1.1.3直线的方程 3课时 学案(Word版含答案)

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1.1.3直线的方程 3课时 学案(Word版含答案)

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第2课时 直线方程的两点式
[教材要点]
要点一 直线方程的两点式
如图,已知直线l上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2),则方程____________称为直线方程的两点式.
状元随笔 直线的两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,但如果将方程变形为:(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1),它是两点式的变形,可以表示任何直线,包括与坐标轴垂直的直线.
要点二 直线方程的截距式
如图,直线l经过点A(a,0),B(0,b)(其中a≠0,b≠0),则方程________称为直线方程的截距式.
状元随笔 ①由截距式方程可以直接得到直线在x轴与y轴上的截距.
②由截距式方程可知,截距式方程只能表示在x轴、y轴上的截距都存在且不为0的直线,因此,截距式不能表示过原点的直线、与x轴垂直的直线、与y轴垂直的直线.
③过原点的直线可以表示为y=kx;与x轴垂直的直线可以表示为x=x0;与y轴垂直的直线可以表示为y=y0.
[基础自测]
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)给定两点A(x1,y1),B(x2,y2)就可以用两点式写出直线方程.(  )
(2)方程=和方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)的适用范围相同.(  )
(3)截距相等的直线都可以用方程=1表示.(  )
(4)不经过原点的直线都可以用=1表示.(  )
2.过点A(3,2),B(4,3)的直线方程是(  )
A.x+y+1=0 B.x+y-1=0
C.x-y+1=0 D.x-y-1=0
3.如图,直线l的截距式方程是=1,则(  )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
4.过两点(-1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距为________.
题型一 直线方程的两点式及其应用
例1 已知△ABC三个顶点坐标分别为A(2,-1),B(2,2),C(4,1),求三角形三条边所在的直线方程.
方法归纳
求直线的两点式方程的策略以及注意点
当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不平行于坐标轴.若满足,则考虑用两点式求方程.
跟踪训练1 (1)若直线l经过点A(2,-1),B(2,7),则直线l的方程为________.
(2)若点P(3,m)在过点A(2,-1),B(-3,4)的直线上,则m=________.
题型二 直线方程的截距式及其应用
例2 求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l的方程.
方法归纳
截距式方程应用的注意事项
1.如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式直线方程,用待定系数法确定其系数即可.
2.选用截距式直线方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直.
3.要注意截距式直线方程的逆向应用.
跟踪训练2 求过点A(5,2)且在x轴上的截距是在y轴上截距的2倍的直线l的方程.
易错辨析 忽视截距为零引发的错误
例3 求过点M(3,2),且在x、y轴上的截距相等的直线方程.
解析:当在x、y轴上的截距均为零时,
所求直线的方程为:y=x.
当在x、y轴上的截距均不为零时,可设直线的方程为=1,
把点M(3,2)代入得:a=5,故所求的直线方程为x+y-5=0.
综上知所求直线的方程为y=x或x+y-5=0.
【易错警示】
易错原因 纠错心得
忽视了截距为零的情况,直接由=1得直线方程产生了漏解. “截距相等”包含两层意思,一是截距不为零时相等,二是截距为零时相等,而后者常被忽视,造成漏解,因此对于此类题目,也要分类讨论.
[课堂十分钟]
1.已知三角形三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则BC边上中线所在直线方程是(  )
A.x-13y+5=0 B.x-13y-5=0
C.x+13y+5=0 D.x+13y=0
2.过两点(-1,1)和(1,5)的直线在y轴上的截距为(  )
A.- B.3
C. D.-3
3.经过点P(-1,2),并且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有(  )
A.0条 B.1条
C.2条 D.3条
4.[多选题]下列命题中错误的是(  )
A.经过定点P0(x0,y0)直线都可以用方程y-y0=k(x-x0)
B.不经过原点的直线都可以用方程=1表示
C.过任意不同两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)
D.经过A(0,b)的直线都可以用方程y=kx+b表示
5.已知直线l过点(2,3),且在x轴上的截距是y轴上截距的两倍,则直线l的方程为________.
第2课时 直线方程的两点式
新知初探·课前预习
要点一
=(x1≠x2,y1≠y2)
要点二
=1
[基础自测]
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.解析:由直线的两点式方程,得=,化简:得x-y-1=0.故选D.
答案:D
3.解析:M(a,0),N(0,b),由题图知M在x轴正半轴上,N在y轴负半轴上,所以a>0,b<0.故选B.
答案:B
4.解析:直线方程为=,化为截距式为=1,则在x轴上的截距为-.
答案:-
题型探究·课堂解透
例1 解析:∵A(2,-1),B(2,2),A,B两点横坐标相同,
∴直线AB与x轴垂直,其方程为x=2,
∵A(2,-1),C(4,1),
由直线方程的两点式可得直线AC的方程为=,即x-y-3=0
同理可由直线方程的两点式得直线BC的方程为=,即x+2y-6=0
故三边AB、AC、BC所在的直线方程分别为:x=2,x-y-3=0,x+2y-6=0.
跟踪训练1 解析:(1)由于点A与点B的横坐标相等,所以直线l没有两点式方程,所求的直线方程为x=2.
(2)由直线方程的两点式得
=,即=.
∴直线AB的方程为y+1=-x+2,
∵点P(3,m)在直线AB上,
则m+1=-3+2,得m=-2.
答案:(1)x=2 (2)-2
例2 解析:方法一 设直线在x轴、y轴上的截距分别为a,b.
①当a≠0,b≠0时,设l的方程为=1.
∵点(4,-3)在直线上,
∴=1,
若a=b,则a=b=1,直线方程为x+y=1.
若a=-b,则a=7,b=-7,此时直线的方程为x-y=7.
②当a=b=0时,直线过原点,且过点(4,-3),
∴直线的方程为3x+4y=0.
综上知,所求直线方程为x+y-1=0或x-y-7=0或3x+4y=0.
方法二 设直线l的方程为y+3=k(x-4),
令x=0,得y=-4k-3;令y=0,得x=.
又∵直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等,
∴|-4k-3|=||,
解得k=1或k=-1或k=-.
∴所求的直线方程为x-y-7=0或x+y-1=0或3x+4y=0.
跟踪训练2 解析:由题意知,当直线l在坐标轴上的截距均为零时,
直线l的方程为y=x;
当直线l在坐标轴上的截距不为零时,
设l的方程为=1,
将点(5,2)代入方程得=1,
解得a=,
所以直线l的方程为x+2y-9=0.
综上知,所求直线l的方程为y=x,或x+2y-9=0.
[课堂十分钟]
1.解析:∵B(3,-3),C(0,2),∴BC中点的坐标为,即.
则BC边上的中线应过A(-5,0),两点,
由两点式得:=,整理,得x+13y+5=0.
故选C.
答案:C
2.解析:∵直线过点(-1,1)和(1,5),
∴该直线的斜率为=2,
∴该直线的方程为y-5=2(x-1),即y=2x+3,
∴该直线在y轴上的截距为3.
答案:B
3.解析:当直线在两坐标轴上的截距都为0时,直线方程是y=-2x.当直线在两坐标轴上的截距相等且都不为0时,设方程为=1.因为直线经过点P(-1,2),所以=1,解得a=1,故方程是x+y-1=0.当直线在两坐标轴上的截距互为相反数且都不为0时,设方程为=1.因为直线经过点P(-1,2),所以=1,解得m=-3,故方程是x-y+3=0.综上,经过点P(-1,2),并且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线有3条.
答案:D
4.解析:对A,当经过定点P0(x0,y0)直线垂直于x轴时不成立,故A错误.对B,直线垂直于x轴时不可以用方程=1表示,故B错误.对C,当直线P1P2斜率存在时,方程为y-y1=(x-x1)成立.当直线P1P2斜率不存在时x1=x2,方程为x=x2成立,故C正确.对D,直线垂直于x轴时不可以用方程y=kx+b表示,D错误.故选ABD.
答案:ABD
5.解析:若l在坐标轴上的截距均为0,即l过原点,满足题意,此时l方程为y=x,即3x-2y=0.当l在坐标轴上的截距不为0时,设其在y轴截距为b,则方程为=1,把(2,3)代入,解得b=4,∴l方程为x+2y-8=0.综上,直线l的方程为3x-2y=0或x+2y-8=0.
答案:3x-2y=0或x+2y-8=0第3课时 直线方程的一般式
[教材要点]
要点 直线方程的一般式
1.定义:关于x,y的二元一次方程____________(其中A,B不全为0)表示的是一条直线,称它为直线方程的一般式.
2.适用范围:
平面直角坐标系中,任何一条直线都可用一般式表示.
3.系数的几何意义:当B≠0时,则-=k(斜率),-=b(y轴上的截距);
当B=0,A≠0时,则-=a(x轴上的截距),此时不存在斜率.
状元随笔 解读直线方程的一般式:
①方程是关于x,y的二元一次方程.
②方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列.
③x的系数一般不为分数和负数.
④虽然直线方程的一般式有三个参数,但只需两个独立的条件即可求得直线的方程.
[基础自测]
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)平面直角坐标系中的任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程来表示.(  )
(2)任意一个关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.(  )
(3)直线l:Ax+By+C=0的斜率为-.(  )
(4)当C=0时,方程Ax+By+C=0(A、B不同时为0)表示过原点的直线.(  )
2.在直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是(  )
A.30° B.60°
C.150° D.120°
3.若方程Ax+By+C=0表示直线,则A,B应满足的条件为(  )
A.A≠0 B.B≠0
C.A·B≠0 D.A2+B2≠0
4.斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为________.
题型一 直线方程的一般式及其应用
例1 利用直线方程的一般式,求过点(0,3),并且与坐标轴围成三角形的面积是6的直线方程.
方法归纳
求直线一般式方程的策略
1.当A≠0时,方程可化为x+y+=0,只需求的值;若B≠0,则方程化为x+y+=0,只需确定的值.因此,只要给出两个条件,就可以求出直线方程.
2.在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选用四种特殊形式之一求方程,然后可以转化为一般式.
跟踪训练1 (1)[多选题]下列直线中,经过第一象限的是(  )
A.3x+4y+7=0 B.4x-3y+7=0
C.4x+3y-42=0 D.3x+4y-42=0
(2)直线x-5y+9=0在x轴上的截距等于(  )
A. B.-
C. D.-3
题型二 直线方程的一般式与其它形式的转化
例2 (1)求斜率是-,经过点A(8,-2)的直线方程;
(2)求在x轴和y轴上的截距分别是,-3的直线方程;
(3)若方程Ax+By+C=0表示与两坐标轴都相交的直线,求A,B应满足的条件.
方法归纳
(1)在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选用四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
(2)将直线方程化为斜截式,由斜率可求出A,B之间的关系,将此关系式代入A,B,C三者的关系式,即可得出B,C之间的关系式,将直线一般方程中的系数全部化为用B表示的式子,消去B,即可得到直线方程.
跟踪训练2 (1)经过两点A(3,-2),B(5,-4)的直线方程为________________________;
(2)已知直线Ax+By+C=0的斜率为5,且A-2B+3C=0,则直线的方程是________________________.
题型三 由含参一般式求参数的值或取值范围
例3 已知直线l:5ax-5y-a+3=0.
(1)求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限;
(2)为使直线不经过第二象限,求a的取值范围.
(1)当直线恒过第一象限内的一定点时,必然可得该直线总经过第一象限;
(2)直线不过第二象限,即斜率大于0且与y轴的截距不大于0.
变式探究1 本例中若直线不经过第四象限,则a的取值范围是什么?
变式探究2 本例中将方程改为“x-(a-1)y-a-2=0”,若直线不经过第二象限,则a的取值范围又是什么?
方法归纳
求直线过定点的策略
1.将方程化为点斜式,求得定点的坐标;
2.将方程变形,把x,y看作参数的系数,因为此式子对于任意的参数的值都成立,故需系数为零,解方程组可得x,y的值,即为直线过的定点.跟踪训练3 已知(k+1)x-(k-1)y-2k=0为直线l的方程,求证:不论k取何实数,直线l必过定点,并求出这个定点的坐标.
易错辨析 忽视斜率不存在的情况引发错误
例4 已知直线l1:mx+8y+m-10=0和直线l2:x+2my-4=0垂直,则m=________.
解析:若m≠0时==-
=(-)×(-)=≠-1,显然不成立,因此两条直线不能垂直;
若m=0时,直线l1的方程为y=和x=4,这两条直线垂直.
综上m=0.
答案:0
【易错警示】
易错原因 纠错心得
忽视斜率不存在,把直线的一般式化为斜截式得==-导致出错. 含参数的直线方程中,一定注意垂直于x轴的情况,此情况直线方程存在而斜率不存在,常常忽视而漏解.
[课堂十分钟]
1.过点(-3,0)和(0,4)的直线的一般式方程为(  )
A.4x+3y+12=0 B.4x+3y-12=0
C.4x-3y+12=0 D.4x-3y-12=0
2.直线l1:ax-y+b=0,l2:bx-y+a=0(a≠0,b≠0,a≠b)在同一坐标系中的图形大致是(  )
3.直线方程kx-y+2-3k=0恒过定点(  )
A.(3,2) B.(2,3)
C.(-3,2) D.(-2,3)
4.经过点A(4,2)且在y轴上的截距为-2的直线方程的一般式为________.
5.直线2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3)在x轴、y轴上的截距之和等于0时,则k=________.
第3课时 直线方程的一般式
新知初探·课前预习
要点
Ax+By+C=0
[基础自测]
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2.解析:直线斜率k=-,所以倾斜角为150°,故选C.
答案:C
3.解析:根据直线方程的一般式可知,要使得Ax+By+C=0表示直线,则A,B不能同时为零,即A2+B2≠0.
答案:D
4.解析:由直线点斜式方程可得y-3=2(x-1),化为一般式为:2x-y+1=0.
答案:2x-y+1=0
题型探究·课堂解透
例1 解析:设直线方程为Ax+By+C=0,
∵直线过点(0,3),代入直线方程,得3B=-C,B=-
与坐标轴交点分别为,
由三角形面积为6,得=12,∴A=±
∴方程为±x-y+C=0
故所求直线方程为3x-4y+12=0或3x+4y-12=0.
跟踪训练1 解析:(1)A中,令x=0,y=-;令y=0,x=-,如图,,A不正确.B中,令x=0,y=;令y=0,x=-,如图,,B正确;C中,令x=0,y=14;令y=0,x=,如图,,C正确;D中,令x=0,y=;令y=0,x=14,如图,,D正确.故选BCD.
(2)令y=0,x=-3.故选D.
答案:(1)BCD (2)D
例2 解析:(1)由点斜式得y-(-2)=-(x-8),
即x+2y-4=0.
(2)由截距式得=1,即2x-y-3=0.
(3)当A=0,B≠0时,直线化为y=-,
只与y轴相交,不符合题意;
当B=0,A≠0时,直线化为x=-,
只与x轴相交,不符合题意.
当A≠0,B≠0时,直线化为y=-x-,
斜率为k=-,截距为b=-
只要斜率存在且不为0,直线与两坐标轴均有交点,所以A≠0,B≠0.
跟踪训练2 解析:(1)由直线方程的两点式得:=,整理得x+y-1=0.
(2)直线Ax+By+C=0的斜截式为y=-x-,所以-=5,即A=-5B,代入A-2B+3C=0得C=B.
将直线方程中参数全部化为关于B的式子为-5Bx+By+B=0,消掉B,得15x-3y-7=0.
答案:(1)x+y-1=0 (2)15x-3y-7=0
例3 解析:(1)方法一 将直线l的方程整理为y-=a(x-),
∴直线l的斜率为a,且过定点A(),
而点A()在第一象限内,故不论a为何值,l恒过第一象限.
方法二 直线l的方程可化为(5x-1)a-(5y-3)=0.
∵上式对任意的a总成立,
必有即
即l过定点A().以下同方法一.
(2)直线OA的斜率为k==3.
如图所示,要使l不经过第二象限,需斜率a≥kOA=3,
∴a的取值范围为[3,+∞).
变式探究1 解析:由本例(2)解法可知直线OA的斜率为3,要使直线不经过第四象限,则有a≤3.
变式探究2 解析:①当a-1=0,即a=1时,直线为x=3,该直线不经过第二象限,满足要求.
②当a-1≠0,即a≠1时,直线化为斜截式方程为y=x-,因为直线不过第二象限,故该直线的斜率大于等于零,且在y轴的截距小于等于零,即解得,所以a>1.
综上可知a≥1.
跟踪训练3 证明:整理直线l的方程得(x+y)+k(x-y-2)=0.无论k取何值,该式恒成立,
所以解得
所以直线l经过定点M(1,-1).
[课堂十分钟]
1.解析:由截距式得直线方程为=1,整理得4x-3y+12=0.
答案:C
2.解析:将l1与l2的方程化为斜截式得y=ax+b,y=bx+a,根据斜率和截距的符号可得选C.
答案:C
3.解析:因为直线方程kx-y+2-3k=0,
即为k(x-3)-y+2=0
所以,解得,
所以直线恒过定点(3,2).故选A.
答案:A
4.解析:设直线方程为y=kx-2.
点A(4,2)代入y=kx-2得k=1.
故直线方程的一般式为:x-y-2=0.
答案:x-y-2=0
5.解析:直线方程可化为:=1,由题意得k-3+2=0,解得k=1.
答案:1第1课时 直线方程的点斜式
[教材要点]
要点一 直线的方程
一般地,如果一条直线上的每一点的坐标都是____________,并且以这个方程的解为坐标的点都________,那么这个方程称为直线l的方程.
要点二 直线方程的点斜式
1.定义:已知直线l经过点P(x0,y0),且斜率为k,则把方程________________称为直线方程的点斜式.
2.说明:①当直线l的斜率为0,即k=0时,直线l与x轴平行(或重合),直线方程为y=y0,如图(1)
②当直线l与x轴垂直时,直线l的斜率不存在,直线l的方程为x=x0,如图(2).
状元随笔 关于点斜式的几点说明
①直线的点斜式方程的前提条件是:
已知一点P(x0,y0)和斜率k;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.
要点三 直线方程的斜截式
1.定义:直线l经过点(0,b)且斜率为k,则方程________称为直线方程的斜截式.
2.说明:一条直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的________.倾斜角是________的直线没有斜截式方程.
状元随笔 斜截式方程和截距的几点说明:
①方程y=kx +b的特点——左端y的系数恒为1,右端x的系数k和常数项b均有明显的几何意义:k是直线的斜率,b是直线在y轴上的截距.
②直线方程的斜截式是由点斜式推导而来的.直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标b称为此直线的纵截距,值得强调的是,截距是坐标,它可能是正数,也可能是负数,还可能为0,不能将其理解为“距离”就恒为正.同理,直线与x轴的交点(a,0)的横坐标a称为此直线的横截距.不是每条直线都有横截距和纵截距,如直线x=1没有纵截距,直线y=2没有横截距.
③直线方程的斜截式y=kx +b,当k≠0时就是一次函数的标准形式.
④由直线方程的斜截式反过来可得到直线的斜率和纵截距,如直线y=2x -1的斜率为k=2,纵截距为-1.
[基础自测]
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)平面直角坐标系下,任何直线都有点斜式.(  )
(2)当直线l的倾斜角为0°时,过点P0(x0,y0)的直线l的方程为y=y0.(  )
(3)直线在y轴上的截距就是直线与y轴交点到原点的距离.(  )
(4)直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,若l1⊥l2则k1·k2=-1.(  )
2.过点P(-2,0),斜率为3的直线的方程是(  )
A.y=3x-2 B.y=3x+2
C.y=3(x-2) D.y=3(x+2)
3.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
4.已知直线l的一个方向向量为v=(2,1)且过点P(2,-3)的直线l的方程为________.
题型一 直线方程的点斜式及其应用
例1 求满足下列条件的直线的点斜式方程:
(1)过点P(-4,3),斜率k=-3;
(2)过点P(3,-4),且与x轴平行;
(3)过P(-2,3),Q(5,-4)两点;
(4)已知A(8,-6),B(2,2),以向量为方向向量且过点P(2,-3).
方法归纳
求直线的点斜式方程的方法步骤
1.求直线的点斜式方程的步骤:定点(x0,y0)→定斜率k→写出方程y-y0=k(x-x0).
2.点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)的所有直线,但x=x0除外.
跟踪训练1 (1)过点(-1,2),且倾斜角为135°的直线方程为________.
(2)已知△ABC的三个顶点A(2,3),B(4,-1),C(-2,-9),若点D,E分别是边AB,AC的中点,则线段DE所在直线的点斜式方程是__________________________________.
题型二 直线方程的斜截式及其应用
例2 根据条件写出下列直线的斜截式方程.
(1)斜率为2,在y轴上的截距是5;
(2)倾斜角为150°,在y轴上的截距是-2;
(3)倾斜角为60°,与y轴的交点到坐标原点的距离为3.
方法归纳
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.
跟踪训练2 (1)直线l过点M(1,-2),倾斜角为60°.则直线l的斜截式方程为_____________________________________.
(2)斜率为2,在y轴上截距为m的直线方程,当m=________时,直线过点(1,1).
题型三 点斜式、斜截式的应用
例3 已知直线l经过点P(-2,3),且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的方程.
变式探究1 若将本例中“直线l经过点P(-2,3)”改为“直线l的斜率为-2”,其它条件不变,求直线l的方程.
变式探究2 若将本例中“且与两坐标轴围成的三角形的面积为4”改为“且在两坐标轴上的截距相等”,求直线l的方程.
方法归纳
(1)直线方程的斜截式y=kx+b清晰地指出了该直线的两个几何要素:斜率k和截距b.
(2)已知一点的坐标,求过该点的直线方程,通常选用点斜式,再由其他条件确定斜率;已知直线的斜率,常用斜截式,再由其他条件确定该直线在y轴上的截距,无论采用哪种方式,在求解过程中待定系数法是求解该类问题的常用方法.
易错辨析 忽视倾斜角的范围出错
例4 一条直线l过点(2,1)且与x轴的夹角为45°,则这条直线方程为____________________.
解析:∵直线l与x轴的夹角为45°,
∴直线l的倾斜角α=45°或135°.
∴直线l的斜率k=1或-1.
∴直线l的方程为:y-1=x-2或y-1=-(x-2)
即y=x-1或y=-x+3.
答案:y=x-1或y=-x+3
【易错警示】
易错原因 纠错心得
误认为夹角就是直线l的倾斜角,导致漏掉了倾斜角为135°的情形. 在处理直线问题时,一定要注意倾斜角的取值范围,否则很容易会出现只考虑锐角而丢掉钝角的情况,而漏解.
[课堂十分钟]
1.过点(3,2),斜率是的直线方程是(  )
A.y=x+4 B.y=x+2
C.2x-3y=0 D.3x-2y=0
2.方程y-y0=k(x-x0)(  )
A.可以表示任何直线
B.不能表示过原点的直线
C.不能表示与y轴垂直的直线
D.不能表示与x轴垂直的直线
3.过点(1,1),且在y轴上的截距为3的直线方程是(  )
A.x+2y-3=0 B.2x-y-1=0
C.2x-y+3=0 D.2x+y-3=0
4.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
5.已知直线l的倾斜角为30°.
(1)若直线l过点P(3,-4),求直线l的方程;
(2)若直线l在y轴上的截距为3,求直线l的方程.
第1课时 直线方程的点斜式
新知初探·课前预习
要点一
一个方程的解 在直线l上
要点二
1.y-y0=k(x-x0)
要点三
1.y=kx+b
2.截距 直角
[基础自测]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.解析:由直线的点斜式方程可知,该直线方程为y-0=3(x+2),即y=3(x+2),故选D.
答案:D
3.解析:由题意知,直线的斜率k=-1,又在y轴上截距为-1,故直线方程为y=-x-1,故选D.
答案:D
4.解析:由直线的方向向量与直线的斜率的关系可知直线l的斜率k=,
由直线方程的点斜式得直线l的方程为y-(-3)=(x-2)
即x-2y-8=0.
答案:x-2y-8=0
题型探究·课堂解透
例1 解析:(1)∵直线过点P(-4,3),斜率k=-3,由直线方程的点斜式得直线方程为y-3=-3(x+4).
(2)与x轴平行的直线,其斜率k=0,由直线方程的点斜式可得直线方程为y-(-4)=0×(x-3),即y+4=0.
(3)过点P(-2,3),Q(5,-4)的直线的斜率kPQ===-1.又∵直线过点P(-2,3),
∴直线的点斜式方程为y-3=-(x+2).
(4)由直线的方向向量与其斜率间的关系可知直线l的斜率为k==-,
由直线方程的点斜式得直线的点斜式方程为:y+3=-(x-2).
跟踪训练1 解析:(1)k=tan 135°=-1,
由直线的点斜式方程得y-2=-(x+1),
即x+y-1=0.
(2)因为A(2,3),B(4,-1),C(-2,-9),点D,E分别是边AB,AC的中点,所以D(3,1),E(0,-3),
直线DE的斜率为=.
所以线段DE所在直线的点斜式方程是y+3=(x-0)或者y-1=(x-3).
答案:(1)x+y-1=0 (2)y+3=(x-0)或y-1=(x-3)
例2 解析:(1)由直线方程的斜截式可知,所求直线方程为y=2x+5.
(2)∵倾斜角α=150°,
∴斜率k=tan 150°=-,
由斜截式可得方程为y=-x-2.
(3)∵直线的倾斜角为60°,∴其斜率k=tan 60°=,
∵直线与y轴的交点到原点的距离为3,
∴直线在y轴上的截距b=3或b=-3.
∴所求直线方程为y=x+3或y=x-3.
跟踪训练2 解析:(1)∵直线l的倾斜角为60°,∴直线l的斜率k=tan 60°=,
又因为直线l过点M(1,-2),所以直线l的方程为y+2=(x-1),即y=x--2,
所以直线l的斜截式方程为y=x--2.
(2)由直线方程的斜截式,得直线方程为y=2x+m.
∵直线过点(1,1),将x=1,y=1代入方程y=2x+m,1=2×1+m,∴m=-1即为所求.
答案:(1)y=x--2 (2)-1
例3 解析:显然,直线l与两坐标轴不垂直,否则不构成三角形,设其斜率为k(k≠0),则直线l的方程为y-3=k(x+2),令x=0,得y=2k+3,
令y=0,得x=--2,
于是直线与两坐标轴围成的三角形的面积为
=4,
即(2k+3)=±8.
若(2k+3)=8,
则整理得4k2+4k+9=0,无解.
若(2k+3)=-8,
则整理得4k2+20k+9=0,
解之,得k=-或k=-.
所以直线l的方程为y-3=-(x+2)或y-3=-(x+2),
即y=-x+2或y=-x-6.
变式探究1 解析:设直线方程为y=-2x+b,则
令x=0得y=b;
令y=0得x=;
由题意得,|b|·=4,即|b|2=16.
所以b=±4.
所以直线l的方程为y=-2x+4或y=-2x-4.
变式探究2 解析:依题意直线的斜率存在,设为k,
直线方程为y-3=k(x+2),
令x=0得纵截距为y=2k+3.
令y=0得横截距为x=--2,
依题意得,2k+3=--2,
解得k=-或k=-1,
所以直线方程为y=-x或y=-x+1.
[课堂十分钟]
1.解析:∵直线过点(3,2)且斜率为,由直线方程的点斜式得:y-2=(x-3).整理得:2x-3y=0.故选C.
答案:C
2.解析:因为直线的点斜式方程不能表示斜率不存在的直线,所以y-y0=k(x-x0)不能表示与x轴垂直的直线,故选D.
答案:D
3.解析:设斜率为k,由点斜式可得y-1=k(x-1),令x=0,可得y=1-k=3,解得k=-2.∴y-1=-2(x-1),化为2x+y-3=0.故选D.
答案:D
4.解析:由方程y=k(x-2)知直线过点(2,0)且直线的斜率存在,故选C.
答案:C
5.解析:∵直线l的倾斜角为30°,∴直线l的斜率为tan 30°=.
(1)∵直线l过点P(3,-4),∴由点斜式方程,得直线l的方程为y+4=(x-3),即y=x--4.
(2)∵直线l在y轴上的截距为3,∴由斜截式方程,得直线l的方程为y=x+3.

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