高中数学2.2直线的方程2.2.1直线方程的概念与直线的斜率预习导学案

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学案1:2.2.1 直线的点斜式方程

学案1:2.2.1 直线的点斜式方程

2.2.1直线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)通过对直线的点斜式方程的学习,培养逻辑推理、数学运算的数学素养.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.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?新知初探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=适用条件斜率存在2.直线在y轴上的截距定义:直线l与y轴的交点(0,b)的.符号:可正,可负,也可为零.初试身手1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)直线的点斜式方程能表示平面上的所有直线.()(2)y -y 0x -x 0=k 与y -y 0=k (x -x 0)都是直线的点斜式方程. ( ) (3)直线的纵截距是直线与y 轴交点的纵坐标.( )2.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 .-3 3.直线x a 2-yb 2=1在y 轴上的截距是( )A .|b |B .-b 2C .b 2D .±b4.过点(2,1)且与直线y =3x +1平行的直线的点斜式方程为________.题型探究题型一 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________. 规律方法求直线的点斜式方程的步骤提醒:斜率不存在时,过点P (x 0,y 0)的直线与x 轴垂直,直线上所有点的横坐标相等,都为x 0,故直线方程为x =x 0. [跟进训练]1.分别求出经过点P (3,4),且满足下列条件的直线方程,并画出图形. (1)斜率k =2;(2)与x 轴平行;(3)与x 轴垂直.题型二 直线的斜截式方程【例2】 根据条件写出下列直线的斜截式方程: (1)斜率为2,在y 轴上的截距是5; (2)倾斜角为150°,在y 轴上的截距是-2;(3)倾斜角为60°,与y 轴的交点到坐标原点的距离为3. 规律方法求直线的斜截式方程(1)先求参数k 和b ,再写出斜截式方程.(2)斜率可以是已知的,也可以利用倾斜角来求出,还可以利用平行、垂直关系求出斜率. (3)b 是直线在y 轴上的截距,即直线与y 轴交点的纵坐标,不是交点到原点的距离. [跟进训练]2.已知直线l 的斜率为16,且和两坐标轴围成面积为3的三角形,求l 的斜截式方程.题型三 斜截式在两直线平行与垂直中的应用 [探究问题]1.已知l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,若l 1∥l 2,应满足什么条件?若l 1⊥l 2,应满足什么条件?2.一次函数的解析式与直线的斜截式方程y =kx +b 有什么不同?【例3】 (1)当a 为何值时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行? (2)当a 为何值时,直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直?1.[变结论]本例(1)中l 2恒过哪个定点?过该定点且与l 1平行的直线方程是什么?2.[变结论]在例(2)中a 为何值时,两直线平行? 已知两直线的斜截式方程,判定两直线平行与垂直 设直线l 1的方程为y =k 1x +b 1,直线l 2的方程为y =k 2x +b 2. (1)l 1∥l 2⇔k 1=k 2,且b 1≠b 2; (2)l 1与l 2重合⇔k 1=k 2,且b 1=b 2; (3)l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.课堂小结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y -y 1x -x 1=k ,此式是不含点P 1(x 1,y 1)的两条反向射线的方程,必须化为y -y 1=k (x -x 1)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 =x 1. 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.当堂检测1.倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是( ) A .x -y +1=0 B .x -y -1=0 C .x +y -1=0D .x +y +1=02.已知直线的方程是y +2=-x -1,则( ) A .直线经过点(-1,2),斜率为-1 B .直线经过点(2,-1),斜率为-1 C .直线经过点(-1,-2),斜率为-1D.直线经过点(-2,-1),斜率为13.已知直线l过点A(2,1)且与直线y-1=4x-3垂直,则直线l的方程为________.4.无论k取何值时,直线y=kx+2k-3所过的定点是________.5.直线l1过点P(-1,2),斜率为-33,把l1绕点P按顺时针方向旋转30°角得直线l2,求直线l1和l2的方程.参考答案新知初探1.k(x-x0) y=kx+b思考:[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.纵坐标b初试身手1.(1)×(2)×(3)√2.C【解析】由直线的点斜式方程可知直线l的斜率是3.3.B【解析】令x=0,则y=-b2.4.y-1=3(x-2)【解析】y=3x+1的斜率为3,∴所求直线的斜率为3,即所求直线方程的点斜式方程为y -1=3(x-2).题型探究题型一直线的点斜式方程【例1】(1)y-5=x-2(2)x=-5【解析】(1)因为倾斜角为45°,所以斜率k=tan 45°=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.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.[跟进训练]1.解:(1)由点斜式方程得y-4=2(x-3).(2)与x轴平行时,k=0,∴y-4=0×(x-3),即y=4.(3)与x轴垂直,斜率不存在,方程为x=3.题型二直线的斜截式方程【例2】解:(1)由直线的斜截式方程可知,所求直线方程为y=2x+5.(2)因为倾斜角α=150°,所以斜率k =tan 150°=-33,由斜截式可得直线方程为y =-33x -2.(3)因为直线的倾斜角为60°,所以斜率k =tan 60°= 3.因为直线与y 轴的交点到坐标原点的距离为3,所以直线在y 轴上的截距b =3或b =-3,故所求直线的斜截式方程为y =3x +3或y =3x -3. [跟进训练]2.解:设直线方程为y =16x +b ,则x =0时,y =b ;y =0时,x =-6b .由已知可得12·|b |·|-6b |=3,即6|b |2=6,∴b =±1.故所求直线方程为y =16x +1或y =16x -1.题型三 斜截式在两直线平行与垂直中的应用 [探究问题]1.[提示] k 1=k 2且b 1≠b 2;k 1·k 2=-1.2. [提示] 一次函数的x 的系数k ≠0,否则就不是一次函数,而斜截式方程y =kx +b 中的k 可以是0.【例3】 解:(1)由题意可知,kl 1=-1,kl 2=a 2-2,∵l 1∥l 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2=-1,2a ≠2,解得a =-1. 故当a =-1时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行. (2)由题意可知,kl 1=2a -1,kl 2=4,∵l 1⊥l 2,∴4(2a -1)=-1, 解得a =38.故当a =38时,直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直.1. 解:在y =(a 2-2)x +2中,当x =0时,y =2.故直线l 2恒过定点(0,2). 当与l 1平行时,斜率k =-1.故过(0,2)且与l 1平行的直线方程为y =-x +2.2. 解:根据平行的条件知,⎩⎪⎨⎪⎧2a -1=43≠-3,解得a =52.即a =52时,l 1∥l 2.1. D【解析】α=135°的斜率k =-1,所以方程为y =-x -1即x +y +1=0.2. C【解析】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-1.3. y -1=-14(x -2)【解析】由条件可知k l =-14,∴方程为y -1=-14(x -2).4. (-2,-3)【解析】直线方程能化成点斜式方程:y +3=k (x +2), 所以过定点(-2,-3). 5.解:直线l 1的方程是y -2=-33(x +1),即3x +3y -6+3=0. ∵k 1=-33=tan α1,∴α1=150°. 如图,l 1绕点P 按顺时针方向旋转30°,得到直线l 2的倾斜角为α2=150°-30°=120°,∴k 2=tan 120°=-3,∴l 2的方程为y -2=-3(x +1),即3x +y -2+3=0.。

高中数学2-2直线的方程2-2-1直线方程的概念与直线的斜率2-2-2直线方程的几种形式自主训练新人教B版必修2-20

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______年______月______日
____________________部门
2.2.2 直线方程的几种形式
自主广场
我夯基 我达标
思路分析:直线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ两坐标轴截距存在且不为0,于是想到用截距式求解.
解:由题意,设直线在x轴上的截距为a,则其在y轴上的截距为6-a.
于是我们可列出此直线的截距式方程为=1,代入点M的坐标(2,1),得到关于a的一元二次方程,解得a=3或a=4,从而得到直线的方程为或,化为一般式方程即为x+y-3=0或x+2y-4=0.
图2-2-(1,2)-4
思路解析:直线l1的斜率为a,在y轴上的截距是-b;直线l2的斜率为b,在y轴上的截距是a.对于A图,由直线l1知斜率a<0,在y轴上的截距-b>0,即b<0;由直线l2知斜率b>0,在y轴上的截距a>0,条件矛盾.对于B图,由直线l1知斜率a>0,在y轴上的截距-b>0,即b<0;由直线l2知斜率b<0,在y轴上的截距a>0,条件相容.对于C图,由直线l1知斜率a<0,在y轴上的截距-b>0,即b<0;由直线l2知斜率b<0,在y轴上的截距a>0,条件矛盾.对于D图,由直线l1知斜率a>0,在y轴上的截距-b<0,即b>0;由直线l2知斜率b<0,在y轴上的截距a>0,条件矛盾.
答案:B
5.直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5=0的斜率与直线x-y+1=0的斜率相同,则m等于( )
A.2或3 B.2 C.3 D.-3
思路解析:由条件可知=1,所以m2-5m+6=0,解得m=3或m=2.又因为方程Ax+By+C=0成为直线方程的条件是A、B不同时为0,所以舍去m=2.

高中数学《直线的点斜式方程》导学案

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3.2.1直线的点斜式方程课前自主预习知识点一直角坐标系内确定一条直线的几何要素(1)直线上的□1一点和直线的□2倾斜角(斜率)可以确定一条直线.(2)直线上□3两点也可以确定一条直线.知识点二直线的点斜式方程(1)经过点P(x0,y0)且斜率为k的直线方程为□1y-y0=k(x-x0),称为直线的点斜式方程.(2)经过点P(x0,y0)且斜率为0的直线方程为□2y=y0,经过点P(x0,y0)且斜率不存在的直线方程为□3x=x0.知识点三直线的斜截式方程(1)斜率为k,且与y轴交于(0,b)点的直线方程为□1y=kx+b,称为直线的斜截式方程.(2)直线y=kx+b中k的几何意义是□2直线的斜率,b的几何意义是□3直线在y轴上的截距.1.关于点斜式的几点说明(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)方程y -y 0=k (x -x 0)与方程k =y -y 0x -x 0不是等价的,前者是整条直线,后者表示去掉点P (x 0,y 0)的一条直线.(3)当k 取任意实数时,方程y -y 0=k (x -x 0)表示恒过定点(x 0,y 0)的无数条直线.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时,y =b ,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.截距不是距离,可正、可负也可为零.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)当直线的倾斜角为0°时,过(x 0,y 0)的直线l 的方程为y =y 0.( )(2)直线与y 轴交点到原点的距离和直线在y 轴上的截距是同一概念.( )(3)直线的点斜式方程不能表示坐标平面上的所有直线.( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√2.做一做(请把正确的答案写在横线上)(1)(教材改编,P 95,T 1)过点P (-1,2),倾斜角为60°的直线的点斜式方程为________________________.(2)已知直线l :y =2-3x ,直线l 的斜率是________,在y 轴上的截距为________.(3)(教材改编,P 95,T 1)斜率为2,过点A (0,3)的直线的斜截式方程为______________________.答案(1)y-2=3(x+1)(2)-32(3)y=2x+33.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1答案C课堂互动探究探究1求直线的点斜式方程例1写出下列直线的点斜式方程.(1)经过点(-5,2)且平行于y轴的直线;(2)直线y=x+1绕着其上一点P(3,4)逆时针旋转90°后得到的直线l;(3)过点P(1,2)且与直线y=2x+1平行的直线.解(1)∵直线平行于y轴,∴直线不存在斜率,∴方程为x=-5.(2)直线y=x+1的斜率k=1.由题意知,直线l与直线y=x+1垂直,所以直线l的斜率k′=-1,又点P(3,4)在直线l上,由点斜式方程知,直线l的方程为y-4=-(x-3).(3)由题意知,所求直线的斜率为2,且过点P(1,2),∴直线方程为y-2=2(x-1).拓展提升直线的点斜式方程的适用范围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,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 =x 0.【跟踪训练1】 写出下列直线的点斜式方程.(1)过点P (-4,3),斜率k =-3;(2)过点P (3,-4),且与x 轴平行;(3)过P (-2,3),Q (5,-4)两点.解 (1)∵直线过点P (-4,3),斜率k =-3,由直线方程的点斜式得直线方程为y -3=-3(x +4).(2)与x 轴平行的直线,其斜率k =0,由直线方程的点斜式可得直线方程为y -(-4)=0×(x -3),即y =-4.(3)过点P (-2,3),Q (5,-4)的直线的斜率k PQ =-4-35-(-2)=-77=-1.又∵直线过点P (-2,3),∴由直线方程的点斜式可得直线方程为y -3=-(x +2).探究2 求直线的斜截式方程例2 根据条件写出下列直线的斜截式方程.(1)斜率为2,在y 轴上的截距是5;(2)倾斜角为150°,在y 轴上的截距是-2;(3)倾斜角为60°,与y 轴的交点到坐标原点的距离为3.解 (1)由直线的斜截式方程可知,所求直线方程为y =2x +5.(2)由于倾斜角α=150°,则斜率k =tan150°=-33,由斜截式可得方程为y =-33x -2.(3)由于直线的倾斜角为60°,则其斜率k =tan60°= 3.由于直线与y 轴的交点到坐标原点的距离为3,则直线在y 轴上的截距b =3或b =-3,故所求直线方程为y =3x +3或y =3x -3.拓展提升直线的斜截式方程的求解策略(1)用斜截式求直线方程,只要确定直线的斜率和截距即可,同时要特别注意截距和距离的区别.(2)直线的斜截式方程y =kx +b 不仅形式简单,而且特点明显,k 是直线的斜率,b 是直线在y 轴上的截距,只要确定了k 和b 的值,直线的图象就一目了然.因此,在解决直线的图象问题时,常通过把直线方程化为斜截式方程,利用k ,b 的几何意义进行判断.【跟踪训练2】 (1)写出直线斜率为-1,在y 轴上截距为-2 的直线的斜截式方程;(2)求过点A (6,-4),斜率为-43的直线的斜截式方程;(3)已知直线方程为2x +y -1=0,求直线的斜率,在y 轴上的截距,以及与y 轴交点的坐标.解 利用直线的斜截式方程求解.(1)易知k =-1,b =-2,由直线的斜截式方程知,所求直线方程为y =-x -2.(2)由于直线斜率k =-43,且过点A (6,-4),根据直线方程的点斜式得直线方程为y +4=-43(x -6),化为斜截式为y =-43x +4.(3)直线方程2x +y -1=0,可化为y =-2x +1,由直线的斜截式方程知,直线的斜率k =-2,截距b =1,直线与y 轴交点的坐标为(0,1).探究3 平行与垂直问题例3 (1)当a 为何值时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行?(2)当a 为何值时,直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直?解 (1)由题意可知,直线l 1的斜率k 1=-1,直线l 2的斜率k 2=a 2-2.∵l 1∥l 2,∴⎩⎨⎧ a 2-2=-1,2a ≠2,解得a =-1.故当a =-1时,直线l 1:y =-x +2a 与直线l 2:y =(a 2-2)x +2平行.(2)由题意可知,直线l 1的斜率k 1=2a -1,直线l 2的斜率k 2=4.∵l 1⊥l 2,∴4(2a -1)=-1,解得a =38.故当a =38时,直线l 1:y =(2a -1)x +3与直线l 2:y =4x -3垂直.[条件探究] 在本例(1)中将l 1改为y =-ax +2a ,又如何求a 值?解 由题意可知,直线l 1的斜率k 1=-a ,直线l 2的斜率k 2=a 2-2.∵l 1∥l 2,∴⎩⎨⎧ a 2-2=-a ,2a ≠2,解得a =-2. ∴当a =-2时,直线l 1与l 2平行.拓展提升 (1)两条直线平行和垂直的判定已知直线l 1:y =k 1x +b 1与直线l 2:y =k 2x +b 2,①若l 1∥l 2,则k 1=k 2,此时两直线与y 轴的交点不同,即b 1≠b 2;反之k 1=k 2,且b 1≠b 2时,l 1∥l 2.所以有l 1∥l 2⇔k 1=k 2,且b 1≠b 2.②若l 1⊥l 2,则k 1·k 2=-1;反之k 1·k 2=-1时,l 1⊥l 2.所以有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.(2)若已知含参数的两条直线平行或垂直,求参数的值时,要注意讨论斜率是否存在,若是平行关系注意考虑b 1≠b 2这个条件.【跟踪训练3】 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. 解 (1)由斜率公式得直线l ′的斜率k ′=2-4-3-(-4)=-2, ∵l 与l ′平行,∴直线l 的斜率k =-2.由直线的点斜式方程知y +3=-2(x -2),∴直线方程为2x +y -1=0.(2)∵直线l ′的斜率为k ′=-2,l 与其垂直,∴直线l 的斜率k =12.由直线的点斜式方程知l :y +3=12(x -2),∴直线方程为x-2y-8=0.1.求直线的点斜式方程的方法步骤2.判断两条直线位置关系的方法直线l1:y=k1x+b1,直线l2:y=k2x+b2.(1)若k1≠k2,则两直线相交.(2)若k1=k2,则两直线平行或重合,当b1≠b2时,两直线平行;当b1=b2时,两直线重合.(3)特别地,当k1·k2=-1时,两直线垂直.(4)对于斜率不存在的情况,应单独考虑.课堂达标自测1.已知直线l过点P(-1,2),倾斜角为45°,则直线l的方程为()A.x-y+1=0 B.x-y-1=0C.x-y-3=0 D.x-y+3=0答案D解析 由已知,可得直线l 的斜率k =tan45°=1,又直线l 过点P (-1,2),所以直线l 的方程为y -2=x +1,即x -y +3=0.2.直线y =k (x +2)+3必过一定点,该定点为( )A.(3,2) B .(2,3) C .(2,-3) D .(-2,3)答案 D解析 直线方程可化为y -3=k (x +2),由直线的点斜式方程可知该直线斜率为k ,且过点(-2,3).3.倾斜角为120°,在y 轴上的截距是-3的直线的斜截式方程为________.答案 y =-3x -3解析 ∵所求直线的倾斜角为120°,∴它的斜率k =tan120°=-3,又b =-3,∴它的斜截式方程为y =-3x -3.4.过点(-3,2)且与直线y -1=23(x +5)平行的直线的点斜式方程是________.答案 y -2=23(x +3)解析 所求直线与y -1=23(x +5)平行,∴它的斜率为23,又过(-3,2),∴它的点斜式方程为y -2=23(x +3).5.已知直线y =-33x +5的倾斜角是直线l 的倾斜角的大小的5倍,分别求满足下列条件的直线l 的方程.(1)过点P(3,-4);(2)在x轴上截距(直线与x轴交点的横坐标)为-2;(3)在y轴上截距为3.解直线y=-33x+5的斜率k=tanα=-33,∴α=150°.故所求直线l的倾斜角为30°,斜率k′=33.(1)过点P(3,-4),由点斜式方程得y+4=33(x-3),∴y=33x-3-4.(2)在x轴上截距为-2,即直线l过点(-2,0),由点斜式方程,得y-0=33(x+2).∴y=33x+23 3.(3)在y轴上截距为3,由斜截式方程得y=33x+3.课后课时精练A级:基础巩固练一、选择题1.已知直线方程y-3=3(x-4),则这条直线经过的定点,倾斜角分别为()A.(4,3),60° B.(-3,-4),30°C.(4,3),30° D.(-4,-3),60°答案A解析由直线的点斜式方程易知直线过点(4,3),且斜率为3,所以倾斜角为60°.2.已知ab >0,bc >0,则直线ax +by =c 通过( ) A.第一、二、三象限 B .第一、二、四象限 C.第一、三、四象限 D .第二、三、四象限答案 B解析 把直线ax +by =c 化为y =-a b x +cb , ∵ab >0,bc >0,∴-a b <0,cb >0. 故直线通过第一、二、四象限. 3.下列四个结论:①方程k =y -2x +1与方程y -2=k (x +1)可表示同一直线;②直线l 过点P (x 1,y 1),倾斜角为π2,则其方程为x =x 1; ③直线l 过点P (x 1,y 1),斜率为0,则其方程为y =y 1; ④所有直线都有点斜式和斜截式方程. 其中正确的个数为( ) A.1 B .2 C .3 D .4 答案 B解析 ①中,k =y -2x +1表示的直线不过(-1,2),而y -2=k (x +1)过点(-1,2),∴①不对.②,③均正确;④中,点斜式与斜截式方程只适用斜率存在的直线,∴④错.故选B.4.经过点(-1,1),斜率是直线y =22x -2的斜率的2倍的直线是( )A.x =-1 B .y =1C.y -1=2(x +1) D .y -1=22(x +1)答案 C解析 ∵y =22x -2的斜率为22,∴所求直线的斜率为2,又过(-1,1),∴其直线方程为y -1=2(x +1).5.在同一直角坐标系中,直线l 1:y =k 1x +b 1与l 2:y =k 2x +b 2(k 1>k 2,b 1<b 2)的图象可能是( )答案 A解析 在选项B 、C 中,b 1>b 2,不合题意;在选项D 中,k 1<k 2,D 错,故选A.二、填空题6.已知直线l 1:y =2x +3a ,l 2:y =(a 2+1)x +3,若l 1∥l 2,则a =________.答案 -1解析 因为l 1∥l 2,所以a 2+1=2,a 2=1,所以a =±1.又两直线l 1与l 2不能重合,则3a ≠3,即a ≠1,故a =-1.7.若点A (-1,3)在直线l 上的射影为N (1,-1),则直线l 的点斜式方程为________.答案 y +1=12(x -1)解析 由题意可知直线AN ⊥l ,且直线l 过点N (1,-1),又k AN =3-(-1)-1-1=-2,所以直线l 的斜率为12,故直线l 的点斜式方程为y +1=12(x -1).8.直线过点(2,-3),且在两个坐标轴上的截距互为相反数,则这样的直线方程为________.答案 y =-32x 或y =x -5解析 设直线方程为y -(-3)=a (x -2),显然a ≠0,令y =0,得x =3a +2;令x =0,得y =-2a -3.所以3a +2+(-2a -3)=0,解得a =1或a =-32.故所求直线方程为y +3=x -2或y +3=-32(x -2),即y =x -5或y =-32x .三、解答题9.已知点A (1,2)和直线l :y =-34x +54,求: (1)过点A 与直线l 平行的直线l 1的方程; (2)过点A 与直线l 垂直的直线l 2的方程. 解 (1)由y =-34x +54,得直线l 的斜率k =-34. ∵l ∥l 1,∴直线l 1的斜率k 1=k =-34. ∴直线l 1的方程为y -2=-34(x -1), 即3x +4y -11=0.(2)由y =-34x +54,得直线l 的斜率k =-34. ∵l ⊥l 2,∴k 2·k =-1,∴k 2=43.∴直线l 2的方程为y -2=43(x -1), 即4x -3y +2=0.B 级:能力提升练10.已知直线l :y =kx +2k +1. (1)求证:直线l 过定点;(2)当-3<x <3时,直线上的点都在x 轴上方,求实数k 的取值范围.解 (1)证明:由y =kx +2k +1,得y -1=k (x +2).由直线方程的点斜式可知,直线过定点(-2,1).(2)设函数f (x )=kx +2k +1,显然其图象是一条直线(如图所示).若-3<x <3时,直线上的点都在x 轴上方,需满足⎩⎨⎧f (-3)≥0,f (3)≥0,即⎩⎨⎧-3k +2k +1≥0,3k +2k +1≥0,解得-15≤k ≤1.所以实数k的取值范围是-15≤k≤1.。

人教新课标版数学高一B必修2学案 直线方程的概念与直线的斜率

人教新课标版数学高一B必修2学案  直线方程的概念与直线的斜率

高中数学-打印版数学人教B必修2第二章2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率1.理解直线的斜率和倾斜角的概念,了解用代数的方法探索直线斜率的过程.2.掌握过两点的直线斜率的计算公式,并能在实际问题中应用.3.能利用数形结合与分类讨论思想求直线的斜率和倾斜角.1.直线方程的概念由于函数y=kx+b(k≠0)或y=b都是________方程,因此,我们也可以说,方程y=kx +b的解与其图象上的点存在一一对应关系.如果以一个方程的解为坐标的点都在某条直线上,且这条直线上点的坐标都是__________,那么这个方程叫做____________,这条直线叫做__________.直线的方程和方程的直线要同时满足两个条件:以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上点的坐标都是这个方程的解.两个条件只要缺少一个,命题就是错误的.【做一做1-1】在平面直角坐标系中,二、四象限角平分线所在的直线的方程为__________.【做一做1-2】给出下列四个命题:①一条直线必是某个一次函数的图象;②一次函数y=kx+b(k≠0)的图象必是一条不过原点的直线;③若一条直线上所有点的坐标都是某个方程的解,则此方程叫做这条直线的方程;④以一个二元方程的解为坐标的点都在某条直线上,则这条直线叫做此方程的直线.其中正确命题的个数是().A.0 B.1 C.2 D.32.直线的倾斜角和斜率(1)我们把直线y=kx+b中的系数k叫做这条直线的______.(2)两点斜率公式:已知直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则直线的斜率k=__________(x1≠x2).(3)倾斜角θ:x轴正向与__________所成的角叫做这条直线的倾斜角,记为θ.当直线l与x轴__________时,规定θ=0°,故θ的取值范围是__________.(4)斜率k 与倾斜角θ的关系如图所示.当倾斜角为锐角时,倾斜角越大,斜率越大,且均为正;当倾斜角为钝角时,倾斜角越大,斜率越大,且均为负.但我们不能错误地认为倾斜角越大,斜率越大.【做一做2】过点P (1,3)和Q (0,5)的直线的斜率为( ).A .2B .-2C .12D .-12对直线斜率的全方位剖析 剖析:(1)斜率公式的适用范围.经过两点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)的直线的斜率公式k =y 2-y 1x 2-x 1,其适用范围是x 1≠x 2.说明如下:①斜率公式可通过直线上任意两点的坐标表示.②斜率公式与两点的顺序无关,也就是说两点的纵、横坐标在公式中的次序可以同时调换(要一致).③如果y 2=y 1(x 2≠x 1),则直线与x 轴平行或重合,k =0;如果x 1=x 2,y 1≠y 2,则直线与x 轴垂直,倾斜角θ=90°,斜率k 不存在.(2)从运动变化的观点看斜率公式.由直线上两点的坐标求这条直线的斜率k 与这两点在直线上的顺序无关,于是k =y 1-y 2x 1-x 2(x 1≠x 2).如果令Δx =x 2-x 1,Δy =y 2-y 1,则Δx 表示变量x 的改变量,Δy 表示相应的y 的改变量,于是k =ΔyΔx(Δx ≠0).(3)斜率的功能.斜率是用来反映直线倾斜程度的一个量,它与倾斜角都反映倾斜程度,但倾斜角相对直观一些,而斜率较抽象,且倾斜角θ与斜率k 有k =tan θ这一关系式.结合图示说明如下:如图所示,直线PQ ,直线PM ,且直线MQ 与y 轴平行,由直线斜率公式:k PQ =ΔyΔx ,k PM =Δy ′Δx, 由图易知Δy ′>Δy ,∴k PM >k PQ .显然直线PM 相对于x 轴正方向比直线PQ 相对于x 轴正方向倾斜程度要大.比如某人从点P 沿直线PQ 到达点Q ,相对于从点P 沿直线PM 到达点M 来说,此人会感到沿直线PM 走比沿直线PQ 走更费劲.一般地,直线斜率为k ,若有|k |越大,反映直线相对于x 轴倾斜程度越大;反之|k |越小,反映直线相对于x 轴倾斜程度越小.若k AB =k AC ,此时直线AB 与直线AC 的倾斜角相同,即三点A ,B ,C 共线,因此可以利用斜率解决三点共线问题;但k AB =k CD 只能说明直线AB 与直线CD 倾斜角相同,不能说明A ,B ,C ,D 四点共线,因此要用斜率证明共线问题,而线段(或两条直线)必须有公共点才行.题型一 概念辨析题【例1】下列四个命题:①一条直线向上的方向与x 轴正向所成的角,叫做这条直线的倾斜角; ②直线l 的倾斜角要么是锐角,要么是钝角;③已知直线l 经过P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)两点,则直线l 的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1;④若直线l 的方程是ax +by +c =0,则直线l 的斜率k =-ab .其中正确命题的个数是( ).A .3B .2C .1D .0反思:斜率与倾斜角是直线中最基本的概念,正确理解斜率与倾斜角的概念是解答本题的基础,要注意直线的斜率与倾斜角的对应关系,还有斜率公式是有使用范围的,直线与x 轴垂直时斜率不存在.题型二 求直线的斜率【例2】已知直线l 经过两点A (2,-1),B (t,4),求直线l 的斜率. 分析:点B 的坐标中含参数t ,注意分类讨论.反思:应用斜率公式表示直线斜率时,一定注意x 1≠x 2的条件,遇到参数时要根据参数的取值进行讨论.题型三 斜率公式的综合应用【例3】求证:A (1,5),B (0,2),C (-1,-1)三点共线.分析:根据过同一点的两条直线,若它们的斜率相等,则两直线必重合,从而证明三点共线.反思:通过本题可归纳出:若斜率k AB ,k AC 存在,则k AB =k AC ⇔A ,B ,C 三点共线,当然也可以用|AB |+|BC |=|AC |来证,最后需指出的是当证明四点共线时,一定要注意看是否有公共点.【例4】已知直线l :y =ax +2和两点A (1,4),B (3,1),当直线l 与线段AB 相交时,求实数a 的取值范围.分析:过定点的动直线与线段相交,可借助图形加以解决.反思:通过本题的解决,要掌握斜率与倾斜角之间的关系,还要注意数形结合思想的利用.【例5】已知实数x ,y 满足y =-2x +8,且2≤x ≤3,求yx 的最大值和最小值.分析:根据yx 的几何意义,本题即是求直线y =-2x +8(2≤x ≤3)上的点与原点连线的斜率的最值.反思:利用斜率公式解决代数问题的关键是:根据题目中代数式的特征,看是否可写成y 1-y 2x 1-x 2(x 1≠x 2)的形式,从而联想其几何意义(即直线的斜率),再利用几何图形的直观性来分析解决问题.题型四 易错辨析【例6】设直线l 过原点,其倾斜角为α,将直线l 绕坐标原点沿逆时针方向旋转30°,得到直线l 1,则直线l 1的倾斜角为( ).A .α+30°B .α-150°C .150°-αD .当0°≤α<150°时为α+30°,当150°≤α<180°时为α-150°错解:∵直线l 按逆时针旋转,结合倾斜角的定义及旋转角的概念可知l 1的倾斜角为α+30°.答案:A错因分析:没有考虑到α+30°会越过180°,这样就不满足倾斜角的范围[0,π)了.1过点P (-2,m )和点Q (m,4)的直线的斜率为1,则m 的值为( ). A .1 B .4 C .1或3 D .1或42若两直线l 1,l 2的倾斜角分别为α1,α2,则下列四个命题中正确的是( ). A .若α1<α2,则两直线的斜率k 1<k 2 B .若α1=α2,则两直线的斜率k 1=k 2 C .若两直线的斜率k 1<k 2,则α1<α2 D .若两直线的斜率k 1=k 2,则α1=α23若直线l 经过第二、四象限,则直线l 倾斜角α的范围是__________. 4若三点A (2,2),B (a,0),C (0,4)共线,则a 的值等于__________.5已知点A (3,4),在坐标轴上有一点B ,使直线AB 的斜率等于2,把直线方程写成一次函数形式,并求出点B 的坐标.答案: 基础知识·梳理1.二元一次 这个方程的解 这条直线的方程 这个方程的直线 【做一做1-1】y =-x【做一做1-2】A 由直线方程的定义可知③,④均不正确.又y =5表示一条直线,但它却不是一次函数,原因是一次函数y =kx +b 中的k ≠0,∴①也不正确.当一次函数y =kx +b (k ≠0)中的b =0时,其图象经过原点,可知②也不正确.2.(1)斜率 (2)y 2-y 1x 2-x 1 (3)直线向上的方向 平行或重合 0°≤θ<180°【做一做2】B 典型例题·领悟【例1】C 根据倾斜角定义知,①正确;倾斜角范围为[0,π),∴②不正确;当x 1=x 2时,直线P 1P 2的斜率k 不存在,不能用公式k =y 2-y 1x 2-x 1求解,∴③不正确;当b =0时,直线斜率不存在,∴④不正确.故选C.【例2】解:(1)当t =2时,直线l 与x 轴垂直, ∴直线l 的斜率不存在.(2)当t ≠2时,直线l 的斜率k =4-(-1)t -2=5t -2,∴综上所述,当t =2时,直线l 的斜率不存在; 当t ≠2时,直线l 的斜率k =5t -2. 【例3】证明:利用斜率公式计算出AB 和AC 两条直线的斜率,k AB =5-21-0=3,k AC =-1-5-1-1=3. ∵k AB =k AC ,又过同一点A , ∴A ,B ,C 三点共线.【例4】解:如图所示,直线l 过定点C (0,2),k CB =1-23-0=-13,k CA =4-21-0=2,k l =a .当直线l 与线段AB 相交时,k CB ≤k l ≤k CA , ∴-13≤a ≤2.【例5】解:如图,由已知,点P (x ,y )在线段AB 上运动,其中A (2,4),B (3,2), 而y x =y -0x -0,其几何意义为直线OP 的斜率.由图可知k OB ≤k OP ≤k OA ,而k OB =23,k OA =2.故所求的y x 的最大值为2,最小值为23.【例6】D 正解:要分类讨论,旋转30°后,看α+30°是否在0°≤α<180°范围内.若在,则l 1的倾斜角为α+30°;若不在,则l 1的倾斜角为α+30°-180°=α-150°.随堂练习·巩固1.A 由斜率公式,有1=4-mm -(-2),得m +2=4-m .∴m =1.2.D3.90°<α<180° 如图所示,直线过第二、四象限,可知直线l 的倾斜角为钝角,其范围是90°<α<180°.4.4由题意可得k AB=22-a=k AC=2-42=-1⇒a=4.5.解:设所求直线方程为y=kx+b,∵k=2,A(3,4)在直线上,∴4=2×3+b,解得b=-2.∴直线方程为y=2x-2.如果B在x轴上,则可设B(x0,0),代入直线方程解得x0=1,即B(1,0);如果B在y轴上,则可设B(0,y0),代入直线方程解得y0=-2,即B(0,-2).。

高中数学2.2直线的方程2.2.1直线方程的概念与直线的斜率2.2.2直线方程的几种形式例题与探究新人教B版必修2

高中数学2.2直线的方程2.2.1直线方程的概念与直线的斜率2.2.2直线方程的几种形式例题与探究新人教B版必修2

2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率2.2.2 直线方程的几种形式典题精讲例1 已知三点A(1,-1)、B(3,3)、C(4,5),求证:A、B、C三点共线.思路分析:如果三点在一条直线上,那么任取两点得到的斜率应该是相同的(都是这条直线的斜率).证法一:利用斜率公式.∵kAB==2,k AC==2,∴kAB=k AC.∴A、B、C三点共线.证法二:利用直线方程.设AB:y=kx+b,则∴∴直线AB的方程为y=2x-3.当x=4时,y=2×4-3=5,故点C(4,5)在AB上.∴A、B、C三点共线.绿色通道:判定三个点在一条直线上,通常有下面几种方法:一是任取两点得到的直线斜率是相同的;二是过任两点直线的方程是相同的;三是根据两点求出直线方程,判定第三点在这条直线上.显然第一种方法最简单.变式训练1若三点A(2,2)、B(a,0)、C(0,4)共线,则a的值等于_______________.思路解析:因为k AB=,k BC=,又因为三点A、B、C共线,所以k AB=k BC,即=,解得a=4.答案:4例2 设过定点A的直线l1的倾斜角为α.现将直线l1绕点A按逆时针方向旋转45°得到直线l2,设直线l2的倾斜角为β,请用α表示β的值.思路解析:先画出示意图,根据图形求解.答案:画出如图2-2-(1,2)-1的示意图,从图中可得图2-2-(1,2)-1当0°≤α<135°时,β=α+45°;当135°≤α<180°时,β=α+45°-180°=α-135°.黑色陷阱:解答本题时,一些同学容易误解为β=α+45°.事实上,由于直线的倾斜角的范围为0°≤α<180°,故当135°≤α<180°时,180°≤α+45°<225°.故作为直线的倾斜角应减去180°.所以解决该类问题决不能想当然地加或减去某个角.变式训练 2 如图2-2-(1,2)-2,直线l1的倾斜角α1=30°,直线l1⊥l2,求l1、l2的斜率.图2-2-(1,2)-2解:l1的斜率k1=tanα1=tan30°=,∵l2的倾斜角α2=90°+30°=120°,∴l2的斜率k2=tan120°=tan(180°-60°)=-tan60°=.例3设直线l的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y=2m-6,若直线在x轴上的截距是-3,试确定m的值.思路分析:要熟悉直线方程的一般形式与其他形式间的联系.记清特殊形式的直线方程与一般方程的直线形式的转化条件.解:令y=0,由题意得由①式,得m≠3且m≠-1.由②式,得3m2-4m-15=0,解得m=3或m=.因为m≠3,所以m=.绿色通道:掌握截距的概念,如本题求直线在x轴上的截距,只需令y=0,就可解得.要注意“或”与“且”两字的区别.如本题中的不等式m2-2m-3≠0的解是m≠3且m≠-1;而方程3m2-4m-15=0的解是m=3或m=.变式训练3已知直线ax+by+c=0的图形如图2-2-(1,2)-3,则( )图2-2-(1,2)-3A.若c>0,则a>0,b>0B.若c>0,则a<0,b>0C.若c<0,则a>0,b<0D.若c<0,则a>0,b>0思路解析:∵直线ax+by+c=0的斜率k=<0,∴ab>0.又∵直线在x轴、y轴上的截距分别为与,∴>0,>0.∴ac<0,bc<0.若c>0,则a<0,b<0;若c<0,则a>0,b>0.选D.答案:D例4求直线2x+(3k-1)y+k-1=0在x、y轴上的截距.思路分析:按照截距的定义求解,即在方程中令y=0,则x的取值即为直线在x轴上的截距;令x=0,则y 的取值即为直线在y轴上的截距.解:令y=0,则x=,于是直线在x轴上的截距为;令x=0,则(3k-1)y+k-1=0,于是直线在y轴上的截距为;当k=时,直线在y轴上的截距不存在.黑色陷阱:解答本题时,容易忽视对y轴截距是否存在的讨论,即忽视了k=的情形而造成错解.事实上,当k=时,分式无意义,此时的直线在y轴上的截距不存在.变式训练4一条直线经过点M(2,3),则在两坐标轴上的截距相等的直线方程是____________.思路解析:设直线在两轴上的截距均为 a.若a=0,则所求直线方程为3x-2y=0;若a≠0,则同上可求得直线方程为x+y=5.答案:3x-2y=0或x+y=5问题探究问题1 常见的对称问题有哪些?具体的处理方法如何?导思:对称问题包括以下四类:点关于点的对称;点关于直线的对称;直线关于点的对称;直线关于直线的对称.也可归结为中心对称和轴对称两类,而这两类问题最终都可归结为点的对称问题.若点P1与P2关于点M对称,则点M是P1、P2的中点.若已知其中任何两个点的坐标,都可以根据中点坐标公式求出另外一个点的坐标.若点P1与P2关于直线l对称,则直线l是线段P1P2的中垂线,它应同时满足两个条件,即P1、P2的中点在直线l上,且P1P2的连线与l垂直,也就是说,P1P2的中点坐标满足直线l的方程,且P1P2连线的斜率与直线l的斜率互为倒数.曲线是由点组成的,曲线关于点或直线的对称实质上就是点关于点或直线的对称.探究:常见的对称问题有点关于点、点关于直线的对称问题以及曲线(含直线)关于点、曲线(含直线)关于直线的对称问题.具体的处理方法如下:(1)点P(x0,y0)关于点M(a,b)的对称点为P(2a-x0,2b-y0);(2)点P(a,b)不在直线l:Ax+By+C=0上,P关于直线l的对称点为P′(x,y)的求法:因为PP′中点M()在l上,PP′⊥l,所以由方程组可解出P′(x0,y0).(3)几种特殊对称:点(a,b)关于x轴的对称点为(a,-b);点(a,b)关于y轴的对称点为(-a,b);点(a,b)关于y=x的对称点为(b,a);点(a,b)关于y=-x的对称点为(-b,-a);点(a,b)关于x+y=t的对称点为(t-b,t-a);点(a,b)关于x-y=m的对称点为(m+b,a-m).(4)“曲线关于点对称”问题可用“点关于点对称”的方法解决;“曲线关于直线对称”问题可转化为“点关于直线对称”问题来解决.问题2一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合,称为直线系,它的方程叫做直线系方程.直线系方程中除含变量x、y以外,还可以根据具体条件取不同值的变量,称为参变量,简称参数.由于参数取向不同,就得到不同的直线系.你能试举出一些直线系的例子吗? 导思:应用直线系解题,是指把待求的直线看成满足某种条件的直线的集合中的元素,再利用其他条件确定参数的值,是整体思想的具体运用.利用直线系解题可简化运算、提高解题效率、降低难度.直线系y=kx+b中,若b为常数,它表示过定点(0,b)的直线系;若k为常数,它表示平行线系.平行线系关注的是斜率相等,垂直关注的是斜率互为负倒数.设出相关的直线系方程后,要明确直线系中参数是谁.对于过两直线交点的直线系方程,求交点坐标时,可先把方程转化成f1(x,y)+λf2(x,y)=0的形式,再解方程组求交点;也可赋予参数两个具体的值,将得到的两个方程联立方程组求交点坐标.探究:几种常见的直线系:(1)过定点的直线系直线y=kx+b(其中k为参数,b为常数),它表示过定点(0,b)的直线系,但不包括y轴(即x=0).经过定点M(x0,y0)的直线系y-y0=k(x-x0)(k为参数),它表示经过定点(x0,y0)的直线系,但不包括平行于y轴的那一条(即x=x0).(2)已知斜率的直线系y=kx+b(k为常数,b为参数),它表示斜率为k的平行直线系.若已知直线l:Ax+By+C=0,与l平行的直线系为Ax+By+m=0(m为参数,且m≠C).若已知直线l:Ax+By+C=0,与l垂直的直线系为Bx-Ay+n=0(n为参数).(3)经过两条直线交点的直线系经过两直线l1:A1x+B1y+C1=0(A12+B12≠0)与l2:A2x+B2y+C2=0(A22+B22≠0)交点的直线系为m(A1x+B1y+C1)+n(A2x+B2y+C2)=0(其中m、n为参数,m2+n2≠0).当m=1,n=0时,方程即为l1的方程;当m=0,n=1时,方程即为l2的方程.上面的直线系可改写成(A1x+B1y+C1)+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中λ为实数).但是,方程中不包括直线l2,这个形式的直线系方程在解题中常见.。

2.2.1直线方程的概念与直线的斜率

2.2.1直线方程的概念与直线的斜率

l2 l1
o
x
已知直线l经过点P(2,3)与Q(-3,2)
1 则直线的斜率为________ 5
已知点P(2,3),点Q在y轴上,若直
线PQ的斜率为1 ,则点Q的坐标为 (0,1) 。 __________
斜率为2的直线,经过点(3,5),(a,7),
(-1,b)三点,则a,b的值为( A、a=4,b=0
当k=0,直线平行于x轴或与x轴重合. 此时 直线的倾斜角α为0°; 当k>0时,直线的倾斜角为锐角00<α< 900;k值增大,直线的倾斜角也随着增大; 当k<0时,直线的倾斜角为钝角900<α< 1800,k值增大,直线的倾斜角也随着增大 ; 垂直于x轴的直线的倾斜角为90°,但其 斜率不存在.
C、a=4,b=-3
C )
B、a=-4,b=-3 D、a=-4,b=3
k AB 52 3 1 0
k AC
85 3 2 1
因为直线AB和AC的斜率相同,又直 线AB和AC过同一点A,所以A、B、C三 点共线.
则k1 , k2 , k3的大小关系为 k 3 k1 k 2
y
l3
如图 , 设直线 l1 , l 2 , l3的斜率分别为 k1 , k2 , k3 ,
三、直线的斜率与倾斜角的关系 L
L4
3
第二定义:直 线倾斜角的正 切,即tanα=k
Y
L2
L1
O
X
当α=00 时,k= 0(如L1) 当00<α<900时,k>0 (如L2)k值增大,倾斜 角也随着增大。 当α=900 时,k不存在(如L3) 当900<α<1800时,k<0(如L4)k值增大,倾斜 角也随着增大。
1、直线倾斜角的定义: 正向 向上

2.2.1直线方程的概念与直线的斜率

2.2.1直线方程的概念与直线的斜率

2.2.1直线方程的概念与直线的斜率课程学习目标[课程目标]目标重点:理解直线的倾斜角和斜率的概念目标难点:斜率的概念和两点的连线的斜率公式的推导及应用![学法关键]1.本节是解析几何的重点内容,倾斜角和斜率都是反映直线相对于x 轴正方向的倾斜程度. 倾斜角是直接反映这种倾斜程度大小的,斜率的绝对值越大,倾斜程度越大,平面上任意一条直线l 都有倾斜角α,且0≤α<180°,但不是所有的直线都有斜率.2.掌握斜率的求法及斜率公式,并把斜率的计算公式迁移到代数函数或三角函数的最大、最小值中去,形成数形结合的方法.研习点1.直线方程的概念直线的方程与方程的直线:一般地,如果以一个方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上点的坐标都是这个方程的解,那么这个方程叫做这条直线的方程;这条直线叫做这个方程的直线.由于方程y =kx +b 的图象是一条直线,因而我们以后就说直线y =kx +b如何理解直线方程的概念?在直线方程的概念中,要明确方程的解与直线上点的坐标的关系,它含两重意思:(1)以方程的解为坐标的点是否在直线上;(2)直线上的点的坐标是否是方程的解,即坐标代入方程是否成立.这两点都具备了,直线就是方程,方程就是直线.研习点2. 直线的斜率1. 斜率:设直线y =kx +b 上任意两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有k =2121y y x x --=y x(△x ≠0,x 1≠x 2).2.通常把直线y =kx +b 中的系数k 叫做这条直线的斜率;3.垂直于x 轴的直线不存在斜率.研习点3.直线的倾斜角1.倾斜角的定义:x 轴正向与直线向上的方向所成的最小正角叫做这条直线的倾斜角;2.规定:与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为零度角;3.垂直于x 轴的直线的倾斜角等于90°.直线的倾斜角与斜率的关系1.斜率和倾斜角都反映了直线相对于x 轴的正方向的倾斜程度;2.直线的倾斜角是分两种情况定义的:第一种是对于与x 轴相交的直线,把直线向上的方向与x 轴正方向所成的角叫做直线的倾斜角;第二种是与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为零度角;3.直线倾斜角的范围是0°≤α<180°;4.当k =0,直线平行于x 轴或与x 轴重合! 此时直线的倾斜角为0°;当k >0时,直线的倾斜角为锐角;k 值增大,直线的倾斜角也随着增大;当k <0时,直线的倾斜角为钝角,k 值增大,直线的倾斜角也随着增大!垂直于x 轴的直线的倾斜角为90°,但其斜率不存在.题型1.求直线的斜率例1.已知点A (3,1),点B 在y 轴上,且|AB |=5,求直线AB 的斜率.解:由已知可设B (0,y ),因为|AB |=5,所以(3-0)2+(1-y )2=25,所以y =5或y =-3,所以B (0,5)或B (0,-3),当B (0,5)时,k =-34; B (0,-3)时,k =34, 所以直线AB 的斜率k =34或k =-34.例2.下面选项中两点的直线不存在斜率的是( )(A )(4,2)与(-4,1) (B )(0,3)与(3,0)(C )(3,-1)与(2,-1) (D )(-2,2)与(-2,5)解:当两点所在直线与x 轴垂直时,直线的斜率不存在,故应选D .题型2.求直线的倾斜角例3. 已知直线l 1的倾斜角为α1,则l 1关于x 轴对称的直线l 2的倾斜角α2= .解:如图所示,结合图形知:若α1≠0°,则α2=180°-α1;若α1=0°,则关于x 轴对称的直线l 2与l 1平行或重合,α2=α1=0°.∴ 1121180,01800, 0αααα︒-︒<<︒⎧=⎨︒=︒⎩.题型3. 证明三点共线例4.求证A (1,5),B (0,2),C (2,8)三点共线.解:利用斜率公式计算出AB 和AC 两条直线的斜率,52310AB k -==-, 85321AC k -==-, 因为直线AB 和AC 的斜率相同,又直线AB 和AC 过同一点A ,所以A 、B 、C 三点共线.【教考动向·演练】1.对于下列命题①若α是直线l 的倾斜角,则0°≤α<180°;②若k 是直线的斜率,则k ∈R ;③任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率;④任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角.其中正确命题的个数是( C )(A )1 (B )2 (C )3 (D )42.如果过点P (-2,m )和Q (m ,4)的直线的斜率等于1,那么m 的值为( A )(A )1 (B )4 (C )1或3 (D )1或43.下列各组点中,在同一直线上的是( C )(A )(-2,3),(-7,5),(3,-5) (B )(3,0),(6,4),(-1,-3)(C )(4,5),(3,4),(-2,-1) (D )(1,3),(2,5),(-2,3)4.已知A (a ,2),B (3,b +1),且直线AB 的倾斜角为90°,则a ,b 的值为( D )(A )a =3, b =1 (B )a =3, b =2 (C )a =2, b =3 (D )a =3, b ∈R 且b ≠15.给出下列四个命题:①一条直线必是某个一次函数的图象;②一次函数y =kx +b 的图象必是一条不过原点的直线;③若一条直线上所有点的坐标都是某个方程的解,则此方程叫做这条直线的方程; ④以一个二元方程的解为坐标的点都在某条直线上,则这条直线叫做此方程的直线. 其中正确命题的个数是( A )(A )0 (B )1 (C )2 (D )36.直线l 过A (-2,21()t t +),B (2,21()t t-)两点,其中t ≠0,则此直线的斜率为 -1 ,此直线经过第 一、二、四 象限"7.若点A (2,-3),B (3,-2),C (21,m )三点共线,则m = -29 . 8.(1)当且仅当m 为何值时,经过两点A (-m ,6)、B (1,3m )的直线的斜率是12?(2)当且仅当m 为何值时,经过两点A (m ,2)、B (-m ,2m -1)的直线的倾斜角是90°? 答案(1)m =-2;(2)m =0.例5.已知直线l 1和l 2关于直线y =x 对称, 若直线l 1的斜率为3,求直线l 2的斜率. 解:在l 2上任取不同的两点A (a ,b ),B (c ,d ),因为l 1和l 2关于直线y =x 对称,所以A ,B 两点关于直线y =x 的对称点A ’(b ,a ),B ’(d ,c )就一定在l 1上,设l 1的斜率为k 1,l 2的斜率为k 2,则k 1=a c b d -=-,∴k 2=13b d a c a c b d-===---.例6.已知实数x 、y 满足2x +y =8,当2≤x ≤3 时,求y x的最大值与最小值.解:如图所示,由于点(x ,y )满足关系式2x +y =8,且2≤x ≤3,可知点P 在线段AB 上移动,并且A 、B 两点的坐标可分别求得为A (2,4),B (3,2),由于y x的几何意义是直线OP的斜率,且k OA =2,k OB =32,所以可以得y x的最大值为2,最小值为32.【教考动向·演练】9.下列四个命题:①一条直线向上的方向与x 轴正向所成的角,叫做这条直线的倾斜角;②直线l 的倾斜角的取值范围是第一象限角或第二象限角;③已知直线l 经过P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)两点,则直线l 的斜率k =2121y y x x --; ④若直线l 的方程是ax +by +c =0,则直线l 的斜率k =a b-. 其中正确命题的个数是( D )(A )3个 (B )2个 (C )1个 (D )0个10.若直线l 经过第二、四象限,则直线l 的倾斜角的范围是( C )(A )[0°,90°) (B )[90°,180°) (C ))(90°,180°) (D ))[0°,180°)11.设点P 在y 轴上,点N 是点M 关于y 轴的对称点,若直线PM 的斜率为k (k ≠0),则直线PN 的斜率是( B )(A )k (B )-k (C )1k (D )1k- 12.已知过点P (1-a ,1+a )和Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是 (-2,1) .13.直线:(2a 2-7a +3)x +(a 2-9)y +3a 2=0的斜率为1,则实数a = 3或-32 。

《直线方程的概念与直线的斜率》教案

《直线方程的概念与直线的斜率》教案

《直线方程的概念与直线的斜率》教案教学目标1、了解直线的方程和方程的直线的概念.2、理解掌握直线的倾斜角、斜率的概念和过两点直线的斜率公式.3、掌握直线的倾斜角和斜率的相互关系.教学重难点重点:理解直线的斜率概念,探索如何通过两点求直线的斜率公式.难点:斜率的几何意义,即直线的斜率和倾斜角的相互关系.教学过程一、情景导入问题:函数的图像是通过点(0, 1)和点(1,3)的一条直线l.直线l是函数y=2x+1的图像.则如果点P(x, y)在l上,根据直线方程所表达的意义可怎样表达点P所满足的关系?我们已经学习过一元一次函数,知道一元一次函数的图像是一条直线,同学们可以用以前学过的这些知识来解释下.二、交流展示1、在平面直角坐标系中,点用坐标表示,直线如何表示呢?三、合作探究探究一:直线方程的概念教师:画出y=2x+1的图像,然后叫同学们观察并思考问题:x=-2,y=-3满足关系y=2x+1,则点(-2,-3)在y=2x+1的图像对应的直线上吗?学生:将点(-2,-3)描在直角坐标系内,观察到点(-2,-3)在y=2x+1的图像对应的直线上.教师:请同学们在之前的基础上继续解答问题:一元一次函数y=kx+b(k不为零)的解析式可看成二元一次方程,那么方程y=kx+b的解与其图像上的点有什么关系?让学生自主探究,互相讨论,探究知识之间的内在联系.教师在同学们讨论的基础上再做出小结.探究二:直线的斜率与倾斜角教师:请同学们讨论并谈谈对斜率的认识学生:回答直线斜率的定义,以及已知直线上两点A(x1,y1),B(x2,y2)如何求斜率的公式.教师:进一步引导得出两点间斜率公式有些什么注意事项,斜率的值决定了直线相对x 轴的倾斜程度,由此引出倾斜角的概念探究三:直线的倾斜角与斜率的关系?教师:提出感官认识直线的斜率与这条直线的倾斜角相关联,让同学们总结他们之间的关系.学生:倾斜角和斜率都是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度的。

高中数学2.2直线的方程2.2.1直线方程的概念与直线的斜率教案

高中数学2.2直线的方程2.2.1直线方程的概念与直线的斜率教案

2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率示范教案整体设计教学分析本小节从一个具体的一次函数与它的图象入手,引入直线的方程、斜率、倾斜角的概念,注重了由浅及深的学习规律,并体现了由特殊到一般的研究方法.引导学生认识到之所以引入直线在平面直角坐标系中的倾斜角和斜率概念,是进一步研究直线方程的需要.直线是最基本、最简单的几何图形,它既能为进一步学习作好知识上的必要准备,又能为今后灵活地运用解析几何的基本思想和方法打好坚实的基础.事实上,只有透彻理解并熟练掌握直线的倾斜角和斜率这两个基本概念,学生才能对直线及其位置进行定量的研究.对直线的倾斜角和斜率,必须要求学生理解它们的准确含义和作用,掌握它们的导出,并在运用上形成相应的技能和熟练的技巧.三维目标1.了解直线方程的概念,认识事物之间的相互联系.2.理解直线的倾斜角和斜率的定义,充分利用斜率和倾斜角是从数与形两方面刻画直线相对于x 轴倾斜程度的这一事实,在教学中培养学生数形结合的数学思想.3.掌握经过两点P 1(x 1,y 1)和P 2(x 2,y 2)的直线的斜率公式:k =y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2),培养学生树立辩证统一的观点,并形成严谨的科学态度和求简的数学精神.重点难点教学重点:直线的倾斜角和斜率的概念以及过两点的直线的斜率公式.教学难点:斜率公式的推导.课时安排1课时教学过程导入新课设计1.如下图所示,在直角坐标系中,过点P 的一条直线绕P 点旋转,不管旋转多少周,它对x 轴的相对位置有几种情形?教师引入课题:直线的倾斜角和斜率.设计2.我们知道,经过两点有且只有(确定)一条直线.那么,经过一点P 的直线l 的位置能确定吗?这些直线有什么联系和区别呢?教师引入课题:直线的倾斜角和斜率. 推进新课新知探究提出问题(1)一次函数的图象是什么形状?以y =2x +1为例说明.(2)方程y =kx +b 的解与其图象上的点有什么对应关系?(3)直线y =kx +b 被其上的任意两个不同的点所唯一确定(如下图),如果点A(x 1,y 1),点B(x 2,y 2)是这条直线上任意两点,其中x 1≠x 2,怎样由这两点的坐标计算出k 的值呢?(4)怎样用角来表示直线的倾斜程度?(5)写出求一条直线斜率的计算步骤.讨论结果:(1)所有一次函数y =kx +b(k≠0)的图象是一条直线.例如函数y =2x +1的图象是通过点(0,1)和点(1,3)的一条直线l(如下图),直线l 是函数y =2x +1的图象,所表达的意义是:如果点P 在l 上,则它的坐标(x ,y)满足关系y =2x +1,①反之,如果点P 的坐标(x ,y)满足①式,则点P 一定在l 上.于是,函数式y =2x +1,可作为描述直线l 的特征性质,因此l ={(x ,y)|y =2x +1}. 我们再来看k =0的特殊情况.例如方程y =2,无论x 取何值,y 始终等于2,虽然它已不是一次函数,但方程y =2(常值函数)的图象是一条通过点(0,2)且平行于x 轴的直线.(2)由于函数y =kx +b(k≠0)或y =b 都是二元一次方程,因此,我们也可以说,方程y =kx +b 的解与其图象上的点存在一一对应关系.如果以一个方程的解为坐标的点都在某条直线上,且这条直线上点的坐标都是这个方程的解,那么这个方程叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线.由于方程y =kx +b 的图象是一条直线,因此我们今后常说直线y =kx +b.(3)由于x 1,y 1和x 2,y 2是直线方程的两组解,方程y 1=kx 1+b ,y 2=kx 2+b ,两式相减,得y 2-y 1=kx 2-kx 1=k(x 2-x 1).因此k =y 2-y 1x 2-x 1(x 1≠x 2). 所以由直线上两点的坐标,可以求出k 的值,且它与这两点在直线上的顺序无关,即k =y 1-y 2x 1-x 2(x 1≠x 2).如果令Δx =x 2-x 1,Δy =y 2-y 1,则Δx 表示变量x 的改变量,Δy 表示相应的y 的改变量.于是k =Δy Δx(Δx≠0). 通常,我们把直线y =kx +b 中的系数k 叫做这条直线的斜率.垂直于x 轴的直线,人们常说它的斜率不存在.方程y =kx +b(k≠0)的图象是通过点(0,b)且斜率为k 的直线.对一次函数所确定的直线,它的斜率等于相应函数值的改变量与自变量改变量的比值.直观上可使我们感知到斜率k 的值决定了这条直线相对于x 轴的倾斜程度.(4)x 轴正向与直线向上的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角.我们规定,与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为零度角.由斜率k 的定义可知:k =0时,直线平行于x 轴或与x 轴重合;k>0时,直线的倾斜角为锐角,此时,k 值增大,直线的倾斜角也随着增大;k<0时,直线的倾斜角为钝角,此时,k 值增大,直线的倾斜角也随着增大;垂直于x 轴的直线的倾斜角等于90°.(5)步骤:(1)给直线上两点的坐标赋值:x 1=?,x 2=?,y 1=?,y 2=?;(2)计算Δx =x 2-x 1,Δy =y 2-y 1;(3)如果Δx =0,则判定“斜率k 不存在”;(4)如果Δx≠0,计算k =Δy Δx; (5)输出斜率k.应用示例思路1例1求经过A(-2,0),B(-5,3)两点的直线的斜率k.解:x 1=-2,x 2=-5,y 1=0,y 2=3;Δx =-5-(-2)=-3,Δy =3-0=3;k =Δy Δx= -33=-1. 变式训练1.已知过点A(a,3),B(6,5)的直线的斜率k =12,则a =______. 答案:22.经过A(4,-7),B(4,9)的直线斜率k 等于( )A .0B .16C .-16D .不存在答案:D例2画出方程3x +6y -8=0的图象.解:由已知方程解出y ,得y =-12x +43. 这是一次函数的表达式,它的图象是一条直线,当x =0时,y =43;当x =2时,x =13. 在坐标平面内作点A(0,43),B(2,13),作直线AB ,即为所求方程的图象.(如下图)点评:方程Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)的图象是直线,以此方程的任意两解为坐标的点的连线(直线)就是该方程的图象.变式训练已知方程4x +By +4=0的图象过点(1,1),则B =______.解析:把点的坐标值代入方程,得4+B +4=0,解得B =-8.答案:-8思路2例3 求经过点A(-2,10),B(5,3)的直线的斜率和倾斜角.解:k =3-105--=-1,即tan α=-1, 又∵0°≤α<180°,∴α=135°.∴该直线的斜率是-1,倾斜角是135°.点评:此题要求学生会通过斜率公式求斜率,并根据斜率求直线的倾斜角.变式训练1.将直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为… ( )A .y =-13x +13B .y =-13x +1 C .y =3x -3 D .y =13x +1 解析:将直线y =3x 绕原点逆时针旋转90°,得到直线y =-13x ,再右移1个单位,得到直线y =-13x +13. 答案:A2.求过下列两点的直线的斜率k 及倾斜角α.(1)P 1(-2,3),P 2(-2,8);(2)P 1(5,-2),P 2(-2,-2).解:(1)∵过P 1,P 2的直线与x 轴垂直,∴直线斜率不存在,倾斜角α=90°.(2)k =tan α=-2---2-5=0,∴直线斜率为0,倾斜角α=0°.例4 已知三点A 、B 、C ,且直线AB 、AC 的斜率相同,求证:这三点在同一条直线上. 证明:由直线的斜率相同,可知直线AB 的倾斜角与AC 的倾斜角相等,而这两直线过公共点A ,所以直线AB 与AC 重合,因此A 、B 、C 三点共线.点评:此题反映了斜率公式的应用,即若有公共点的两直线斜率相同,则可以判断三点共线. 变式训练1.若三点A(2,3),B(3,2),C(12,m)共线,求实数m 的值. 解:由题意知k AB =2-33-2=-1,k AC =m -312-2, ∵A、B 、C 三点共线,∴k AB =k AC .∴m -312-2=-1.∴m=92. 2.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共线,则1a +1b的值=__________. 答案:12例5 已知三角形的顶点A(0,5),B(1,-2),C(-6,m),BC 的中点为D ,当AD 斜率为1时,求m 的值及|AD|的长.分析:应用斜率公式、中点坐标公式、两点间的距离公式.解:D 点的坐标为(-52,m -22), ∴k AD =m -22-5-52-0=1.∴m=7.∴D 点坐标为(-52,52). ∴|AD|=522+-522=522. 变式训练1.过点P(-1,-1)的直线l 与x 轴和y 轴分别交于A 、B 两点,若P 恰为线段AB 的中点,求直线l 的斜率和倾斜角.答案:l的斜率为-1,倾斜角为135°.2.如下图中菱形ABCD 的∠BAD=60°,求菱形各边和两条对角线所在直线的倾斜角与斜率.解:由题意知直线AD 和BC 的倾斜角为60°,直线AB 和DC 的倾斜角为0°,直线AC 的倾斜角为30°,直线BD 的倾斜角为120°;直线AD 和BC 的斜率为k =tan60°=3,直线AB 和DC 的斜率为k =tan0°=0,直线AC 的斜率为k =tan30°=33,直线BD 的斜率为k =tan120°=- 3.知能训练1.关于直线的倾斜角和斜率,下列哪些说法正确的是( )A .任一条直线都有倾斜角,也都有斜率B .直线的倾斜角越大,它的斜率就越大C .平行于x 轴的直线的倾斜角是0°或180°D .直线斜率的范围是(-∞,+∞)答案:D2.已知直线的斜斜角,求直线的斜率.(1)α=0°;(2)α=60°;(3)α=90°;(4)α=135°.分析:指导学生根据定义直接求解.解:(1)∵tan0°=0,∴倾斜角为0°的直线斜率为0.(2)∵tan60°=3,∴倾斜角为60°的直线斜率为 3.(3)∵tan90°不存在,∴倾斜角为90°的直线斜率不存在.(4)∵tan135°=-1,∴倾斜角为135°的直线斜率为-1.3.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,4)共线,则a =______.解析:由题意得k AB =k AC ,则22-a =2-42,解得a =4. 答案:44.已知a>0,若平面内三点A(1,-a),B(2,a 2),C(3,a 3)共线,则a =______.解析:A 、B 、C 三点共线,∴k AB =k BC ,即a 2--2-1=a 3-a 23-2,a 2+a =a 3-a 2,a 2-2a -1=0. ∵a>0,∴a=1+ 2.答案:1+ 2拓展提升如下图,直线l 1的倾斜角α1=30°,直线l 1⊥l 2,求l 1、l 2的斜率.解:l 1的斜率k 1=tan α1=tan30°=33, ∵l 2的倾斜角α2=90°+30°=120°, ∴l 2的斜率k 2=tan120°=- 3.点评:此题要求学生掌握已知直线的倾斜角求斜率.课堂小结本节课学习了:1.直线方程的概念;2.直线的斜率、倾斜角和斜率公式;3.利用斜率判定三点共线.作业本节练习A 1,2题.设计感想在对倾斜角及斜率这两个概念进行辨析时,以倾斜角与斜率的相互变化作为突破口.同时本节教学设计注重引导学生通过观察来获得新知,在实际教学中教师要及时引导,加强师生交流,学生通过自主观察、分析还是能得到正确结论的,要留给学生充分的思考时间,透彻理解直线的倾斜角和斜率的概念,能根据条件正确地求出直线的倾斜角和斜率是知识教学的目的;在形成概念的过程中,培养分析、抽象、归纳的思维能力,强化“形”“数”结合相互转化的思想方法,完善学生的数学知识结构.新课程解析几何教材在学生没有三角函数、向量基础的情况下展开,使得教学设计有了无米之炊的感觉.从知识接受上讲似乎并无大碍,但是从知识的联系性、思维的丰富性上来说,讲多了给人一种感觉——记住结论会用就行!这或许就是新课程的理念吧.但本课还是力求在学生思维发展层面上保持较高要求.备课资料已知直线的倾斜角的取值范围,利用正切函数的性质,讨论直线斜率及其绝对值的变化情况.解:①0°≤α<90°.作出y=tanα在[0°,90°)区间内的函数图象,由图象观察可知:当α∈[0°,90°)时,y=tanα>0,并且随着α的增大,y不断增大,|y|也不断增大.所以,当α∈[0°,90°)时,随着倾斜角α的不断增大,直线斜率不断增大,直线斜率的绝对值也不断增大.②90°<α<180°.作出y=tanα在(90°,180°)区间内的函数图象,由图象观察可知:当α∈(90°,180°)时,y=tanα<0,并且随着α的增大,y=tanα不断增大,|y|不断减小.所以当α∈(90°,180°)时,随着倾斜角α的不断增大,直线的斜率不断增大,但直线斜率的绝对值不断减小.点评:针对以上结论,虽然有当α∈[0°,90°)时,随着α增大直线斜率不断增大;当α∈(90°,180°)时,随着α增大直线斜率不断增大.但是当α∈[0°,90°)∪(90°,180°)时,随着α的增大直线斜率不断增大却是一错误结论.。

2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率

2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率

张喜林制2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率教材知识检索考点知识清单1.直线方程的概念一般地,如果以一个方程的解为坐标的点都在 且这条直线上点的坐标都是 ,那么这个方程叫做这条直线叫做 .由于方程b kx y +=的图象是 因此我们常说直线 2.直线的倾斜角当直线与x 轴相交时,x 轴正向与直线 所成的角叫做这条直线的 ,与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为 ,因此,直线倾斜角的取值范围是 3.直线的斜率直线b kx y +=中的系数k 叫做 ,垂直于x 轴的直线 直线上的两点),,(),(2211y x B y x A 、那么直线的斜率=k ).(21x x =/当0=k 时,直线 或当0>k 时,直线的倾斜角为 .k 值增大,直线的倾斜角也随着当0<k 时,直线的倾斜角为____,k 值增大,直线的倾斜角也随着____;垂直于x 轴的直线要点核心解读1.对直线方程概念的理解把—次函数b kx y +=的每一对x 与y 的值,看成直角坐标系中的点(x ,y ),则(x ,y )的集合便是一条直线.b kx y +=另一表达形式0=--b kx y 是二元一次方程的形式,这样,这个方程的实数解就和这条直线上的点的坐标建立了一一对应的关系,于是得到以下两个方面的含义:以一个二元一次方程的解为坐标的点都是某条直线上的点;反之,这条直线上点的坐标都是这个二元一次方程的解,这时,这个方程叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线. 2.直线的斜率(1)斜率公式的推导.直线b kx y +=被其上的任意两个不同的点所唯一确定(如图2 -2 -1-1所示),由这条直线上任意两点、),(11y x A ),(22y x B 的坐标可以计算出k 的值.由于11,y x 和22,y x 是直线方程b kx y +=的两组解,所以,,2211b kx y b kx y +=+=两式相减,得),(1212x x k y y -=-故=k ),(121212x x x x y y =/--那么)(121212x x x x y y k =/--=称为直线的斜率公式. 由斜率公式可知,斜率k 可以由直线上两个不同点的坐标求得,但它的大小与这两个点在直线上的顺序无关.(2)斜率的定义通常,我们把直线b kx y +=中的系数k 叫做这条直线的斜率.垂直于x 轴的直线,斜率不存在. 除了垂直于x 轴的直线,只要知道直线上两个不同点的坐标,由斜率公式就可以算出这条直线的斜率.方程b kx y +=的图象是过点(O ,b)且斜率为k 的直线.(3)求斜率的步骤,我们可以写出求一条直线斜率的计算步骤,以便应用计算机进行计算: ①给直线上两点的坐标赋值:?,,?,?,2121=⋅===y y x x ②计算;,1212y y y x x x -=∆-=∆ ③如果,0=∆x 则判定“斜率k 不存在”; ④如果,0=/∆x 计算;xyk ∆∆=⑤输出斜率k , 3.直线的倾斜角(1)定义.x 轴正向与直线向上的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角.我们规定,与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为零度角.(2)斜率与倾斜角的关系.由斜率k 的定义可知:0=k 时,直线平行于x 轴或与x 轴重合;0>k 时,直线的倾斜角为锐角,k 值增大,直线的倾斜角也随着增大; 0<k 时,直线的倾斜角为钝角,k 值增大,直线的倾斜角也随着增大; 垂直于x 轴的直线的倾斜角等于.90典例分类剖析考点1 直线与二元一次方程的对应关系 命题规律(1)已知两点求斜率和倾斜角. (2)已知斜率或直线方程求倾斜角.[例1] 如图2 -2 -1-2所示直线321l l l 、、都经过点P(3,2),又321l l l 、、分别经过点、)1,2(1--Q、)2,4(2-Q ),2,3(3-Q 试计算直线321l l l 、、的斜率.[解析] 已知两点求直线的斜率时,首先应检验其横坐标是否相等,若相等,则其斜率不存在;若不相等,可用公式求之.[答案] 设321k k k 、、分别表示直线321l l l 、、的斜率,由于321Q Q Q P 、、、⋅的横坐标均不相等.,43422,53322121-=---==----=∴k k .033223=---=k母题迁移 1.已知,1)7,()5,3()1,1(-(、、、D a C B A )b 四点共线,求直线方程.b ax y +=[例2] 求经过下列两点的直线的斜率,并判断倾斜角是锐角还是钝角:);7,2(),3,1)(1().5,3(),1,4)(2(- [解析] 利用直线的斜率公式1212x x yy k --=求之,根据k 的正负判定倾斜角是锐角还是钝角.[答案] ,041237)1(>=--=k 所以倾斜角是锐角; ,064315)2(<-=-+=k 所以倾斜角是钝角. [点拨] 若直线的斜率大于0,则其倾斜角为锐角;若直线的斜率小于O ,则其倾斜角为钝角;若直线的斜率等于O ,则其倾斜角为,0若直线的斜率不存在,则其倾斜角为.90o[例3] 已知直线321l l l 、、的斜率分别为,321k k k 、、如图2-2 -1-3所示,则( ).321.k k k A << 213.k k k B << 123.k k k C << 231.k k k D <<[试解] .(做后再看答案,发挥母题功能)[解析] 由图可知直线1l 的倾斜角为钝角,所以;01<k 直线2l 与直线3l 的倾斜角均为锐角,且直线2l 的倾斜角较大,所以,032>>k k 所以⋅>>132k k k[答案] D母题迁移 2.求经过点,0)(,().,(=/ab b a B mb ma A )1=/m 两点的直线的斜率并判断倾斜角为锐角还是钝角,考点2 求斜率或倾斜角的取值范围 命题规律已知直线与线段有公共点,求斜率k 的取值范围.[例4] 已知、)3,3(--A ),1,2()2,2(--P B 、如图2 -2 -1 -4所示,若直线L 过P 点且与线段AB 有公共点,试求直线L 的斜率k 的取值范围.[答案] ,4)3(2)3(1=⋅-----=PA k,4322)2(1-=----=PB k∴ 要使直线L 与线段AB 有公共点,k 的取值范围应该是43-≤k 或.4≥k母题迁移 3.已知实数x 、y 满足,82=+y x 当32≤≤x 时,求xy的最大值和最小值, 考点3 利用斜率证明三点共线 命题规律已知平面上三点,证明三点共线.[例5] 已知三点),5,4()3,3()1,1(C B A 、、-求证:三点在同一直线上. [答案] 证法一:用距离公式证明.,53||,5||,52||===AC BC AB |,|53552||||AC BC AB ==+=+∴即A 、B 、C 三点共线.证法二:用斜率公式证明,,23435,21313=--==-+=BC AB k k ⋅=∴BC AB k k 又 ∵直线AB 、BC 有公共点B .∴ A 、B 、C 三点共线.[点拨] 本题有很多种证明方法,这里选用了距离公式和斜率公式两种方法,继续学习后,还会有其他证明方法.母题迁移 4.一束光线从点A (-2,3)射入,经x 轴上的点P 反射后,通过点B(5,7),求点P 的坐标.优化分层测讯学业水平测试1.给出下列四个命题,其中正确命题的个数是( ).①直线L 一定是一个一次函数的图象;②一次函数,y = kx +b 的图象一定是一条不过原点的直线;③如果一条直线上所有点的坐标都是某个方程的解,那么这个方程就叫做这条直线的方程;④如果以一个二元一次方程的解为坐标的点都在某一条直线上,那么这条直线叫做这个方程的直线. A.O 个 B.l 个 C.2个 D.3个. 2.集合A={直线方程=+=B b kx y },{一次函数的解析式},则集合A 与B 的关系为( ).B A A =. B A B ⊇. A BC ⊇.D .以上说法都不对3.直线L 过点),2(m p -⋅和)4,(m Q 两点,且L 的斜率为1,则m 的值为( ).1.A 4.B 31.或C 41.或D4.过点)3,2()2,3(--N M 与的直线的斜率=k ,倾斜角为 . 5.已知点A(3,4),在坐标轴上有一点B ,若,2=AB k 则B 点的坐标为 6.已知方程.0632=++y x(1)把这个方程改写成一个一次函数的形式; (2)画出这个方程所对应的直线L ; (3)点)1,23(是否在直线L 上.高考能力测试(测试时间:45分钟测试满分:IOO 分) 一、选择题(5分x8 =40分)1.点)4,3()1,0(B A 、在直线1l 上,若直线,12l l ⊥则直线2l 的倾斜角为( ).30.-A 30.B o C 120. 150.D2.直线L 的倾斜角为ααsin ,是方程033442=+-x x 的根,则a 的值是( ).60.A 120.B 150O 30.或o C 12060.或D3.设直线L 的倾斜角为θ,则L 关于直线3=y 对称的直线的倾斜角是( ).θ.A θ- 90.B θ-o C 180. θ- 90.D4.若)0,()4,9()2,3(x C B A 、、--三点共线,则x 的值为( ).1.A 1.-B 0.C 7.D5.若直线L 经过点)1,2(--a 和),1,2(--a 且与经过点、)1,2(-斜率为32-的直线垂直,则实数a 的值是( ).32.-A 23.-B 32.C 23.D 6.设点),2,3()3,2(---B A 、直线L 过点P(l ,1)且与线段AB 相交,则L 的斜率k 的取值范围是( ).443.-≤≥k k A 或 4143.-≤≥k k B 或 434.≤≤-k C 443.≤≤-k D 7.直线L 过点A(l ,2),且L 不过第四象限,那么L 的斜率k 的取值范围是( ).]2,0.[A ]1,0.[B ]21,0.[C )21,0[⋅D8.已知),1,3()2,(+b B a A 、且直线AB 的倾斜角为,90则a 、b 的值为( ).1,3.==b a A 2,2.==b a B 3,2.==b a C 1,3.=/∈=b R b a D 且二、填空题(5分x4 =20分)9.给出以下命题:①任何一条直线都有唯一确定的倾斜角; ②一条直线的倾斜角可以是;30- ③倾斜角为00的直线只有一条,即x 轴;④按照直线倾斜角的概念,直线倾斜角的集合<≤αα0|{}180与直线的集合建立了一一对应的关系.其中正确命题的序号是10.三点(2,-3)、(4,3)及)2,5(k 在同一条直线上,则k 的值等于11.已知过)2,3()1,1(a Q a a P 和+-的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是 12.直线)(013cos R y x ∈=++⋅θθ的倾斜角的取值范围是 三、解答题(10分x4 =40分)13.斜率为2的直线经过),1()7,()5,3(b C a B A -、、三点,求a 、b 的值.14.(1)已知矩形ABCD 中,、、)1,2()2,1(B A 中心),3,3(E 点),(y x P 在矩形的边界及内部运动,求xy的取值范围;(2)若实数x 、y 满足:,3,212-≥≤+=y x x y 且求xy的取值范围.15.求经过两点))(3,()2,1(R m m N M ∈-、的直线的斜率,并讨论m 为何值时倾斜角是锐角、钝角和直角?16.求函数2sin 1sin 3++=x x y 的值域.。

直线方程的概念与直线的斜率教案

直线方程的概念与直线的斜率教案

直线方程的概念与直线的斜率教案一、教学目标1. 让学生理解直线方程的概念,掌握直线方程的基本形式。

2. 让学生了解直线的斜率,能够计算直线的斜率。

3. 培养学生运用直线方程和斜率解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 直线方程的概念:直线方程是用来描述直线在平面直角坐标系中的位置和性质的数学表达式。

2. 直线方程的基本形式:直线方程的一般形式为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数,且A和B不为0。

3. 直线的斜率:直线的斜率是描述直线倾斜程度的量,定义为直线上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值。

4. 斜率的计算:斜率k = (y2 y1) / (x2 x1),其中(x1, y1)和(x2, y2)为直线上的任意两点。

三、教学重点与难点1. 教学重点:直线方程的概念和基本形式,直线的斜率及其计算方法。

2. 教学难点:直线方程的转化和应用,斜率的计算。

四、教学方法1. 采用讲授法,讲解直线方程的概念、基本形式,以及直线的斜率和斜率的计算方法。

2. 利用多媒体展示直线方程的图像,帮助学生直观理解直线方程和斜率的概念。

3. 运用例题和练习题,让学生巩固直线方程和斜率的知识。

五、教学过程1. 导入新课:通过复习初中阶段学习的直线方程(两点式、点斜式等)引出直线方程的概念和基本形式。

2. 讲解直线方程的概念和基本形式,让学生理解直线方程的意义和应用。

3. 讲解直线的斜率,让学生了解斜率的定义和计算方法。

4. 通过例题,展示直线方程和斜率的运用,让学生学会如何运用所学知识解决实际问题。

5. 布置练习题,让学生巩固直线方程和斜率的知识。

6. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调直线方程和斜率的重要性和应用。

7. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对直线方程概念和直线斜率的理解。

2. 练习题:布置一些有关直线方程和斜率的练习题,以检查学生对知识的掌握程度。

高中数学直线的方程直线方程的概念与直线的斜率直线方程的几种形式知识导学案新人教B版必修

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2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率2.2.2 直线方程的几种形式知识梳理1.直线的倾斜角和斜率 (1)倾斜角α:当直线l 与x 轴相交时,x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和l 重合时所转过的最小角,即为α;当直线l 与x 轴平行或重合时,规定α=0,故α的取值范围是0≤α<π. (2)斜率k:k=tanα,当α=0时,k=0;当0<α<2π时,k >0;当α=2π时,k 不存在;当α>2π时,k <0.(3)两点斜率公式——直线方向坐标化:已知直线上两点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2),则直线的斜率k=1212x x y y --(x 1≠x 2).直线方程都是关于x 、y 的一次方程,关于x 、y 的一次方程都表示直线,选用点斜式、斜截式、两点式求直线方程时,要考虑特殊情况下的特殊方程(坐标轴所在直线或垂直于坐标轴的直线或经过原点的直线). 平行于x 轴的直线方程为y=a;平行于y 轴的直线方程为x=b(平行于y 轴的直线的斜率不存在); 过原点的直线方程为y=kx; x 轴的方程是y=0;y 轴的方程是x=0(y 轴的斜率不存在). 知识导学要学好本节内容,应突破已知直线的斜率求直线倾斜角的难点,主要在于对直线倾斜角范围的认识,特别是斜率为负值且不是特殊角的情况,要注意钝角和负角的区别.根据直线的斜率取值范围求倾斜角的取值范围也是本节的难点,特别是斜率既有负值又有正值的情况是比较容易混淆的,这类问题可以结合正切函数的图象写出结果.根据实际问题认清直线方程的五种形式各有自己的特点,解题时作出灵活选择与判断.实际上,我们用的最多的还是点斜式和斜截式的方程,在设出这些方程的时候一定要根据实际的图形来判断斜率不存在的情况,在使用截距式方程时还要讨论过原点的情况,特别是在问题中出现“在两坐标轴上的截距(或者截距的绝对值)相等”这一类的问题. 已知斜率的范围求倾斜角的范围的记忆口诀:斜率有正负,图象来定位. 疑难突破1.方程y=kx+b(k≠0)能表示所有直线吗?剖析:方程y=kx+b(k≠0)是直线方程的一种形式——斜截式,由于直线按斜率分类可以分为两类:一类是存在斜率的直线,另一类是不存在斜率的直线.故方程y=kx+b(k≠0)只能表示斜率存在的直线,而斜率不存在的直线用方程y=kx+b(k≠0)是不能表示的.所以方程y=kx+b(k≠0)不能表示所有的直线.由方程y=kx+b(k≠0)不能表示所有的直线,我们可以得出一般性的结论:平面直角坐标系中,凡是根据直线的斜率推导出来的直线方程都不能表示所有的直线.如:点斜式、斜截式、两点式、截距式都不能表示所有直线.2.在二元一次方程Ax+By+C=0(A 、B 不同时为零)中有三个不同参数A 、B 、C,为什么可由两个独立条件确定一条直线?剖析:根据等式的基本性质:在等式两边同时乘以(或除以)一个非零的数(或式子),等式仍然成立.由于在二元一次方程Ax+By+C=0(A 、B 不同时为零)中已经给出了一个已知条件“A、B 不同时为零”,所以从形式上看有三个不同参数,而实际上我们可以把它转化成只含有两个不同参数的方程,即在方程Ax+By+C=0的两边同时除以A(或B),则原方程可转化为x+A B y+A C =0(或B A x+y+BC=0),也就是说,在二元一次方程Ax+By+C=0(A 、B 不同时为零)中,形式上尽管有三个不同参数A 、B 、C,但却可由其中的两个独立条件确定一条直线. 根据条件“A、B 不同时为零”进行分类讨论:(1)当A=0,B≠0时,方程Ax+By+C=0即为By+C=0,也就是y=-BC,这是一条与x 轴平行或重合的直线,当然可以由两个独立条件确定.(2)当B=0,A≠0时,方程Ax+By+C=0即为Ax+C=0,也就是x=-AC,这是一条与y 轴平行或重合的直线,当然可以由两个独立条件确定. (3)当A≠0且B≠0时,方程Ax+By+C=0可转化为x+A B y+A C =0(或B A x+y+BC=0),即原方程可转化为只含有两个待定系数的方程.当然可以由两个独立条件确定.3.利用斜率相等你可以得到哪些结论? 剖析:斜率公式的应用非常广泛,在利用斜率公式时应注意:(1)直线的倾斜角和斜率是直线本身的属性,它们重视与三角函数的渗透和对字母参数的讨论;(2)斜率与倾斜角是数与形的有机结合.不同的两条直线斜率相等时,它们的倾斜角也相等,所以这两条直线平行.在三点两两相连确定的直线中,如果经过同一点的两直线斜率相等,则这三点共线. 4.研究直线的方程的基础是什么?在学习直线的斜率公式k=1212x x y y --(x 1≠x 2)时需要注意什么?剖析:斜率公式表明直线对于x 轴的倾斜程度,可以通过直线上任意两点的坐标表示,而不需求出直线的倾斜角,因而使用比较方便.斜率(公式)是研究直线方程的各种形式的基础,必须熟记并灵活运用.斜率公式与选取两点的顺序与位置无关.当x 1≠x 2,即直线的倾斜角不为90°时,斜率公式才成立;当x 1=x 2时,倾斜角α=2,而没有斜率,故斜率公式不成立.。

2、2、1-2.2.2直线方程的概念与直线的斜率

2、2、1-2.2.2直线方程的概念与直线的斜率

2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率班级 姓名 编写:刘凤 陶勇涛 审核人:胡文刚 2010、12、14课前预习案一、填空1、如果 ,且 ,那么这个方程叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线。

2、(1)直线y kx b =+中的 叫做这条直线的斜率,垂直于x 轴的直线 斜率。

(2)经过任意两点11(,)A x y ,22(,)B x y 的直线的斜率公式为 。

3、(1) 与直线 的方向所成的角叫做这条直线的倾斜角,我们规定,与x 轴平行或重合的直线的倾斜角为 。

(2)由斜率k 的定义可知:0k =时,直线 x 轴或与x 轴 ;k >0时,直线的倾斜角为 ,此时,k 值 ,直线的倾斜角也增大;k <0时,直线的倾斜角为 ,此时,k 值增大,直线的倾斜角也 。

二、思考1、直线的斜率与倾斜角之间有何关系?2、两直线斜率相等等价于两直线重合吗?课堂教学案例1、求证(1,5)A 、B (0,2)、C (2、8)三点共线。

变式:若三点A(2,2)、B(4,0)C(0,b)共线,则b的值等于。

例2、已知点A(2,—3)、B(—3,—2),直线l过点P(1,1)且与线段AB相交,求直线l的斜率的取值范围。

A-、B(3,2)过点P(2,1)的直线l与线段AB有公共点,求变式:(1)直线l倾斜角的范围。

当堂检测1、下列命题中,正确命题的个数是( ) ①若α是直线l 的倾斜角,则00≤α<1800; ②若k 是直线的斜率,则k R ∈;③任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率; ④任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角。

A 、1B 、2C 、3D 、42、直线l 经过原点和点(—1,—1),则l 的斜率是( ) A 、1B 、—1C 、1或—1D 、以上都不对3、一条直线l 与x 轴相交,其向上的方向与y 轴正方向所成的角为α(00<α<900),则其倾斜角为( )A 、αB 、1800—αC 、1800—α 或900—αD 、900+α或900—α4、已知A (a ,2)、B (3,b+1),且直线AB 的倾斜角为900,则( ) A 、a=3,b=1 B 、a=2,b=2C 、a=2,b=3D 、a=3,b R ∈且b ≠1二、填空题5、经过两点A (—m ,6)、B (1,3m )的直线的倾斜角为锐角,则m 的取值范围是 。

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2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率
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1.直线的方程与方程的直线的概念
如果以一个方程的解为坐标的点都在某条直线上,且这条直线上点的坐标都是这个方程的解,那么这个方程叫做这条直线的方程,这条直线叫做这个方程的直线.
思考1 直线方程与二元一次方程的关系如何?
提示:直线方程与二元一次方程的关系:
(1)方程f (x ,y )=0称为直线l 的方程应具备两个条件:①l 上的点的坐标都是方程的解;②以方程的解为坐标的点都在直线l 上.二者缺一不可.
(2)平面上的直线与二元一次方程存在一一对应关系.
2.直线的倾斜角与斜率
经过点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2)的直线的斜率:
k =1212y y x x --=2121
y y x x -- (x 1≠x 2). 思考2 直线AB 的斜率公式与A ,B 两点坐标的顺序是否有关?当直线与坐标轴垂直时
其倾斜角和斜率分别是什么?
提示:直线AB 的斜率与A ,B 两点坐标的顺序无关.已知直线上两点(x 1,y 1),(x 2,y 2),如果y 2=y 1,x 2≠x 1,则直线与y 轴垂直,此时倾斜角等于0°,k =210x x =0;如果y 2≠y 1,x 2=x 1,则直线与x 轴垂直,此时倾斜角等于90°,k 不存在.
思考3 直线的斜率越大,倾斜角越大,对吗?
提示:不对,它们之间的变化规律如下:
(1)当0°≤α<90°时,随α的增大,斜率k 在[0,+∞)范围内增大.
(2)当90°<α<180°时,随α的增大,斜率k 在(-∞,0)范围内增大.。

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