直线名称 |
已知条件 |
直线方程 |
使用范围 |
示意图 |
点斜式 |
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斜截式 |
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两点式 |
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截距式 |
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设计意图:为帮助学生用联系的观点来学习知识,又能把四种形式的直线方程加以区别,以便更好地运用它们,本环节主要采用比较法的形式小结
(1)过点P(2,1)作直线交
正半轴于AB两点,当
取到最小值时,求直线
的方程.
解:设直线的方程为:
令=0解得
;令
=0,解得
∴A(,0),B(0,
),
∴=
当且仅当即
时,
取到最小值.
又根据题意,∴
所以直线的方程为:
评述:此题在求解过程中运用了基本不等式,同时应注意结合直线与坐标轴正半轴相交而排除=1的情形
(2)一直线被两直线:
,
:
截得的线段的中点恰好是坐标原点,求该直线方程.
解:设所求直线与,
的交点分别是A、B,设A(
),则B点坐标为(
)
因为A、B分别在,
上,所以
①+②得:,即点A在直线
上,又直线
过原点,所以直线
的方程为
.
(3)直线在
轴上的截距是-1,而且它的倾斜角是直线
的倾斜角的2倍,则( )
A. A=,B=1 B.A=-
,B=-1
C.A=,B=-1 D.A=-
,B=1
解:将直线方程化成斜截式.
因为=-1,B=-1,故否定A、D.
又直线的倾斜角
=
,
∴直线的倾斜角为2
=
,
∴斜率-=-
,
∴A=-,B=-1,故选B
(4)若直线通过第二、三、四象限,则系数A、B、C需满足条件( )
A.A、B、C同号 B.AC<0,BC<0 C.C=0,AB<0 D.A=0,BC<0
解法一:原方程可化为(B≠0)
∵直线通过第二、三、四象限,
∴其斜率小于0,轴上的截距小于0,即-
<0,且-
<0
∴>0,且
>0
即A、B同号,B、C同号.∴A、B、C同号,故选A
解法二:(用排除法)
若C=0,AB<0,则原方程化为=-
.
由AB<0,可知->0.
∴此时直线经过原点,位于第一、三象限,故排除C.
若A=0,BC<0,则原方程化为.由BC<0,得-
>0.
∴此时直线与轴平行,位于
轴上方,经过一、二象限.故排除D.
若AC<0,BC<0,知A、C异号,B、C异号
∴A、B同号,即AB>0.
∴此时直线经过第一、二、四象限,故排除B.故A、B、C同号,应选A
(5)直线(
=0)的图象是( )
解法一:由已知,直线的斜率为
,在
轴上的截距为
又因为=0.
∴与
互为相反数,即直线的斜率及其在
轴上的截距互为相反数
图A中,>0,
>0;图B中,
<0,
<0;图C中,
>0,
=0
故排除A、B、C.选D.
解法二:由于所给直线方程是斜截式,所以其斜率≠0,于是令
=0,解得
.又因为
=0,∴
,∴
∴直线在轴上的截距为1,由此可排除A、B、C,故选D
例1 求过下列两点的直线的两点式方程,再化为斜截式方程.
(1)A(2,1),B(0,-3);(2)A(-4,-5),B(0,0)
(3)A(0,5),B(5,0);(4) A(,0) B(0,
)(
,
均不为0)
设计意图:为更好地揭示直线方程两点式公式的内涵,加深学生对公式的理解,本环节通过创设不同角度的四个问题,供学生思考、分析,让学生体会数学的“对称美”,同时又培养了学生严密的逻辑思维能力,渗透了分类讨论的数学思想。另外,通过学生完成练习,既巩固了两点式的应用,又产自然地引导出下一环节讲解的截距式
例2 说出下列直线的方程,并画出图形.
⑴倾斜角为,在
轴上的截距为0;
⑵在轴上的截距为-5,在
轴上的截距为6;
⑶在轴上截距是-3,与
轴平行;
⑷在轴上的截距是4,与
轴平行.
设计意图:在讲完两点式后,紧接着讲解截距式,有利于比较两种形式的方程,从而有助于学生理解两者之间的内在的联系和区别,在具体应用截距式时能考虑到截距为0与不为0的两种情况,并建立完善的知识的结构
4.直线方程的截距式
定义:直线与轴交于一点(
,0)定义
为直线在
轴上的截距;直线与y轴交于一点(0,
)定义
为直线在
轴上的截距.
在例1(4)中,得到过A(,0) B(0,
) (
,
均不为0)的直线方程为
,将其变形为:
以上直线方程是由直线在轴和
轴上的截距确定的,所以叫做直线方程的截距式.有截距式画直线比较方便,因为可以直接确定直线与
轴和
轴的交点的坐标
探究4:,
表示截距,是不是表示直线与坐标轴的两个交点到原点的距离?
答:不是,它们可以是正,也可以是负,也可以为0.
探究5:有没有截距式不能表示的直线?
答:有,当截距为零时.故使用截距式表示直线时,应注意单独考虑这几种情形,分类讨论,防止遗漏
3. 直线方程的两点式
已知直线上两点,B(
,求直线方程.
首先利用直线的斜率公式求出斜率,然后利用点斜式写出直线方程为:
由可以导出
,这两者表示了直线的范围是不同的.后者表示范围缩小了.但后者这个方程的形式比较对称和美观,体现了数学美,同时也便于记忆及应用.所以采用后者作为公式,由于这个方程是由直线上两点确定的,所以叫做直线方程的两点式
所以,当,
时,经过
B(
的直线的两点式方程可以写成:
探究1:哪些直线不能用两点式表示?
答:倾斜角是或
的直线不能用两点式公式表示
探究2:若要包含倾斜角为或
的直线,应把两点式变成什么形式?
答:应变为的形式
探究3:我们推导两点式是通过点斜式推导出来的,还有没有其他的途径来进行推导呢?
答:有,利用同一直线上三点中任意两点的斜率相等
2.直线的斜截式方程-已知直线经过点P(0,b),并且它的斜率为k,直线
的方程:
为斜截式.
⑴斜截式是点斜式的特殊情况,某些情况下用斜截式比用点斜式更方便.
⑵斜截式在形式上与一次函数的表达式一样,它们之间只有当
时,斜截式方程才是一次函数的表达式.
⑶斜截式中,
,
的几何意义
应用直线方程的点斜式,求经过下列两点的直线方程:
⑴A(2,1),B(6,-3);⑵A(0,5) B(5,0);⑶A(-4,-5) B(0,0).
设计意图:本环节从学生利用上节课学过的直线的方程的点斜式,求过两已知点的直线的方程出发,让学生“悟”出学习两点式的必要性,同时也“悟”也两点式的推导方法,以此导入新课,目的在于学生既加深学过知识的理解,又为学习新知识奠定良好的基础
1. 直线的点斜式方程--已知直线经过点
,且斜率为
,直线的方程:
为直线方程的点斜式.
直线的斜率时,直线方程为
;当直线的斜率
不存在时,不能用点斜式求它的方程,这时的直线方程为
.
Directions: Write an English composition about 120 words according to the instructions given below in Chinese.
谈谈高考结束之后,你最想做的一件有意义的事情,并且阐明其理由。
6.各个地区采取了措施,使未能回家的人一起过了个快乐年。(so that)
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