1、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,并使区商业中心O到A、B两处的距离之和最
2、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x1x2,y1y2斜率存在且不为01.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_xy20过A(3,1),B(2,0)两点的直线方程为,整理得xy20.知识点2直线的截距式方程(1)直线在x轴上的截距把直线l与x轴的交点(a,0)的横坐标a叫做直线在x轴上的截距(2)直线的截距式方程名称已知条件示意图方程使用范
3、围截距式在x,y轴上的截距分别为a,b1a0,b02.一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直线的斜截式方程为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】(对接教材P63例题)(1)过点(1,1)和(3,9)的直线在x轴上的截距是()ABCD2(2)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(
4、1,1)和(3,9)的直线方程为,即2xy30.令y0,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3x8y150,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2x5y100,这就是AC所在直线的方程直线BC过B(3,3),C(0,2)两点,斜率k,由点斜式得y2(x0),整理得5x3y60,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y2x,即7x2y40.利用两点式求直线方程的步骤(1)首
5、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4x3y50,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x1.直线BC平行于x轴,故BC边所在直线的方程为y1. 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()Ay2x1By2x1CyxDyx(2)
6、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y2x1,故选B(2)解当直线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yx,即3x4y0.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a1.此时直线l的方程为xy10.综上知,所求直线l的方程为3x4y0或xy10.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,纵截距和横截距都
7、必须存在且都不为0.若a0,b0,则直线方程为x0;若a0,b0,则直线方程为y0;若a0,b0,则直线方程为ykx(k0)(2)截距相等且不为零,可设xya;截距相反且不为零,可设xya;截距相等且均为零,可设ykx.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b2a.解(1)设直线方程为1,因为直线过点P(2,3),所以1,整理得a2a120,解得a3或4.于是所求直线方程为1或1.即3xy90或x2y40.(2)当a0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
8、2xy10.当a0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yx.即3x2y0.综上可知,所求直线方程为2xy10或3x2y0. 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()ABCD(2)已知直线l过点P(2,1)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,由此可知两直线在x轴,y轴上的截距互为相反数,结合图形知选B(2)解()当直线lBC时
9、,klkBC.所以直线l的方程为y1(x2),即x4y20.()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y1(x2),即2xy50.综上可知,直线l的方程为x4y20或2xy50.设直线l的方程为1.则解得或所以直线l的方程为xy10或x4y20.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已知A(2,0),P(1,3),B(5,0)(1
10、)求过点B且与直线AP垂直的直线方程(2)经过点P的直线l把PAB的面积分割成34两部分,求直线l的方程解(1)A(2,0),P(1,3)kAP1,过点B(5,0)且与直线AP垂直的直线方程为y(x5),即xy50.(2)设直线l与x轴相交于点M(x,0),经过点P的直线l把PAB的面积分割成34两部分,或.或,解得x1或x2.M(1,0)或M(2,0),直线l的方程为x1或3xy60.1过两点(1,2)和(3,4)的直线的方程为()ABCDC由直线的两点式方程知,选C2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()Aa0,b0Ba0,b0Ca0Da0,b0,b0
11、,故选A3在x轴,y轴上的截距分别是2,3的直线方程为()A1B1C1D1B直线的截距式方程为1,即1,故选B4已知直线l:axy2a0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是()A1B1C2或1D2或1D由题意知a0,令x0,得ya2,令y0,得x1,由已知得a21,即a2a20,解得a1或a2,故选D5过点P(1,2)且在两坐标轴上截距的和为0的直线方程为_2xy0或xy10当直线过原点时,得直线方程为2xy0.当在坐标轴上的截距不为零时,可设直线方程为1,将x1,y2代入方程可得a1,得直线方程为xy10.直线方程为2xy0或xy10.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.(2)试写出直线的截距式方程提示1.(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