1、32直线的方程32.1直线的点斜式方程目标 1.掌握直线方程的点斜式和斜截式及其适用条件;2.了解直线方程的斜截式与一次函数的关系;3.会求直线的点斜式方程与斜截式方程重点 直线方程的两种形式及应用难点 直线方程的推导及应用知识点一 直线的点斜式方程填一填1已知直线(斜率存在)过两点P(x,y),P0(x0,y0),则直线的斜率k.2已知直线过点P0(x0,y0),且斜率为k,则直线方程是yy0k(xx0)3过定点P(x0,y0),与x轴平行的直线的方程为yy0;与y轴平行的直线的方程为xx0.答一答1方程yy0k(xx0)与方程k等价吗?提示:两个方程不等价,前者是整条直线,后者表示去掉点P
2、(x0,y0)的一条直线2直线l的点斜式方程是y23(x1),则直线l的斜率是(C)A.2B.1C.3D.3知识点二 直线的斜截式方程填一填1已知直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b),则该直线的斜截式方程为ykxb.2b是直线l在y轴上的截距答一答3“截距”与“距离”是否是一回事?提示:不是一回事,如:直线在y轴上的截距并不是距离,而是直线与y轴交点的纵坐标,它是一个数值,可正可负,可为零当截距为非负数时,它等于交点到坐标原点的距离,当截距为负数时,它等于交点到坐标原点距离的相反数4直线的斜截式方程能表示所有直线吗?提示:不能,当直线的斜率不存在时,则不能用斜截式方程表示5直线2x3y
3、10的斜率是,在y轴上的截距是,在x轴上的截距是.解析:将直线方程化为yx得直线的斜率是,在y轴上的截距是,令y0得x,知直线在x轴上的截距是.类型一 直线的点斜式方程 例1(1)已知直线方程y3(x4),则这条直线经过的已知点、倾斜角分别为()A.(4,3),60 B.(3,4),30C.(4,3),30 D.(4,3),60(2)经过点(5,2)且平行于y轴的直线方程为_.(3)直线yx1绕着其上一点P(3,4)逆时针旋转90后得直线l,则直线l的点斜式方程为_解析(1)由直线的点斜式方程易知直线过点(4,3),且斜率为,所以倾斜角为60.(2)直线平行于y轴,直线不存在斜率,方程为x5.
4、(3)直线yx1的斜率k1,所以倾斜角为45.由题意知,直线l的倾斜角为135,所以直线l的斜率ktan1351,又点P(3,4)在直线l上,由点斜式方程知,直线l的方程为y4(x3)答案(1)A(2)x5(3)y4(x3)已知直线上一点的坐标以及直线斜率或已知直线上两点的坐标,均可用直线方程的点斜式表示,直线方程的点斜式,应在直线斜率存在的条件下使用.当直线的斜率不存在时,直线方程为xx0.变式训练1求满足下列条件的直线方程:(1)经过点(2,3),倾斜角是直线yx倾斜角的2倍;(2)经过点P(5,2)与y轴平行;(3)过P(2,3),Q(5,4)两点解:(1)直线yx的斜率为,倾斜角为30
5、.所求直线的倾斜角为60,其斜率为.所求直线方程为y3(x2),即xy230.(2)与y轴平行的直线,其斜率k不存在,不能用点斜式方程表示但直线上点的横坐标均为5,故直线方程可记为x5.(3)过点P(2,3),Q(5,4)两点的直线斜率kPQ1.又直线过点P(2,3),由直线方程的点斜式可得直线方程为y3(x2),即xy10.类型二 直线的斜截式方程 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30,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.解(1)由直线方程的斜截式可知,所求直线方程为y2x5.(2)因为倾斜角30,
6、所以斜率ktan30,由斜截式可得方程为yx2.(3)因为直线的倾斜角为60,所以斜率ktan60.因为直线与y轴的交点到坐标原点的距离为3,所以直线在y轴上的截距b3或b3,故所求直线的方程为yx3或yx3.直线的斜截式方程的求解策略:(1)求直线的斜截式方程只要分别求出直线的斜率和在y轴上的截距,代入方程即可.(2)当斜率和截距未知时,可结合已知条件,先求出斜率和截距,再写出直线的斜截式方程.变式训练2(1)已知直线l的倾斜角为60,在y轴上的截距为2,则直线l的斜截式方程为yx2.解析:由题意知直线l的斜率k,故由直线方程的斜截式可得所求直线方程为yx2.故填yx2.(2)写出斜率为2,
7、在y轴上截距为m的直线方程,当m为何值时,直线过点(1,1)?解:由直线方程的斜截式,得直线方程为y2xm.直线过点(1,1),将x1,y1代入方程y2xm得121m,m1即为所求类型三 直线方程的应用 命题视角1:直线方程与平行、垂直例3当a为何值时,(1)两直线yax2与y(a2)x1互相垂直?(2)两直线yx4a与y(a22)x4互相平行?解(1)设两直线的斜率分别为k1、k2,则k1a,k2a2.因为两直线互相垂直,所以k1k2a(a2)1.解得a1.所以当a1时,两条直线互相垂直(2)设两直线的斜率分别为k3,k4,则k31,k4a22.因为两条直线互相平行,所以解得a1.所以当a1
8、时,两直线互相平行(1)若l1l2(斜率存在),则k1k2,此时两直线与y轴的交点不同,即b1b2;反之当k1k2且b1b2时,l1l2,所以有l1l2k1k2且b1b2.(2)若l1l2(斜率存在),则k1k21;反之当k1k21时,l1l2.所以有l1l2k1k21.变式训练3已知直线l过点A(2,3)(1)若l与直线y2x5平行,求其方程;(2)若l与直线y2x5垂直,求其方程解:(1)法1:因为l与y2x5平行,所以kl2,由直线的点斜式方程,知y32(x2)法2:已知直线方程为y2x5,而l与其平行,所以y2xb,又过点(2,3),所以b1,所以l的方程为y2x1.(2)法1:因为l
9、与y2x5垂直,所以kl,由直线的点斜式方程知y(3)(x2)法2:因为直线y2x5的斜率为2,l与其垂直,所以可设l的方程为yxc,又因为过点(2,3),所以c4,所以l的方程为yx4.命题视角2:“截距”的应用例4已知直线l与直线yx垂直,并且l与两坐标轴围成三角形的面积为24,求直线l的方程分析由题意可求出直线l的斜率,设出直线的斜截式方程,求出直线l在y轴上的截距即可解因为直线l与直线yx垂直,所以设直线l的方程为yxb.令y0,得xb,即直线l在x轴上的截距为b.由题意,得|b|24,所以b236,所以b6,故所求直线l的方程为yx6或yx6.已知直线的斜率常用斜截式,再由其他条件确
10、定在y轴上的截距,同时注意截距与距离的区别.变式训练4求斜率为且与两坐标轴围成的三角形周长为12的直线方程解:设直线方程为yxb.令x0,得yb.令y0,得xb.所以|b|12,|b|b|b|12,b3.故所求直线的方程为yx3或yx3.1已知直线的方程是y2x1,则(C)A.直线经过点(1,2),斜率为1B.直线经过点(2,1),斜率为1C.直线经过点(1,2),斜率为1D.直线经过点(2,1),斜率为1解析:方程可变形为y2(x1),直线过点(1,2),斜率为1.2直线y2(x1)的倾斜角及在y轴上的截距分别为(B)A.60,2 B.120,2C.60,2 D.120,2解析:该直线的斜率
11、为,当x0时,y2,其倾斜角为120,在y轴上的截距为2.3直线ykxb通过第一、三、四象限,则有(B)A.k0,b0 B.k0,b0C.k0 D.k0,b0,b0.4若直线l1:yx与直线l2:y3x1互相平行,则a.解析:由l1l2,3,a.5已知在第一象限的ABC中,A(1,1),B(5,1),且CAB60,CBA45,求边AB,AC和BC所在直线的点斜式方程解:由A(1,1),B(5,1)可知边AB所在直线的斜率为0,故边AB所在直线的方程为y10.由ABx轴,且ABC在第一象限知边AC所在直线的斜率kACtan60,边BC所在直线的斜率kBCtan(18045)1,所以,边AC所在直线的方程为y1(x1),边BC所在直线的方程为y1(x5)本课须掌握的两大问题1求直线的点斜式方程的方法步骤2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ykxb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