【学霸笔记:同步精讲】第2章 2.2 2.2.2 直线的两点式方程 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 2.2.2 直线的两点式方程 讲义--2026版高中数学湘教版选必修1

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2.2.2 直线的两点式方程
学习任务 核心素养
1.掌握直线的两点式方程的形式、特点及适用范围.(重点、易混点) 2.了解直线的截距式方程的形式、特点及适用范围.(重点) 3.能用直线的两点式方程和截距式方程解决有关问题.(难点) 1.通过直线两点式方程的推导,提升逻辑推理素养. 2.借助直线的两点式方程和截距式方程的学习,培养直观想象和数学运算素养.
某区商业中心O有通往东、西、南、北的四条大街,某公园位于东大街北侧、北大街东P处,如图所示.公园到东大街、北大街的垂直距离分别为1 km和4 km.现在要在公园前修建一条直线大道分别与东大街、北大街交汇于A,B两处,并使商业中心O到A,B两处的距离之和最短.
在上述问题中,实际上解题关键是确定直线AB,那么直线AB的方程确定后,点A,B能否确定?
知识点1 直线的两点式方程
名称 已知条件 示意图 方程 使用范围
两点式 P1(x1,y1), P2(x2,y2), 其中 x1≠x2, y1≠y2 斜率存在且不为0
1.不能用直线的两点式方程表示的直线有什么特点?
[提示] 平行于坐标轴或与坐标轴重合.
1.已知直线l过点A(3,1),B(2,0),则直线l的方程为________.
x-y-2=0 [过A(3,1),B(2,0)两点的直线方程为=,整理得x-y-2=0.]
知识点2 直线的截距式方程
直线l与x轴的交点(a,0)的横坐标称为直线l在x轴上的截距,直线在y轴上的截距是b,方程由直线l在两个坐标轴上的截距a和b确定,称为直线的截距式方程.
2.一条直线的方程不能用两点式表示,同样也不能用截距式表示,反之,若一条直线的方程不能用截距式表示,是否也不能用两点式表示?
[提示] 当一条直线过原点且斜率存在时,不能用截距式表示,但可用两点式表示.
2.直线=1在y轴上的截距是________.
-b2 [直线的截距式方程为=1,因此直线在y轴上的截距是-b2.]
类型1 直线的两点式方程
【例1】 【链接教材P68例5】
(1)过点(-1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距是(  )
A.-   B.-   C.   D.2
(2)已知△ABC的三个顶点分别为A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求这个三角形的三边及AB边上的中线所在直线的方程.
(1)A [由直线的两点式方程得过点(-1,1)和(3,9)的直线方程为=,即2x-y+3=0.令y=0,得x=-,故选A.]
(2)[解] 直线AB过A(-5,0),B(3,-3)两点,由两点式得=,整理得3x+8y+15=0,这就是AB所在直线的方程.直线AC过A(-5,0),C(0,2)两点,由两点式得=,整理得2x-5y+10=0,这就是AC所在直线的方程.直线BC过B(3,-3),C(0,2)两点,由两点式得=,整理得5x+3y-6=0,这就是BC所在直线的方程.
因为A(-5,0),B(3,-3),所以AB的中点M的坐标为,即M,于是AB边上的中线所在直线的方程即为MC所在直线的方程.由直线的两点式方程得=,即=,所以y-2=x,即7x-2y+4=0.
【教材原题·P68例5】
例5 如图2.2-4,三角形的顶点分别为A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2).
(1)求BC边所在直线的方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
[解] (1)过B(5,-4),C(0,-2)的直线的两点式方程为=.
整理得2x+5y+10=0.
这就是BC边所在直线的方程.
(2)BC中点M的坐标为=.
过A(-3,2),M的直线的两点式方程为=.
整理得10x+11y+8=0.
这就是BC边上的中线AM所在直线的方程.
 利用两点式求直线方程的步骤
(1)首先判断所给两点的横坐标与纵坐标是否分别相等.
(2)若两点的横坐标与纵坐标均不相等,可直接代入公式求解.
提醒:代入点的坐标时要注意横、纵坐标的对应关系.
[跟进训练]
1.已知三角形的顶点是A(1,3),B(-2,-1),C(1,-1),求这个三角形三边所在直线的方程.
[解] 直线AB过A(1,3),B(-2,-1),其两点式方程为=,
整理,得4x-3y+5=0,这就是边AB所在直线的方程.
直线AC垂直于x轴,故AC边所在直线的方程为x=1.直线BC平行于x轴,故BC边所在直线的方程为y=-1.
类型2 直线的截距式方程
【例2】 (1)一条光线从A处射到点B(0,1)后被y轴反射,则反射光线所在直线的方程为(  )
A.y=2x+1       B.y=-2x+1
C.y=x- D.y=-x-
(2)求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距相等的直线l的方程.
(1)B [由光的反射定律可得,点A关于y轴的对称点M在反射光线所在的直线上.再由点B(0,1)也在反射光线所在的直线上,由截距式可得反射光线所在的直线方程为=1,整理得y=-2x+1,故选B.]
(2)[解] ①当直线l过原点时,直线l在两坐标轴上的截距相等且为0,此时直线l的斜率k=-,直线l的方程为y=-x,即3x+4y=0.
②当直线l在两坐标轴上的截距均不为0且相等时,设直线l的方程为=1,
由点(4,-3)在直线l上,得=1,解得a=1.
此时直线l的方程为x+y-1=0.
综上知,所求直线l的方程为3x+4y=0或x+y-1=0.
 利用截距式求直线方程的注意事项
(1)用截距式求直线方程时,纵截距b和横截距a都必须存在且都不为0.
①若a=0,b≠0,则直线方程为x=0;
②若a≠0,b=0,则直线方程为y=0;
③若a=0,b=0,则直线方程为y=kx(k≠0).
(2)截距相等且不为零,可设x+y=a;
截距相反且不为零,可设x-y=a;
截距相等且均为零,可设y=kx.
[跟进训练]
2.求经过点P(-2,3),且满足下列条件的直线方程:
(1)在x轴、y轴上的截距之和等于6;
(2)在x轴、y轴上的截距分别为a,b,且满足b=2a.
[解] (1)设直线方程为=1,
因为直线过点P(-2,3),所以=1,整理得a2-a-12=0,解得a=-3或4.
于是所求直线方程为=1或=1.
即3x-y+9=0或x+2y-4=0.
(2)①当a≠0时,设直线方程为=1,
将P(-2,3)代入,得=1,解得a=-,
此时直线方程为=1,
即2x+y+1=0.
②当a=0时,直线过点(0,0)和(-2,3),
所以直线的斜率为-,
此时直线的方程为y=-x.
即3x+2y=0.
综上可知,所求直线方程为2x+y+1=0或3x+2y=0.
类型3 直线方程的灵活应用
【例3】 (1)两条直线=1与=1的图形可能是(  )
A    B    C    D
(2)已知直线l过点P(-2,1).
①当直线l与点B(-5,4),C(3,2)的距离相等时,求直线l的方程;
②当直线l与x轴、y轴围成的三角形的面积为时,求直线l的方程.
直线的截距式方程有明显的几何意义,由此思考如何解决与直线在x轴、y轴上的截距有关的问题.
(1)B [两直线方程可分别化为=1和=1,
由此可知其一条直线在x轴与另一条直线在y轴上的截距互为相反数且两直线的斜率符号相同,结合图形知选B.]
(2)[解] ①(ⅰ)当直线l∥BC时,kl=kBC==-.所以直线l的方程为y-1=-(x+2),即x+4y-2=0.
(ⅱ)当直线l过线段BC的中点时,由线段BC的中点为M(-1,3),所以直线l的方程为y-1=(x+2),即2x-y+5=0.
综上可知,直线l的方程为x+4y-2=0或2x-y+5=0.
②设直线l的方程为=1.
则解得或所以直线l的方程为x+y+1=0或x+4y-2=0.
 求直线方程时方程形式的选择技巧
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程时,通常选用点斜式方程.
(2)已知直线的斜率,通常选用斜截式,再由其他条件确定在y轴上的截距.
(3)已知直线在两坐标轴上的截距时,通常选用截距式方程.
(4)已知直线上两点时,通常选用两点式方程.
[跟进训练]
3.过点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线有________条.
2 [设直线的两截距都是a,则有
①当a=0时,直线设为y=kx,将P(2,3)代入得k=,
∴直线l的方程为3x-2y=0.
②当a≠0时,直线设为=1,即x+y=a,把P(2,3)代入得a=5,
∴直线l的方程为x+y=5.
∴直线l的方程为3x-2y=0或x+y-5=0.
∴满足题意的直线共有2条.]
1.(教材P68练习T1改编)过两点(1,2)和(3,4)的直线的方程为(  )
A.=       B.=
C.= D.=
C [由直线的两点式方程知,选C.]
2.已知直角坐标系xOy平面上的直线=1经过第一、第二和第四象限,则a,b满足(  )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
A [直线经过第一、二、四象限,则a>0,b>0,故选A.]
3.在x轴、y轴上的截距分别是2,-3的直线方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=-1
B [直线的截距式方程为=1,即=1,故选B.]
4.已知直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是(  )
A.1 B.-1
C.-2或-1 D.-2或1
D [由题意知a≠0,令x=0,得y=a+2,
令y=0,得x=1+,由已知得a+2=1+,
即a2+a-2=0,解得a=1或a=-2,故选D.]
5.过点P(1,2)且在两坐标轴上截距的和为0的直线方程为________.
2x-y=0或x-y+1=0 [当直线过原点时,得直线方程为2x-y=0.
当在坐标轴上的截距不为零时,可设直线方程为=1,将x=1,y=2代入方程可得a=-1,
得直线方程为x-y+1=0.
所以直线方程为2x-y=0或x-y+1=0.]
回顾本节知识,自我完成以下问题:
(1)试写出直线的两点式方程.
[提示] =(x2≠x1,y2≠y1).
(2)试写出直线的截距式方程.
[提示] =1(ab≠0).
(3)如何解决与直线在x轴、y轴上的截距有关的问题?
[提示] 可设直线的截距式方程求解,应注意当截距为0时,直线过原点,不能用截距式方程表示.
课时分层作业(十四) 直线的两点式方程
一、选择题
1.经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线方程为(  )
A.x=2          B.y=2
C.x=3 D.x=6
B [由M,N两点的坐标可知,直线MN与x轴平行,所以直线MN的方程为y=2,故选B.]
2.直线-=-1在x轴、y轴上的截距分别为(  )
A.2,3 B.-2,3
C.-2,-3 D.2,-3
D [直线方程可化为=1,因此,直线在x轴、y轴上的截距分别为2,-3,故选D.]
3.已知△ABC三顶点A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB中点,N为AC中点,则中位线MN所在直线方程为(  )
A.2x+y-8=0 B.2x-y+8=0
C.2x+y-12=0 D.2x-y-12=0
A [点M的坐标为(2,4),点N的坐标为(3,2),由两点式方程得=,即2x+y-8=0.]
4.若直线l过点(-1,-1)和(2,5),且点(1 012,b)在直线l上,则b的值为(  )
A.2 025 B.2 024
C.2 023 D.2 022
A [由直线的两点式方程得直线l的方程为
=,即y=2x+1,
将点(1 012,b)代入方程,得b=2×1 012+1,
解得b=2 025.]
5.经过点M(1,1)且在两坐标轴上截距相等的直线是(  )
A.x+y=2 B.x+y=1
C.x+y=2或y=x D.x=1或y=1
C [当直线过原点时,斜率为1,由点斜式求得直线的方程是y-1=x-1,即y=x.
当直线不过原点时,设直线的方程是=1,
把点M(1,1)代入方程得a=2,直线的方程是x+y=2.
综上,所求直线的方程为y=x或x+y=2.]
二、填空题
6.直线=-1在两坐标轴上的截距之和为________.
-1 [方程可化为=1,∴在x轴和y轴上的截距分别为-4和3,故-4+3=-1.]
7.直线l在x轴上的截距比在y轴上的截距大1,且过定点A(6,-2),则直线l的方程为________.
x+2y-2=0或2x+3y-6=0 [设直线在x轴上的截距为a,则在y轴上的截距为a-1,由截距式可得=1,将(6,-2)代入直线方程,解得a=2或3,
所以代入直线方程化简可得,x+2y-2=0或2x+3y-6=0.]
8.(教材P68例5改编)已知三角形三个顶点分别为 A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则BC边上中线所在直线方程是________.
x+13y+5=0 [∵B(3,-3),C(0,2),∴线段BC中点的坐标为D,即D.
则BC边上的中线应过A(-5,0),D两点,
由两点式,得=,整理得x+13y+5=0.]
三、解答题
9.求经过点A(-2,3),B(4,-1)的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
[解] 过A,B两点的直线的两点式方程是=.
化为点斜式为:y+1=-(x-4),
斜截式为:y=-x+,截距式为:=1.
10.已知在△ABC中,A,B的坐标分别为(-1,2),(4,3),AC的中点M在y轴上,BC的中点N在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求直线MN的方程.
[解] (1)设C(x,y),∵A(-1,2),B(4,3),
∴AC的中点坐标为M,
BC的中点坐标为N,
又AC中点在y轴上且BC中点在x轴上,
∴x=1,y=-3,故C(1,-3).
(2)由(1)可知M,N,
由截距式方程得=1,
整理得MN的方程为2x-10y-5=0.
11.直线l1:y=kx+b(kb≠0)和直线l2:=1在同一坐标系中可能是(  )
A    B    C    D
D [由直线l1,l2在y轴上的截距相等排除B,C.由k>0排除A,故选D.]
12.已知两点A(3,0),B(0,4),动点P(x,y)在线段AB上运动,则xy(  )
A.无最小值,且无最大值
B.无最小值,但有最大值
C.有最小值,但无最大值
D.有最小值,且有最大值
D [线段AB的方程为=1(0x3),∴y=4,∴xy=4x=-+3.
∴当x=时,xy取最大值3;当x=0或x=3时,xy取最小值0.]
13.直线l过点P(-1,2),分别与x,y轴交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则直线l的方程为________.
2x-y+4=0 [设A(x,0),B(0,y).
由P(-1,2)为AB的中点,


由截距式方程得l的方程为=1,即2x-y+4=0.]
14.直线y=-x+(ab≠0)与两坐标轴围成的三角形的面积为________.
 [令x=0,得y=,
令y=0,得x=,
∴S=·=.]
15.过点P(1,4)作直线l,直线l与x,y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为原点.
(1)若△ABO的面积为9,求直线l的方程;
(2)若△ABO的面积为S,求S的最小值,并求出此时直线l的方程.
[解] 设直线l的方程为=1(a>0,b>0),
将点P(1,4)代入直线l的方程,得=1.(*)
(1)依题意得,ab=9,
即ab=18,
由(*)式得,b+4a=ab=18,从而b=18-4a,
∴a(18-4a)=18,整理得,2a2-9a+9=0,
解得a1=3,a2=,所以b1=6或b2=12.
因此直线l的方程为=1或=1,整理得,2x+y-6=0或8x+y-12=0.
(2)S=ab=ab==(8+8)=8,
当且仅当=,即a=2,b=8时取等号,
因此直线l的方程为=1,即4x+y-8=0.
1 / 12.2.2 直线的两点式方程
学习任务 核心素养
1.掌握直线的两点式方程的形式、特点及适用范围.(重点、易混点) 2.了解直线的截距式方程的形式、特点及适用范围.(重点) 3.能用直线的两点式方程和截距式方程解决有关问题.(难点) 1.通过直线两点式方程的推导,提升逻辑推理素养. 2.借助直线的两点式方程和截距式方程的学习,培养直观想象和数学运算素养.
某区商业中心O有通往东、西、南、北的四条大街,某公园位于东大街北侧、北大街东P处,如图所示.公园到东大街、北大街的垂直距离分别为1 km和4 km.现在要在公园前修建一条直线大道分别与东大街、北大街交汇于A,B两处,并使商业中心O到A,B两处的距离之和最短.
在上述问题中,实际上解题关键是确定直线AB,那么直线AB的方程确定后,点A,B能否确定?
知识点1 直线的两点式方程
名称 已知条件 示意图 方程 使用范围
两点式 P1(x1,y1), P2(x2,y2), 其中 x1≠x2, y1≠y2 斜率存在且不为0
1.不能用直线的两点式方程表示的直线有什么特点?
                                   
                                   
                                   
1.已知直线l过点A(3,1),B(2,0),则直线l的方程为________.
知识点2 直线的截距式方程
直线l与x轴的交点(a,0)的横坐标称为直线l在x轴上的截距,直线在y轴上的截距是b,方程由直线l在两个坐标轴上的截距a和b确定,称为直线的截距式方程.
2.一条直线的方程不能用两点式表示,同样也不能用截距式表示,反之,若一条直线的方程不能用截距式表示,是否也不能用两点式表示?
                                   
                                   
                                   
                                   
2.直线=1在y轴上的截距是________.
类型1 直线的两点式方程
【例1】 【链接教材P68例5】
(1)过点(-1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距是(  )
A.-   B.-   C.   D.2
(2)已知△ABC的三个顶点分别为A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),求这个三角形的三边及AB边上的中线所在直线的方程.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 利用两点式求直线方程的步骤
(1)首先判断所给两点的横坐标与纵坐标是否分别相等.
(2)若两点的横坐标与纵坐标均不相等,可直接代入公式求解.
提醒:代入点的坐标时要注意横、纵坐标的对应关系.
[跟进训练]
1.已知三角形的顶点是A(1,3),B(-2,-1),C(1,-1),求这个三角形三边所在直线的方程.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
类型2 直线的截距式方程
【例2】 (1)一条光线从A处射到点B(0,1)后被y轴反射,则反射光线所在直线的方程为(  )
A.y=2x+1       B.y=-2x+1
C.y=x- D.y=-x-
(2)求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距相等的直线l的方程.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 利用截距式求直线方程的注意事项
(1)用截距式求直线方程时,纵截距b和横截距a都必须存在且都不为0.
①若a=0,b≠0,则直线方程为x=0;
②若a≠0,b=0,则直线方程为y=0;
③若a=0,b=0,则直线方程为y=kx(k≠0).
(2)截距相等且不为零,可设x+y=a;
截距相反且不为零,可设x-y=a;
截距相等且均为零,可设y=kx.
[跟进训练]
2.求经过点P(-2,3),且满足下列条件的直线方程:
(1)在x轴、y轴上的截距之和等于6;
(2)在x轴、y轴上的截距分别为a,b,且满足b=2a.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
类型3 直线方程的灵活应用
【例3】 (1)两条直线=1与=1的图形可能是(  )
A    B    C    D
(2)已知直线l过点P(-2,1).
①当直线l与点B(-5,4),C(3,2)的距离相等时,求直线l的方程;
②当直线l与x轴、y轴围成的三角形的面积为时,求直线l的方程.
直线的截距式方程有明显的几何意义,由此思考如何解决与直线在x轴、y轴上的截距有关的问题.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 求直线方程时方程形式的选择技巧
(1)已知一点的坐标,求过该点的直线方程时,通常选用点斜式方程.
(2)已知直线的斜率,通常选用斜截式,再由其他条件确定在y轴上的截距.
(3)已知直线在两坐标轴上的截距时,通常选用截距式方程.
(4)已知直线上两点时,通常选用两点式方程.
[跟进训练]
3.过点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线有________条.
1.(教材P68练习T1改编)过两点(1,2)和(3,4)的直线的方程为(  )
A.=       B.=
C.= D.=
2.已知直角坐标系xOy平面上的直线=1经过第一、第二和第四象限,则a,b满足(  )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
3.在x轴、y轴上的截距分别是2,-3的直线方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=-1
4.已知直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是(  )
A.1 B.-1
C.-2或-1 D.-2或1
5.过点P(1,2)且在两坐标轴上截距的和为0的直线方程为________.
回顾本节知识,自我完成以下问题:
(1)试写出直线的两点式方程.
(2)试写出直线的截距式方程.
(3)如何解决与直线在x轴、y轴上的截距有关的问题?
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