第三章3.23.2.1理解教材新知把握热点考向应用创新演练考点一考点二考点三
斜拉桥又称斜张桥,桥身简约刚毅,力感十足.若以桥面所在直线为x轴,桥塔所在直线为y轴建立平面直角坐标系,那么斜拉索可看成过桥塔上同一点的直线.
问题1:已知某一斜拉索过桥塔上一点B,那么该斜拉索位置确定吗?提示:不确定.从一点可引出多条斜拉索.问题2:若某条斜拉索过点B(0,b),斜率为k,则该斜拉索所在直线上的点P(x,y)满足什么条件?问题3:可以写出问题2中的直线方程吗?提示:可以.方程为y-b=kx.
1.直线的点斜式方程(1)定义:如图所示,直线l过定点P(x0,y0),斜率为k,则把方程叫做直线l的点斜式方程,简称点斜式.y-y0=k(x-x0)
(2)说明:如图所示,过定点P(x0,y0),倾斜角是90°的直线没有点斜式,其方程为x-x0=0,或.x=x0
2.直线的斜截式方程(1)定义:如图所示,直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b),则方程叫做直线l的斜截式方程,简称斜截式.y=kx+b
(2)说明:一条直线与y轴的交点(0,b)的纵坐标b叫做直线在y轴上的.倾斜角是的直线没有斜截式方程.截距直角
1.直线的点斜式方程的前提条件是(1)已知一点P(x0,y0)和斜率k;(2)斜率必须存在,只有这两个条件都具备才可以写出点斜式方程.
2.斜截式与一次函数的解析式相同,都是y=kx+b的形式,但有区别,当k≠0时,y=kx+b即为一次函数;当k=0,y=b时,不是一次函数,一次函数y=kx+b(k≠0)必是一条直线的斜截式方程.
[例1]已知直线l过点A(2,-3).(1)若l与过点(-4,4)和(-3,2)的直线l′平行,求其方程;(2)若l与过点(-4,4)和(-3,2)的直线l′垂直,求其方程.[思路点拨]首先由斜率公式求出直线l′的斜率,再由直线平行与垂直的条件求出直线l的斜率,最后由点斜式写出直线方程.
[一点通]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x=x0.
1.直线l的点斜式方程是y-2=3(x+1),则直线l的斜率是()A.2B.-1C.3D.-3答案:C
2.写出下列直线的点斜式方程:(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.
解:(1)由点斜式方程可知,所求直线的点斜式方程为y-5=4(x-2).(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.(3)∵直线与x轴平行,∴倾斜角为0°,斜率k=0.∴直线的点斜式方程为y+1=0×(x+1),即y=-1.
[例2]已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.[思路点拨]由直线l1的方程确定l的斜率,由l2的方程确定l在y轴上的截距.
[精解详析]由斜截式方程知直线l1的斜率k1=-2,又∵l∥l1,∴l的斜率k=k1=-2.由题意知l2在y轴上的截距为-2,∴l在y轴上的截距b=-2,由斜截式可得直线l的方程为y=-2x-2.
[一点通](1)斜截式方程的应用前提是直线的斜率存在.当b=0时,y=kx表示过原点的直线;当k=0时,y=b表示与x轴平行(或重合)的直线.(2)截距不同于日常生活中的距离,截距是一个点的横(纵)坐标,是一个实数,可以是正数,也可以是负数或零,而距离是一个非负数.
3.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________.
4.直线l的方程为y-a=(a-1)(x+2),若直线l在y轴上的截距为6,则a=________.
5.写出下列直线的斜截式方程:(1)斜率是2,在y轴上的截距是-3;(2)倾斜角是60°,在y轴上的截距是6;(3)倾斜角是30°,在y轴上的截距是0.
[例3](12分)直线l过定点A(-2,3),且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的方程.[思路点拨]本题可设出直线l的斜率为k,得出其点斜式方程.分别令x=0,y=0求出直线在x轴、y轴的截距,利用其面积为4进行求解.
7.光线自点M(2,3)射到y轴的点N(0,1)后被y轴反射,其反射光线过点(2,-1),求反射光线所在的方程.
(1)利用点斜式求直线方程的步骤是:①判断斜率k是否存在,并求出存在时的斜率;②在直线上找一点,并求出其坐标;③代入点斜式方程.(2)当直线过点(0,b)时,方程为y=kx+b,即为直线的斜截式方程,是直线点斜式方程的一种特殊情况.
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