一、直线方程的求法及应用 1.直线方程的五种形式的比较 名称 方程形式 常数的几何意义 适用范围 点斜式 y-y0=k(x-x0) (x0,y0)是直线上一点,k是斜率 不垂直于x轴的直线 斜截式 y=kx+b k是斜率,b是直线在y轴上的截距 不垂直于x轴的直线 两点式 =(x1≠x2,y1≠y2) (x1,y1),(x2,y2)是直线上的两个点 直线不垂直x轴和y轴 截距式 +=1(a≠0,b≠0) a,b分别是直线在x轴,y轴上的非零截距 直线不垂直于x轴和y轴,且不过原点 一般式 Ax+By+C=0(A,B不全为0) A,B,C为系数 任何情况 (1)各种形式的方程可以相互转化,但求方程时,往往应用前四种形式,在呈现最后结果时,如果没有特殊要求,就写成一般式. (2)若题中无特殊要求,则把所求直线化成一般式时,有如下约定:①一般按含x项、含y项、常数项的顺序排列;②x项的系数为正;③x,y的系数和常数项一般互质,若有除1之外的公约数需要化简约分. 2.通过求直线方程,提升了学生逻辑推理、数学运算的核心素养. 例1 在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A(0,1),B(3,2). (1)若C点坐标为(1,0),求AB边上的高所在的直线方程; (2)若点M(1,1)为边AC的中点,求边BC所在的直线方程. 反思感悟 求直线方程的一种重要方法就是待定系数法.运用此方法,要注意各种形式的方程的适用条件,选择适当的直线方程的形式至关重要. 跟踪训练1 已知△ABC的顶点A(6,1),AB边上的中线CM所在的直线方程为2x-y-5=0,AC边上的高BH所在的直线方程为x-2y-5=0.求: (1)顶点C的坐标; (2)直线BC的方程. 二、两直线的平行与垂直 1.判断两条直线平行的方法 (1)①若两条直线l1,l2的斜率都存在,将它们的方程都化成斜截式.如l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则 l1∥l2. ②若两条直线l1,l2的斜率都不存在,将方程化为l1:x=x1,l2:x=x2,则x1≠x2 l1∥l2. (2)若直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不全为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不全为0),由A1B2-A2B1=0得到l1∥l2或l1,l2重合,排除两直线重合,就能判定两直线平行. 2.判断两直线垂直的方法 方法一: 方法二:若两条直线的方程均为一般式:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不全为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不全为0),则l1⊥l2 A1A2+B1B2=0. 例2 (1)已知A,B,C(2-2a,1),D(-a,0)四点,若直线AB与直线CD平行,则a=_____. (2)若点A(4,-1)在直线l1:ax-y+1=0上,则l1与l2:2x-y-3=0的位置关系是_____. 反思感悟 一般式方程下两直线的平行与垂直: 已知两直线的方程为l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不全为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不全为0),则l1∥l2 A1B2-A2B1=0且C1B2-C2B1≠0,l1⊥l2 A1A2+B1B2=0. 跟踪训练2 (1)若直线mx+ny+2=0平行于直线x-2y+5=0,且在y轴上的截距为1,则m,n的值分别为( ) A.1和2 B.-1和2 C.1和-2 D.-1和-2 (2)已知直线l1:ax-3y+1=0,l2:2x+(a+1)y+1=0.若l1⊥l2,则实数a的值为_____. 三、两直线的交点与距离问题 1.两条直线的位置关系的研究以两直线的交点为基础,通过交点与距离涵盖直线的所有问题. 2.两直线的交点与距离问题,培养学生的数学运算的核心素养. 例3 (1)若点(1,a)到直线y=x+1的距离是,则实数a的值为( ) A.-1 B.5 C.-1或5 D.-3或3 (2)过点P(0,1)作直线l使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,求直线l的方程. 反思感悟 跟踪训练3 (1)设两条直线的方程分别为x+y+a=0,x+y+b=0,已知a,b是关于x的方程x2+x-2=0的两个实数根,则这两条直线之间的距离为( ) A.2 B. C.2 D. (2)已知直线l过直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y-8=0的交点,且点P(0,4)到直线l的距离 ... ...
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