高中数学第三章直线与方程3.2.1直线的点斜式方程学案新人教A版必修2

高考3.2 直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程学习目标核心素养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)1.通过对直线的点斜式方程的学习，培养逻辑推理、数学运算的数学学科素养．2．通过斜截式的学习，提升数学建模和逻辑推理的数学学科素养．1．直线的点斜式方程和斜截式方程点斜式斜截式已知条件点P(x0，y0)和斜率k斜率k和直线在y轴上的截距b图示方程形式y－y0＝k(x－x0)y＝kx＋b适用条件斜率存在思考：直线的点斜式方程能否表示坐标平面上的所有直线呢？[提示] 不能．有斜率的直线才能写成点斜式方程，凡是垂直于x轴的直线，其方程都不能用点斜式表示．2．直线在y轴上的截距定义：直线l与y轴交点(0，b)的纵坐标b．符号：可正，可负，也可为零．-8-/8 高考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.2   B．－1   C．3   D．－3C [由直线的点斜式方程可知直线l的斜率是3.]2．过点P(－2，0)，斜率为3的直线的方程是(  )A.y＝3x－2B．y＝3x＋2C.y＝3(x－2)D．y＝3(x＋2)D [由直线的点斜式方程可知，该直线方程为y－0＝3(x＋2)，即y＝3(x＋2)，选D.]3．倾斜角为135°，在y轴上的截距为－1的直线方程是(  )A.y＝x＋1B．y＝x－1C.y＝－x＋1D．y＝－x－1D [由题意知，直线的斜率k＝－1，又在y轴上截距为－1，故直线方程为y＝－x－1，选D.]4．直线y＝3x－4的斜率和在y轴上的截距分别为________．3，－4 [根据斜截式可以知道，直线的斜率为3，在y轴上的截距为－4.]直线的点斜式方程【例1】 (1)一条直线经过点(2，5)，倾斜角为45°，则这条直线的点斜式方程为________．(2)经过点(－5，2)且平行于y轴的直线方程为________．(3)求经过点(2，－3)，倾斜角是直线y＝x倾斜角的2倍的直线的点斜式方程．(1)y－5＝x－2 (2)x＝－5 [(1)因为倾斜角为45°，所以斜率k＝tan45°＝1，所以直线的点斜式方程为y－5＝x－2.(2)因为直线平行于y轴，所以直线不存在斜率，所以方程为x＝－5.]-8-/8 高考(3)解：因为直线y＝x的斜率为，所以倾斜角为30°.所以所求直线的倾斜角为60°，其斜率为.所以所求直线方程为y＋3＝(x－2).求直线的点斜式方程的步骤提醒：斜率不存在时，过点P(x0，y0)的直线与x轴垂直，直线上所有点的横坐标相等，都为x0，故直线方程为x＝x0.1．已知点A(3，3)和直线l：y＝x－.求：(1)过点A且与直线l平行的直线的点斜式方程；(2)过点A且与直线l垂直的直线的点斜式方程．[解] 因为直线l：y＝x－，所以该直线的斜率k＝.(1)过点A(3，3)且与直线l平行的直线方程为-8-/8 高考y－3＝(x－3).(2)过点A(3，3)且与直线l垂直的直线方程为y－3＝－(x－3).直线的斜截式方程【例2】 求下列直线的斜截式方程：(1)斜率为－4，在y轴上的截距为7；(2)在y轴上的截距为2，且与x轴平行；(3)倾斜角为150°，与y轴的交点到原点的距离为3.[解] (1)直线的斜率为k＝－4，在y轴上的截距b＝7，由直线的斜截式方程知，所求直线方程为y＝－4x＋7.(2)直线的斜率为k＝0，在y轴上的截距为b＝2，由直线的斜截式方程知，所求直线方程为y＝2.(3)直线的倾斜角为150°，所以斜率为－，因为直线与y轴的交点到原点的距离为3，所以在y轴上的截距b＝3或b＝－3，故所求的直线方程为y＝－x＋3或y＝－x－3.求直线的斜截式方程的策略(1)直线的斜截式方程是点斜式方程的特殊形式，其适用前提是直线的斜率存在，只要点斜式中的点在y轴上，就可以直接用斜截式表示．-8-/8 高考(2)直线的斜截式方程y＝kx＋b中只有两个参数，因此要确定直线方程，只需知道参数k，b的值即可．(3)利用直线的斜截式求方程务必灵活，如果已知斜率k，只需引入参数b；同理，如果已知截距b，只需引入参数k.2．已知直线l的斜率为，且和两坐标轴围成面积为3的三角形，求l的斜截式方程．[解] 设直线方程为y＝x＋b，则x＝0时，y＝b；y＝0时，x＝－6b.由已知可得·|b|·|－6b|＝3，即6|b|2＝6，∴b＝±1.故所求直线方程为y＝x＋1或y＝x－1.两直线平行与垂直的应用[探究问题]1．已知l1：y＝k1x＋b1，l2：y＝k2x＋b2，若l1∥l2，应满足什么条件？若l1⊥l2，应满足什么条件？[提示] k1＝k2且b1≠b2；k1·k2＝－1.2．若两条直线的斜率均不存在，这两条直线位置关系如何？[提示] 平行或重合．【例3】 (1)当a为何值时，直线l1：y＝－x＋2a与直线l2：y＝(a2－2)x＋2平行？(2)当a为何值时，直线l1：y＝(2a－1)x＋3与直线l2：y＝4x－3垂直？思路探究：―→→-8-/8 高考[解] (1)由题意可知，kl1＝－1，kl2＝a2－2，∵l1∥l2，∴解得a＝－1.故当a＝－1时，直线l1：y＝－x＋2a与直线l2：y＝(a2－2)x＋2平行．(2)由题意可知，kl1＝2a－1，kl2＝4，∵l1⊥l2，∴4(2a－1)＝－1，解得a＝.故当a＝时，直线l1：y＝(2a－1)x＋3与直线l2：y＝4x－3垂直．两条直线平行和垂直的判定若l1：y＝k1x＋b1，l2：y＝k2x＋b2（k1，k2都存在）(1)平行的判定：l1∥l2⇔k1＝k2且b1≠b2.(2)垂直的判定：l1⊥l2＝k1k2＝－1.3．经过点(1，1)，且与直线y＝2x＋7平行的直线的斜截式方程为________．y＝2x－1 [由y＝2x＋7得k1＝2，由两直线平行知k2＝2.所以所求直线方程为y－1＝2(x－1)，即y＝2x－1.]4．已知△ABC的三个顶点分别是A(－5，0)，B(3，－3)，C(0，2)，则BC边上的高所在直线的斜截式方程为________．y＝x＋3 [设BC边上的高为AD，则BC⊥AD，所以kBC·kAD＝－1，所以·kAD＝－1，解得kAD＝.-8-/8 高考所以BC边上的高所在直线的方程是y－0＝(x＋5).即y＝x＋3.]1．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＝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，表示过点(0，b)、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(k＝0时).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．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(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1C [直线方程y＋2＝－x－1可化为y－(－2)＝－[x－(－1)]，故直线经过点(－1，－2)，斜率为－1.]2．过点(－3，2)，倾斜角为60°的直线方程为(  )A.y＋2＝(x－3) B．y－2＝(x＋3)C.y－2＝(x＋3)D．y＋2＝(x＋3)C [直线的斜率k＝tan60°＝，故其方程为y－2＝(x＋3).选C.]-8-/8 高考3．如果方程为y＝kx＋b的直线经过二、三、四象限，那么有(  )A.k＞0，b＞0B．k＞0，b＜0C.k＜0，b＞0D．k＜0，b＜0D [通过画出草图可以观察出，当直线y＝kx＋b经过二、三、四象限时，k＜0，b＜0，故选D.]4．已知直线l1过点P(2，1)且与直线l2：y＝x＋1垂直，则l1的点斜式方程为________．y－1＝－(x－2) [直线l2的斜率k2＝1，故l1的斜率为－1，所以l1的点斜式方程为y－1＝－(x－2).]5．直线l经过点P(3，4)，它的倾斜角是直线y＝x＋的倾斜角的2倍，求直线l的点斜式方程．[解] 直线y＝x＋的斜率k＝，则其倾斜角α＝60°，所以直线l的倾斜角为120°.所以直线l的斜率为k′＝tan120°＝－.所以直线l的点斜式方程为y－4＝－(x－3).-8-/8