直线一般式方程要求
(完整版)直线的一般式方程(附答案)
直线的一般式方程[学习目标] 1.掌握直线的一般式方程.2.了解关于x 、y 的二元一次方程Ax +By +C =0(A 、B 不同时为0)都表示直线,且直线方程都可以化为Ax +By +C =0的形式.3.会进行直线方程不同形式的转化.知识点 直线的一般式方程1.在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一个表示这条直线的关于x ,y 的二元一次方程;任何关于x ,y 的二元一次方程都表示一条直线.方程Ax +By +C =0(其中A 、B 不同时为0)叫做直线方程的一般式.2.对于直线Ax +By +C =0,当B ≠0时,其斜率为-A B ,在y 轴上的截距为-C B ;当B =0时,在x 轴上的截距为-C A ;当AB ≠0时,在两轴上的截距分别为-C A ,-CB .3.直线一般式方程的结构特征 (1)方程是关于x ,y 的二元一次方程.(2)方程中等号的左侧自左向右一般按x ,y ,常数的先后顺序排列. (3)x 的系数一般不为分数和负数.(4)虽然直线方程的一般式有三个参数,但只需两个独立的条件即可求得直线的方程. 思考 (1)当A ,B 同时为零时,方程Ax +By +C =0表示什么? (2)任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化吗?答 (1)当C =0时,方程对任意的x ,y 都成立,故方程表示整个坐标平面; 当C ≠0时,方程无解,方程不表示任何图象.故方程Ax +By +C =0,不一定代表直线,只有当A ,B 不同时为零时,即A 2+B 2≠0时才代表直线.(2)不是.当一般式方程中的B =0时,直线的斜率不存在,不能化成其他形式;当C =0时,直线过原点,不能化为截距式.但其他四种形式都可以化为一般式.题型一 直线的一般形式与其他形式的转化例1 (1)下列直线中,斜率为-43,且不经过第一象限的是( )A.3x +4y +7=0B.4x +3y +7=0C.4x +3y -42=0D.3x +4y -42=0(2)直线3x -5y +9=0在x 轴上的截距等于( ) A. 3 B.-5 C.95 D.-33答案 (1)B (2)D解析 (1)将一般式化为斜截式,斜率为-43的有:B 、C 两项.又y =-43x +14过点(0,14)即直线过第一象限,所以只有B 项正确. (2)令y =0则x =-3 3.跟踪训练1 一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求此直线方程.解 设所求直线方程为x a +yb =1,∵点A (-2,2)在直线上,∴-2a +2b =1.①又∵直线与坐标轴围成的三角形面积为1, ∴12|a |·|b |=1.② 由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =1,ab =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a -b =-1,ab =-2. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.第二个方程组无解.故所求直线方程为x 2+y 1=1或x -1+y-2=1,即x +2y -2=0或2x +y +2=0.题型二 直线方程的应用例2 已知直线l 的方程为3x +4y -12=0,求满足下列条件的直线l ′的方程: (1)过点(-1,3),且与l 平行; (2)过点(-1,3),且与l 垂直.解 方法一 l 的方程可化为y =-34x +3,∴l 的斜率为-34.(1)∵l ′与l 平行,∴l ′的斜率为-34.又∵l ′过点(-1,3),由点斜式知方程为y -3=-34(x +1),即3x +4y -9=0.(2)∵l ′与l 垂直,∴l ′的斜率为43,又l ′过点(-1,3),由点斜式可得方程为y -3=43(x +1),即4x -3y +13=0.方法二 (1)由l ′与l 平行,可设l ′的方程为3x +4y +m =0.将点(-1,3)代入上式得m =-9.∴所求直线的方程为3x +4y -9=0.(2)由l ′与l 垂直,可设l ′的方程为4x -3y +n =0. 将(-1,3)代入上式得n =13. ∴所求直线的方程为4x -3y +13=0.跟踪训练2 a 为何值时,直线(a -1)x -2y +4=0与x -ay -1=0. (1)平行;(2)垂直.解 当a =0或1时,两直线既不平行,也不垂直;当a ≠0且a ≠1时,直线(a -1)x -2y +4=0的斜率为k 1=-1+a2,b 1=2;直线x -ay -1=0的斜率为k 2=1a ,b 2=-1a .(1)当两直线平行时,由k 1=k 2,b 1≠b 2, 得1a =-1+a 2,a ≠-12, 解得a =-1或a =2.所以当a =-1或2时,两直线平行. (2)当两直线垂直时,由k 1·k 2=-1, 即1a ·(-1+a )2=-1,解得a =13. 所以当a =13时,两直线垂直.题型三 由含参一般式方程求参数的值或取值范围例3 (1)若方程(m 2+5m +6)x +(m 2+3m )y +1=0表示一条直线,则实数m 满足______. (2)当实数m 为何值时,直线(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y =4m -1.①倾斜角为45°;②在x 轴上的截距为1. (1)答案 m ≠-3解析 若方程不能表示直线,则m 2+5m +6=0且m 2+3m =0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧m 2+5m +6=0,m 2+3m =0,得m =-3,所以m ≠-3时,方程表示一条直线. (2)解 ①因为已知直线的倾斜角为45°, 所以此直线的斜率是1, 所以-2m 2+m -3m 2-m=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-m ≠0,2m 2+m -3=-(m 2-m ), 解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0且m ≠1,m =-1或m =1.所以m =-1.②因为已知直线在x 轴上的截距为1, 令y =0得x =4m -12m 2+m -3,所以4m -12m 2+m -3=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2m 2+m -3≠0,4m -1=2m 2+m -3,解得⎩⎨⎧m ≠1且m ≠-32,m =-12或m =2.所以m =-12或m =2.跟踪训练3 已知直线l :5ax -5y -a +3=0. (1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限; (2)为使直线l 不经过第二象限,求a 的取值范围. (1)证明 直线方程变形为y -35=a ⎝⎛⎭⎫x -15, 它表示经过点A ⎝⎛⎭⎫15,35,斜率为a 的直线. ∵点A ⎝⎛⎭⎫15,35在第一象限,∴直线l 必过第一象限.(2)解 如图所示,直线OA 的斜率k=35-015-0=3.∵直线不过第二象限, ∴直线的斜率a ≥3. ∴a 的取值范围为[3,+∞).一般式求斜率考虑不全致误例4 设直线l 的方程为(m 2-2m -3)x +(2m 2+m -1)y -(2m -6)=0,若此直线的斜率为1,试确定实数m 的值.分析 由直线方程的一般式,可转化为斜截式,利用斜率为1,建立方程求解,但要注意分母不为0.解 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-m 2-2m -32m 2+m -1=1,①2m 2+m -1≠0. ② 由①,得m =-1或m =43.当m =-1时,②式不成立,不符合题意,故应舍去; 当m =43时,②式成立,符合题意.故m =43.1.若方程Ax +By +C =0表示直线,则A 、B 应满足的条件为( ) A.A ≠0 B.B ≠0 C.A ·B ≠0 D.A 2+B 2≠02.已知ab <0,bc <0,则直线ax +by =c 通过( ) A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限 C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限3.过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( ) A.x -2y -1=0B.x -2y +1=0C.2x +y -2=0D.x +2y -1=04.若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m 等于( ) A.-1 B.1 C.12 D.-125.已知两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,则a =________.一、选择题1.直线x +y -3=0的倾斜角的大小是( ) A.45° B.135° C.1 D.-12.直线(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5m =0的倾斜角为45°,则m 的值为( ) A.-2 B.2 C.-3 D.33.直线l 的方程为Ax +By +C =0,若直线l 过原点和二、四象限,则( ) A.C =0,B >0 B.A >0,B >0,C =0 C.AB <0,C =0D.AB >0,C =04.直线ax +3my +2a =0(m ≠0)过点(1,-1),则直线的斜率k 等于( ) A.-3 B.3 C.13 D.-135.直线y =mx -3m +2(m ∈R )必过定点( ) A.(3,2) B.(-3,2) C.(-3,-2) D.(3,-2)6.若三条直线x +y =0,x -y =0,x +ay =3构成三角形,则a 的取值范围是( ) A.a ≠±1 B.a ≠1,a ≠2 C.a ≠-1D.a ≠±1,a ≠27.直线l 1:ax -y +b =0,l 2:bx -y +a =0(a ≠0,b ≠0,a ≠b )在同一坐标系中的图形大致是( )二、填空题8.已知直线l 1:ax +3y -1=0与直线l 2:2x +(a -1)y +1=0垂直,则实数a =_______.9.若直线mx+3y-5=0经过连接点A(-1,-2),B(3,4)的线段的中点,则m=______.10.直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是______________.11.已知两条直线a1x+b1y+4=0和a2x+b2y+4=0都过点A(2,3),则过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程为________________.三、解答题12.设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.13.(1)已知直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,求m的值.(2)当a为何值时,直线l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0与直线l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直?当堂检测答案1.答案D解析 方程Ax +By +C =0表示直线的条件为A 、B 不能同时为0,即A 2+B 2≠0. 2.答案 C解析 由ax +by =c ,得y =-a b x +cb ,∵ab <0,∴直线的斜率k =-ab >0,直线在y 轴上的截距cb<0.由此可知直线通过第一、三、四象限. 3.答案 A解析 由题意,得所求直线斜率为12,且过点(1,0).故所求直线方程为y =12(x -1),即x -2y-1=0. 4.答案 B解析 由两直线垂直,得12×⎝⎛⎭⎫-2m =-1,解得m =1. 5.答案 -3或1解析 两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,所以a 3=1a +2≠-21,解得a =-3或a =1.课时精练答案一、选择题 1.答案 B解析 直线x +y -3=0,即y =-x +3,它的斜率等于-1,故它的倾斜角为135°,故选B. 2.答案 D 解析 由已知得m 2-4≠0,且2m 2-5m +2m 2-4=1,解得:m =3. 3.答案 D解析 通过直线的斜率和截距进行判断. 4.答案 D解析 由点(1,-1)在直线上可得a -3m +2a =0(m ≠0),解得m =a ,故直线方程为ax +3ay +2a =0(a ≠0),即x +3y +2=0,其斜率k =-13.5.答案 A解析 由y =mx -3m +2,得y -2=m (x -3).所以直线必过点(3,2). 6.答案 A解析 因为直线x +ay =3恒过点(3,0),所以此直线只需不和x +y =0,x -y =0两直线平行就能构成三角形.所以a ≠±1. 7.答案 C解析 将l 1与l 2的方程化为斜截式得: y =ax +b ,y =bx +a ,根据斜率和截距的符号可得选C. 二、填空题 8.答案 35解析 由两直线垂直的条件,得2a +3(a -1)=0,解得a =35.9.答案 2解析 线段AB 的中点为(1,1),则m +3-5=0,即m =2. 10.答案 (-∞,-12)∪(0,+∞)解析 当a =-1时,直线l 的倾斜角为90°,符合要求; 当a ≠-1时,直线l 的斜率为-aa +1,只要-a a +1>1或者-aa +1<0即可,解得-1<a <-12或者a <-1或者a >0.综上可知,实数a 的取值范围是 (-∞,-12)∪(0,+∞).11.答案 2x +3y +4=0解析 由条件知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3b 1+4=0,2a 2+3b 2+4=0,易知两点P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2)都在直线2x +3y +4=0上,即2x +3y +4=0为所求.三、解答题12.解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为0,当然相等,所以a =2,方程即为3x +y =0.当a ≠2时,截距存在且均不为0,所以a -2a +1=a -2,即a +1=1.所以a =0,方程即为x +y +2=0. (2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -(a +1)>0,a -2≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-(a +1)=0,a -2≤0,所以a ≤-1.综上,a 的取值范围是a ≤-1.13.解 方法一 (1)由l 1:2x +(m +1)y +4=0, l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行. ②当m ≠0时,l 1∥l 2,需2m =m +13≠4-2.解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3. (2)由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直. ②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直.③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3.当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1, 即(-a +21-a )·(-a -12a +3)=-1,∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 方法二 (1)令2×3=m (m +1), 解得m =-3或m =2.当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2. ∴m 的值为2或-3. (2)由题意知直线l 1⊥l 2,∴(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0, 解得a =±1,将a=±1代入方程,均满足题意.故当a=1或a=-1时,直线l1⊥l2.。
直线的一般式方程(人教A版2019选修一)高二数学
变式探究2 本例中将方程改为“x-(a-1)y-a-2=0”,若 直线不经过第二象限,则a的取值范围又是什么?
解析:①当a-1=0,即a=1时,直线为x=3,该直线不经过
第二象限,满足要求.
②当a-1≠0,即a≠1时,直线化为斜截式方程为y=
答案:2x-y+1=0
题型一 求直线的一般式方程 根据下列各条件写出直线的方程,并且化成一般式.
(1)斜率是-1,经过点 A(8,-2); 2
(2)经过点 B(4,2),平行于 x 轴; (3)在 x 轴和 y 轴上的截距分别是3、-3;
2 (4)经过两点 P1(3,-2),P2(5,-4).
解析:选择合适的直线方程形式.
②若 2a+3=0,即 a=-32时,直线 l1:x+5y-2=0 与直线 l2: 5x-4=0 不垂直.
③若 1-a≠0,且 2a+3≠0,则直线 l1,l2 的斜率 k1,k2 都存 在,k1=-a1+-2a,k2=-2aa-+13,
当 l1⊥l2 时,k1·k2=-1,即(-a1+-2a)·(-2aa-+13)=-1, 所以 a=-1. 综上可知,当 a=1 或 a=-1 时,直线 l1⊥l2.
解析:∵kAB=
m-2-3 -5--2m
,直线x+3y-1=0的斜率为k=-
13,∴由题意得-m5-+52m=-13,解得m=4.故选A.
答案:A
4.斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为 ________.
解析:由直线点斜式方程可得y-3=2(x-1),化为一般式 为:2x-y+1=0.
解析:(1)方法一 将直线 l 的方程整理为 y-35=a(x-15), ∴直线 l 的斜率为 a,且过定点 A(1,3),
直线的一般式的性质
直线的一般式的性质直线是几何学中的基本概念,也是数学中的重要内容。
直线的一般式是表达直线的一种常见形式,它含有两个未知数,并且可以通过一些特点和性质来描述。
一般式的定义直线的一般式指的是形如Ax+By+C=0的方程,其中A、B和C是实数常数,并且A和B不同时为0。
一般式方程中的A、B和C决定了直线的特定位置和方向。
一般式的性质1. 显式表达直线的一般式方程可以通过一些简单的变换,转化为更常见的显式表达形式——斜截式方程y=mx+c。
这种转化对于直观理解直线的位置和斜率很有帮助。
2. 斜率直线的一般式方程可以通过简单的变换得到直线的斜率。
斜率m可以通过−A/B计算得到。
直线的斜率是直线在坐标平面上的倾斜程度的度量,它决定了直线的倾斜方向和斜率的绝对值决定了直线的陡峭程度。
3. 截距直线的一般式方程可以进一步变换得到直线的截距。
截距c可以通过−C/B计算得到。
直线的截距是指直线与y轴的交点的y坐标。
4. 特殊情况直线的一般式方程对应了不同的特殊情况:•当A=0,即方程只有By+C=0时,可以得到一条垂直于y轴的直线。
•当B=0,即方程只有Ax+C=0时,可以得到一条垂直于x轴的直线。
•当C=0,即方程变为Ax+By=0时,可以得到通过原点的直线。
5. 平行和垂直关系通过一般式方程,我们可以判断两条直线是否平行或垂直。
两条直线平行的充分必要条件是它们的斜率相等;两条直线垂直的充分必要条件是它们的斜率的乘积等于−1。
6. 距离一般式方程可以用于计算点到直线的距离。
设点P(x0,y0)到直线Ax+By+C= 0的距离为d,则有公式:$d = \\frac{{\\left|Ax_0 + By_0 + C\\right|}}{{\\sqrt{A^2 + B^2}}}$这个公式可以通过向量的投影进行推导,可以用于解决点到直线的距离问题。
总结直线的一般式方程是一种常见的直线表达形式,它可以通过一些特点和性质来描述直线的位置、方向和特征。
直线的一般式方程
直线的一般式方程[学习目标] 1.掌握直线的一般式方程.2.了解关于x 、y 的二元一次方程Ax +By +C =0(A 、B 不同时为0)都表示直线,且直线方程都可以化为Ax +By +C =0的形式.3.会进行直线方程不同形式的转化.知识点 直线的一般式方程1.在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一个表示这条直线的关于x ,y 的二元一次方程;任何关于x ,y 的二元一次方程都表示一条直线.方程Ax +By +C =0(其中A 、B 不同时为0)叫做直线方程的一般式.2.对于直线Ax +By +C =0,当B ≠0时,其斜率为-A B ,在y 轴上的截距为-C B;当B =0时,在x 轴上的截距为-C A ;当AB ≠0时,在两轴上的截距分别为-C A ,-C B. 3.直线一般式方程的结构特征(1)方程是关于x ,y 的二元一次方程.(2)方程中等号的左侧自左向右一般按x ,y ,常数的先后顺序排列.(3)x 的系数一般不为分数和负数.(4)虽然直线方程的一般式有三个参数,但只需两个独立的条件即可求得直线的方程. 思考 (1)当A ,B 同时为零时,方程Ax +By +C =0表示什么?(2)任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化吗?答 (1)当C =0时,方程对任意的x ,y 都成立,故方程表示整个坐标平面; 当C ≠0时,方程无解,方程不表示任何图象.故方程Ax +By +C =0,不一定代表直线,只有当A ,B 不同时为零时,即A 2+B 2≠0时才代表直线.(2)不是.当一般式方程中的B =0时,直线的斜率不存在,不能化成其他形式;当C =0时,直线过原点,不能化为截距式.但其他四种形式都可以化为一般式.题型一 直线的一般形式与其他形式的转化例1 (1)下列直线中,斜率为-43,且不经过第一象限的是( ) +4y +7=0+3y +7=0 +3y -42=0 +4y -42=0(2)直线3x -5y +9=0在x 轴上的截距等于( )B.-5 D.-33答案 (1)B (2)D解析 (1)将一般式化为斜截式,斜率为-43的有:B 、C 两项. 又y =-43x +14过点(0,14)即直线过第一象限, 所以只有B 项正确.(2)令y =0则x =-3 3.跟踪训练1 一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求此直线方程.解 设所求直线方程为x a +y b=1, ∵点A (-2,2)在直线上,∴-2a +2b=1.① 又∵直线与坐标轴围成的三角形面积为1,∴12|a |·|b |=1.② 由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =1,ab =2,或⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =-1,ab =-2.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.第二个方程组无解. 故所求直线方程为x 2+y 1=1或x -1+y -2=1,即x +2y -2=0或2x +y +2=0.题型二 直线方程的应用例2 已知直线l 的方程为3x +4y -12=0,求满足下列条件的直线l ′的方程:(1)过点(-1,3),且与l 平行;(2)过点(-1,3),且与l 垂直.解 方法一 l 的方程可化为y =-34x +3, ∴l 的斜率为-34. (1)∵l ′与l 平行,∴l ′的斜率为-34. 又∵l ′过点(-1,3),由点斜式知方程为y -3=-34(x +1), 即3x +4y -9=0.(2)∵l ′与l 垂直,∴l ′的斜率为43,又l ′过点(-1,3), 由点斜式可得方程为y -3=43(x +1), 即4x -3y +13=0.方法二 (1)由l ′与l 平行,可设l ′的方程为3x +4y +m =0.将点(-1,3)代入上式得m =-9.∴所求直线的方程为3x +4y -9=0.(2)由l ′与l 垂直,可设l ′的方程为4x -3y +n =0.将(-1,3)代入上式得n =13.∴所求直线的方程为4x -3y +13=0.跟踪训练2 a 为何值时,直线(a -1)x -2y +4=0与x -ay -1=0.(1)平行;(2)垂直.解 当a =0或1时,两直线既不平行,也不垂直;当a ≠0且a ≠1时,直线(a -1)x -2y +4=0的斜率为k 1=-1+a 2,b 1=2; 直线x -ay -1=0的斜率为k 2=1a ,b 2=-1a. (1)当两直线平行时,由k 1=k 2,b 1≠b 2,得1a =-1+a 2,a ≠-12, 解得a =-1或a =2.所以当a =-1或2时,两直线平行.(2)当两直线垂直时,由k 1·k 2=-1,即1a ·?-1+a ?2=-1,解得a =13. 所以当a =13时,两直线垂直. 题型三 由含参一般式方程求参数的值或取值范围例3 (1)若方程(m 2+5m +6)x +(m 2+3m )y +1=0表示一条直线,则实数m 满足______.(2)当实数m 为何值时,直线(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y =4m -1.①倾斜角为45°;②在x 轴上的截距为1.(1)答案 m ≠-3解析 若方程不能表示直线,则m 2+5m +6=0且m 2+3m =0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧m 2+5m +6=0,m 2+3m =0,得m =-3, 所以m ≠-3时,方程表示一条直线.(2)解 ①因为已知直线的倾斜角为45°,所以此直线的斜率是1,所以-2m 2+m -3m 2-m=1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-m ≠0,2m 2+m -3=-?m 2-m ?, 解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0且m ≠1,m =-1或m =1.所以m =-1. ②因为已知直线在x 轴上的截距为1,令y =0得x =4m -12m 2+m -3, 所以4m -12m 2+m -3=1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧2m 2+m -3≠0,4m -1=2m 2+m -3, 解得⎩⎨⎧ m ≠1且m ≠-32,m =-12或m =2.所以m =-12或m =2. 跟踪训练3 已知直线l :5ax -5y -a +3=0.(1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限;(2)为使直线l 不经过第二象限,求a 的取值范围.(1)证明 直线方程变形为y -35=a ⎝⎛⎭⎫x -15, 它表示经过点A ⎝⎛⎭⎫15,35,斜率为a 的直线.∵点A ⎝⎛⎭⎫15,35在第一象限,∴直线l 必过第一象限.(2)解 如图所示,直线OA 的斜率k =35-015-0=3. ∵直线不过第二象限,∴直线的斜率a ≥3.∴a 的取值范围为[3,+∞).一般式求斜率考虑不全致误例4 设直线l 的方程为(m 2-2m -3)x +(2m 2+m -1)y -(2m -6)=0,若此直线的斜率为1,试确定实数m 的值.分析 由直线方程的一般式,可转化为斜截式,利用斜率为1,建立方程求解,但要注意分母不为0.解 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-m 2-2m -32m 2+m -1=1,①2m 2+m -1≠0. ②由①,得m =-1或m =43. 当m =-1时,②式不成立,不符合题意,故应舍去;当m =43时,②式成立,符合题意. 故m =43. 1.若方程Ax +By +C =0表示直线,则A 、B 应满足的条件为( )≠0 ≠0 ·B ≠0 +B 2≠02.已知ab <0,bc <0,则直线ax +by =c 通过( )A.第一、二、三象限B.第一、二、四象限C.第一、三、四象限D.第二、三、四象限3.过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( )-2y -1=0-2y +1=0 +y -2=0 +2y -1=04.若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m 等于( )A.-1 D.-125.已知两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,则a =________.一、选择题1.直线x +y -3=0的倾斜角的大小是( )° ° D.-12.直线(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5m =0的倾斜角为45°,则m 的值为( )A.-2 C.-33.直线l 的方程为Ax +By +C =0,若直线l 过原点和二、四象限,则( )=0,B >0>0,B >0,C =0 <0,C =0 >0,C =04.直线ax +3my +2a =0(m ≠0)过点(1,-1),则直线的斜率k 等于( )A.-3 D.-135.直线y =mx -3m +2(m ∈R )必过定点( )A.(3,2)B.(-3,2)C.(-3,-2)D.(3,-2)6.若三条直线x +y =0,x -y =0,x +ay =3构成三角形,则a 的取值范围是( ) ≠±1≠1,a ≠2 ≠-1 ≠±1,a ≠27.直线l 1:ax -y +b =0,l 2:bx -y +a =0(a ≠0,b ≠0,a ≠b )在同一坐标系中的图形大致是( )二、填空题8.已知直线l 1:ax +3y -1=0与直线l 2:2x +(a -1)y +1=0垂直,则实数a =_______.9.若直线mx +3y -5=0经过连接点A (-1,-2),B (3,4)的线段的中点,则m =______.10.直线l :ax +(a +1)y +2=0的倾斜角大于45°,则a 的取值范围是______________.11.已知两条直线a 1x +b 1y +4=0和a 2x +b 2y +4=0都过点A (2,3),则过两点P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2)的直线方程为________________.三、解答题12.设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ).(1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程;(2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.13.(1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值.(2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直?当堂检测答案1.答案 D解析 方程Ax +By +C =0表示直线的条件为A 、B 不能同时为0,即A 2+B 2≠0.2.答案 C解析 由ax +by =c ,得y =-a b x +c b, ∵ab <0,∴直线的斜率k =-a b>0, 直线在y 轴上的截距c b<0. 由此可知直线通过第一、三、四象限.3.答案 A解析 由题意,得所求直线斜率为12,且过点(1,0).故所求直线方程为y =12(x -1),即x -2y -1=0.4.答案 B解析 由两直线垂直,得12×⎝⎛⎭⎫-2m =-1,解得m =1. 5.答案 -3或1解析 两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,所以a 3=1a +2≠-21,解得a =-3或a =1.课时精练答案一、选择题1.答案 B解析 直线x +y -3=0,即y =-x +3,它的斜率等于-1,故它的倾斜角为135°,故选B.2.答案 D解析 由已知得m 2-4≠0,且2m 2-5m +2m 2-4=1, 解得:m =3.3.答案 D解析 通过直线的斜率和截距进行判断.4.答案 D解析 由点(1,-1)在直线上可得a -3m +2a =0(m ≠0),解得m =a ,故直线方程为ax +3ay+2a =0(a ≠0),即x +3y +2=0,其斜率k =-13. 5.答案 A解析 由y =mx -3m +2,得y -2=m (x -3).所以直线必过点(3,2).6.答案 A解析 因为直线x +ay =3恒过点(3,0),所以此直线只需不和x +y =0,x -y =0两直线平行就能构成三角形.所以a ≠±1.7.答案 C解析 将l 1与l 2的方程化为斜截式得:y =ax +b ,y =bx +a ,根据斜率和截距的符号可得选C.二、填空题8.答案 35解析 由两直线垂直的条件,得2a +3(a -1)=0,解得a =35. 9.答案 2解析 线段AB 的中点为(1,1),则m +3-5=0,即m =2.10.答案 (-∞,-12)∪(0,+∞) 解析 当a =-1时,直线l 的倾斜角为90°,符合要求;当a ≠-1时,直线l 的斜率为-a a +1, 只要-a a +1>1或者-a a +1<0即可, 解得-1<a <-12或者a <-1或者a >0. 综上可知,实数a 的取值范围是(-∞,-12)∪(0,+∞). 11.答案 2x +3y +4=0解析 由条件知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+3b 1+4=0,2a 2+3b 2+4=0,易知两点P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2)都在直线2x +3y +4=0上,即2x +3y +4=0为所求.三、解答题12.解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为0,当然相等,所以a =2,方程即为3x +y =0.当a ≠2时,截距存在且均不为0,所以a -2a +1=a -2,即a +1=1. 所以a =0,方程即为x +y +2=0.(2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -?a +1?>0,a -2≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-?a +1?=0,a -2≤0, 所以a ≤-1.综上,a 的取值范围是a ≤-1.13.解 方法一 (1)由l 1:2x +(m +1)y +4=0,l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行.②当m ≠0时,l 1∥l 2,需2m =m +13≠4-2. 解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3.(2)由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直.②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直.③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3. 当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1,即(-a +21-a )·(-a -12a +3)=-1, ∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 方法二 (1)令2×3=m (m +1), 解得m =-3或m =2.当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.∴m 的值为2或-3.(2)由题意知直线l 1⊥l 2,∴(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0, 解得a =±1,将a =±1代入方程,均满足题意. 故当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2.。
直线的一般式方程
直线的一般式方程直线一般式方程适用于所有的二维空间直线。
它的基本形式是Ax+By+C=0 (A,B不全为零)。
因为这样的特点特别适合在计算机领域直线相关计算中用来描述直线。
方程表达式直线的一般式方程能够表示坐标平面内的任何直线。
(A,B不全为零即A^2+B^2≠0)该直线的斜率为(当B=0时没有斜率)平行于x轴时,A=0,C≠0;平行于y轴时,B=0,C≠0;与x轴重合时,A=0,C=0;与y轴重合时,B=0,C=0;过原点时,C=0;与x、y轴都相交时,A*B≠0。
结论两直线平行时:普遍适用:,方便记忆运用:(A2B2C2≠ 0)两直线垂直时:两直线重合时:两直线相交时:两直线一般式垂直公式的证明:设直线l1:A1x+B1y+C1=0直线l2:A2x+B2y+C2=0(必要性)∵l1⊥l2∴k1×k2=-1∵k1=-A1/B1,k2=-A2/B2 ∴(-A1/B1)(A2/B2)=-1 ∴(B1B2)/(A1A2)=-1∴B1B2=-A1A2∴A1A2+B1B2=0(充分性)∵A1A2+B1B2=0∴B1B2=-A1A2∴(B1B2)(1/A1A2)=-1∴(A1/B1)(A2/B2)=-1∴(-A1/B1)(-A2/B2)=-1∵k1=-A1/B1, k2=-A2/B2∴k1×k2=-1∴l1⊥l2方程求解一般式方程在计算机领域的重要性常用的直线方程有一般式、点斜式、截距式、斜截式、两点式等等。
除了一般式方程,它们要么不能支持所有情况下的直线(比如跟坐标轴垂直或者平行),要么不能支持所有情况下的点(比如x坐标相等,或者y坐标相等)。
所以一般式方程在用计算机处理二维图形数据时特别有用。
已知直线上两点求直线的一般式方程已知直线上的两点P1(X1,Y1) P2(X2,Y2), P1 P2两点不重合。
对于AX+BY+C=0:当x1=x2时,直线方程为x-x1=0当y1=y2时,直线方程为y-y1=0当x1≠x2,y1≠y2时,直线的斜率k=(y2-y1)/(x2-x1) 故直线方程为y-y1=(y2-y1)/(x2-x1)×(x-x1)即x2y-x1y-x2y1+x1y1=(y2-y1)x-x1(y2-y1)即(y2-y1)x-(x2-x1)y-x1(y2-y1)+(x2-x1)y1=0即(y2-y1)x+(x1-x2)y+x2y1-x1y2=0 ①可以发现,当x1=x2或y1=y2时,①式仍然成立。
2.2.3直线的一般式方程(教学课件(人教版))
解(1)若方程不能表示直线,则 m2+5m+6=0 且 m2+3m=0.
解方程组
m 2+5m+6=0,得 m 2+3m=0,
m=-3
(2)由已知 m2m2-2+mm≠-0,3=-(m2-m),解由得已m知=-24mm12- .+1m=-2m3≠2+ 0,m-3,
例4(一般式下直线的平行与垂直问题)
BB
当B=0时, A≠0, 方程Ax+By+C=0可变形为 x C . A
由上可知, 关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0都表示一条直线.
综上可知, 在平面直角坐标系中, 任何关于x, y的二元一次方程Ax+By +C=0都表 示一条直线.
我们把关于x, y的二元一次方程Ax+By+C=0 (其中A, B不同时为0)叫做直线的 一般式方程, 简称一般式. 探究 在方程Ax+By +C=0中, A,B,C为何值时, 方程表示的直线:
两点式
过点P1(x1,y1), P2(x2,y2) (其中x1 ≠ x2, y1 ≠ y2)
直线方程 y y0 k( x x0 )
y kx b y y1 x x1 y2 y1 x2 x1
应用范围
不含与x轴垂
直的直线
不含与x轴垂
直的直线
不含与x, y轴
垂直的直线
截距式
过点P1(a,0), P2(0,b) (其中a≠0, b≠0)
已知A(2,2)和直线l:3x+4y-20=0.求: (1)过点A和直线l平行的直线方程;(2)过点A 和直线l垂直的直线方程.
解 (1)将与直线 l 平行的方程设为 3x+4y+C1=0,
又过点 A(2,2),所以 3×2+4×2+C1=0,所以 C1=-14.
3.2.1 直线的一般式方程
y
解: 由 x 2 y 6 0 1 y x3 有 2 1 故 l 的斜率 k 2 纵截距为3 令y 0 则
B(0,3)
A(6,0)
0
x
x 6
即横截距为-6
针对性练习:课本P99 练习1、2、3
课堂小结:
斜率和一点坐标 斜率k和截距b 点斜式 斜截式
y y0 k ( x x0 )
轴
平行
;
时,方
2.当 A 0,B 0,C为任意实数 程表示的直线与x轴垂直;
3.当 A 0,B 0,C 0 时,方程表示的直 重合 线与x轴———————— ;
4.当A 0,B 0,C 0 时,方程 表示的直线与y轴重合 ;
5.当 C 0, A, B不同时为0 时,方程
例2、三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2), 求①BC边所在直线的方程 ②AC边所在直线的方程
y C .
. A
O
x
. B
例2、三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2), 求③BC边上中线所在直线的方程
y C .
. A
O
.M
. B
x
中点坐标公式
y
A(x1,y1)
.
C
. A
O
.
M
x
.
B
例2、三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),
求①BC边所在直线的方程
②AC边所在直线的方程
两点式 截距式
③BC边上中线所在直线的方程 两点式
④BC边上垂直平分线所在直线的方程? 点斜式
⑤BC边上高所在直线的方程?
点斜式
直线的一般式方程
1.(题型 1)若直线 x+ay-1=0 的倾斜角为 45°,则 a= ( )
A.- 2
B. 2
C.-1
D.1
【答案】C 【解析】直线 x+ay-1=0 化为斜截式可得 y=-a1x+1a,由题意可 得-a1=tan 45°=1,所以 a=-1.
2.(题型1)下列四组直线中,互相平行的是
()
A.x+y-1=0与x-y-1=0
3.方程Ax+By+C=0表示的特殊直线
直线 与x轴平行 与x轴垂直 与x轴重合 与y轴平行 与y轴垂直 与y轴重合
过原点
A,B,C的值 A=0,B≠0,C≠0 A≠0,B=0,C为任意实数 A=0,B≠0,C=0 B=0,A≠0,C≠0 B≠0,A=0,C为任意实数 B=0,A≠0,C=0
C=0
() B.A·B<0 D.A>0或B<0
【解析】因为倾斜角为锐角,所以 k=-AB>0,所以 A·B<0.
4 . ( 题 型 2) 直 线 x + (a2 + 1)y + 1 = 0 的 倾 斜 角 的 取 值 范 围 为 ________.
1.根据下列各条件写出直线的方程,并且化成一般式. (1)斜率是-12,经过点 A(8,-2); (2)经过点 B(4,2),平行于 x 轴; (3)在 x 轴和 y 轴上的截距分别是32,-3; (4)经过两点 P1(3,-2),P2(5,-4).
解:(1)由点斜式得 y-(-2)=-12(x-8), 即 x+2y-4=0. (2)得 y=2,即 y-2=0. (3)由截距式得3x+-y3=1,即 2x-y-3=0.
第二章 直线和圆的方程
2.2 直线的方程 2.2.3 直线的一般式方程
学习目标 1.掌握直线的一般式方程 2.了解关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B 不同时为0)表示直线,且直线方程都可以化为Ax+By +C=0的形式 3.会进行直线方程不同形式的转化
江苏专版2023_2024学年新教材高中数学第1章直线与方程1.2直线的方程1.2.3直线的一般式方
点 −4,1
−4
,所以
2
+ 2 + 2 = 0 .
+
1
= 1 ,解得 =
2
+
1
2
+4 ,
= 1 .因为直线 2 过
−1 ,所以直线 2 的方程为
−2
+
−1
= 1 ,即
(2)若直线 1 与 2 在 轴上的截距相等,求直线 1 在 轴上的截距.
2
2
,于是得 −
−3
−3
= −1 ,解得 = 5 ,即 的值为5.
(2)直线 在 轴、 轴上的截距之和等于1.
因为直线 的,当 = 0 时, = 2 ,当
= 0 时, = − 3 ,于是得 − 3 + 2 = 1 ,解得 = 2 ,即 的值为2.
由截距式方程,得 +
−3
−1
= 1 ,整理得 + 3 + 3 = 0.
【题型二】直线一般式方程的应用
例2 [2023无锡调研] 已知直线 1 : + 2 − 12 = 0 ,直线 2 过点 −4,1 ,________.
1
4
①直线 2 的斜率是直线 = − 的斜率的2倍;②直线 2 不过原点且在 轴上的截距
在 轴上的截距为6.
规律方法 直线一般式方程的解题流程
跟踪训练2 设 为实数,若直线 的方程为 2 + − 3 − 2 + 6 = 0 ≠ 3 ,根据
直线方程的一般式
y l
x
思考
直线方程 Ax +By + C = 0 的系数A、B、C 满足什么关系时,这条直线有以下性质:
1 解: (1) y 2 ( x 8) x 2 y 4 0, 2
(2) y 2 y 2 0,
x y (3) 1 2x y 3 0, 3 3 2 y 2 x 3 (4) x y 1 0, 2 2
例2 把直线l的一般式方程 x-2y+6=0 化成斜截式, 求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距, 并画出图形。
直线方程的几种形式:
形式 点斜式 条件 过点( x0,y0), 斜率为k 方程 应用范围 不垂直x轴 不垂直x轴 不垂直两个 坐标轴 不垂直两个坐标 轴且不经过原点
y y 0 k ( x x0 )
斜截式 在y轴上的截距 为b,斜率为k
两点式 截距式
y kx b
x x1 过P1(x1, y1), y y1 P2(x2, y2) y 2 y1 x2 x1
斜截式:y kx b
y y1 x x1 (2)两点式: y2 y1 x2 x1
x y 截距式: 1 a b
(3)一般式: Ax By C 0
求直线的方程,若 无特别要求,结果 均化成一般式,且 系数中尽量不含分 数,或者斜截式。
(1)过点(0,5),且在两坐标轴上的截距之和为2;
直线方程的一般式平行条件
直线方程的一般式平行条件1. 嘿,你知道吗,直线方程的一般式平行条件可神奇啦!就好像两个人走在平行的道路上永远不会相遇一样。
比如直线 y=2x+3 和直线 y=2x-1,它们的斜率相同,可不就平行嘛!2. 哇塞,直线方程的一般式平行条件其实不难理解呀!这就好比两列同向行驶的火车,永远不会交叉。
像直线 3x+4y=5 和直线 3x+4y=10,它们不就平行得很明显嘛!3. 嘿呀,直线方程的一般式平行条件很有趣哦!可以想象成两只小鸟沿着平行的路线飞翔。
比如直线 2x-y=1 和直线 2x-y=4,是不是很容易看出它们平行呀!4. 哎呀,直线方程的一般式平行条件真的很重要呢!这就好像两条平行线一样稳定。
就像直线 4x+2y=6 和直线 4x+2y=9,它们的平行关系多清晰呀!5. 哇哦,直线方程的一般式平行条件不难搞懂的啦!可以类比成两艘并排航行的船。
例如直线 x+3y=2 和直线 x+3y=5,它们肯定是平行的呀!6. 嘿,直线方程的一般式平行条件超有意思的!就跟两条永不相交的跑道一样。
像直线 5x-3y=7 和直线 5x-3y=11,它们就是平行的嘛!7. 哎呀呀,直线方程的一般式平行条件其实挺简单呀!可以想象成两架平行飞行的飞机。
比如直线 3x-2y=4 和直线 3x-2y=7,这平行关系多直白!8. 哇,直线方程的一般式平行条件真的不难察觉呢!就好像两条平行的光线。
像直线 2x+5y=3 和直线 2x+5y=6,它们不平行才怪呢!9. 嘿哟,直线方程的一般式平行条件真的很容易懂呀!好比两个同步前进的机器人走在平行的轨道上。
比如直线 4x-3y=8 和直线 4x-3y=11,很明显平行嘛!10. 哎呀,直线方程的一般式平行条件真的要搞清楚呀!这就像两条平行的电线一样直观。
像直线 x-2y=3 和直线 x-2y=6,它们就是平行的呀!结论:直线方程的一般式平行条件其实并不复杂,通过一些形象的类比和具体例子就能很好地理解和掌握啦!。
直线方程的五种形式
直线方程的五种形式直线方程一般式:Ax+By+C=0(A、B不同时为0);点斜式:y-y0=k(x-x0);截距式:x/a+y/b=1;斜截式:y=kx+b;两点式:(y-y1)/(y2-y1)=(x-x1)/(x2-x1)(x1≠x2,y1≠y2)。
直线方程表达形式1:一般式:Ax+By+C=0(A、B不同时为0)【适用于所有直线】K=-A/B,b=-C/BA1/A2=B1/B2≠C1/C2←→两直线平行A1/A2=B1/B2=C1/C2←→两直线重合横截距a=-C/A纵截距b=-C/B2:点斜式:y-y0=k(x-x0)【适用于不垂直于x轴的直线】表示斜率为k,且过(x0,y0)的直线3:截距式:x/a+y/b=1【适用于不过原点或不垂直于x轴、y轴的直线】表示与x轴、y轴相交,且x轴截距为a,y轴截距为b的直线4:斜截式:y=kx+b【适用于不垂直于x轴的直线】表示斜率为k且y轴截距为b的直线5:两点式:【适用于不垂直于x轴、y轴的直线】表示过(x1,y1)和(x2,y2)的直线(y-y1)/(y2-y1)=(x-x1)/(x2-x1)(x1≠x2,y1≠y2)6:交点式:f1(x,y)*m+f2(x,y)=0【适用于任何直线】表示过直线f1(x,y)=0与直线f2(x,y)=0的交点的直线7:点平式:f(x,y)-f(x0,y0)=0【适用于任何直线】表示过点(x0,y0)且与直线f(x,y)=0平行的直线8:法线式:x·cosα+ysinα-p=0【适用于不平行于坐标轴的直线】过原点向直线做一条的垂线段,该垂线段所在直线的倾斜角为α,p是该线段的长度9:点向式:(x-x0)/u=(y-y0)/v(u≠0,v≠0)【适用于任何直线】表示过点(x0,y0)且方向向量为(u,v)的直线10:法向式:a(x-x0)+b(y-y0)=0【适用于任何直线】表示过点(x0,y0)且与向量(a,b)垂直的直线。
直线的一般式方程
3.2.3 直线的一般式方程一、直线的一般式方程 1.直线的一般式方程在平面直角坐标系中,任何一个关于x ,y 的二元一次方程都表示一条直线.我们把关于x ,y 的二元一次方程 (其中A ,B 不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式. 2.直线的一般式与斜截式、截距式的互化 直线的一般式、斜截式、截距式如下表:一般式斜截式截距式0(,Ax By C A B ++=不同时为0) (0)A C y x B B B=--≠ 1(,,x yA B C C CA B+=--都不为0)直线的一般式方程可以表示坐标平面内任意一条直线.因此在一定条件下,直线的一般式方程可以进行如下转化:(1)当0B ≠时,0Ax By C ++=可化为A Cy x B B=--,它表示在y 轴上的截距为 ,斜率为 的直线.(2)当,,A B C 均不为零时,0Ax By C ++=可化为1x yC C A B+=--,它表示在x 轴上的截距为 ,在y 轴上的截距为 的直线.注意:解题时,若无特殊说明,应把求得的直线方程化为一般式. 二、直线系方程 1.平行直线系方程把平面内具有相同方向的直线的全体称为平行直线系.一般地,与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程都可表示为 (其中m 为参数且m ≠C ),然后依据题设中另一个条件来确定m 的值. 2.垂直直线系方程一般地,与直线0Ax By C ++=垂直的直线系方程都可表示为 (其中m 为参数),然后依据题设中的另一个条件来确定m 的值. 三、一般式方程中两直线平行与垂直的条件若两条直线的方程是用一般式给出的,设直线12,l l 的方程分别为1110A x B y C ++=,2220A x B y C ++=,则可以在条件允许时将两方程化为斜截式方程,从而得出两直线平行与垂直的结论如下: (1)若12l l ∥,当斜率存在时,111222A B C A B C =≠;当斜率不存在时,120B B ==且1212C C A A ≠. 即1212210l l A B A B ⇔-=∥,且12210B C B C -≠或12210A C A C -≠. (2)若12l l ⊥,当斜率存在时,1212=1A A B B ⋅-;当斜率不存在时,120,0A B ==或210,0A B ==. 即1212120l l A A B B ⇔+=⊥.K 知识参考答案:一、1.0Ax By C ++= 2.(1)C B -A B - (2)C A - C B- 二、1.0Ax By m ++= 2.0Bx Ay m -+=K —重点 直线的一般式方程 K —难点 直线系方程的应用K —易错忽略直线斜率不存在的情况或两直线重合的情形致错1.直线的一般式方程(1)直线的一般式方程Ax By ++0C =中要求A ,B 不同时为0.(2)由直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程去分母、移项就可以转化为直线的一般式方程;反过来,也可以由直线的一般式方程化为斜截式、截距式方程,注意斜截式、截距式方程的使用条件. 【例1】若直线:5530l ax y a --+=不经过第二象限,则实数的取值范围是_________. 【答案】【解析】将直线的方程整理得y -35=(x -15),所以直线过定点A (13,55),直线OA 的斜率=305105--=3,要使不经过第二象限,需斜率≥=3,所以.【例2】设直线的方程为,根据下列条件分别确定的值:(1)在轴上的截距是;(2)的斜率是.2.由直线的位置关系求参数对于由直线的位置关系求参数的问题,有下列结论:设直线12,l l 的方程分别为11A x B y ++10C =(1A ,1B 不同时为0),2220A x B y C ++=(2A ,2B 不同时为0),则1212210l l A B A B ⇔-=∥,且1221B C B C -0≠或12210A C A C -≠;1212l l A A ⇔+⊥120B B =.【例3】求m ,n 的值,使直线l 1:y =(m −1)x −n +7满足: (1)平行于x 轴;(2)平行于直线l 2:7x −y +15=0; (3)垂直于直线l 2:7x −y +15=0.【解析】(1)当直线 l 1平行于x 轴时,直线l 1的斜率为0,即m −1=0,m =1.又直线l 1不与x 轴重合,所以70n -+≠,即7n ≠.综上,当m =1且n ≠7时,直线 l 1平行于x 轴. (2)将7x −y +15=0化为斜截式得,y =7x +15,∴直线l 2的斜率k 2=7,截距b =15,当l 1∥l 2时,应有直线l 1的斜率k 1=7且截距b 1≠15,即m −1=7且−n +7≠15,∴m =8,且n ≠−8. (3)由题意及(2)可得(m −1)·7=−1,n ∈R ,即6,7m n =∈R 时,l 1⊥l 2. 3.由直线的位置关系求方程一般地,直线0Ax By C ++=中的系数A ,B 确定直线的斜率.因此,利用平行直线系或垂直直线系直接设出直线方程,用待定系数法即可求解.【例4】已知直线1l 的方程为3x +4y −12=0,求直线2l 的方程,2l 满足: (1)过点(−1,3),且与1l 平行; (2)过点(−1,3),且与1l 垂直【解析】(1)方法一 :由题设1l 的方程可化为:334y x =-+, ∴1l 的斜率为34-,又2l 与1l 平行,∴2l 的斜率为34-又2l 过(−1,3),由点斜式知方程为33(1)4y x -=-+,即3490x y +-=. 方法二:由2l 与1l 平行,可设2l 的方程为3x +4y +m =0(m ≠−12).将点(−1,3)代入上式得m =−∴所求直线方程为3490x y +-=(2)方法一:由题设1l 的方程可化为:334y x =-+,∴1l 的斜率为34-,由2l 与1l 垂直,得2l 的斜率为43, 又2l 过(−1,3),由点斜式可得方程为43(1)3y x -=+,即4x −3y +13=0. 方法二:由2l 与1l 垂直,可设2l 的方程为4x −3y +n =0.将(−1,3)代入上式得n =13. ∴所求直线方程为4x −3y +13=0.【例5】已知直线平行于直线,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线的方程.4.忽略直线斜率不存在的情况【例6】已知直线1l :(2−a )x +ay −3=0, 2l :(2a +3)x −(a −2)y +2=0互相垂直,求实数a 的值. 【错解】将1l 的方程化为23a y x a a -=+,得斜率12a k a -=;将2l 的方程化为23222a y x a a +=+--,得斜率2232a k a +=-.∵1l ⊥2l ,∴121k k ⋅=-,即23212a a a a+-⋅=--,解得a =−【错因分析】将直线的一般式方程化成斜截式,再运用直线的斜率判断直线垂直,没有考虑直线的斜率不存在的情况,所以答案不完整.【正解】因为1l ⊥2l ,则必有(2−a )(2a +3)−a (a −2)=0,即220a a --=,所以a =2或a =−1.【误区警示】1l ⊥2l 并不等价于121k k ⋅=-,一般地,设直线12,l l 的方程分别为11A x B y ++10C =,2220A x B y C ++=,则1212210l l A B A B ⇔-=∥,且12210B C B C -≠或12210A C A C -≠;12l l ⇔⊥ 12120A A B B +=.这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性.1.若0++ax by c =表示的直线是y 轴,则系数a ,b ,c 满足的条件为 A .bc =0 B .a ≠0 C .bc =0且a ≠0D .a ≠0且b =c =02.直线330kx y k --+=恒经过点 A .(3,0) B .(3,3) C .(1,3)D .(0,3)3.直线0(0)ax y a a -+=≠在两坐标轴上的截距之和是 A .1a -B .1a -C .1a +D .1a a-4.过点(1,0)且与直线220x y --=平行的直线方程是 A .210x y --= B .210x y -+= C .220x y +-=D .210x y +-=5.已知0,0ab bc <<,则直线ax +by =c 通过 A .第一、二、三象限 B .第一、二、四象限 C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限 6.若直线420mx y +-=与直线250x y n -+=垂直,垂足为()1,p ,则n 的值为 A .12- B .2- C .0D .107.已知直线l 的倾斜角为60°,在y 轴上的截距为−4,则直线l 的点斜式方程为________________;截距式方程为________________;斜截式方程为________________;一般式方程为________________. 8.已知直线:20l ax y a +--=在轴和轴上的截距相等,则的值是________________. 9.中,已知,则边上的中线所在的直线的一般式方程为________________.10.以()1,3A ,()5,1B -为端点的线段的垂直平分线的一般式方程是________________. 11.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:(1)直线斜率是3,且经过点;(2)直线过点,且垂直于轴;(3)直线斜率为4,在轴上的截距为;(4)直线在轴上的截距为3,且平行于轴; (5)直线经过,两点; (6)直线在,轴上的截距分别是,.12.(1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值.(2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直?13.已知直线l 的方程为Ax +By +C =0,若直线l 过原点和第二、四象限,则 A .B >0,C =0 B .A >0,B >0,C =0 C .AB <0,C =0D .AB >0,C =014.已知过点()m A ,2-和点()4,m B 的直线为1l ,2:210l x y +-=,3:10l x ny ++=.若12l l ,32l l ⊥,则实数n m +的值为 A .10-B .2-C .0D .815.若直线4x −3y −12=0被两坐标轴截得的线段长为1c,则c 的值为________________. 16.设直线l 的方程为(1)20()a x y a a +++-=∈R .(1)若直线l 在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程; (2)若直线l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.1 2 3 4 5 6 13 14 DBAACADA1.【答案】D【解析】y 轴表示的直线方程为x =0,所以a ,b ,c 满足的条件为a ≠0且b =c =0. 2.【答案】B【解析】330kx y k --+=可化为3(3)y k x -=-,所以过定点(3,3).故选B 3.【答案】A【解析】令0x =,得y a =;令0y =,得1x =-,故直线在两坐标轴上的截距之和为1a -. 4.【答案】A【解析】∵所求直线与直线220x y --=平行,∴所求直线的斜率为12k =,则所求直线的点斜式方程为10(1)2y x -=-,整理,得210x y --=. 5.【答案】C【解析】原直线可化为a c y x b b =-+,则a k b =->0,cb<0,故直线通过第一、三、四象限. 6.【答案】A【解析】由两直线垂直得2200,10m m -==,将()1,p 代入420mx y +-=,得104p +-20,2p ==-,将()1,2-代入250x y n -+=,得2100,12n n ++==-.8.【答案】-2或1 【解析】依题意,显然,当时,得,当时,得2a x a +=,则22aa a++=,即,得-2或1. 9.【答案】 【解析】由题意得的中点,所以中线的斜率211123k -==---,所以边上的中线所在的直线方程为()1213y x -=-+,整理得其一般式方程为.10.【答案】340x y ++=【解析】因为()1,3A ,()5,1B -,所以AB 的中点坐标为()2,2-,直线AB 的斜率为311=153-+,所以AB 的中垂线的斜率为3-,所以以()1,3A ,()5,1B -为端点的线段的垂直平分线方程是()232y x -=-+,即340x y ++=.12.【解析】法一:(1)由l 1:2x +(m +1)y +4=0,l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行. ②当m ≠0时,l 1∥l 2,需21432m m +=≠-,解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3. (2)由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直. ②若2a +3=0,即时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直.③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,121a k a +=--,2123a k a -=-+. 当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1,即21·1123a a a a +-⎛⎫⎛⎫--=- ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭,∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2.13.【答案】D【解析】∵直线l 过原点,∴C =0.又直线l 过二、四象限,则其斜率小于0,即0A B -<,∴AB >0. 14.【答案】A 【解析】12l l ,422AB m k m -∴==-+,解得8-=m .又23l l ⊥,()121n ⎛⎫∴-⨯-=- ⎪⎝⎭,解得2-=n ,10m n ∴+=-.故选A.15.【答案】15【解析】令x =0,得y =−4;令y =0,得x =3.依题意得2213(4)c +-=,∴15c =. 16.【解析】(1)当直线l 过原点时,直线l 在x 轴和y 轴上的截距均为零,显然相等,此时a =2,直线l的方程为3x +y =0;当2a ≠时,截距存在且不为0,∴221a a a -=-+,即a +1=1,∴a =0,此时方程为x +y +2=0. 综上,满足题意的方程为3x +y =0或x +y +2=0.(2)将直线l 的方程变形为y =−(a +1)x +a −2.依题意有(1)020a a -+>⎧⎨-≤⎩,或(1)020a a -+=⎧⎨-≤⎩.解得a<−1,或a=−1.综上得a≤−1,即a的取值范围是(−∞,−1].。
直线的一般式方程(附答案解析)
直线的一般式方程[学习目标] 1.掌握直线的一般式方程.2.了解关于x、y的二元一次方程Ax+By+C=0(A、B不同时为0)都表示直线,且直线方程都可以化为Ax+By+C=0的形式.3.会进行直线方程不同形式的转化.知识点直线的一般式方程1.在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一个表示这条直线的关于x,y的二元一次方程;任何关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.方程Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)叫做直线方程的一般式.2.对于直线Ax+By+C=0,当B≠0时,其斜率为-AB,在y轴上的截距为-CB;当B=0时,在x轴上的截距为-CA;当AB≠0时,在两轴上的截距分别为-CA,-CB.3.直线一般式方程的结构特征(1)方程是关于x,y的二元一次方程.(2)方程中等号的左侧自左向右一般按x,y,常数的先后顺序排列.(3)x的系数一般不为分数和负数.(4)虽然直线方程的一般式有三个参数,但只需两个独立的条件即可求得直线的方程.思考(1)当A,B同时为零时,方程Ax+By+C=0表示什么?(2)任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化吗?答(1)当C=0时,方程对任意的x,y都成立,故方程表示整个坐标平面;当C≠0时,方程无解,方程不表示任何图象.故方程Ax+By+C=0,不一定代表直线,只有当A,B不同时为零时,即A2+B2≠0时才代表直线.(2)不是.当一般式方程中的B=0时,直线的斜率不存在,不能化成其他形式;当C=0时,直线过原点,不能化为截距式.但其他四种形式都可以化为一般式.题型一 直线的一般形式与其他形式的转化例1 (1)下列直线中,斜率为-43,且不经过第一象限的是( ) A.3x +4y +7=0B.4x +3y +7=0C.4x +3y -42=0D.3x +4y -42=0 (2)直线3x -5y +9=0在x 轴上的截距等于( ) A. 3 B.-5 C.95D.-3 3 答案 (1)B (2)D解析 (1)将一般式化为斜截式,斜率为-43的有:B 、C 两项. 又y =-43x +14过点(0,14)即直线过第一象限, 所以只有B 项正确.(2)令y =0则x =-33.跟踪训练1 一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求此直线方程.解 设所求直线方程为x a +y b=1, ∵点A (-2,2)在直线上,∴-2a +2b=1.① 又∵直线与坐标轴围成的三角形面积为1,∴12|a |·|b |=1.②由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =1,ab =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a -b =-1,ab =-2. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =-2.第二个方程组无解. 故所求直线方程为x 2+y 1=1或x -1+y -2=1, 即x +2y -2=0或2x +y +2=0.题型二 直线方程的应用例2 已知直线l 的方程为3x +4y -12=0,求满足下列条件的直线l ′的方程:(1)过点(-1,3),且与l 平行;(2)过点(-1,3),且与l 垂直.解 方法一 l 的方程可化为y =-34x +3, ∴l 的斜率为-34. (1)∵l ′与l 平行,∴l ′的斜率为-34. 又∵l ′过点(-1,3),由点斜式知方程为y -3=-34(x +1), 即3x +4y -9=0.(2)∵l ′与l 垂直,∴l ′的斜率为43,又l ′过点(-1,3), 由点斜式可得方程为y -3=43(x +1), 即4x -3y +13=0.方法二 (1)由l ′与l 平行,可设l ′的方程为3x +4y +m =0.将点(-1,3)代入上式得m =-9.∴所求直线的方程为3x +4y -9=0.(2)由l ′与l 垂直,可设l ′的方程为4x -3y +n =0.将(-1,3)代入上式得n =13.∴所求直线的方程为4x -3y +13=0.跟踪训练2 a 为何值时,直线(a -1)x -2y +4=0与x -ay -1=0.(1)平行;(2)垂直.解 当a =0或1时,两直线既不平行,也不垂直;当a ≠0且a ≠1时,直线(a -1)x -2y +4=0的斜率为k 1=-1+a 2,b 1=2; 直线x -ay -1=0的斜率为k 2=1a ,b 2=-1a. (1)当两直线平行时,由k 1=k 2,b 1≠b 2,得1a =-1+a 2,a ≠-12, 解得a =-1或a =2.所以当a =-1或2时,两直线平行.(2)当两直线垂直时,由k 1·k 2=-1,即1a ·(-1+a )2=-1,解得a =13. 所以当a =13时,两直线垂直. 题型三 由含参一般式方程求参数的值或取值范围例3 (1)若方程(m 2+5m +6)x +(m 2+3m )y +1=0表示一条直线,则实数m 满足______.(2)当实数m 为何值时,直线(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y =4m -1.①倾斜角为45°;②在x 轴上的截距为1.(1)答案 m ≠-3解析 若方程不能表示直线,则m 2+5m +6=0且m 2+3m =0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧m 2+5m +6=0,m 2+3m =0,得m =-3, 所以m ≠-3时,方程表示一条直线.(2)解 ①因为已知直线的倾斜角为45°,所以此直线的斜率是1,所以-2m 2+m -3m 2-m =1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2-m ≠0,2m 2+m -3=-(m 2-m ), 解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0且m ≠1,m =-1或m =1.所以m =-1. ②因为已知直线在x 轴上的截距为1,令y =0得x =4m -12m 2+m -3, 所以4m -12m 2+m -3=1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧2m 2+m -3≠0,4m -1=2m 2+m -3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ m ≠1且m ≠-32,m =-12或m =2.所以m =-12或m =2.跟踪训练3 已知直线l :5ax -5y -a +3=0.(1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限;(2)为使直线l 不经过第二象限,求a 的取值范围.(1)证明 直线方程变形为y -35=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -15,它表示经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35,斜率为a 的直线.∵点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35在第一象限,∴直线l 必过第一象限.(2)解 如图所示,直线OA 的斜率k =35-015-0=3.∵直线不过第二象限,∴直线的斜率a ≥3.∴a 的取值范围为[3,+∞).一般式求斜率考虑不全致误例4 设直线l 的方程为(m 2-2m -3)x +(2m 2+m -1)y -(2m -6)=0,若此直线的斜率为1,试确定实数m 的值.分析 由直线方程的一般式,可转化为斜截式,利用斜率为1,建立方程求解,但要注意分母不为0.解 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ -m 2-2m -32m 2+m -1=1,①2m 2+m -1≠0. ②由①,得m =-1或m =43.当m =-1时,②式不成立,不符合题意,故应舍去;当m =43时,②式成立,符合题意.故m =43.1.若方程Ax +By +C =0表示直线,则A 、B 应满足的条件为() A.A ≠0 B.B ≠0C.A ·B ≠0 D.A 2+B 2≠02.已知ab <0,bc <0,则直线ax +by =c 通过( )A.第一、二、三象限B.第一、二、四象限C.第一、三、四象限D.第二、三、四象限3.过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( )A.x -2y -1=0B.x -2y +1=0C.2x +y -2=0D.x +2y -1=04.若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m 等于( )A.-1B.1C.12D.-125.已知两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,则a =________.一、选择题1.直线x +y -3=0的倾斜角的大小是( )A.45°B.135°C.1D.-12.直线(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5m =0的倾斜角为45°,则m 的值为( )A.-2B.2C.-3D.33.直线l 的方程为Ax +By +C =0,若直线l 过原点和二、四象限,则( )A.C =0,B >0B.A >0,B >0,C =0C.AB <0,C =0D.AB >0,C =04.直线ax +3my +2a =0(m ≠0)过点(1,-1),则直线的斜率k 等于( )A.-3B.3C.13D.-135.直线y =mx -3m +2(m ∈R )必过定点( )A.(3,2)B.(-3,2)C.(-3,-2)D.(3,-2)6.若三条直线x +y =0,x -y =0,x +ay =3构成三角形,则a 的取值范围是( )A.a ≠±1B.a ≠1,a ≠2C.a ≠-1D.a ≠±1,a ≠27.直线l 1:ax -y +b =0,l 2:bx -y +a =0(a ≠0,b ≠0,a ≠b )在同一坐标系中的图形大致是( )二、填空题8.已知直线l1:ax+3y-1=0与直线l2:2x+(a-1)y+1=0垂直,则实数a=_______.9.若直线mx+3y-5=0经过连接点A(-1,-2),B(3,4)的线段的中点,则m=______.10.直线l:ax+(a+1)y+2=0的倾斜角大于45°,则a的取值范围是______________.11.已知两条直线a1x+b1y+4=0和a2x+b2y+4=0都过点A(2,3),则过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程为________________.三、解答题12.设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.13.(1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值.(2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直?当堂检测答案1.答案 D解析 方程Ax +By +C =0表示直线的条件为A 、B 不能同时为0,即A 2+B 2≠0.2.答案 C解析 由ax +by =c ,得y =-a b x +c b, ∵ab <0,∴直线的斜率k =-a b>0, 直线在y 轴上的截距c b<0.由此可知直线通过第一、三、四象限.3.答案 A解析 由题意,得所求直线斜率为12,且过点(1,0).故所求直线方程为y =12(x -1),即x -2y -1=0.4.答案 B解析 由两直线垂直,得12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2m =-1,解得m =1. 5.答案 -3或1解析 两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,所以a 3=1a +2≠-21,解得a =-3或a =1.课时精练答案一、选择题1.答案 B解析 直线x +y -3=0,即y =-x +3,它的斜率等于-1,故它的倾斜角为135°,故选B.2.答案 D解析 由已知得m 2-4≠0,且2m 2-5m +2m 2-4=1, 解得:m =3.3.答案 D解析 通过直线的斜率和截距进行判断.4.答案 D解析 由点(1,-1)在直线上可得a -3m +2a =0(m ≠0),解得m =a ,故直线方程为ax+3ay +2a =0(a ≠0),即x +3y +2=0,其斜率k =-13. 5.答案 A解析 由y =mx -3m +2,得y -2=m (x -3).所以直线必过点(3,2).6.答案 A解析 因为直线x +ay =3恒过点(3,0),所以此直线只需不和x +y =0,x -y =0两直线平行就能构成三角形.所以a ≠±1.7.答案 C解析 将l 1与l 2的方程化为斜截式得:y =ax +b ,y =bx +a ,根据斜率和截距的符号可得选C.二、填空题8.答案 35解析 由两直线垂直的条件,得2a +3(a -1)=0,解得a =35. 9.答案 2解析 线段AB 的中点为(1,1),则m +3-5=0,即m =2.10.答案 (-∞,-12)∪(0,+∞) 解析 当a =-1时,直线l 的倾斜角为90°,符合要求;当a ≠-1时,直线l 的斜率为-aa +1,只要-aa +1>1或者-aa +1<0即可,解得-1<a <-12或者a <-1或者a >0. 综上可知,实数a 的取值范围是(-∞,-12)∪(0,+∞). 11.答案 2x +3y +4=0解析 由条件知⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+3b 1+4=0,2a 2+3b 2+4=0,易知两点P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2)都在直线2x +3y +4=0上,即2x +3y +4=0为所求.三、解答题12.解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为0,当然相等,所以a =2,方程即为3x +y =0.当a ≠2时,截距存在且均不为0,所以a -2a +1=a -2,即a +1=1.所以a =0,方程即为x +y +2=0.(2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -(a +1)>0,a -2≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-(a +1)=0,a -2≤0,所以a ≤-1.综上,a 的取值范围是a ≤-1.13.解 方法一 (1)由l 1:2x +(m +1)y +4=0, l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行.②当m ≠0时,l 1∥l 2,需2m =m +13≠4-2. 解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3.(2)由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直.②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5x -4=0不垂直. ③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3. 当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1,即(-a +21-a )·(-a -12a +3)=-1, ∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 方法二 (1)令2×3=m (m +1),解得m =-3或m =2.当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.∴m 的值为2或-3.(2)由题意知直线l 1⊥l 2,∴(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0, 解得a =±1,将a =±1代入方程,均满足题意.故当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2.。
直线的一般式方程
直线方程的一般式前面我们学习了直线方程的四种表达形式,它们都含有x 、y 这两个变量,并且x 、y 的次数都是一次的,即它们都是关于x 、y 的二元一次方程,那么直线的方程与二元一次方程有怎样的关系?1.直线的一般式方程(1)定义:关于x 、y 的二元一次方程__Ax +By +C =0__(其中A 、B 不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.(2)适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用一般式表示. (3)系数的几何意义:①当B ≠0时,则-A B =k (斜率),-CB=b (y 轴上的截距);②当B =0,A ≠0时,则-CA=a (x 轴上的截距),此时不存在斜率.(4)二元一次方程与直线的关系:二元一次方程的每一组解都可以看成平面直角坐标系中一个点的坐标,这个方程的全体解组成的集合,就是坐标满足二元一次方程的全体点的集合,这些点的集合就组成了一条直线.二元一次方程与平面直角坐标系中的直线是一一对应的.[归纳总结] AB >0时,k <0,倾斜角α为钝角;AB <0时,k >0,倾斜角α为锐角;A =0时,k =0,倾斜角α=0°;B =0时,k 不存在,倾斜角α=90°.2.直线方程的一般式与其他形式的互化 一般式化斜截式的步骤: ①移项:By =-Ax -C ;②当B ≠0时,得斜截式:y =-A B x -CB .一般式化截距式的步骤:①把常数项移到方程右边,得Ax +By =-C ;②当C ≠0时,方程两边同除以-C ,得Ax -C +By-C =1;③再化为截距式:x -C A +y-C B =1.预习自测1.若方程Ax +By +C =0表示直线,则A 、B 应满足的条件为( D ) A .A ≠0 B .B ≠0 C .A ·B ≠0D .A 2+B 2≠0[解析] A 、B 不能同时为0,则A 2+B 2≠0. 2.直线2x +y +4=0的斜率k =( B ) A .2 B .-2 C .12D .-12[解析] A =2,B =1,则k =-AB=-2.3.直线kx -y +1-3k =0,当k 变化时,所有直线都恒过点( C ) A .(0,0) B .(0,1) C .(3,1)D .(2,1) [解析] 直线方程可化为y -1=k (x -3) ∴无论k 为何值时,都过定点(3,1).4.若直线l 1:x +ay -2=0与直线l 2:2ax +(a -1)y +3=0垂直,则a 的值为__-1或0__.[解析] 由题意,得2a +a (a -1)=0 解得a =-1或0.命题方向1 ⇨直线的一般式方程典例1 根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程. (1)斜率是3,且经过点A (5,3); (2)过点B (-3,0),且垂直于x 轴; (3)斜率为4,在y 轴上的截距为-2; (4)在y 轴上的截距为3,且平行于x 轴; (5)经过A (-1,5)、B (2,-1)两点; (6)在x 、y 轴上的截距分别是-3,-1.[思路分析] 根据条件,选择恰当的直线方程的形式,最后化成一般式方程. [解析] (1)由点斜式方程得y -3=3(x -5),整理得3x -y +3-53=0. (2)x =-3,即x +3=0. (3)y =4x -2,即4x -y -2=0. (4)y =3,即y -3=0.(5)由两点式方程得y -5-1-5=x -(-1)2-(-1),整理得2x +y -3=0.(6)由截距式方程得x -3+y-1=1,整理得x +3y +3=0. 〔跟踪练习1〕已知直线l 经过点A (-5,6)和点B (-4,8),求直线的一般式方程和截距式方程. [解析] 直线过A (-5,6)、B (-4,8)两点 由两点式得y -68-6=x +5-4+5整理得2x -y +16=0∴2x -y =-16,两边同除以-16得,x -8+y16=1.故所求直线的一般式方程为2x -y +16=0,截距式方程为x -8+y16=1. 命题方向2 ⇨直线的一般式方程的应用典例2 设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ). (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.[解析] (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为零,当然相等. 则(a +1)×0+0+2-a =0,∴a =2,方程即3x +y =0; 若a ≠2,由题设l 在两轴上的截距相等,∴a -2a +1=a -2即a +1=1,∴a =0,方程即x +y +2=0. ∴l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0. (2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2∴欲使l 不经过第二象限,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ -(a +1)>0a -2≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-(a +1)=0a -2≤0,∴a ≤-1. 综上可知a 的取值范围是a ≤-1.『规律方法』 (1)在题目中出现“截距相等”、“截距互为相反数”、“一截距是另一截距的几倍”等条件时要全面考察,直线l 不经过某象限不要漏掉过原点的情况.(2)由直线的一般式方程Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)求直线在两轴上的截距时,令x =0得纵截距;令y =0得横截距.由两截距位置可知直线的位置.〔跟踪练习2〕设直线l 的方程为2x +(k -3)y -2k +6=0(k ≠3),根据下列条件分别确定k 的值: (1)直线l 的斜率为-1;(2)直线l 在x 轴,y 轴上的截距之和等于0.[解析] (1)∵直线l 的斜率存在,∴直线l 的方程可化为y =-2k -3x +2.由题意得-2k -3=-1,解得k =5.(2)直线l 的方程可化为x k -3+y2=1.由题意得k -3+2=0,解得k =1. 命题方向3 ⇨平行与垂直的应用典例3 求过点A (2,2)且分别满足下列条件的直线方程: (1)与直线l :3x +4y -20=0平行; (2)与直线l :3x +4y -20=0垂直.[解析] 解法一:已知直线l :3x +4y -20=0的斜率k =-34.(1)过A (2,2)与l 平行的直线方程为 y -2=-34(x -2).即3x +4y -14=0.(2)过A 与l 垂直的直线的斜率k 1=-1k =43方程为y -2=43(x -2).即4x -3y -2=0为所求.解法二:(1)设所求直线方程为3x +4y +c =0 由(2,2)点在直线上,∴3×2+4×2+c =0 ∴c =-14.∴所求直线为3x +4y -14=0. (2)设所求直线方程为4x -3y +λ=0 由(2,2)点在直线上,∴4×2-3×2+λ=0 ∴λ=-2.∴所求直线为4x -3y -2=0.『规律方法』 1.与直线Ax +By +C =0平行的直线可设为Ax +By +m =0(m ≠C ),与直线Ax +By +C =0垂直的直线可设为Bx -Ay +m =0.2.直线l 1∶A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0若l 1⊥l 2则:A 1A 2+B 1B 2=0;若A 1A 2+B 1B 2=0则l 1⊥l 2.若l 1∥l 2,则A 1B 2-A 2B 1=0,反之若A 1B 2-A 2B 1=0,则l 1∥l 2或l 1与l 2重合. 3.过一点与已知直线平行(垂直)的直线方程的求法:(1)由已知直线求出斜率,再利用平行(垂直)的直线斜率之间的关系确定所求直线的斜率,由点斜式写方程;(2)可利用如下待定系数法:与直线Ax +By +C =0平行的直线方程可设为Ax +By +C 1=0,再由直线所过的点确定C 1;与直线Ax +By +C =0垂直的直线方程可设为Bx -Ay +C 2=0,再由直线所过的点确定C 2.〔跟踪练习3〕(1)过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( A )A .x -2y -1=0B .x -2y +1=0C .2x +y -2=0D .x +2y -1=0(2)直线l 过点(-1,2)且与直线2x -3y +4=0垂直,则l 的方程是( A ) A .3x +2y -1=0 B .3x +2y +7=0 C .2x -3y +5=0D .2x -3y +8=0[解析] (1)所求直线与直线x -2y -2=0平行,故所求直线的斜率k =12,又直线过点(1,0),利用点斜式得所求直线方程y -0=12(x -1),即x -2y -1=0.(2)由直线l 与直线2x -3y +4=0垂直,可知直线l 的斜率是-32,由点斜式可得直线l的典例4 已知两直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)x +3y +2m =0,当l 1∥l 2时,求m 的值.[错解] 由1×3-m (m -2)=0,得m =-1或3.[错因分析] 因存在斜率的两直线平行的等价条件为斜率相等且截距不等,所以上述解法忽略检验截距是否相等.[正解] 由1×3-m (m -2)=0得,m =-1或m =3. 当m =-1时,l 1:x -y +6=0,l 2:3x -3y +2=0. 两直线显然不重合,即l 1∥l 2.当m =3时,l 1:x +3y +6=0,l 2:x +3y +6=0. 两直线重合.故m 的值为-1.[警示] (1)已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则A 1B 2-A 2B 1=0⇔l 1∥l 2或l 1与l 2重合.所以,由A 1B 2-A 2B =0求出参数值后,需检验两直线是否重合. (2)在直线的一般式方程Ax +By +C =0中,A 2+B 2≠0; (3)直线Ax +By +C =0,当B ≠0时,斜率为k =-AB .〔跟踪练习4〕直线l 1:(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5=0的斜率与直线l 2:x -y +1=0的斜率相同,则m 等于( C )A .2或3B .2C .3D .-3[错解] 直线l 1的斜率为2m 2-5m +2m 2-4,直线l 2的斜率为1,则2m 2-5m +2m 2-4=1,即2m 2-5m +2=m 2-4,m 2-5m +6=0,解得m =2或3.故选A .[错因分析] 错解忽视了当m =2时,2m 2-5m +2=0且-(m 2-4)=0.[思路分析] 直线的一般式方程Ax +By +C =0中,A 与B 满足的条件是A 与B 不能同时为0,即A 2+B 2≠0.当A =B =0时,方程变为C =0,不表示任何图形.[正解] 直线l 1的斜率为2m 2-5m +2m 2-4,直线l 2的斜率为1,则2m 2-5m +2m 2-4=1,即2m 2-5m +2=m 2-4,m 2-5m +6=0,解得m =2或3,当m =2时,2m 2-5m +2=0,-(m 2-4)=0,则m =2不合题意,仅有m =3,故选C .1.点线接合关系若点P 在曲线(直线)C 上,则点P 的坐标满足曲线(直线)C 的方程,反之也成立. 典例5 已知直线ax +3y +2a -1=0过点(-1,1),则a =__-2__. [解析] 由条件得,-a +3+2a -1=0 ∴a =-2. 〔跟踪练习5〕已知2a 1+3b 1=1,2a 2+3b 2=1,则过点A (a 1,b 1),B (a 2,b 2)的直线方程为__2x +3y =1__. [解析] 由条件知,点A ,B 的坐标满足方程2x +3y =1,又经过A ,B 两点有且仅有一条直线,∴过A ,B 的直线方程为2x +3y =1.2.过直线定点典例6 直线(2λ+1)x +(1-λ)y +λ-4=0恒过定点__(1,3)__.[解析] 分离参数得λ(2x -y +1)+(x +y -4)=0由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y +1=0x +y -4=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =3所以无论λ取何值,直线都过定点(1,3). 〔跟踪练习6〕直线(t +2)x +(1-t )y +3-t =0过定点__⎝⎛⎭⎫-23,-53__. [解析] 分离参数得:(x -y -1)t +2x +y +3=0由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +3=0x -y -1=0得⎩⎨⎧x =-23y =-53.∴直线过定点⎝⎛⎭⎫-23,-53. 1.直线3x -2y -4=0的截距式方程为( D ) A .4x 3-y2=1B .x 13-y 12=1C .3x 4-y-2=1D .y 43+y-2=1[解析] 由3x -2y -4=0,得3x -2y =4,即x 43+y-2=1,故选D .2.已知点A (3,a )在直线2x +y -7=0上,则a 等于( A ) A .1 B .-1 C .2D .-2[解析] ∵点A (3,a )在直线2x +y -7=0上,∴2×3+a -7=0,∴a =1.3.直线ax +by +c =0同时要经过第一、第二、第四象限,则a 、b 、c 应满足( B ) A .ab >0,bc >0 B .ab >0,bc <0 C .ab <0,bc >0 D .ab <0,bc <0[解析] 如图由图可知,直线的斜率k =-a b <0,∴ab >0,又直线在y 轴上的截距为-cb >0,∴bc <0,故选B .4.直线l 1、l 2的斜率k 1、k 2是关于k 的方程2k 2-3k -b =0的两根,若l 1⊥l 2,则b =__2__;若l 1∥l 2,则b =__-98__.[解析] 由根与系数的关系可知k 1+k 2=32,k 1·k 2=-b 2,则当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-b2=-1,解得b =2,当l 1∥l 2时,k 1=k 2=34,解得b =-2k 1·k 2=-98.A 级 基础巩固一、选择题1.(2016·南安一中高一检测)直线x -y +2=0的倾斜角是( B ) A .30° B .45° C .60°D .90[解析] 由x -y +2=0,得y =x +2. 其斜率为1,倾斜角为45°.2.若直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,则m 的值为( D ) A .-2B .-3C .-2或-3D .2或3[解析] ∵两直线平行,∴2×3=m (m +1),∴m 2+m -6=0 解得m =2或m =-3,经检验满足题意.3.直线3x -2y -4=0在x 轴、y 轴上的截距分别是( D ) A .34,-12B .13,12C .34,-2D .43,-2[解析] 将3x -2y -4=0化成截距式为x 43+y-2=1,故该直线在x 轴、y 轴上的截距分别是43,-2.4.若直线ax +2y +1=0与直线x +y -2=0互相垂直,则a 的值为( D ) A .1 B .-13C .-23D .-2[解析] 由题意,得(-a2)×(-1)=-1,a =-2.5.直线l 垂直于直线y =x +1,且l 在y 轴上的截距为2,则直线l 的方程是( A ) A .x +y -2=0 B .x +y +1=0 C .x +y -1=0D .x +y +2=0[解析] 解法一:因为直线l 与直线y =x +1垂直,所以设直线l 的方程为y =-x +b ,又l 在y 轴上截距为2,所以所求直线l 的方程为y =-x +2,即x +y -2=0.解法二:将直线y =x +1化为一般式x -y +1=0,因为直线l 垂直于直线y =x +1,可以设直线l 的方程为x +y +c =0,令x =0,得y =-c ,又直线l 在y 轴上截距为2,所以-c =2,即c =-2,所以直线l 的方程为x +y -2=0.6.直线l :(k +1)x -(k -1)y -2k =0恒过定点( B ) A .(-1,1) B .(1,-1) C .(-1,-1)D .(1,1)[解析] 由(k +1)x -(k -1)y -2k =0,得k (x -y -2)+x +y =0由⎩⎪⎨⎪⎧ x -y -2=0x +y =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =-1. ∴直线l 过定点(1,-1). 二、填空题7.若直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,则m 的值为__2或-3__.[解析] 若m =-1,则l 1的斜率不存在,l 2的斜率为13,此时l 1与l 2不平行;若m ≠-1,则l 1的斜率为k 1=-2m +1,l 2的斜率为k 2=-m 3.因为l 1∥l 2,所以k 1=k 2,即-2m +1=-m3,解得m =2或-3.经检验均符合题意.8.若直线(2t -3)x +y +6=0不经过第一象限,则t 的取值范围是__⎣⎡⎭⎫32,+∞__. [解析] 直线方程可化为y =(3-2t )x -6 ∴3-2t ≤0,∴t ≥32.三、解答题9.求与直线3x -4y +7=0平行,且在两坐标轴上截距之和为1的直线l 的方程. [解析] 解法一:由题意知:可设l 的方程为3x -4y +m =0 则l 在x 轴、y 轴上的截距分别为-m 3,m4.由-m 3+m4=1知,m =-12.∴直线l 的方程为:3x -4y -12=0. 解法二:设直线方程为x a +yb=1由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =1,-b a =34. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4b =-3.∴直线l 的方程为:x 4+y-3=1.即3x -4y -12=0.10.(2018·武威一中高一期末)当0<a <2时,直线l 1:ax -2y =2a -4与l 2:2x +a 2y =2a 2+4和两坐标轴围成一个四边形,问a 取何值时,这个四边形面积最小,并求这个最小值.[解析] 如图,由已知l 1:a (x -2)-2(y -2)=0,l 2:2(x -2)+a 2(y -2)=0. ∴l 1、l 2都过定点(2,2),且l 1在y 轴上的截距为2-a ,l 2在x 轴上的截距为a 2+2. ∴四边形面积:S =12×2×(2-a )+12×2×(2+a 2)=a 2-a +4=(a -12)2+154,又0<a <2,故当a =12时,S min =154.B 级 素养提升一、选择题 1.若直线y =-33x +4与直线l 垂直,则l 的倾斜角为( B ) A .30° B .60° C .120°D .150°[解析] ∵直线l 与y =-33x +4垂直,∴k l =3. 直线倾斜角θ的正切值tan θ=3,故θ=60°.2.直线ax +by -1=0(ab ≠0)与两坐标轴围成的三角形的面积是( D ) A .12abB .12|ab |C .12abD .12|ab |[解析] ∵ab ≠0,∴令y =0,得x =1a令x =0,得y =1b∴三角形的面积S =12·1|a |·1|b |=12|ab |.3.方程y =k (x +4)表示( C ) A .过点(-4,0)的一切直线 B .过点(4,0)的一切直线C .过点(-4,0)且不垂直于x 轴的一切直线D .过点(-4,0)且不平行于x 轴的一切直线[解析] 方程y =k (x +4)表示过点(-4,0)且斜率存在的直线,故选C . 4.两直线mx +y -n =0与x +my +1=0互相平行的条件是( D ) A .m =1B .m =±1C .⎩⎪⎨⎪⎧m =1n ≠-1D .⎩⎪⎨⎪⎧ m =1,n ≠-1,或⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n ≠1[解析] 根据两直线平行可得m 1=1m ,所以m =±1,又两直线不可重合,所以m =1时,n ≠-1;m =-1时,n ≠1.二、填空题5.(2016~2017·合肥高一检测)已知直线l 与直线3x +4y -7=0平行,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为24,则直线l 的方程为__3x +4y ±24=0__.[解析] 设直线l 方程为3x +4y +b =0令x =0得y =-b 4; 令y =0得x =-b 3. 由条件知12·⎪⎪⎪⎪-b 4·⎪⎪⎪⎪-b 3=24. 解之得b =±24.∴直线l 方程为3x +y ±24=0.6.若直线(m +1)x +(m 2-m -2)y =m +1在y 轴上截距等于1,则实数m 的值__3__.[解析] 直线(m +1)x +(m 2-m -2)y =m +1的方程可化为(m +1)x +(m +1)(m -2)y =m +1由题意知m +1≠0,(m -2)y =1,由题意得1m -2=1 ∴m =3.C 级 能力拔高1.已知直线l :5ax -5y -a +3=0.(1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限;(2)为使直线l 不经过第一、三、四象限,求a 的取值范围.[解析] (1)将直线l 的方程整理为y -35=a ⎝⎛⎭⎫x -15,所以l 的斜率为a ,且过定点A ⎝⎛⎭⎫15,35,而点A ⎝⎛⎭⎫15,35在第一象限,故不论a 为何值,直线l 恒过第一象限.(2)将方程化为斜截式方程:y =ax -a -35.要使l 经过第一、三、四象限,则⎩⎪⎨⎪⎧ a >0-a -35<0,解得a >3.2.求满足下列条件的直线方程.(1)经过点A (-1,-3),且斜率等于直线3x +8y -1=0斜率的2倍;(2)过点M (0,4),且与两坐标轴围成三角形的周长为12.[解析] (1)因为3x +8y -1=0可化为y =-38x +18所以直线3x +8y -1=0的斜率为-38则所求直线的斜率k =2×(-38)=-34. 又直线经过点(-1,-3)因此所求直线的方程为y +3=-34(x +1) 即3x +4y +15=0.(2)设直线与x 轴的交点为(a,0)因为点M (0,4)在y 轴上,所以由题意有4+a 2+42+|a |=12 解得a =±3所以所求直线的方程为x 3+y 4=1或x -3+y 4=1 即4x +3y -12=0或4x -3y +12=0.。
直线一般式方程要求
直线一般式方程要求直线一般式方程是描述直线的一种常用形式,通常表示为Ax + By + C = 0,其中A、B、C是常数。
这种表示方式可以清晰地描述直线的特征和性质,方便进行直线相关问题的分析和求解。
直线一般式方程的形式简洁明了,A、B和C可以直接反映直线在坐标平面上的特征。
具体来说,A和B决定了直线的斜率,C则与直线与坐标轴的交点有关。
我们来看A和B对直线斜率的影响。
根据一般式方程,直线的斜率可以表示为-m/a,其中m是直线的纵坐标差,a是直线的横坐标差。
因此,当A和B不同时,直线的斜率存在且唯一。
当A和B相等时,则代表直线是竖直的,斜率为无穷大或无穷小。
我们来看C对直线与坐标轴的交点的影响。
对于x轴,令y=0,则得到直线在x轴上的截距-x = C/A。
同理,对于y轴,令x=0,则得到直线在y轴上的截距-y = C/B。
通过这两个截距,我们可以确定直线与坐标轴的交点位置。
直线一般式方程的应用非常广泛。
例如,在几何学中,我们可以利用直线的一般式方程求解直线的斜率、截距、与其他直线的交点等问题。
在物理学中,直线一般式方程也常常用来描述运动的轨迹或力的作用方向。
在工程学和计算机图形学中,直线一般式方程也常用于图像的处理和计算。
直线一般式方程的使用需要注意一些细节。
首先,为了简化计算,常常需要对方程进行标准化处理,即使A、B和C的最大公约数为1。
其次,当直线过原点时,方程可以进一步简化为y = kx的形式,其中k为斜率。
最后,对于水平线和竖直线,直线一般式方程的形式可能会有所不同,需要特殊处理。
总结来说,直线一般式方程是一种常用的描述直线的方式,通过A、B和C的值,可以清晰地反映直线的特征和性质。
在解决直线相关问题时,直线一般式方程提供了一个简洁而有效的工具。
在实际应用中,我们可以根据具体问题的要求,灵活选择直线的表达方式,以方便问题的求解和分析。
3.2.3 直线的一般式方程
2将方程x 2y 0变形为
O
x
y1x 2
k 1 ,b 0 2
典型例题:
【例2】 求下列直线的斜率以及它在y轴上的截距,
并画出图象.
13x 5y 15 0
2 x 2y 0
3 x y 1
34
3将方程 x y 1变形为
34
42y 5 0
y
y 4 x 4 k 4 ,b 4
13x y 5 0
2 x y 1
45
3 x 2y 0
47x 6y 4 0
[思路探索] 将直线方程转化为直线的斜截式方程
解:1将方程3x y 5 0变形为 y 3x 5 k 3,b 5
2变形为y 5 x 5
4
3变形为y 1 x
2
4变形为y 7 x 2
63
k 5 ,b 5 4
(1)与直线3x+4y+1=0平行且过点(1,2) ;
(2)求经过点A(2,1)且与直线2x+y-10=0垂直.
【思路分析】明确两平行直线斜率之间的关系,及两直线
垂直时斜率之间的关系.
解:1
与直线3x
4
y
1
0平行,
k
3 4
【观察】两平
直线方程为y 2 3 x 1,即:3x 4y 11 0 行(垂直)直线
[思路探索] 分别利用直线的点斜式,斜截式,截距式求出直 线的方程,然后转化为直线方程的一般式. 要求:1、一般式按含x项、含y项、常数项顺序排列; 2、x项的系数为正; 3、x,y的系数和常数项一般不出现分数; 4、无特别说明时,最好将所求直线方程的结果写成一般式
典型例题:
【例1】 根据下列条件求解直线的一般式方程:
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直线一般式方程要求
直线一般式方程是描述直线的一种常见形式,它可以用于确定直线的位置和特征。
直线一般式方程的一般形式为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为实数且A和B不同时为0。
在直线一般式方程中,A、B和C的值分别代表直线的斜率、y轴截距和x轴截距的相反数。
通过这三个参数的组合,我们可以得出直线的特征和性质。
根据直线一般式方程的形式,我们可以得出直线的斜率。
斜率是直线上任意两点的纵坐标差与横坐标差的比值。
对于一般式方程Ax + By + C = 0,我们可以将其转化为斜截式方程y = -A/Bx - C/B,其中-A/B就是直线的斜率。
通过斜率,我们可以判断直线的倾斜方向和陡峭程度。
直线的截距也可以通过一般式方程得到。
y轴截距表示直线与y轴的交点,x轴截距表示直线与x轴的交点。
对于方程Ax + By + C = 0,当x=0时,我们可以解得y轴截距为-C/B;当y=0时,我们可以解得x轴截距为-C/A。
通过截距,我们可以确定直线在坐标平面上的位置。
直线一般式方程还可以判断直线的方向。
当A和B的符号相同时,直线是向上倾斜的;当A和B的符号不同时,直线是向下倾斜的。
我们还可以通过直线一般式方程求解直线与其他图形的交点。
例如,
如果我们有一个方程组,其中一个方程是直线的一般式方程,另一个方程是另一个图形(如圆、抛物线等)的方程,我们可以将这两个方程联立解方程组,从而求解直线与图形的交点坐标。
直线一般式方程还可以用于判断两条直线之间的位置关系。
当两条直线的一般式方程相同且A和B的比值相等时,这两条直线是重合的;当两条直线的斜率相等但截距不相等时,这两条直线是平行的;当两条直线的斜率不相等时,这两条直线是相交的。
直线一般式方程是描述直线的一种常见形式,通过斜率、截距和方向等参数,可以确定直线的位置和特征。
通过直线一般式方程,我们可以进行直线的求交、判断方向和位置关系等运算,从而更好地理解和分析直线的性质。