【文档说明】高中数学人教版必修2教案:3.2.1直线的点斜式方程 (系列二)含答案【高考】.doc,共(12)页,1.971 MB,由小赞的店铺上传
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13.2.1直线的点斜式方程●三维目标1.知识与技能(1)理解直线方程的点斜式、斜截式的形式特点和适用范围.(2)能正确利用直线的点斜式、斜截式公式求直线方程.(3)体会直线的斜截式方程与一次函数的关系.2.过程与方法(1)在已知直角坐标系内确定一条直线的几何要素——直线上的一点和直线的倾斜角的
基础上,通过师生探讨,得出直线的点斜式方程.(2)学生通过对比,理解“截距”与“距离”的区别.3.情感、态度与价值观通过让学生体会直线的斜截式方程与一次函数的关系,进一步培养学生数形结合的思想,渗透数学中普遍存在相互联系、相互转化等观点,使学生能用联系的观点看问题.●重点难点重点
:直线的点斜式方程和斜截式方程.难点:直线的点斜式方程和斜截式方程的应用.重难点突破:以“直角坐标系内确定一条直线的几何要素”为切入点,先由学生自主导出“过某一定点的直线方程”,再通过组内分析、交流,找出所求方程的差异,明其原因,最终达成共识,
得出直线的点斜式的形式及适用前提,最后通过题组训练,采用师生互动、讲练结合的方式,引出斜截式方程,并通过多媒体演示“截距”与“距离”的异同,化解难点.●教学建议解析几何的实质是“用代数的知识来研究几何问题”,而直线方程
恰恰体现了这种思想.由于直线的点斜式方程是推导其他直线方程的基础,在直线方程中占有重要地位.故本节课易采用“启发式”的教学方法,从学生原有的知识和能力出发,寻找过某一定点的直线方程的求解方法.鉴于学生在“数”和“形”之间转换的难度,教师可引导学生通过合作、
交流等方式,对难点予以突破;可通过多媒体直观演示,让学生明确点斜式方程和斜截式方2程的适用条件.对于斜截式方程,明确以下三点:(1)它是点斜式方程的特殊形式;(2)讲清“截距”的概念;(3)了解其与一次函数的关系,其他问题不必扩充太多.由于点斜式方
程是学习其他方程的前提,故教师可适当的补充教学案例,让学生在训练中进一步感知解析法的思想.●教学流程创设问题情境,引出问题:过某一定点的直线方程,如何求解?⇒通过引导学生回忆直线的斜率公式,找出求“过某一定点的直线方程”的方法.⇒通过引导学生回答所提问题理解直线的点斜式方程
及斜截式方程的适用条件.⇒通过例1及其变式训练,使学生掌握直线的点斜式方程的求法.⇒通过例2及其变式训练,使学生掌握直线的斜截式方程的求法.⇒课标解读1.了解直线方程的点斜式的推导过程.(难点)2.掌握直线方程的点斜式并会应用.(重点)
3.掌握直线方程的斜截式,了解截距的概念.(重点、易错点)直线的点斜式方程【问题导思】1.已知直线l经过点P0(x0,y0),且斜率为k,设点P(x,y)是直线l上不同于点P0的任意一点,那么x,y应满足什么关系?【提示】y-y0=k(x-x0).2.经过点P0(x0,y0)且斜率不存在的直
线l如何表示?【提示】x=x0.方程y-y0=k(x-x0)由直线上一定点P0(x0,y0)及斜率k确定,我们把这个方程称为直线的点斜式方程,简称点斜式,适用于斜率存在的直线.直线的斜截式方程【问题导思】3经过定点(0,b)且斜率为k的直线l的方程如何表示?【提示
】y=kx+b.1.直线l在y轴上的截距直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标b称为直线在y轴上的截距.2.直线的斜截式方程方程y=kx+b由直线的斜率k和它在y轴上的截距b确定,我们称这个方程为直线的斜截式方程,简称为斜截式.适用范围是
斜率存在的直线.直线的点斜式方程根据下列条件,求直线的方程(1)经过点A(2,5),斜率是4;(2)经过点B(2,3),倾斜角是45°;(3)经过点C(-1,-1),与x轴平行;(4)经过点D(1,1),与x轴垂直.【思路探究】注意斜率是否存在.若存在
,方程为y-y0=k(x-x0);若不存在,方程为x=x0.【自主解答】(1)由点斜式方程可知,所求直线的方程为y-5=4(x-2),即4x-y-3=0.(2)∵直线的倾斜角为45°,∴此直线的斜率k=tan45°=1,∴直线的点斜式方程为y-3=x-2,即x-y
+1=0.(3)∵直线与x轴平行,∴倾斜角为0°,斜率k=0,∴直线方程为y+1=0×(x+1),即y=-1.(4)∵直线与x轴垂直,斜率不存在,故不能用点斜式表示这条直线的方程,由于直线所有点的横坐标都是1,故这条直线方程为x=1.求直线的点斜式方程,步骤如下:4根据条件写出下列
各题中的直线方程.(1)经过点A(1,2),斜率为2;(2)经过点B(-1,4),倾斜角为135°;(3)经过点C(4,2),倾斜角为90°;(4)经过坐标原点,倾斜角为60°.【解】(1)由直线方程的点斜式可得,所求直线的方程为y-2=2(x-1),即2x-
y=0.(2)由题意可知,直线的斜率k=tan135°=-1,所以直线的点斜式方程为y-4=-(x+1),即x+y-3=0.(3)由题意可知,直线的斜率不存在,且直线经过点C(4,2),所以直线的方程为x=4.(4)由题意可知,直
线的斜率k=tan60°=3,所以直线的点斜式方程为y=3x.直线的斜截式方程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.【思路探究】确定直
线的斜率k―→确定直线在y轴上的截距b―→得方程y=kx+b【自主解答】(1)由直线方程的斜截式方程可知,所求直线方程为y=2x+5.(2)∵倾斜角α=150°,∴斜率k=tan150°=-33.由斜截式可得方
程为y=-33x-2.(3)∵直线的倾斜角为60°,∴其斜率k=tan60°=3,5∵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=3x+3或y=3x-3.1.本题(3)在求解过程中,常因混淆截距与距离的概念,而漏掉解“y=3x
-3”.2.截距是直线与x轴(或y轴)交点的横(或纵)坐标,它是个数值,可正、可负、可为零.直线l与直线l1:y=2x+6在y轴上有相同的截距,且l的斜率与l1的斜率互为相反数,求直线l的方程.【解】由直线l1的方程可知它的斜率为2,它在y轴上的截距为6,所以直线l的斜率
为-2,在y轴上的截距为6.由斜截式可得直线l的方程为y=-2x+6.平行与垂直的应用当a为何值时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2(1)平行?(2)垂直?【思路探究】已知两直线的方程,且方程中含有
参数,可利用l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2,;l1⊥l2⇔k1·k2=-1求解.【自主解答】(1)要使l1∥l2,则需满足{a2-2=-1,2a≠2,解得a=-1.故当a=-1时,直线l1与直线l2平行.(2)要使
l1⊥l2,则需满足(a2-2)×(-1)=-1,∴a=±3.故当a=±3时,直线l1与直线l2垂直.已知直线l1:y=k1x+b1与直线l2:y=k2x+b2.(1)若l1∥l2,则k1=k2,此时两直线与y轴的交点不同,即b1≠b
2;反之k1=k2且b1≠b2时,l1∥l2.所以有l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2.(2)若l1⊥l2,则k1·k2=-1;反之k1·k2=-1时,l1⊥l2.所以有l1⊥l2⇔k1·k2=-1.6(1)已知直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a=_
_______;(2)若直线l1∶y=-2ax-1a与直线l2∶y=3x-1互相平行,则a=________.【解析】(1)由题意可知a·(a+2)=-1,解得a=-1.(2)由题意可知-2a=3,-1a≠-1,解得a=-23.【答案】(1)-1(2)-23误把“截距”当
“距离”致误已知斜率为-43的直线l,与两坐标轴围成的三角形面积为6,求l的方程.【错解】设l:y=-43x+b,令x=0得y=b;令y=0得x=34b,由题意得12·b·(34b)=6,∵b>0,∴b=4,∴直线l的方程为y=-43x+4.【错因分析】上述解法的错误主要在于“误把直线在两轴上的
截距当作距离”.【防范措施】直线在两轴上的截距是直线与坐标轴交点的横、纵坐标,而不是距离,因此本题在先求得截距后,应对截距取绝对值再建立面积表达式.【正解】设l:y=-43x+b,令x=0得y=b;令y=0得x=34b,由题意
得12·|b|·|34b|=6,∴b2=16,∴b=±4.故直线l的方程为y=-43x±4.71.建立点斜式方程的依据是:直线上任一点与这条直线上一个定点的连线的斜率相同,故有y-y1x-x1=k,此式是不含点P1(x1,y1)的两条反向射线的方程,必须化为y-y1=k(x-x1)才是整条直线
的方程.当直线的斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为x=x1.2.斜截式方程可看作点斜式的特殊情况,表示过(0,b)点、斜率为k的直线y-b=k(x-0),即y=kx+b,其特征是方程等号的一端只是一个y,其系数是1;等号的另一端是x的一次式,而不一定是x的一次函数.如y=c是直线
的斜截式方程,而2y=3x+4不是直线的斜截式方程.1.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【解析】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
.【答案】D2.直线l过点A(-1,2),斜率为3,则直线l的点斜式方程为()A.y+1=3(x-2)B.y-2=-3(x+1)C.y+2=3(x-1)D.y-2=3(x+1)8【解析】过点(x0,y0),斜率为k的直线的点斜式方程为y-y0=k(
x-x0).【答案】D3.已知直线l的点斜式方程为y-1=x-1,那么直线l的斜率为________,倾斜角为________,在y轴上的截距为________.【解析】直线y-1=x-1的斜率为1,由tan45°=1可知,倾斜角为45°;令x=0得y=0,故在y轴上的截距为0.【答案】145
°04.(1)求经过点(1,1)且与直线y=2x+7平行的直线方程;(2)求经过点(-1,1)且与直线y=-2x+7垂直的直线方程.【解】(1)由y=2x+7得其斜率k1=2,∵所求直线与已知直线平行,设其斜率为k2,∴k2=k1=2,∴所求直线
方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.(2)由y=-2x+7得其斜率k1=-2,∵所求直线与已知直线垂直,设其斜率为k2,∴k1·k2=-1,∴k2=12,∴所求直线为y-1=12(x+1),即x-2y+3=0.一、选择题1.已知直线的方程是
y+2=-x-1,则()A.直线经过点(-1,2),斜率为-1B.直线经过点(-1,2),斜率为1C.直线经过点(-1,-2),斜率为-1D.直线经过点(-1,-2),斜率为1【解析】结合直线的点斜式方程y-y0=k(x-x0)得C选项正确.【答案】C2.已知两条直线y=ax-2和y=(2
-a)x+1互相平行,则a等于()A.2B.1C.0D.-1【解析】由a=2-a,得a=1.9【答案】B3.下面四个直线方程中,可以看作是直线的斜截式方程是()A.x=3B.y=-5C.2y=xD.x=4y-1【解析】直线方程的斜截式y=kx
+b,等号左边为y,其系数为1,右边x的系数为斜率k,b为直线在y轴上的截距,当k=0,b=-5时,即为y=-5,即B项的方程可看成直线的斜截式方程.【答案】B4.(2013·临沂高一检测)过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是()A.x-2y-1=0B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0D.x+2y-1=0【解析】直线x-2y-2=0的斜率为12,又所求直线过点(1,0),故由点斜式方程可得,所求直线方程为y=12(x-1),即x-2y-1=0.【答案】A5.与直线y=2x+1
垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程是()A.y=12x+4B.y=2x+4C.y=-2x+4D.y=-12x+4【解析】直线y=2x+1的斜率为2,∴与其垂直的直线的斜率是-12,∴直线的斜截式方程为y=-12x+4,故选D.【答案】D二、填空题
6.经过点(1,0)且与x轴垂直的直线方程为________.【解析】如图,所求直线的方程为x=1.10【答案】x=17.斜率与直线y=32x的斜率相等,且过点(-4,3)的直线的点斜式方程是________.【解析】直线y=32x的斜率为32
,又所求直线过点(-4,3),故由点斜式得y-3=32(x+4).【答案】y-3=32(x+4)8.(2013·浏阳高一检测)已知直线l的倾斜角为120°,在y轴上的截距为-2,则直线l的斜截式方程为________.【解析】由题意可知直线l的斜率k=tan12
0°=-3,又l在y轴上的截距为-2,故l的斜截式方程为y=-3x-2.【答案】y=-3x-2三、解答题9.求倾斜角是直线y=-3x+1的倾斜角的14,且分别满足下列条件的直线方程.(1)经过点(3,-1);(2)在y轴上的截距是-5.【解
】∵直线y=-3x+1的斜率k=-3,∴其倾斜角α=120°,由题意,得所求直线的倾斜角α1=14α=30°,故所求直线的斜率k1=tan30°=33,(1)∵所求直线经过点(3,-1),斜率为33,∴所求直线方程是y+1=33(x-3).(2)∵所求直线的斜率是33,在y轴上
的截距为-5,∴所求直线的方程为y=33x-5.10.当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3(1)平行?(2)垂直?11【解】由题意可知,kl1=2a-1,kl2=4.(1)若l1∥l2,则kl1=kl2,即2a-1=4,解得a=52.故当a=
52时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3平行.(2)若l1⊥l2,则4(2a-1)=-1,解得a=38.故当a=38时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直.11.已知直线l的斜率为-1,且
它与两坐标轴围成的三角形的面积为12,求直线l的方程.【解】设直线l的方程为y=-x+b,O为坐标原点,则它与两个坐标轴的交点为A(b,0)和B(0,b),所以直角三角形OAB的两个直角边长都为|b|,故其面积为12b2,由12b2=12,解
得b=±1,∴所求直线的方程为y=-x+1或y=-x-1.已知直线l经过点P(-1,-2),在y轴上的截距的取值范围为[2,6],求此直线斜率的取值范围.【思路探究】解答本题可先写出点斜式方程,再化为斜截式方程,求出直线在y轴上的截距,最后解不等式求斜率的取值范围.也可设出直线l的
斜截式方程,再将点P坐标代入,找到斜率与在y轴上截距的关系,从而求出斜率的范围.【自主解答】法一:设直线l的斜率为k,由于这条直线过点P(-1,-2),∴它的点斜式方程是y-(-2)=k[x-(-1)],可化为斜截式方程是y=kx+k-2,∴直线l在y轴上的截距为k-2.由已知得2≤k-2≤
6,∴4≤k≤8.12∴直线l斜率的取值范围为[4,8].法二:设直线l的斜截式方程为y=kx+b,由于点P(-1,-2)在直线l上,∴-2=k(-1)+b,即k=b+2.又∵b∈[2,6],所以k∈[4,
8].∴直线l的斜率的取值范围为[4,8].1.点斜式方程y-y0=k(x-x0)可表示过点P(x0,y0)(x=x0除外)的所有直线.2.斜截式方程y=kx+b可表示斜率为k的所有直线.3.待定系数法在求直线方程问题中应用很广.已知直线过定点设点斜式,已知斜率或在y轴上
的截距设斜截式是常见的方法.已知直线l过点P(-2,0),直线l与坐标轴围成的三角形的面积为10,求直线l的方程.【解】设直线l在y轴上的截距为b,则由已知得12×|-2|×|b|=10,b=±10.①当b=10时,直线过点(-
2,0),(0,10),斜率k=10-00--2=5.∴直线的斜截式方程为y=5x+10.②当b=-10时,直线过点(-2,0),(0,-10),斜率k=-10-00--2=-5.∴直线的斜截式方程为y=-5x-10.综合①②可知直线l的方程为y=5x+10或y=-5x-
10.