设点P(x,y)是直线l上不同于P1的任意一点,根据经过两点的斜率公式得
注意方程(1)与方程(2)的差异:点P1的坐标不满足方程(1)而满足方程(2),
因此,点P1不在方程(1)表示的图形上而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能称作直线l的方程.
重复上面的过程,可以证明直线上每个点的坐标都是这个方程的解;对上面的过程逆推,可以证明以这个方程的解为坐标的点都在直线l上,所以这个方程就是过点P1、
斜率为k的直线l的方程.
这个方程是由直线上一点和直线的斜率确定的,叫做直线方程的点斜式. 当直线的斜率为0°时(图1-25),k=0,直线的方程是y=y1.
当直线的斜率为90°时(图1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜
式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1.
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(二)斜截式
已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为b,求直线的方程.
这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线的斜率k,求直线的方程,是
点斜式方程的特殊情况,代入点斜式方程可得:
y-b=k(x-0) 也就是
上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它是由直线的斜率和它在y轴上的截距确定的.
当k≠0时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中k和b的几
何意义就是分别表示直线的斜率和在y轴上的截距.
(三)两点式
已知直线l上的两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),(x1≠x2),直线的位置是确定
的,也就是直线的方程是可求的,请同学们求直线l的方程.
当y1≠y2时,为了便于记忆,我们把方程改写成
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请同学们给这个方程命名:这个方程是由直线上两点确定的,叫做直线的两点式. 对两点式方程要注意下面两点:(1)方程只适用于与坐标轴不平行的直线,当直
线与坐标轴平行(x1=x2或y1=y2)时,可直接写出方程;(2)要记住两点式方程,只要记住左边就行了,右边可由左边见y就用x代换得到,足码的规律完全一样.
(四)截距式
例1 已知直线l在x轴和y轴上的截距分别是a和b(a≠0,b≠0),求直
线l的方程.
此题由老师归纳成已知两点求直线的方程问题,由学生自己完成.
解:因为直线l过A(a,0)和B(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得
就是
学生也可能用先求斜率,然后用点斜式方程求得截距式.
引导学生给方程命名:这个方程是由直线在x轴和y轴上的截距确定的,叫做直
线方程的截距式.
对截距式方程要注意下面三点:(1)如果已知直线在两轴上的截距,可以直接代
入截距式求直线的方程;(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在x轴和y轴上的截距,这一点常被用来作图;(3)与坐标轴平行和过原点的直线不能用截距式表示.
(五)例题
例2 三角形的顶点是A(-5,0)、B(3,-3)、C(0,2)(图1-27),求这个三
角形三边所在直线的方程.
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本例题要在引导学生灵活选用方程形式、简化运算上多下功夫. 解:直线AB的方程可由两点式得:
即 3x+8y+15=0 这就是直线AB的方程.
BC的方程本来也可以用两点式得到,为简化计算,我们选用下面途径:
由斜截式得:
即 5x+3y-6=0. 这就是直线BC的方程. 由截距式方程得AC的方程是
即 2x+5y+10=0.
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这就是直线AC的方程. (六)课后小结
(1)直线方程的点斜式、斜截式、两点式和截距式的命名都是可以顾名思义的,
要会加以区别.
(2)四种形式的方程要在熟记的基础上灵活运用. (3)要注意四种形式方程的不适用范围. 五、布置作业
1.(1.5练习第1题)写出下列直线的点斜式方程,并画出图形: (1)经过点A(2,5),斜率是4;
(4)经过点D(0,3),倾斜角是0°; (5)经过点E(4,-2),倾斜角是120°. 解:
2.(1.5练习第2题)已知下列直线的点斜方程,试根据方程确定各直线经
过的已知点、直线的斜率和倾斜角:
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