
?2.2.3 直線的一般式方程
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
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
【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-=k(斜率),-=b(y軸上的截距);
②當(dāng)B=0,A≠0時(shí),則-=a(x軸上的截距),此時(shí)不存在斜率.
思考1:平面直角坐標(biāo)系中的每一條直線都可以用一個(gè)關(guān)于x,y的二元一次方程表示嗎?
思考2: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?
二.直線各種形式方程的互化
【小試牛刀】
思辨解析(對的打“√”,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);無特殊要求時(shí),求直線方程的結(jié)果寫成一般式.
例1 根據(jù)下列條件分別寫出直線的方程,并化為一般式方程.
(1)斜率是,且經(jīng)過點(diǎn)A(5,3);
(2)斜率為4,在y軸上的截距為-2;
(3)經(jīng)過A(-1,5),B(2,-1)兩點(diǎn);
(4)在x軸、y軸上的截距分別是-3,-1.
【跟蹤訓(xùn)練】1 直線x-5y+9=0在x軸上的截距等于( )
A. B.-5 C. D.-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. B.-6 C.- D.6
題型三 利用一般式解決直線平行與垂直問題
點(diǎn)撥:1.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.
2.與已知直線平行和垂直的直線方程的求法
(1)與直線Ax+By+C=0(A,B不同時(shí)為0)平行的直線的方程可設(shè)為Ax+By+m=0(m≠0).
(2)與直線Ax+By+C=0(A,B不同時(shí)為0)垂直的直線的方程可設(shè)為Bx-Ay+n=0 .
例3 (1)已知直線l1:2x+(m+1)y+4=0與直線l2:mx+3y-2=0平行,求實(shí)數(shù)m的值;
(2)已知直線l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0與直線l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0垂直,求實(shí)數(shù)a的值.
【跟蹤訓(xùn)練】3 已知A(2,2)和直線l:3x+4y-20=0.求:
(1)過點(diǎn)A和直線l平行的直線方程;
(2)過點(diǎn)A和直線l垂直的直線方程.
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.(多選)關(guān)于直線l:x-y-1=0,下列說法正確的有( )
A.過點(diǎn)(,-2) B.斜率為
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≠0 C.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.- D.
4.直線2x-y-2=0繞它與y軸的交點(diǎn)A按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°所得的直線方程是( )
A.x-2y+4=0 B.x+2y-4=0
C.x-2y-4=0 D.x+2y+4=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:都可以,原因如下:
(1)若直線的斜率k存在.直線可表示成y=kx+b,可轉(zhuǎn)化為kx+(-1)y+b=0,這是關(guān)于x,y的二元一次方程.
(2)若直線的斜率k不存在,方程可表示成x-a=0,它可以認(rèn)為是關(guān)于x,y的二元一次方程,此時(shí)方程中y的系數(shù)為0.
思考2:(1)若A=0,則y=-,表示與y軸垂直的一條直線.
(2)若B=0,則x=-,表示與x軸垂直的一條直線.
(3)若C=0,則Ax+By=0,表示過原點(diǎn)的一條直線.
【小試牛刀】
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
【經(jīng)典例題】
例1 解: (1)由點(diǎn)斜式方程可知,所求直線方程為y-3=(x-5),化為一般式方程為x-y+3-5=0.
(2)由斜截式方程可知,所求直線方程為y=4x-2,
化為一般式方程為4x-y-2=0.
(3)由兩點(diǎn)式方程可知,所求直線方程為=,
化為一般式方程為2x+y-3=0.
(4)由截距式方程可得,所求直線方程為+=1,化為一般式方程為x+3y+3=0.
【跟蹤訓(xùn)練】1 D 解析: 令y=0,則x=-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.
解方程組得m=-3,所以m≠-3時(shí),方程表示一條直線.
(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-=1,所以解得所以m=-1.
因?yàn)橐阎本€在x軸上的截距為1,令y=0得x=,所以=1,
所以解得所以m=-或m=2.
【跟蹤訓(xùn)練】2 B 解析:依題意知直線過點(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.
例3 解:(1)由2×3-m(m+1)=0,得m=-3或m=2.
當(dāng)m=-3時(shí),l1:x-y+2=0,l2:3x-3y+2=0,
顯然l1與l2不重合,∴l(xiāng)1∥l2.
同理,當(dāng)m=2時(shí),l1:2x+3y+4=0,l2:2x+3y-2=0,l1與l2不重合,l1∥l2,
故m的值為2或-3.
(2)由直線l1⊥l2,得(a+2)(a-1)+(1-a)(2a+3)=0,解得a=±1.
故當(dāng)a=1或a=-1時(shí),直線l1⊥l2.
【跟蹤訓(xùn)練】3 解:(1)將與直線l平行的方程設(shè)為3x+4y+C1=0,又過點(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.
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.BC解析:對于直線l:x-y-1=0,當(dāng)x=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=x-1,可得直線的斜率為,故B正確;
設(shè)其傾斜角為θ(0°≤θ<180°),則tan θ=,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.D 解析:直線2x-y-2=0與y軸的交點(diǎn)為A(0,-2),∵所求直線過點(diǎn)A且斜率為-,
∴所求直線的方程為y+2=-x,即x+2y+4=0.
5.-解析:依題意可知k=tan 45°=1,所以-=1,且a2-9≠0.
解得a=-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=-x+2,由題意得-=-1,解得k=5.
(2)直線l的方程可化為+=1,由題意得k-3+2=0,解得k=1.
這是一份數(shù)學(xué)選擇性必修 第一冊第二章 直線和圓的方程2.2 直線的方程導(dǎo)學(xué)案,共11頁。學(xué)案主要包含了典型例題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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