線,判斷滿足以下條件的直線l1,l2是否唯一.(1)已知l1的斜率不存在;(2)已知l1的斜率不存在且l1過點(diǎn)A(1,2);(3)已知l2的斜率為2;(4)已知l2的斜率為2且過點(diǎn)B(2,3).
提示 顯然,滿足(1)的直線有無數(shù)條,滿足(2)的直線是唯一的,即橫坐標(biāo)為1的點(diǎn)都在直線上,且直線上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)也都為1;同樣,滿足(3)的直線有無數(shù)條,滿足(4)的直線是唯一的,
因此直線上的點(diǎn)都在方程y-3=2(x-2)上,而滿足方程y-3=2(x-2)上的點(diǎn)也都在直線上.
問題2 過點(diǎn)P(x0,y0)且斜率為k的直線的方程如何表示?
提示 y-y0=k(x-x0).
1.直線的方程:一般地,如果一條直線l上的每一點(diǎn)的坐標(biāo)都是一個(gè)方程的解,并且以這個(gè)方程的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都在直線l上,那么這個(gè)方程稱為直線l的方程.2.點(diǎn)斜式方程我們把方程 稱為過點(diǎn)P0(x0,y0),斜率為k的直線l的方程.方程y-y0=k(x-x0)由直線上一個(gè)定點(diǎn)(x0,y0)及該直線的斜率k確定,我們把它稱為直線的 ,簡(jiǎn)稱點(diǎn)斜式.
y-y0=k(x-x0)
(1)點(diǎn)斜式應(yīng)用的前提是直線的斜率存在,若斜率不存在,則不能應(yīng)用此式.(2)當(dāng)直線與x軸平行或重合時(shí),方程可簡(jiǎn)寫為y=y(tǒng)0.特別地,x軸的方程是y=0;當(dāng)直線與y軸平行或重合時(shí),不能應(yīng)用點(diǎn)斜式方程.此時(shí)可將方程寫成x=x0.特別地,y軸的方程是x=0.(3)過某點(diǎn)P,可設(shè)點(diǎn)斜式方程.注意討論斜率不存在的情況.
已知在第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°,求:(1)AB邊所在直線的方程;
如圖所示,因?yàn)锳(1,1),B(5,1),所以AB∥x軸,所以AB邊所在直線的方程為y=1.
(2)AC邊與BC邊所在直線的方程.
因?yàn)椤螧=45°,所以kBC=tan 135°=-1,所以直線BC的方程為y-1=-(x-5),即x+y-6=0.
求直線的點(diǎn)斜式方程的步驟及注意點(diǎn)(1)求直線的點(diǎn)斜式方程的步驟:定點(diǎn)(x0,y0)→定斜率k→寫出方程y-y0=k(x-x0).(2)點(diǎn)斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示過點(diǎn)P(x0,y0)的所有直線,但x=x0除外.
求滿足下列條件的直線方程:(1)經(jīng)過點(diǎn)(2,-3),傾斜角是直線y= x的傾斜角的2倍;
(2)經(jīng)過點(diǎn)P(5,-2),且與y軸平行;
與y軸平行的直線,其斜率k不存在,不能用點(diǎn)斜式方程表示.但直線上點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為5,故直線方程可記為x=5.
(3)過P(-2,3),Q(5,-4)兩點(diǎn).
過P(-2,3),Q(5,-4)兩點(diǎn)的直線斜率
∵直線過點(diǎn)P(-2,3),∴由直線的點(diǎn)斜式方程可得直線方程為y-3=-(x+2),即x+y-1=0.
問題3 直線l上給定一個(gè)點(diǎn)P0(0,b)和斜率k,求直線l的方程.
1.直線l與y軸的交點(diǎn)(0,b)的縱坐標(biāo)b為直線l在y軸上的截距.2.把方程y=kx+b稱為直線的斜截式方程,簡(jiǎn)稱斜截式.
(1)直線的斜截式方程是直線的點(diǎn)斜式方程的特殊情況.(2)截距是一個(gè)實(shí)數(shù),它是直線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo),可以為正數(shù)、負(fù)數(shù)和0.當(dāng)直線過原點(diǎn)時(shí),它的橫截距和縱截距都為0.(3)由直線的斜截式方程可直接得到直線的斜率和縱截距.(4)斜截式方程與一次函數(shù)的解析式相同,都是y=kx+b的形式,但有區(qū)別:當(dāng)k≠0時(shí),y=kx+b為一次函數(shù);當(dāng)k=0時(shí),y=b,不是一次函數(shù).故一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)一定可以看成一條直線的斜截式方程.(5)若設(shè)斜截式方程,也要注意討論斜率不存在的情況.
求滿足下列條件的直線方程:(1)斜率為2,在y軸上的截距為-1;
由題意得k=2,b=-1.由直線的斜截式方程得y=2x-1.
(2)傾斜角為直線y= x+1的傾斜角的一半,在y軸上的截距為-2;
所以其傾斜角為60°,故所求直線的傾斜角為30°.
(3)傾斜角為60°,與y軸的交點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為3.
因?yàn)橹本€的傾斜角為60°,
因?yàn)橹本€與y軸的交點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為3,所以直線在y軸上的截距為b=3或b=-3,
延伸探究 本例(2)中條件改為“斜率與直線y= x+1互為相反數(shù),且在x軸上的截距為-2”,求該直線的方程.
因?yàn)樵趚軸上的截距為-2,
求直線的斜截式方程的策略(1)斜截式方程的應(yīng)用前提是直線的斜率存在.(2)直線的斜截式方程y=kx+b中只有兩個(gè)參數(shù),因此要確定直線方程只需兩個(gè)獨(dú)立條件即可.
已知斜率為 的直線l與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形面積為6,求直線l的方程.
∴b2=16,∴b=±4.
含參數(shù)的直線方程的幾何特征
(1)求證:無論a為何值,直線l必經(jīng)過第一象限;
所以直線l必經(jīng)過第一象限.
若直線l不經(jīng)過第二象限,則直線l的斜率kl≥3,即a≥3.所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為[3,+∞).
(2)若直線l不經(jīng)過第二象限,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
對(duì)于含參數(shù)k的直線方程為y-y0=k(x-x0),則該直線恒過定點(diǎn)(x0,y0).
(1)方程y=k(x-1)(k∈R)表示A.過點(diǎn)(-1,0)的一切直線B.過點(diǎn)(1,0)的一切直線C.過點(diǎn)(1,0)且不垂直于x軸的一切直線D.過點(diǎn)(1,0)且除x軸外的一切直線
y=k(x-1)表示過點(diǎn)(1,0)且不垂直于x軸的一切直線.
1.知識(shí)清單: (1)直線的點(diǎn)斜式方程. (2)直線的斜截式方程.2.方法歸納:待定系數(shù)法、數(shù)形結(jié)合思想.3.常見誤區(qū):求直線方程時(shí)忽視斜率不存在的情況;混淆截距與距離.
1.已知直線的方程是y+2=-x-1,則A.直線經(jīng)過點(diǎn)(-1,2),斜率為-1B.直線經(jīng)過點(diǎn)(-1,2),斜率為1C.直線經(jīng)過點(diǎn)(-1,-2),斜率為-1D.直線經(jīng)過點(diǎn)(-1,-2),斜率為1
由點(diǎn)斜式方程的定義可得,選項(xiàng)C正確.
∴l(xiāng)在y軸上的截距為-9.
3.已知直線l的傾斜角為60°,且在y軸上的截距為-2,則此直線的方程為
4.若直線y=kx+b通過第一、三、四象限,則有A.k>0,b>0 B.k>0,b
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