人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.2 直线的方程精品学案设计
展开2.2.2 直线的两点式方程
【学习目标】
课程标准
学科素养
1.掌握直线方程的两点式的形式,了解其适用范围.
2.了解直线方程截距式的形式,特征及其适用范围(重点).
3.会用中点坐标公式求线段的中点坐标(重点).
1、直观想象
2、数学运算
3、数形结合
【自主学习】
一.直线的两点式方程
名称
已知条件
示意图
方程
使用范围
两点式
P1(x1,y1),P2(x2,y2),其中x1≠x2,y1≠y2
斜率存在且不为0
二.直线的截距式方程
名称
已知条件
示意图
方程
使用范围
截距式
在x,y轴上的截距分别为a,b且a≠0,b≠0
斜率存在且不为0,不过原点
三.线段的中点坐标公式
若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),设P(x,y)是线段P1P2的中点,则则x= ,
y= .
思考1: 过点(1,3)和(1,5)的直线能用两点式表示吗?为什么?过点(2,3),(5,3)的直线呢?
思考2: 截距式方程能否表示过原点的直线?
【小试牛刀】
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不经过原点的直线都可以用方程+=1表示.( )
(2)能用两点式方程表示的直线也可用点斜式方程表示.( )
(3)能用截距式方程表示的直线都能用两点式表示.( )
(4)直线y=x在x轴和y轴上的截距均为0.( )
2.如图,直线l的截距式方程是,则( )
A. B. C. D.
【经典例题】
题型一 直线的两点式方程
点拨:当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不平行于坐标轴.若满足,则考虑用两点式求方程.
例1 如图,已知A(1,2),B(-1,4),C(5,2).
①求线段AB中点D的坐标;
②求△ABC的边AB上的中线所在的直线方程.
【跟踪训练】1 (1)过(1,1),(2,-1)两点的直线方程为( )
A.2x-y-1=0 B.x-2y+3=0
C.2x+y-3=0 D.x+2y-3=0
(2) 经过M(3,2)与N(6,2)两点的直线方程为( )
A.x=2 B.y=2 C.x=3 D.x=6
题型二 直线的截距式方程
点拨: (1)如果问题中涉及直线与两坐标轴相交,则可考虑选用直线截距式的方程,用待定系数法确定其系数即可.
(2)选用直线截距式的方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直.
零截距:如果题目中出现直线在两坐标轴上的“截距相等”、“截距互为相反数”、“在一坐标轴上的截距是另一坐标轴上截距的m倍(m>0)”等条件时,采用截距式求直线方程,一定要注意考虑“零截距”的情况.
例2 求过点A(3,4),且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程。
【跟踪训练】2 (1)求过点A(4,2),且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线l的方程.
(2)已知直线l过点A(1,2),且与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积是4,求直线l的方程.
题型三 直线方程的简单应用
例3 两条直线l1:-=1和l2:-=1在同一直角坐标系中的图象可以是( )
【跟踪训练】3 已知直线l过点P(-2,1).
(1)当直线l与点B(-5,4),C(3,2)的距离相等时,求直线l的方程;
(2)当直线l与x轴、y轴围成的三角形的面积为时,求直线l的方程.
【当堂达标】
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.不经过原点的直线都可以表示为+=1
B.若直线与两轴交点分别为A、B且AB的中点为(4,1)则直线l的方程为+=1
C.过点(1,1)且在两轴上截距相等的直线方程为y=x或x+y=2
D.直线3x-2y=4的截距式方程为+=1
2.过两点(-2,1)和(1,4)的直线方程为( )
A.y=x+3 B.y=-x+1 C.y=x+2 D.y=-x-2
3.若直线过点且与两坐标轴所围成的三角形的面积为,则这样的直线有______条.
4.已知点A(3,2),B(-1,4),则经过点C(2,5)且经过线段AB的中点的直线方程为________.
5.过点P(1,2)且在两坐标轴上截距的和为0的直线方程为____________________.
6.直线l经过点A(-3,4),且在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍,求该直线的方程.
【参考答案】
【自主学习】
= +=1
思考1:不能,因为1-1=0,而0不能做分母.过点(2,3),(5,3)的直线也不能用两点式表示.
思考2:不能,因为ab≠0,即有两个非零截距.
【小试牛刀】
1.× √ √ √
2. D 解析:根据直线的截距式以及图象可知:a>0,b<0,故选:D.
【经典例题】
例1 解:①因为A(1,2),B(-1,4),所以线段AB中点D的坐标为,即D(0,3).
②△ABC的边AB上的中线即线段CD,因为C(5,2),D(0,3).所以线段CD所在的直线方程为=,化简可得x+5y-15=0.
【跟踪训练】1 (1) C 解析:∵直线过两点(1,1)和(2,-1),∴直线的两点式方程为=,整理得2x+y-3=0,故选C.
(2)B 解析:由M,N两点的坐标可知,直线MN与x轴平行,所以直线方程为y=2,故选B.
例2 解:(1)当截距不为0时,设直线l的方程为+=1,又知l过(3,4),
∴+=1,解得a=7,∴直线l的方程为x+y-7=0.
(2)当截距为0时,直线方程为y=x,即4x-3y=0.
综上,直线l的方程为x+y-7=0或4x-3y=0.
【跟踪训练】2(1)解:当直线过原点时,它在x轴、y轴上的截距都是0,满足题意.
此时,直线的斜率为,所以直线l的方程为y=x,即x-2y=0.
当直线不过原点时,由题意可设直线方程为+=1.
又因为过点A,所以+=1. ①
因为直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等,所以|a|=|b|. ②
由①②联立方程组,
解得或所以所求直线的方程为+=1或+=1,
化简得直线l的方程为x+y=6或x-y=2,即直线l的方程为x+y-6=0或x-y-2=0,
综上,直线l的方程为x-2y=0或x+y-6=0或x-y-2=0.
(2)解:设l:+=1(a>0,b>0),则a2-4a+4=0,解得a=2,所以b=4.
直线l:+=1,所以l:2x+y-4=0.
例3 A 解析:可以通过选项的图象判断a,b的符号,选出符合条件的选项,由A项可知,a<0,b>0得l2的b>0,A符合,其他选项不符合.
【跟踪训练】3 (1)①当直线l∥BC时,kl=kBC==-.所以直线l的方程为y-1=-(x+2)化为x+4y-2=0.
②当直线l过线段BC的中点时,由线段BC的中点为M(-1,3),所以直线l的方程为y-1=(x+2),化为2x-y+5=0.综上可知:直线l的方程为x+4y-2=0或2x-y+5=0.
(2)设直线l的方程为+=1.
则解得或
所以直线l的方程为x+y+1=0或x+4y-2=0.
【当堂达标】
1.BCD解析:A中,与坐标轴垂直的直线也不能用截距式表示,故A错;B中,AB的中点为(4,1),那么A(8,0),B(0,2)的直线方程为+=1,故B对;C中过原点时,直线为y=x,不过原点时直线为x+y=2,故C对;D中,方程3x-2y=4可化为+=1,故D对.
2. A 解析:代入两点式得直线方程=,整理得y=x+3.
3. 解析:依题意直线在坐标轴上的截距均不为,设直线的截距式为,
∵直线经过点,且与两坐标轴所围成的三角形的面积为,
∴,解得,或,或,
所以直线的条数为条.
4.2x-y+1=0 解析:AB的中点坐标为(1,3),由直线的两点式方程可得=,
即2x-y+1=0.
5.2x-y=0或x-y+1=0 解析:当直线过原点时,得直线方程为2x-y=0;
当在坐标轴上的截距不为零时,可设直线方程为-=1,
将x=1,y=2代入方程可得a=-1,得直线方程为x-y+1=0.
∴直线方程为2x-y=0或x-y+1=0.
6.解:当直线经过原点时,直线方程为:y=-x.
当直线不经过原点时,设直线方程为:+=1,
把点A(-3,4)代入,得+=1,解得a=.
∴直线方程为x+2y=5.
综上可得直线方程为:4x+3y=0或x+2y-5=0.
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