直線方程
學霸數學
導學目標: 1.在平面直角坐標系中,結合具體圖形,確定直線位置的幾何要素.2.理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過兩點的直線斜率的計算公式.3.掌握確定直線位置的幾何要素,掌握直線方程的幾種形式,了解斜截式與一次函數的關係.
知識
1.直線的傾斜角與斜率
(1)直線的傾斜角
①定義:當直線l與x軸相交時,我們取x軸作為基準,x軸________與直線l________方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角.當直線l與x軸平行或重合時,規定它的傾斜角為________.
②傾斜角的範圍為______________.
(2)直線的斜率
①定義:一條直線的傾斜角α的________叫做這條直線的斜率,斜率常用小寫字母k表示,即k=________,傾斜角是90°的直線斜率不存在.
②過兩點的直線的斜率公式:
經過兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2) (x1≠x2)的直線的斜率公式為k=______________________.
2.直線的方向向量
經過兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直線的一個方向向量為→P1P2,其坐標為________________,當斜率k存在時,方向向量的坐標可記為(1,k).
3.直線的方程和方程的直線
已知二元一次方程Ax+By+C=0 (A2+B2≠0)和坐標平面上的直線l,如果直線l上任意一點的坐標都是方程____________的解,並且以方程Ax+By+C=0的任意一個解作為點的坐標都在__________,就稱直線l是方程Ax+By+C=0的直線,稱方程Ax+By+C=0是直線l的方程.
4.直線方程的五種基本形式
名稱
方程
適用範圍
點斜式
不含直線x=x0
斜截式
不含垂直於x軸的直線
兩點式
不含直線x=x1 (x1≠x2)和直線y=y1(y1≠y2)
截距式
不含垂直於坐標軸和過原點的直線
一般式
平面直角坐標系內的直線都適用
5.線段的中點坐標公式
若點P1,P2的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),且線段P1P2的中點M的坐標為(x,y),則y= ,x= ,此公式為線段P1P2的中點坐標公式.
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★小結
1.要正確理解傾斜角的定義,明確傾斜角的範圍為0°≤α<180°,熟記斜率公式k=x2-x1y2-y1,該公式與兩點順序無關.已知兩點坐標(x1≠x2),根據該公式可以求出經過兩點的直線斜率,而x1=x2,y1≠y2時,直線斜率不存在,此時直線的傾斜角為90°.
2.當直線沒有斜率(x1=x2)或斜率為0(y1=y2)時,不能用兩點式y2-y1y-y1=x2-x1x-x1求直線方程,但都可以寫成(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)的形式.直線方程的點斜式、斜截式、兩點式、截距式都可以化成一般式,但是有些直線的一般式方程不能化成點斜式、斜截式、兩點式或截距式.
3.使用直線方程時,一定要注意限制條件以免解題過程中丟解,如點斜式的使用條件是直線必須有斜率,截距式的使用條件是截距存在且不為零,兩點式的使用條件是直線不與坐標軸垂直.