
【自主學(xué)習(xí)】
一.直線的一般式方程
1.定義:關(guān)于x,y的二元一次方程 (其中A,B不同時(shí)為0)叫做直線的一般式方程,簡(jiǎn)稱一般式.
2.適用范圍:平面直角坐標(biāo)系中,任何一條直線都可用一般式表示.
3.系數(shù)的幾何意義:
①當(dāng)B≠0時(shí),則-eq \f(A,B)=k(斜率),-eq \f(C,B)=b(y軸上的截距);
②當(dāng)B=0,A≠0時(shí),則-eq \f(C,A)=a(x軸上的截距),此時(shí)不存在斜率.
思考:當(dāng)A=0或B=0或C=0時(shí),方程Ax+By+C=0分別表示什么樣的直線?
【小試牛刀】
思辨解析(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”).
(1)二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同時(shí)為0)可表示平面內(nèi)的任何一條直線.( )
(2)當(dāng)C=0時(shí),方程Ax+By+C=0(A,B不同時(shí)為0)表示的直線過(guò)原點(diǎn).( )
(3)當(dāng)B=0,A≠0時(shí),方程Ax+By+C=0表示的直線與y軸平行.( )
(4)任何一條直線的一般式方程都能與其他四種形式互化.( )
(5)若方程Ax+By+C=0表示直線,則A·B≠0.( )
【經(jīng)典例題】
題型一 直線的一般式方程與其他形式轉(zhuǎn)化
點(diǎn)撥:對(duì)于直線方程的一般式,一般做如下約定:一般按含x項(xiàng)、含y項(xiàng)、常數(shù)項(xiàng)順序排列;x項(xiàng)的系數(shù)為正;x,y的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)一般不出現(xiàn)分?jǐn)?shù);無(wú)特殊要求時(shí),求直線方程的結(jié)果寫成一般式.
已知直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(6,-4),斜率為-eq \f(4,3),求直線的點(diǎn)斜式和一般式方程.
【跟蹤訓(xùn)練】1 (1)直線l與兩直線y=1,x-y-7=0分別交于P、Q兩點(diǎn),線段PQ中點(diǎn)是(1,-1),則l的斜率是________.
(2)直線eq \r(3)x-5y+9=0在x軸上的截距等于( )
A.eq \r(3) B.-5 C.eq \f(9,5) D.-3eq \r(3)
題型二 含參數(shù)的直線的一般式方程
點(diǎn)撥:含參數(shù)的一般式的處理方法
(1)若方程Ax+By+C=0表示直線,則需滿足A,B不同時(shí)為0.
(2)令x=0可得在y軸上的截距;令y=0可得在x軸上的截距.若確定直線斜率存在,可將一般式化為斜截式.
(3)解分式方程要注意驗(yàn)根.
例2 (1)若方程(m2+5m+6)x+(m2+3m)y+1=0表示一條直線,則實(shí)數(shù)m滿足________.
(2)已知方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1表示直線.當(dāng)m=____________時(shí),直線的傾斜角為45°;當(dāng)m=____________時(shí),直線在x軸上的截距為1.
【跟蹤訓(xùn)練】2 若直線(m+2)x+(m2-2m-3)y=2m在x軸上的截距為3,則實(shí)數(shù)m的值
為( )
A. eq \f(6,5) B.-6 C.- eq \f(6,5) D.6
題型三 利用一般式解決直線平行與垂直問(wèn)題
點(diǎn)撥:已知直線l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.
(1)l1∥l2?A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.
(2)l1⊥l2?A1A2+B1B2=0.
例3已知A(2,2)和直線l:3x+4y-20=0.求:
(1)過(guò)點(diǎn)A和直線l平行的直線方程;
(2)過(guò)點(diǎn)A和直線l垂直的直線方程.
【跟蹤訓(xùn)練】3 已知直線l的方程為3x+4y-12=0,求滿足下列條件的直線l′的方程:
(1)過(guò)點(diǎn)(-1,3),且與l平行;
(2)過(guò)點(diǎn)(-1,3),且與l垂直.
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.(多選)關(guān)于直線l: eq \r(3) x-y-1=0,下列說(shuō)法正確的有( )
A.過(guò)點(diǎn)( eq \r(3) ,-2) B.斜率為 eq \r(3)
C.傾斜角為60° D.在y軸上的截距為1
2.若方程Ax+By+C=0表示直線,則A,B應(yīng)滿足的條件為( )
A.A≠0 B.B≠0C.A·B≠0 D.A2+B2≠0
3.已知直線(a-2)x+ay-1=0與直線2x+3y+5=0平行,則a的值為( )
A.-6 B.6 C.-eq \f(4,5) D.eq \f(4,5)
4.過(guò)點(diǎn)A(2,3)且垂直于直線2x+y-5=0的直線方程為( )
A.x-2y+4=0 B.2x+y-7=0 C.x-2y+3=0 D.x-2y+5=0
5.直線(2a2-7a+3)x+(a2-9)y+3a2=0的傾斜角為45°,則實(shí)數(shù)a=________.
6.設(shè)直線l的方程為2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),根據(jù)下列條件分別確定k的值:
(1)直線l的斜率為-1;
(2)直線l在x軸、y軸上的截距之和等于0.
【參考答案】
【自主學(xué)習(xí)】
Ax+By+C=0
思考:(1)若A=0,則y=-eq \f(C,B),表示與y軸垂直的一條直線.
(2)若B=0,則x=-eq \f(C,A),表示與x軸垂直的一條直線.
(3)若C=0,則Ax+By=0,表示過(guò)原點(diǎn)的一條直線.
【小試牛刀】
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
【經(jīng)典例題】
例1 解:經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(6,-4),斜率等于-eq \f(4,3)的直線的點(diǎn)斜式方程是y+4=-eq \f(4,3)(x-6).
化成一般式,得4x+3y-12=0.
【跟蹤訓(xùn)練】1 (1)-eq \f(2,3) 解析:設(shè)P(m,1),則Q(2-m,-3),
∴(2-m)+3-7=0,∴m=-2,∴P(-2,1),∴k=eq \f(1+1,-2-1)=-eq \f(2,3).
D 解析: 令y=0,則x=-3eq \r(3).
例2 解: (1)m≠-3若方程不能表示直線,則m2+5m+6=0且m2+3m=0.
解方程組eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m2+5m+6=0,,m2+3m=0,))得m=-3,所以m≠-3時(shí),方程表示一條直線.
(2) -1 -eq \f(1,2)或2 解析:因?yàn)橐阎本€的傾斜角為45°,所以此直線的斜率是1,
所以-eq \f(2m2+m-3,m2-m)=1,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m2-m≠0,,2m2+m-3=-(m2-m),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m≠0且m≠1,,m=-1或m=1.))所以m=-1.
因?yàn)橐阎本€在x軸上的截距為1,令y=0得x=eq \f(4m-1,2m2+m-3),所以eq \f(4m-1,2m2+m-3)=1,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2m2+m-3≠0,,4m-1=2m2+m-3,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m≠1且m≠-\f(3,2),,m=-\f(1,2)或m=2.))所以m=-eq \f(1,2)或m=2.
【跟蹤訓(xùn)練】2 B 解析:依題意知直線過(guò)點(diǎn)(3,0),代入直線方程得3(m+2)=2m,解得
m=-6.
例3 解:(1)將與直線l平行的方程設(shè)為3x+4y+C1=0,又過(guò)點(diǎn)A(2,2),
所以3×2+4×2+C1=0,所以C1=-14.所求直線方程為3x+4y-14=0.
(2)將與l垂直的直線方程設(shè)為4x-3y+C2=0,又過(guò)點(diǎn)A(2,2),所以4×2-3×2+C2=0,所以C2=-2,所以直線方程為4x-3y-2=0.
【跟蹤訓(xùn)練】3 解:l的方程可化為y=-eq \f(3,4)x+3,∴l(xiāng)的斜率為-eq \f(3,4).
法一 (1)∵l′與l平行,∴l(xiāng)′的斜率為-eq \f(3,4).又∵l′過(guò)點(diǎn)(-1,3),由點(diǎn)斜式知方程為y-3=-eq \f(3,4)(x+1),即3x+4y-9=0.
(2)∵l′與l垂直,∴l(xiāng)′的斜率為eq \f(4,3),又l′過(guò)點(diǎn)(-1,3),由點(diǎn)斜式可得方程為y-3=eq \f(4,3)(x+1),即4x-3y+13=0.
法二 (1)由l′與l平行,可設(shè)l′的方程為3x+4y+m=0.將點(diǎn)(-1,3)代入上式得m=-9.
∴所求直線的方程為3x+4y-9=0.
(2)由l′與l垂直,可設(shè)l′的方程為4x-3y+n=0.將(-1,3)代入上式得n=13.∴所求直線的方程為4x-3y+13=0.
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.BC解析:對(duì)于直線l: eq \r(3) x-y-1=0,當(dāng)x= eq \r(3) 時(shí),y=2,故A錯(cuò)誤;
當(dāng)x=0時(shí),y=-1,即直線在y軸上的截距為-1,故D錯(cuò)誤;
化直線方程為斜截式:y= eq \r(3) x-1,可得直線的斜率為 eq \r(3) ,故B正確;
設(shè)其傾斜角為θ(0°≤θ<180°),則tan θ= eq \r(3) ,θ=60°,故C正確.
2. D 解析:方程Ax+By+C=0表示直線的條件為A,B不能同時(shí)為0,即A2+B2≠0.
3.B 解析:由(a-2)×3-a×2=0得a=6,且當(dāng)a=6時(shí)兩直線平行,故選B.
4. A 解析:過(guò)點(diǎn)A(2,3)且垂直于直線2x+y-5=0的直線的斜率為eq \f(1,2),由點(diǎn)斜式求得直線的方程為y-3=eq \f(1,2)(x-2),化簡(jiǎn)可得x-2y+4=0,故選A.
5.- eq \f(2,3) 解析:依題意可知k=tan 45°=1,所以- eq \f(2a2-7a+3,a2-9) =1,且a2-9≠0.
解得a=- eq \f(2,3) 或a=3(舍去).
6. 解:(1)因?yàn)橹本€l的斜率存在,所以直線l的方程可化為y=-eq \f(2,k-3)x+2,由題意得-eq \f(2,k-3)=-1,解得k=5.
(2)直線l的方程可化為eq \f(x,k-3)+eq \f(y,2)=1,由題意得k-3+2=0,解得k=1.課程標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)科素養(yǎng)
1.掌握直線的一般式方程(重點(diǎn)).
2.理解關(guān)于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同時(shí)為0)都表示直線.
3.會(huì)進(jìn)行直線方程的五種形式之間的轉(zhuǎn)化(重、難點(diǎn)).
1、直觀想象
2、數(shù)學(xué)運(yùn)算
3、數(shù)形結(jié)合
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