【学霸笔记:同步精讲】第2章 2.2 2.2.1 直线的点斜式方程 讲义--2026版高中数学湘教版选必修1

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【学霸笔记:同步精讲】第2章 2.2 2.2.1 直线的点斜式方程 讲义--2026版高中数学湘教版选必修1

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2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
学习任务 核心素养
1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.(难点) 2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.(重点) 3.会利用直线的点斜式与斜截式方程解决有关的问题.(难点、易错点) 通过学习直线的点斜式方程及斜截式方程,提升逻辑推理及数学运算素养.
设l1,l2是平面直角坐标系中的直线,分别判断满足下列条件的l1,l2是否唯一.如果唯一,作出相应的直线,并思考直线上任意一点的坐标(x,y)应该满足什么条件.
(1)已知l1的斜率不存在;
(2)已知l1的斜率不存在且l1过点A(-2,1);
(3)已知l2的斜率为;
(4)已知l2的斜率为且l2过点B(1,2).
知识点1 直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程
名称 已知条件 示意图 方程 使用范围
点斜式 点P(x0,y0)和斜率k y-y0=k(x-x0) 斜率存在 的直线
2.当直线l与x轴垂直时,斜率不存在,其方程不能用点斜式表示,但因为l上每一点的横坐标都等于x0,所以它的方程是x=x0.
1.(1)过点P(x0,y0),分别平行于x轴和y轴的直线的方程是什么?
(2)方程k=与y-y0=k(x-x0)表示同一条直线吗?
[提示] (1)过点P(x0,y0),平行于x轴的直线的方程为y=y0;
过点P(x0,y0),平行于y轴的直线的方程为x=x0.
(2)不表示同一条直线,k=表示去掉P(x0,y0)的一条直线,而y-y0=k(x-x0)表示整条直线.
1.(1)思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
①x轴所在直线的方程为x=0. (  )
②y轴所在直线的方程为y=0. (  )
③过点P(1,2)的所有直线都可表示为y-2=k(x-1). (  )
[答案] ①× ②× ③×
(2)已知直线l的方程是y+2=-x-1,则直线l的斜率k=________.
[答案] -1
知识点2 直线的斜截式方程
1.直线l在y轴上的截距
直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标称为直线l在y轴上的截距.
2.直线的斜截式方程
方程y=kx+b由直线l的斜率和它在y轴上的截距确定,因此该方程称为直线的斜截式方程,简称斜截式.
2.(1)截距是距离吗?
(2)一次函数的解析式y=kx+b与直线的斜截式方程y=kx+b有什么不同?
[提示] (1)不是.截距是直线与y轴交点的纵坐标,其值可正,可负,也可以为零,而距离不能为负值.
(2)一次函数的x的系数k≠0,否则就不是一次函数;直线的斜截式方程y=kx+b中的k可以为0.
2.已知直线l的方程为y=-2x-2,则直线l在y轴上的截距b=________.
-2 [由直线的斜截式方程可知b=-2.]
类型1 直线的点斜式方程
【例1】 【链接教材P66例1】
已知在第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°,求:
(1)AB边所在直线的方程;
(2)AC边与BC边所在直线的点斜式方程.
[解] (1)如图所示,
因为A(1,1),B(5,1),所以AB∥x轴,所以AB边所在直线的方程为y=1.
(2)因为∠A=60°,所以kAC=tan 60°=,
所以直线AC的方程为y-1=(x-1).
因为∠B=45°,
所以kBC=tan 135°=-1,
所以直线BC的方程为y-1=-(x-5).
【教材原题·P66例1】
例1 已知直线l经过点P(2,3),斜率为2,求直线l的方程,并画出该直线.
[解] 经过点P(2,3),斜率为2的直线的点斜式方程是y-3=2(x-2).
画该直线时,可在直线l上另取一点P1(x1,y1),如取x1=1,y1=1,得P1(1,1),过P,P1作直线即为所求,如图2.2-2.
 求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(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,y0)的所有直线,但直线x=x0除外.
[跟进训练]
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y轴平行;
(3)过点P(-2,3),Q(5,-4)两点.
[解] (1)因为直线过点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)直线与y轴平行,斜率不存在,其直线方程为x=3.
(3)过点P(-2,3),Q(5,-4)的直线的斜率kPQ===-1.又因为直线过点P(-2,3),
所以直线的点斜式方程为y-3=-(x+2).
类型2 直线的斜截式方程
【例2】 (1)倾斜角是直线y=-x+1的倾斜角的,且在y轴上的截距是-5的直线的斜截式方程为________.
(2)已知直线l的斜率与直线y=x-3的斜率相等,且直线l与x轴交点的横坐标比在y轴上的截距大1,求直线l的斜截式方程.
(1)y=x-5 [∵直线y=-x+1的斜率k=-,
设倾斜角为α,由tan α=-,知α=120°,
由题意,得所求直线的倾斜角α1=α=30°,
故所求直线的斜率k1=tan 30°=.
又所求直线在y轴上的截距是-5,故所求直线的斜截式方程为y=x-5.]
(2)[解] 由题意知,直线l的斜率为,故设直线l的方程为y=x+b(b≠0).令y=0得x=-b,所以直线l在x轴上的截距为-b,在y轴上的截距为b,由题意知-b-b=1,解得b=-,
所以直线l的斜截式方程为y=x-.
 直线的斜截式方程的求法与应用
(1)直线的斜截式方程是点斜式方程的特殊形式,其适用前提是直线的斜率存在,只要已知直线斜率,直线在y轴上的截距,就可以直接用斜截式表示.
(2)已知直线的斜截式方程,可直接求得直线的斜率与y轴上的截距,与截距有关的问题,可先设出直线的斜截式方程y=kx+b,再求解.
[跟进训练]
2.(1)若k<0,且b<0,则直线y=kx+b必不过(  )
A.第一象限       B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)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.
(1)A [由k<0,b<0可知直线过第二、三、四象限.故选A.]
(2)[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.
类型3 直线过定点问题
【例3】 (1)直线y=k(x-2)+3必过定点,该定点坐标为________.
(2)已知直线l:5ax-5y-a+3=0.
①求证:不论实数a为何值,直线l总经过第一象限;
②若直线l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
观察两题中的直线方程是否为点斜式,由此思考直线方程的点斜式y-y0=k(x-x0)过哪一定点.
(1)(2,3) [直线方程改写为点斜式y-3=k(x-2),则过定点(2,3).]
(2)[解] ①证明:将直线l的方程整理为y-=a,
则直线l的斜率为a,且直线l过定点A.
又点A在第一象限,所以直线l过第一象限.
故不论实数a为何值,直线l总经过第一象限.
②因为O(0,0),A,所以直线OA的斜率为k==3.
又直线l不经过第二象限,所以a≥3.
即实数a的取值范围是[3,+∞).
 (1)证明直线过定点的基本方法:方法一点斜式的应用,方法二代数方法处理恒成立问题的基本思想.
(2)对于直线过定点问题,若直线的斜率存在,则把直线方程化为点斜式y-y0=k(x-x0)的形式,从而不论直线的斜率k取何值,直线都过定点(x0,y0).
[跟进训练]
3.已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l过定点;
(2)若当-3[解] (1)证明:由y=kx+2k+1,得y-1=k(x+2),则直线l过定点(-2,1).
(2)设函数f (x)=kx+2k+1,显然其图象是一条直线.
当-3则即
解得-k1.
所以实数k的取值范围是.
1.(多选题)下面四个直线方程中,可以看作是直线的斜截式方程的是(  )
A.x=3         B.y=-5
C.2y=x D.y=4x-1
BD [根据直线的斜截式方程的特点知,y=-5,y=4x-1是直线的斜截式方程,故选BD.]
2.方程y=k(x-2)表示(  )
A.经过点(-2,0)的所有直线
B.经过点(2,0)的所有直线
C.经过点(2,0)且不垂直于x轴的所有直线
D.经过点(2,0)且除去x轴的所有直线
C [直线过定点(2,0),又直线斜率存在,则直线不垂直于x轴,故选C.]
3.直线y=kx+b经过第一、三、四象限,则有(  )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
B [∵直线经过第一、三、四象限,
∴图形如图所示,由图知,k>0,b<0.
]
4.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为________.
x=3 [因为直线y=x+1的倾斜角是45°,
所以直线l的倾斜角为90°,
又直线l过点P(3,3),所以直线的方程是x=3.]
5.直线l:mx+y-1-m=0过定点________;过此定点倾斜角为的直线方程为________.
 x=1  [直线l方程可整理为y-1=-m(x-1),
故直线l过定点,过此点且倾斜角为的直线方程为x=1.]
回顾本节知识,自我完成以下问题:
(1)试写出直线的点斜式方程.
[提示] y-y0=k(x-x0).
(2)试写出直线的斜截式方程.
[提示] y=kx+b.
课时分层作业(十三) 直线的点斜式方程
一、选择题
1.(教材P66练习T1(3)改编)过点(4,-2),倾斜角为150°的直线的点斜式方程为(  )
A.y-2=-(x+4)
B.y-(-2)=-(x-4)
C.y-(-2)=(x-4)
D.y-2=(x+4)
B [所求直线的斜率k=tan 150°=-,直线的点斜式方程为y-(-2)=-(x-4),故选B.]
2.直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)可以表示(  )
A.任何一条直线
B.不过原点的直线
C.不与坐标轴垂直的直线
D.不与x轴垂直的直线
D [点斜式方程适用的前提条件是斜率存在,故其可表示不与x轴垂直的直线.]
3.在同一直角坐标系中,表示直线l1:y=k1x+b1与l2:y=k2x+b2(k1>k2,b1A      B
C      D
A [在选项B,C中,b1>b2,不合题意;在选项D中,k14.下列直线中过第一、二、四象限的是(  )
A.y=2x+1       B.y=x+
C.y=-2x+4 D.y=x-3
C [若直线y=kx+b过第一、二、四象限,则k<0,b>0,选项A,B,D中直线的斜率都大于0,只有C项满足k<0,b>0.]
5.若直线ax+by+c=0经过第一、二、三象限,则(  )
A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc<0
C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<0
D [将直线方程化成斜截式得:
y=-x-(由题设条件可知,b≠0),由于直线经过第一、二、三象限,所以它的斜率与在y轴上的截距均为正,所以->0,->0,所以ab<0,bc<0,故选D.]
二、填空题
6.直线ax-2y+4-2a=0恒过定点________.
(2,2) [由题意,直线ax-2y+4-2a=0可化为y-2=(x-2),
根据直线的点斜式方程,可得直线恒过点(2,2).]
7.一条直线经过点A(2,-),并且它的倾斜角等于直线y=x的倾斜角的2倍,则这条直线的点斜式方程是________.
y-(-)=(x-2) [因为直线y=x的倾斜角为30°,所以所求直线的倾斜角为60°,
即斜率k=tan 60°=.
又该直线过点A(2,-),
故所求直线的点斜式方程为y-(-)=(x-2).]
8.与直线x-y=0的夹角为,且过点(0,1)的直线l的方程为__________.
y=x+1或y=1 [直线x-y=0的斜率k=,即倾斜角是,直线l与直线x-y=0的夹角为,故直线l的倾斜角是0或,故斜率为0或,故过点(0,1)的直线l的方程为y=x+1或y=1.]
三、解答题
9.根据条件写出下列直线方程的斜截式:
(1)经过点A(3,4),在x轴上的截距为2;
(2)斜率与直线x+y=0相同,在y轴上的截距与直线y=2x+3的相同.
[解] (1)法一:易知直线的斜率存在,
设直线方程为y=k(x-2),
∵点A(3,4)在直线上,
∴k=4,∴y=4×(x-2)=4x-8,
∴所求直线方程的斜截式为y=4x-8.
法二:由于直线过点A(3,4)和点(2,0),
则直线的斜率k==4,
由直线的点斜式方程得y-0=4×(x-2)=4x-8,
∴所求直线方程的斜截式为y=4x-8.
(2)因为直线x+y=0的方程可化为y=-x,斜率为-1,
又直线y=2x+3在y轴上的截距为3,
所以所求直线方程的斜截式为y=-x+3.
10.求证:不论m为何值,直线l:y=(m-1)x+2m+1总过第二象限.
[证明] 法一:直线l的方程可化为y-3=(m-1)(x+2),∴直线l过定点(-2,3),由于点(-2,3)在第二象限,故直线l总过第二象限.
法二:直线l的方程可化为m(x+2)-(x+y-1)=0.令解得
∴无论m取何值,直线l总经过点(-2,3).
∵点(-2,3)在第二象限,∴直线l总过第二象限.
11.已知直线l1的方程是y=ax+b,l2的方程是y=bx-a(ab≠0,a≠b),则下列图形中,正确的是(  )
A        B
C        D
D [逐一判定即可.对于选项A,由l1的图象知a>0,b>0,由l2的图象知a<0,b<0,矛盾,故A错误;对于选项B,由l1的图象知a>0,b<0,由l2的图象知a<0,b>0,矛盾,故B错误;对于选项C,由l1的图象知a<0,b>0,由l2的图象知a<0,b<0,矛盾,故C错误;对于选项D,由l1的图象知a<0,b>0,由l2的图象知a<0,b>0,故D正确.]
12.(多选题)若直线l经过点P(2,3),且在x轴上的截距的取值范围是(-1,3),则其斜率k的可能取值是(  )
A.2  B.-2  C.3  D.-4
ACD [取x轴上的点M(-1,0),N(3,0),则kPM==1,kPN==-3.∵直线l与线段MN相交(不包含端点),∴k>1或k<-3.]
13.直线y=kx+2(k∈R)不过第三象限,则斜率k的取值范围是________.
(-∞,0] [当k=0时,直线y=2不过第三象限;
当k>0时,直线过第三象限;
当k<0时,直线不过第三象限.]
14.已知直线y=x+k与两坐标轴围成的三角形的面积不小于1,则实数k的取值范围是________.
k≥1或k-1 [令y=0,则x=-2k.令x=0,则y=k,则直线与两坐标轴围成的三角形的面积为S=|k|·|-2k|=k2.
由题意知,三角形的面积不小于1,可得k2≥1,
所以k的范围是k≥1或k-1.]
15.直线l过点(2,2),且与x轴和直线y=x围成的三角形的面积为2,求直线l的方程.
[解] 当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=2,经检验符合题目的要求.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-2=k(x-2),即y=kx-2k+2.
令y=0,得x=,
由三角形的面积为2,得×2=2.
解得k=.可得直线l的方程为y-2=(x-2),综上可知,直线l的方程为x=2或y-2=(x-2).
1 / 12.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
学习任务 核心素养
1.了解由斜率公式推导直线的点斜式方程的过程.(难点) 2.掌握直线的点斜式方程与斜截式方程.(重点) 3.会利用直线的点斜式与斜截式方程解决有关的问题.(难点、易错点) 通过学习直线的点斜式方程及斜截式方程,提升逻辑推理及数学运算素养.
设l1,l2是平面直角坐标系中的直线,分别判断满足下列条件的l1,l2是否唯一.如果唯一,作出相应的直线,并思考直线上任意一点的坐标(x,y)应该满足什么条件.
(1)已知l1的斜率不存在;
(2)已知l1的斜率不存在且l1过点A(-2,1);
(3)已知l2的斜率为;
(4)已知l2的斜率为且l2过点B(1,2).
知识点1 直线的点斜式方程
1.直线的点斜式方程
名称 已知条件 示意图 方程 使用范围
点斜式 点P(x0,y0)和斜率k ___________________ 斜率存在的直线
2.当直线l与x轴垂直时,斜率不存在,其方程不能用点斜式表示,但因为l上每一点的横坐标都等于x0,所以它的方程是______.
1.(1)过点P(x0,y0),分别平行于x轴和y轴的直线的方程是什么?
(2)方程k=与y-y0=k(x-x0)表示同一条直线吗?
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
1.(1)思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
①x轴所在直线的方程为x=0. (  )
②y轴所在直线的方程为y=0. (  )
③过点P(1,2)的所有直线都可表示为y-2=k(x-1). (  )
(2)已知直线l的方程是y+2=-x-1,则直线l的斜率k=________.
知识点2 直线的斜截式方程
1.直线l在y轴上的截距
直线l与y轴的交点(0,b)的纵坐标称为直线l在y轴上的截距.
2.直线的斜截式方程
方程________由直线l的斜率和它在y轴上的截距确定,因此该方程称为直线的斜截式方程,简称斜截式.
2.(1)截距是距离吗?
(2)一次函数的解析式y=kx+b与直线的斜截式方程y=kx+b有什么不同?
                                   
                                   
                                   
                                   
2.已知直线l的方程为y=-2x-2,则直线l在y轴上的截距b=________.
类型1 直线的点斜式方程
【例1】 【链接教材P66例1】
已知在第一象限的△ABC中,A(1,1),B(5,1),∠A=60°,∠B=45°,求:
(1)AB边所在直线的方程;
(2)AC边与BC边所在直线的点斜式方程.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 求直线的点斜式方程的步骤及注意点
(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,y0)的所有直线,但直线x=x0除外.
[跟进训练]
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y轴平行;
(3)过点P(-2,3),Q(5,-4)两点.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
类型2 直线的斜截式方程
【例2】 (1)倾斜角是直线y=-x+1的倾斜角的,且在y轴上的截距是-5的直线的斜截式方程为________.
(2)已知直线l的斜率与直线y=x-3的斜率相等,且直线l与x轴交点的横坐标比在y轴上的截距大1,求直线l的斜截式方程.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 直线的斜截式方程的求法与应用
(1)直线的斜截式方程是点斜式方程的特殊形式,其适用前提是直线的斜率存在,只要已知直线斜率,直线在y轴上的截距,就可以直接用斜截式表示.
(2)已知直线的斜截式方程,可直接求得直线的斜率与y轴上的截距,与截距有关的问题,可先设出直线的斜截式方程y=kx+b,再求解.
[跟进训练]
2.(1)若k<0,且b<0,则直线y=kx+b必不过(  )
A.第一象限       B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
(2)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.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
类型3 直线过定点问题
【例3】 (1)直线y=k(x-2)+3必过定点,该定点坐标为________.
(2)已知直线l:5ax-5y-a+3=0.
①求证:不论实数a为何值,直线l总经过第一象限;
②若直线l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
观察两题中的直线方程是否为点斜式,由此思考直线方程的点斜式y-y0=k(x-x0)过哪一定点.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 (1)证明直线过定点的基本方法:方法一点斜式的应用,方法二代数方法处理恒成立问题的基本思想.
(2)对于直线过定点问题,若直线的斜率存在,则把直线方程化为点斜式y-y0=k(x-x0)的形式,从而不论直线的斜率k取何值,直线都过定点(x0,y0).
[跟进训练]
3.已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l过定点;
(2)若当-3                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
1.(多选题)下面四个直线方程中,可以看作是直线的斜截式方程的是(  )
A.x=3         B.y=-5
C.2y=x D.y=4x-1
2.方程y=k(x-2)表示(  )
A.经过点(-2,0)的所有直线
B.经过点(2,0)的所有直线
C.经过点(2,0)且不垂直于x轴的所有直线
D.经过点(2,0)且除去x轴的所有直线
3.直线y=kx+b经过第一、三、四象限,则有(  )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
4.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l的方程为________.
5.直线l:mx+y-1-m=0过定点________;过此定点倾斜角为的直线方程为________.
回顾本节知识,自我完成以下问题:
(1)试写出直线的点斜式方程.
(2)试写出直线的斜截式方程.
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