高一数学(秋下)第7讲-直线的方程 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/16 11:35:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第7讲 直线的方程

课时数量 适用的学生水平 2课时(120分钟) √中等 ?优秀 ? ?基础较差 (1)掌握数轴上和平面直角坐标系中的基本公式. (2)理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式. (3)掌握直线方程的五种形式,体会斜截式与一次函数的关系. 教学目标(考试要求) (4)能根据直线方程判定两条直线平行或垂直关系. (5)能用解方程组的方法求两直线的交点坐标. (6)掌握点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离. (7)了解直线系及有关对称问题. 重点:掌握直线方程各种形式及平行垂直条件. 教学重点、难点 难点:运用直线方程有关知识解决几何问题. 建议教学方法 数形结合 讲练结合

教学内容

一、知识梳理

1.直线的倾斜角

在平面直角坐标系中,x轴正向和直线的向上方向所成角?就叫做直线的倾

?? 提 示 直线的斜率k与倾斜角?之间的关系为k斜角

当直线和x轴平行或重合时,我们规定直线的倾斜角为0° 可见,直线倾斜角的取值范围是0°≤?<180° ?tan?,当?2.直线的斜率

直线过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),且x1≠x2,则斜率k=

为钝角时k<0.所有的直线都有唯一的倾斜角,但并非所有直线都有斜率. y2?y1?y ?x2?x1?x或过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率k=

y2?y1?y. ?x2?x1?x3.直线方程的五种形式

?? 提 示 所有的直线都有一般式,当直线平行于y轴时,这直线就只有一般式.

点斜式:y?y0?k(x?x0), 斜截式:y?kx?b,

两点式:

y?y1x?x1y?y?,(y1?y2且x1?x2) 21x2?x1截距式:

xa?yb?1, 一般式:Ax?By?C?0,(A、B不同时为0)

4.特殊情况下的两直线平行与垂直

当两条直线中有一条直线没有斜率时:

(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,互相平行; (2)当另一条直线的斜率为0时,即一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直王新敞 5.斜率存在时两直线的平行与垂直

(1)两条直线有斜率的直线:L1:y?k1x?b1,L2:y?k2x?b2,

l1//l2?k1=k2且b1?b2 王新敞l1?l2?k1k2??1

(2)直线l1,l2的方程为l1:A1x?B1y?C1?0,l2:A2x?B2y?C2?0,

l1//l2?A1B2?A2B1,B1C2?B2C1(若A2B2C2?0也常用A1B1CA??1) 2B2C2l1?l2?A1A2?B1B2?0. 6.两条直线是否相交的判断

两条直线是否有交点,就要看这两条直线方程所组成的方程组:

??A1x?B1y?C1?0是否有惟一解. ?A2x?B2y?C2?07 直线系方程

若两条直线l1:A1x?B1y?C1?0,l2:A2x?B2y?C2?0有交点,则过l1与

l2交点的直线系方程为(A1x?B1y?C1)+?(A2x?B2y?C2)?0或

(A2x?B2y?C2)+?(A1x?B1y?C1)?0 (?为常数)

?? 提 示 具有某种共同性质(都过某点、共斜率等)的直线的集合,叫做直线系。它的方程叫做直线系方程,直线系方程的特征是含参数的二元一次方程.

8. 数轴上两点间距离公式:AB?xB?xA 9.直角坐标平面内的两点间距离公式:P1P2?(x1?x2)2?(y1?y2)2 10.设A(x1,y1)、B(x2,y2),则线段AB的中点M(x,y)满足

??x?x1?x2?2?y?y 2?y?1211.点P1(x1,y1)到直线Ax?By?C?0的距离d?Ax1?By1?CA2?B2.

12.两平行线Ax?By?C1?0与Ax?By?C2?0之间的距离

d?C1?C2A2?B2

二、方法归纳

1.判定点P0(x0,y0)与直线Ax?By?C?0的关系: 点P0在直线上,则Ax0?By0?C?0;

B?0时,点P0在直线上方,则B(Ax0?By0?C)?0;

点P0在直线下方,则B(Ax0?By0?C)?0;

2.直线系

与Ax?By?C?0平行的直线方程(包括原直线):Ax?By???0 (?为待定系数).

若所求直线过P(x0,y0)点,且与Ax?By?C?0平行,则方程为:A(x-x0)+B(y-y0)=0.

与Ax?By?C?0垂直的直线方程为:Bx?Ay???0 (?为待定系数). 若所求直线过P(x0,y0)点,且与Ax?By?C?0垂直,则方程为:B(x-x0)-A(y-y0)=0.

过A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0的交点的直线方程为:(A1x+B1y+C1)+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R,且不包含直线A2x+B2y+C2=0).

?? 提 示 直线方程有五种形式,各种形式反映直线的不同特征,要根据具体情况灵活运用.运用恰当可以减少计算量,使复杂问题简单化.

三、典型例题精讲

[例1]直线x?ay?a?0与直线ax?(2a?3)y?1?0互相垂直,则实数a的值为( )

A.2 B.-3或1 C.2或0 D.1或0 解析:当a=0时,一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在,此时它们互相垂直;当a≠0时,由它们的斜率之积为-1,即?1a?a2a?3??1, 解之,a=2. 故选C.

【技巧提示】把握两直线平行和垂直的条件,特别是斜率不存在的情形.

又例:直线2x+y+m=0和x+2y+n=0的位置关系是( ) A 平行 B 垂直 C 相交但不垂直 D 不能确定 解析:两直线斜率分别为-

12和-2,不平行也不垂直,故选C. [例2]△ABC的三个顶点为A(-3,0),B(2,1),C(-2,3),求:

(1)BC所在直线的方程;

(2)BC边上中线AD所在直线的方程; (3)BC边的垂直平分线DE的方程.

解析:(1) 因为直线BC经过B(2,1)和C(-2,3)两点,由两点式,得 BC的方程为

y?1x?2?1?32?(?2), 即x+2y-4=0. 2?(?2) (2)设BC中点D的坐标为(x,y),则x?2?0,y?1?32?2, BC边的中线AD过点A(-3,0),D(0,2)两点,由截距式,得 AD所在直线方程为x?3?y2=1,即2x?3y?6?0. (3)BC的斜率k1?31=

2?(?2)??12,则BC的垂直平分线DE的斜率k2=2,

由斜截式得直线DE的方程为y?2x?2.

【技巧提示】 直线方程有多种形式,一般情况下,利用任何一种形式都可求出直线方程(不满足条件的除外).但是如果选择恰当,解答会更加迅速.本题中的三个小题,依条件分别选择了三种不同形式的直线方程,应该掌握.

又例:若直线l经过点(1,1),且与两坐标轴所围成的三角形的面积为2,则

直线l的条数为( ) A、1 B、2 C、3 D、4 解析:本题应选截距式方程为宜,设所求直线方程为

xy??1,由题意,有 ab?11?a?b?1?a?2?a??2?22?a??2?22 ?,解之,?,?,?,

1b?2b??2?22b??2?22?????ab?2?2共三组解,即直线l的条数为3,故选C.

另:利用图形分析,亦可迅速得到直线l的条数为3的结论. [例3]如图,直线y?ax? O A

x O B x O C x O D x y y 1的图象可能是( ) ay y 解析:由直线方程知a≠0,当a>0时,斜率a>0,截距?像满足要求;当a<0时,斜率a<0,截距?1<0,没有图a1>0,图像A满足要求.故选A. a【技巧提示】 根据直线方程准确画出图象,是教学的基本要求.本题斜率、截距中含有同一参数a,需要对a进行讨论.较复杂的问题是参数多于1个的情形.

ax?y?b?0 l2:bx?y?a?0,(ab?0,a?b)又例:如图所示,直线l1:

的图象只可能是( )

A B C D

解析:直线ax?y?b?0和bx?y?a?0可分别化为y?ax?b和

y?bx?a,