高中数学必修2第二章解释几何初步直线方程的两点式和一般式
复习引入过点P(x0,y0),斜率为k的直线方程是:y-y0=k(x-x0)(点斜式)在直线上任取两个不同点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则直线斜率k是:P1(x1,y1)0●●P2(x2,y2)xy
提出问题:如图所示,如果已知直线L上两点A(x1,y1),B(x2,y2),(其中x1≠x2)(1)求直线L的斜率k.(2)求直线L的方程.A(x1,y1)0●●B(x2,y2)xy可化为(由点斜式方程得):y-y0=k(x-x0)
这个方程称为直线方程的两点式这两点的坐标分别是(x1,y1)和(x2,y2)平面几何:两点确定一条直线;解释几何:两点的坐标确定一条直线方程.
例题分析解:∵直线L经过点P(a,0),Q(0,b)∴由直线方程两点式得例5求经过两点P(a,0),Q(0,b)的直线方程(其中ab≠0).整理得通常称它为直线方程的截距式.其中a为直线在x轴上的截距,b为直线在y轴上的截距.分析:已知直线上两点的坐标,可以运用直线方程两点式求解.
P(a,0)xy0Q(0,b)●●x轴上的截距ay轴上的截距b由截距式可得到过P点和Q点的直线方程
引入重点前面学习了如何根据所给条件求出直线方程的方法,看下面问题:问:说出过点P(2,1),斜率为2的直线的方程,并观察方程属于哪一类,为什么?答:由点斜式得,直线方程是y-1=2(x-2),整理得:2x-y-3=0属于二元一次方程,因为未知数有两个,它们的最高次数为一次.
再看一个问题:问:求出过点P(2,-1),Q(3,1),的直线的方程,并观察方程属于哪一类,为什么?整理得:2x-y-5=0也属于二元一次方程,因为未知数有两个,它们的最高次数为一次.启发:你想到了什么?谁来谈谈?各小组可以讨论讨论.答:由直线方程两点式得:
【问题1】“任意直线的方程都是二元一次方程吗?”在平面直角坐标系中,直线可以分为两类.直线与x轴不垂直(k存在)直线与x轴垂直(k不存在)由点斜式,得:y-y0=k(x-x0)可化为:kx-y-kx0+y0=0由图像,得:x=x0可化为:x+0●y-x0=0对于过点P(x0,y0)的直线方程两者都是关于x,y的二元一次方程.任意一条直线可以用关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)来表示.xy0P(x0,y0)●xy0P(x0,y0)●
【问题2】“任意形如Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)的二元一次方程都表示一条直线吗?”Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)B≠0时,表示一条不垂直x轴的直线B=0时,则A≠0,表示一条垂直x轴的直线关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)表示的是一条直线,我们把它叫作直线方程的一般式.就是直线的斜率
例题分析例6如图所示,已知直线经过点A(4,-3),斜率为,求直线的点斜式方程,并化为一般式方程.011A(4,-3)●xy解:由已知点斜式方程为化为一般式方程为2x+3y+1=0.分析:由点斜式y-y0=k(x-x0)得到直线方程,再化为一般式Ax+By+C=0的形式.
例7已知三角形三个顶点分别是A(-3,0),B(2,-2),C(0,1).求这个三角形三边各自所在直线的方程.解:xy01A(-3,0)B(2,-2)C(0,1)如图∵直线AB过A(-3,0),B(2,-2)两点,∴由两点式得整理得2x+5y+6=0.这就是直线AB的方程;分析:已知两点的坐标,可以直接运用两点式求直线的方程.
∵直线AC过A(-3,0),C(0,1)两点,∴由两点式得整理得x-3y+3=0.这就是直线AC的方程;又∵直线BC过B(2,-2),C(0,1)两点,∴由两点式得整理得3x+2y-2=0.这就是直线BC的方程.
例8已知直线L的方程为求直线L的倾斜角.解:直线L的斜率设直线L的倾斜角为 ,则(00≤<1800)由于k>0,所以00