祝秀芳
直線方程是高中平面解析幾何中的一個重要內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點.因為這部分內(nèi)容涉及點斜式、斜截式、兩點式和截距式四個公式,對于本來基礎(chǔ)較弱的職高生來說更難,學(xué)完后過段時間基本上記不住直線方程的形式.本人經(jīng)過多年職高教學(xué),總結(jié)出解直線方程的簡易方法,就是以不變應(yīng)萬變,所有直線方程都用y=kx+b.
一、我們先了解直線方程的四種形式
(一)點斜式
已知直線l的斜率是k,并且經(jīng)過點P1(x1,y1),求直線l的方程.
設(shè)點P(x,y)是直線l上不同于P1的任意一點,根據(jù)經(jīng)過兩點的斜率公式得
k=y-y1[]x-x1.(1)
可化為
y-y1=k(x-x1).(2)
(二)斜截式
已知直線l在y軸上的截距為b,斜率為k,求直線的方程.
這個問題,相當(dāng)于給出了直線上一點(0,b)及直線的斜率k,求直線的方程,是點斜式方程的特殊情況,代入點斜式方程可得:
y-b=k(x-0).
也就是y=kx+b,叫做直線的斜截式方程.
(三)兩點式
已知直線l上的兩點P1(x1,y1),P2(x2,y2),(x1≠x2),求直線l的方程.
∵x1≠x2,k=y2-y1[]x2-x1,
∴直線的方程為y-y1=y2-y1[]x2-x1(x-x1).
當(dāng)y1≠y2時,為了便于記憶,我們把方程改寫成
y-y1[]y2-y1=x-x1[]x2-x1.
(四)截距式
已知直線l在x軸和y軸上的截距分別是a和b(a≠0,b≠0),求直線l的方程.
解 因為直線l過A(a,0)和B(0,b)兩點,將這兩點的坐標(biāo)代入兩點式,得
y-0[]b-0=x-a[]0-a.
就是
x[]a+y[]b=1.
二、怎樣用y=kx+b解直線方程
例1 已知直線斜率5,且過P(1,2),求直線方程.
解法一 典型的點斜式:y-y1=k(x-x1).
代入已知條件得方程y-2=5(x-1).
解法二 斜截式:y=kx+b.
代入已知條件2=5×1+b,
解得 b=-3.
所以直線方程為y=5x-3.
例2 已知P(1,2),Q(2,4),求過PQ的直線方程.
解法一 典型的兩點式(略).
解法二 斜截式:y=kx+b.
代入已知條件得方程組2=k+b,(1)
4=2k+b.(2)
得k=2,b=0.
所以直線方程為y=2x.
例3 已知直線在x軸的截距是3,在y軸的截距是6,求直線方程.
解法一 截距式(略).
解法二 斜截式:y=kx+b.
已知直線在x軸的截距是3,即直線過點(3,0).
在y軸的截距是6,即直線過點(0,6).
代入0=3k+b,得
6=0+b,
解得:b=6,k=-2.
所以直線方程為y=-2x+6.
三、注意事項
斜截式只有斜率存在時方可使用.
如圖,當(dāng)直線的斜率為90°時,直線的斜率不存在,它的方程不能用斜截式表示.但因l上每一點的橫坐標(biāo)都等于x1,所以它的方程是x=x1.