2.2 第2课时 直线的两点式方程(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)择性必修 第一册

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2.2 第2课时 直线的两点式方程(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)择性必修 第一册

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第2课时 直线的两点式方程
学习 目标 1. 根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线的两点式方程、截距式方程,注意两种方程的适用范围. 2. 能根据直线的两点式方程、截距式方程求直线方程,并会熟练运用它们解决有关问题.
新知初探基础落实
一、 概念表述
1. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线的方程为=,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.当直线的斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程.若x1=x2,y1≠y2,则直线方程为x-x1=0.若y1=y2,x1≠x2,则直线方程为y-y1=0.
2. 经过两点A(a,0),B(0,b)(a≠0,b≠0)的直线的方程为+=1,我们把它叫做直线的截距式方程,简称截距式.其中a,b为直线在两坐标轴上的截距.
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 不经过原点的直线都可以用方程+=1表示.( × )
(2) 能用两点式方程表示的直线也可以用点斜式方程表示.( √ )
(3) 能用截距式方程表示的直线都能用两点式方程表示.( √ )
(4) 直线y=x在x轴和y轴上的截距均为0.( √ )
典例精讲能力初成
探究1 直线的两点式方程
例1 (教材P63例4补充)已知△ABC的三个顶点是A(-1,0),B(3,-1),C(1,3),求△ABC的三边及AB边上的中线所在直线的方程.
【解答】 由两点式知边AB所在直线的方程为=,即x+4y+1=0.同理,边BC所在直线的方程为=,即2x+y-5=0;边AC所在直线的方程为=,即3x-2y+3=0.综上,直线AB的方程为x+4y+1=0,直线BC的方程为2x+y-5=0,直线AC的方程为3x-2y+3=0.由中点坐标公式,得AB边上的中点D的坐标为,即.因为C,D两点的横坐标相同,所以直线CD的方程为x=1.
探究2 直线的截距式方程
例2 (1) 已知直线l过点P(-6,3),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的3倍,求直线l的方程.
【解答】 ①当直线l在y轴上的截距为零时,直线l过原点,可设直线l的方程为y=kx.因为直线l过点P(-6,3),所以3=-6k,k=-,从而直线l的方程为y=-x,即x+2y=0.②当直线l在y轴上的截距不为零时,由题意可设直线l的方程为+=1.又直线l过点P(-6,3),所以+=1,解得b=1,从而直线l的方程为+y=1,即x+3y-3=0.综上,直线l的方程为x+2y=0或x+3y-3=0.
(2) 已知直线l经过点(7,1),且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线l的方程.
【解答】 当直线l经过原点时,直线l在两坐标轴上的截距均等于0,故直线l的斜率为,所以直线l的方程为y=x,即x-7y=0.当直线l不过原点时,设其方程为+=1.由题意可得a+b=0①.又l经过点(7,1),则+=1②.由①②得a=6,b=-6,则l的方程为+=1,即x-y-6=0.故直线l的方程为x-7y=0或x-y-6=0.
用截距式求直线方程的步骤
(1) 由已知条件确定直线在x轴和y轴上的截距.
(2) 若两截距都为0,则直线过原点,直接写出方程即可;若两截距都不为0,则利用公式+=1可得所求直线方程.
探究3 直线方程的综合应用
例3 (1) 已知直线l过点P(1,2),且与x轴、y轴分别交于点A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),O为坐标原点,则|OA|+2|OB|的最小值为9.
【解析】 因为直线l与x轴、y轴分别交于点A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),所以可设直线的方程为+=1.因为直线l过点P(1,2),所以+=1,且a>0,b>0,从而|OA|+2|OB|=a+2b=(a+2b)=5++≥5+2=9,当且仅当即a=b=3时取等号,故|OA|+2|OB|的最小值为9.
(2) 已知点A(3,0),B(0,4),且动点P(x,y)在线段AB上运动,则( D )
A. xy无最小值,且无最大值
B. xy无最小值,但有最大值3
C. xy有最小值0,但无最大值
D. xy有最小值0,且有最大值3
【解析】 线段AB的方程为+=1(0≤x≤3),于是y=4(0≤x≤3),从而xy=4x=-2+3.当x=∈[0,3]时,xy取得最大值3;当x=0或3时,xy取得最小值0.
随堂内化及时评价
1. 在x轴、y轴上的截距分别为-3,4的直线的方程为( A )
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
2. 已知直线l的两点式方程为=,则( C )
A. 直线l经过点(5,2)
B. 直线l的斜截式方程为x=y-
C. 直线l的倾斜角为锐角
D. 直线l的点斜式方程为y-2=(x-5)
【解析】 由题意,直线l经过两点(8,9),(2,5),故A错误;将两点式方程化为斜截式方程,为y=x+,故B错误;直线l的斜率为>0,所以直线l的倾斜角为锐角,故C正确;因为直线l的斜率为,且过点(2,5),所以直线l的点斜式方程为y-5=(x-2),故D错误.
3. 在同一平面直角坐标系中,两直线-=1与-=1的图象可能是( D )
A B
C D
【解析】 -=1可化为+=1,所以直线-=1在x轴上的截距为m,在y轴上的截距为-n.-=1可化为+=1,所以直线-=1在x轴上的截距为n,在y轴上的截距-m.所以两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距互为相反数.对于A,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距同为正数,不满足题意;对于B,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距同为负数,不满足题意;对于C,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距同为负数,不满足题意;对于D,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距均异号,满足题意.
4. 经过点A(2,5),B(-3,6)的直线在x轴上的截距为27.
【解析】 过点A(2,5),B(-3,6)的直线的方程为=,即x+5y-27=0,也即+=1,所以该直线在x轴上的截距为27.
5. 已知光线从点A(-3,4)射出,到x轴上的点B后,被x轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,6),则BC所在直线的方程为5x-2y+7=0.
【解析】 因为点A(-3,4)关于x轴的对称点A′(-3,-4)在反射光线所在的直线上,所以直线BC的方程为=,即5x-2y+7=0.
配套新练案
一、 单项选择题
1. 直线-+=-1在x轴、y轴上的截距分别为( D )
A. 2,3 B. -2,3
C. -2,-3 D. 2,-3
2. 过点(1,2),(5,3)的直线的方程是( B )
A. = B. =
C. = D. =
3. 过点A(3,-1)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有( B )
A. 2条 B. 3条
C. 4条 D. 无数多条
【解析】 当直线的截距都为零时,满足题意,直线方程为y=-x;当直线的截距不为零时,设直线方程为+=1,所以解得或即直线方程为+=1或+=1.所以满足条件的直线共有3条.
4. 经过点(0,-2),且在两坐标轴上的截距和为2的直线的方程是( D )
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
【解析】 设直线在x轴上的截距为a,由题意知直线在y轴上的截距为-2,所以-2+a=2,解得a=4,故直线的方程为+=1.
二、 多项选择题
5. 下列说法正确的是( CD )
A. 点斜式y-y1=k(x-x1)可以表示任何直线
B. 过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线的方程为=
C. 直线x-2y-4=0与直线2x+y+1=0垂直
D. 直线y=4x-2在y轴上的截距为-2
【解析】 对于A,点斜式y-y1=k(x-x1)不表示与x轴垂直的直线,A错误;对于B,过(x1,y1),(x2,y2)两点,斜率存在且不为零的直线的方程为=,B错误;对于C,直线x-2y-4=0的斜率k1=,直线2x+y+1=0的斜率k2=-2,所以k1k2=-1,故直线x-2y-4=0与直线2x+y+1=0垂直,C正确;对于D,直线y=4x-2在y轴上的截距为-2,D正确.
6. 若△ABC的三个顶点分别为A(0,4),B(-2,6),C(-8,0),下列说法正确的是( BCD )
A. AC边上的中线所在直线的方程为x+y-4=0
B. AC边的垂直平分线的方程为2x+y+6=0
C. AC边上的高所在直线的方程为2x+y-2=0
D. 经过两边AB和AC的中点的直线方程为x-y+6=0
【解析】 对于A,设AC边的中点为D(x,y),由中点坐标公式可得x=-4,y=2,所以直线BD的两点式方程为=,即2x-y+10=0.对于B,由直线AC的斜率kAC==,得AC边的垂直平分线的斜率k=-2.又AC的中点为D(-4,2),所以AC边的垂直平分线的方程为y-2=-2(x+4),即2x+y+6=0.对于C,AC边上的高所在直线的斜率为-2,且过点B(-2,6),所以其点斜式方程为y-6=-2(x+2),即2x+y-2=0.对于D,AB的中点为M(-1,5),AC的中点为D(-4,2),所以直线DM的方程为=,即x-y+6=0.
三、 填空题
7. 已知△ABC的三个顶点分别为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB的中点,N为AC的中点,那么直线MN的方程为2x+y-8=0.
【解析】 由题意,并结合中点坐标公式可得M(2,4),N(3,2),由两点式可得直线MN的方程为=,化简可得2x+y-8=0.
8. 已知直线l过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A,B两点,若P恰为AB的中点,则直线l的方程为3x-2y+12=0.
【解析】 设A(x,0),B(0,y).因为P恰为AB的中点,所以=-2,=3,解得x=-4,y=6,从而A,B两点的坐标分别为(-4,0),(0,6).由截距式得直线l的方程为+=1,即3x-2y+12=0.
四、 解答题
9. 已知△ABC的三个顶点分别为A(-3,0),B(2,1),C(-2,3).
(1) 求边AC所在直线的方程;
【解答】 因为A(-3,0),C(-2,3),所以边AC所在直线的方程为=,即3x-y+9=0.
(2) 求BC边上的中线AD所在直线的方程;
【解答】 BC边上的中点为D(0,2),故BC边上的中线AD所在直线的方程为+=1,即2x-3y+6=0.
(3) 求BC边上的高AE所在直线的方程.
【解答】 直线BC的斜率kBC==-,所以BC边上的高AE的斜率kAE=2,故BC边上的高AE所在直线的方程为y=2(x+3),即2x-y+6=0.
10. 已知直线l过点P(4,1).
(1) 若点Q(-1,6)在直线l上,求直线l的方程;
【解答】 直线l的方程为=,化简得x+y-5=0.
(2) 若直线l在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍,求直线l的方程.
【解答】 当直线l经过原点时,直线l的方程为x-4y=0;当直线l不过原点时,设直线l的方程为+=1,由直线l过点P(4,1),得+=1,解得a=,故直线l的方程为2x+y-9=0.综上,直线l的方程为x-4y=0或2x+y-9=0.
11. (教材P102第9题改编)设aA. f(c)= B. f(c)=
C. f(c)=f(a)+[f(b)-f(a)] D. f(c)=f(a)-[f(b)-f(a)]
【解析】 由题意可得A(a,f(a)),B(b,f(b)),则过点A,B的直线的方程为=,从而可得f(c)=f(a)+[f(b)-f(a)]. 
12. 在平面直角坐标系中,过点P(3,1)作直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A,B.
(第12题)
(1) 若=,求直线l的截距式方程;
【解答】 设A(a,0),B(0,b),其中a>0,b>0.因为=,所以(3-a,1)=(-3,b-1),即解得所以直线l的截距式方程为+=1.
(2) 求·取得最小值时直线l的方程.
【解答】 因为A,P,B三点共线,所以=,整理得+=1,从而·=(3-a,1)·(-3,b-1)=3a+b-10=(3a+b)·-10=+≥2=6,当且仅当=,即a=b=4时等号成立.因此,当·取得最小值时,直线l的方程为+=1,即x+y-4=0.第2课时 直线的两点式方程
学习 目标 1. 根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线的两点式方程、截距式方程,注意两种方程的适用范围. 2. 能根据直线的两点式方程、截距式方程求直线方程,并会熟练运用它们解决有关问题.
新知初探基础落实
一、 概念表述
1. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线的方程为 = ,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.当直线的斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程.若x1=x2,y1≠y2,则直线方程为 .若y1=y2,x1≠x2,则直线方程为 .
2. 经过两点A(a,0),B(0,b)(a≠0,b≠0)的直线的方程为 ,我们把它叫做直线的 方程,简称 .其中a,b为直线在两坐标轴上的截距.
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 不经过原点的直线都可以用方程+=1表示.(   )
(2) 能用两点式方程表示的直线也可以用点斜式方程表示.(   )
(3) 能用截距式方程表示的直线都能用两点式方程表示.(   )
(4) 直线y=x在x轴和y轴上的截距均为0.(   )
典例精讲能力初成
探究1 直线的两点式方程
例1 (教材P63例4补充)已知△ABC的三个顶点是A(-1,0),B(3,-1),C(1,3),求△ABC的三边及AB边上的中线所在直线的方程.
探究2 直线的截距式方程
例2 (1) 已知直线l过点P(-6,3),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的3倍,求直线l的方程.
(2) 已知直线l经过点(7,1),且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线l的方程.
用截距式求直线方程的步骤
(1) 由已知条件确定直线在x轴和y轴上的截距.
(2) 若两截距都为0,则直线过原点,直接写出方程即可;若两截距都不为0,则利用公式+=1可得所求直线方程.
探究3 直线方程的综合应用
例3 (1) 已知直线l过点P(1,2),且与x轴、y轴分别交于点A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),O为坐标原点,则|OA|+2|OB|的最小值为 .
(2) 已知点A(3,0),B(0,4),且动点P(x,y)在线段AB上运动,则(   )
A. xy无最小值,且无最大值
B. xy无最小值,但有最大值3
C. xy有最小值0,但无最大值
D. xy有最小值0,且有最大值3
随堂内化及时评价
1. 在x轴、y轴上的截距分别为-3,4的直线的方程为(   )
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
2. 已知直线l的两点式方程为=,则(   )
A. 直线l经过点(5,2)
B. 直线l的斜截式方程为x=y-
C. 直线l的倾斜角为锐角
D. 直线l的点斜式方程为y-2=(x-5)
在同一平面直角坐标系中,两直线-=1与-=1的图象可能是(  )
A B
C D
4. 经过点A(2,5),B(-3,6)的直线在x轴上的截距为 .
5. 已知光线从点A(-3,4)射出,到x轴上的点B后,被x轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,6),则BC所在直线的方程为 .
配套新练案
一、 单项选择题
1. 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
2. 过点(1,2),(5,3)的直线的方程是(   )
A. = B. =
C. = D. =
3. 过点A(3,-1)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有(   )
A. 2条 B. 3条
C. 4条 D. 无数多条
4. 经过点(0,-2),且在两坐标轴上的截距和为2的直线的方程是(   )
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
二、 多项选择题
5. 下列说法正确的是(   )
A. 点斜式y-y1=k(x-x1)可以表示任何直线
B. 过(x1,y1),(x2,y2)两点的直线的方程为=
C. 直线x-2y-4=0与直线2x+y+1=0垂直
D. 直线y=4x-2在y轴上的截距为-2
6. 若△ABC的三个顶点分别为A(0,4),B(-2,6),C(-8,0),下列说法正确的是(   )
A. AC边上的中线所在直线的方程为x+y-4=0
B. AC边的垂直平分线的方程为2x+y+6=0
C. AC边上的高所在直线的方程为2x+y-2=0
D. 经过两边AB和AC的中点的直线方程为x-y+6=0
三、 填空题
7. 已知△ABC的三个顶点分别为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB的中点,N为AC的中点,那么直线MN的方程为 .
8. 已知直线l过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A,B两点,若P恰为AB的中点,则直线l的方程为 .
四、 解答题
9. 已知△ABC的三个顶点分别为A(-3,0),B(2,1),C(-2,3).
(1) 求边AC所在直线的方程;
(2) 求BC边上的中线AD所在直线的方程;
(3) 求BC边上的高AE所在直线的方程.
10. 已知直线l过点P(4,1).
(1) 若点Q(-1,6)在直线l上,求直线l的方程;
(2) 若直线l在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍,求直线l的方程.
11. (教材P102第9题改编)设aA. f(c)= B. f(c)=
C. f(c)=f(a)+[f(b)-f(a)] D. f(c)=f(a)-[f(b)-f(a)]
12. 在平面直角坐标系中,过点P(3,1)作直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A,B.
(第12题)
(1) 若=,求直线l的截距式方程;
(2) 求·取得最小值时直线l的方程.(共40张PPT)
第二章 直线和圆的方程
2.2 直线的方程
第2课时 直线的两点式方程
学习 目标 1. 根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线的两点式方程、截距式方程,注意两种方程的适用范围.
2. 能根据直线的两点式方程、截距式方程求直线方程,并会熟练运用它们解决有关问题.
新知初探 基础落实
一、 概念表述
1. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)的直线的方程为
_______________,我们把它叫做直线的两点式方程,简称两点式.当直线的斜率不存在(x1=x2)或斜率为0(y1=y2)时,不能用两点式方程.若x1=x2,y1≠y2,则直线方程为___________.若y1=y2,x1≠x2,则直线方程为___________.
2. 经过两点A(a,0),B(0,b)(a≠0,b≠0)的直线的方程为____________,我们把它叫做直线的_________方程,简称_________.其中a,b为直线在两坐标轴上的截距.
x-x1=0
y-y1=0
截距式
截距式
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(2) 能用两点式方程表示的直线也可以用点斜式方程表示. (  )
(3) 能用截距式方程表示的直线都能用两点式方程表示. (  )
(4) 直线y=x在x轴和y轴上的截距均为0. (  )
×



典例精讲 能力初成
   (教材P63例4补充)已知△ABC的三个顶点是A(-1,0),B(3,-1),C(1,3),求△ABC的三边及AB边上的中线所在直线的方程.
1
直线的两点式方程
【解答】
探究
1
   (1) 已知直线l过点P(-6,3),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的3倍,求直线l的方程.
2
直线的截距式方程
【解答】
探究
2
(2) 已知直线l经过点(7,1),且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线l的方程.
【解答】
用截距式求直线方程的步骤
(1) 由已知条件确定直线在x轴和y轴上的截距.
   (1) 已知直线l过点P(1,2),且与x轴、y轴分别交于点A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),O为坐标原点,则|OA|+2|OB|的最小值为____.
3
直线方程的综合应用
【解析】
探究
3
9
(2) 已知点A(3,0),B(0,4),且动点P(x,y)在线段AB上运动,则 (  )
A. xy无最小值,且无最大值 B. xy无最小值,但有最大值3
C. xy有最小值0,但无最大值 D. xy有最小值0,且有最大值3
【解析】
D
随堂内化 及时评价
1. 在x轴、y轴上的截距分别为-3,4的直线的方程为 (  )
A
【解析】
由题意,直线l经过两点(8,9),(2,5),故A错误;
【答案】C
【解析】
对于A,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距同为正数,不满足题意;
对于B,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距同为负数,不满足题意;
对于C,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距同为负数,不满足题意;
对于D,两直线中一直线在x轴上的截距与另一直线在y轴上的截距均异号,满足题意.
【答案】D
【解析】
4. 经过点A(2,5),B(-3,6)的直线在x轴上的截距为_____.
27
【解析】
5. 已知光线从点A(-3,4)射出,到x轴上的点B后,被x轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,6),则BC所在直线的方程为_______________.
5x-2y+7=0
配套新练案
D
B
3. 过点A(3,-1)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有 (  )
A. 2条 B. 3条 C. 4条 D. 无数多条
B
【解析】
4. 经过点(0,-2),且在两坐标轴上的截距和为2的直线的方程是 (  )
D
【解析】
【解析】
对于A,点斜式y-y1=k(x-x1)不表示与x轴垂直的直线,A错误;
对于D,直线y=4x-2在y轴上的截距为-2,D正确.
【答案】CD
6. 若△ABC的三个顶点分别为A(0,4),B(-2,6),C(-8,0),下列说法正确的是
(  )
A. AC边上的中线所在直线的方程为x+y-4=0
B. AC边的垂直平分线的方程为2x+y+6=0
C. AC边上的高所在直线的方程为2x+y-2=0
D. 经过两边AB和AC的中点的直线方程为x-y+6=0
【解析】
对于C,AC边上的高所在直线的斜率为-2,且过点B(-2,6),所以其点斜式方程为y-6=-2(x+2),即2x+y-2=0.
【答案】BCD
三、 填空题
7. 已知△ABC的三个顶点分别为A(1,2),B(3,6),C(5,2),M为AB的中点,N为AC的中点,那么直线MN的方程为______________.
【解析】
2x+y-8=0
8. 已知直线l过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于A,B两点,若P恰为AB的中点,则直线l的方程为________________.
【解析】
3x-2y+12=0
四、 解答题
9. 已知△ABC的三个顶点分别为A(-3,0),B(2,1),C(-2,3).
(1) 求边AC所在直线的方程;
【解答】
(2) 求BC边上的中线AD所在直线的方程;
【解答】
(3) 求BC边上的高AE所在直线的方程.
【解答】
10. 已知直线l过点P(4,1).
(1) 若点Q(-1,6)在直线l上,求直线l的方程;
【解答】
(2) 若直线l在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍,求直线l的方程.
【解答】
当直线l经过原点时,直线l的方程为x-4y=0;
11. (教材P102第9题改编)设a【解析】
【答案】C
12. 在平面直角坐标系中,过点P(3,1)作直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A,B.
【解答】
【解答】

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