祝秀芳
直线方程是高中平面解析几何中的一个重要内容,也是学生学习的一个难点.因为这部分内容涉及点斜式、斜截式、两点式和截距式四个公式,对于本来基础较弱的职高生来说更难,学完后过段时间基本上记不住直线方程的形式.本人经过多年职高教学,总结出解直线方程的简易方法,就是以不变应万变,所有直线方程都用y=kx+b.
一、我们先了解直线方程的四种形式
(一)点斜式
已知直线l的斜率是k,并且经过点P1(x1,y1),求直线l的方程.
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
k=y-y1[]x-x1.(1)
可化为
y-y1=k(x-x1).(2)
(二)斜截式
已知直线l在y轴上的截距为b,斜率为k,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y=kx+b,叫做直线的斜截式方程.
(三)两点式
已知直线l上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),(x1≠x2),求直线l的方程.
∵x1≠x2,k=y2-y1[]x2-x1,
∴直线的方程为y-y1=y2-y1[]x2-x1(x-x1).
当y1≠y2时,为了便于记忆,我们把方程改写成
y-y1[]y2-y1=x-x1[]x2-x1.
(四)截距式
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.
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
y-0[]b-0=x-a[]0-a.
就是
x[]a+y[]b=1.
二、怎样用y=kx+b解直线方程
例1 已知直线斜率5,且过P(1,2),求直线方程.
解法一 典型的点斜式:y-y1=k(x-x1).
代入已知条件得方程y-2=5(x-1).
解法二 斜截式:y=kx+b.
代入已知条件2=5×1+b,
解得 b=-3.
所以直线方程为y=5x-3.
例2 已知P(1,2),Q(2,4),求过PQ的直线方程.
解法一 典型的两点式(略).
解法二 斜截式:y=kx+b.
代入已知条件得方程组2=k+b,(1)
4=2k+b.(2)
得k=2,b=0.
所以直线方程为y=2x.
例3 已知直线在x轴的截距是3,在y轴的截距是6,求直线方程.
解法一 截距式(略).
解法二 斜截式:y=kx+b.
已知直线在x轴的截距是3,即直线过点(3,0).
在y轴的截距是6,即直线过点(0,6).
代入0=3k+b,得
6=0+b,
解得:b=6,k=-2.
所以直线方程为y=-2x+6.
三、注意事项
斜截式只有斜率存在时方可使用.
如图,当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用斜截式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1.