直线的两点式和直线的一般式方程
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法二:令 2×3=m(m+1), 解得 m=-3 或 m=2. 当 m=-3 时,l1:x-y+2=0,l2:3x-3y+2=0, 显然 l1 与 l2 不重合,∴l1∥l2. 同理当 m=2 时,l1:2x+3y+4=0,l2:2x+3y-2=0, 显然 l1 与 l2 不重合,∴l1∥l2. ∴m 的值为 2 或-3.
在△ABC 中,A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2), (1)求 BC 所在直线的方程; (2)求 BC 边上的中线所在直线的方程.
【精彩点拨】 (1)由两点式直接求 BC 所在直线的方程; (2)先求出 BC 的中点,再由两点式求直线方程.
【自主解答】
(1)∵BC 边过两点 B(5,-4),C(0,-2),∴由两点式得
【答案】 (1)x=2 (2)-2
直线的截距式方程
求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线 l 的方程.
【精彩点拨】
解此题可以利用两种方法,第一是利用截距式,分三种情
况,截距相等不为零,截距互为相反数不为零,截距均为零,第二,利用点斜 式,然后利用截距的绝对值相等求斜率.
【自主解答】
a +2 a-1 - 即- · 2a+3=-1, 1 - a
∴a=-1. 综上可知,当 a=1 或 a=-1 时,直线 l1⊥l2.
法二:由题意知直线 l1⊥l2. ∴(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.
(2)法一:由题意知,直线 l1⊥l2. ①若 1-a=0,即 a=1 时,直线 l1:3x-1=0 与直线 l2:5y+2=0 显然垂 直. 3 ②若 2a+3=0,即 a=-2时,直线 l1:x+5y-2=0 与直线 l2:5y-4=0 不垂直.
a+2 ③若 1-a≠0, 且 2a+3≠0, 则直线 l1, l2 的斜率 k1, k2 都存在, k1=- , 1-a a-1 k2=- . 2a+3 当 l1⊥l2 时,k1· k2=-1,
[探究共研型]
直线一般式方程的应用
探究 1 已知直线 l 过点(2,0),(0,3),能否写出直线 l 的方程的五种形式?
3-0 3 3 【提示】 能.直线 l 的斜率 k= =-2,点斜式方程 y-0=-2(x-2); 0-2 y-0 x-2 3 x y 斜截式方程 y=-2x+3;两点式方程 = ;截距式方程2+3=1,一般式 3-0 0-2 方程 3x+2y-6=0.
法二
设直线 l 的方程为 y+3=k(x-4),
4k+3 令 x=0,得 y=-4k-3;令 y=0,得 x= k . 又∵直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等,
4k+3 ∴|-4k-3|= k ,
3 解得 k=1 或 k=-1 或 k=-4. ∴所求的直线方程为 x-y-7=0 或 x+y-1=0 或 3x+4y=0.
【解析】
由于直线不与坐标轴平行或重合,所以直线的斜率存在,且直
线上任意两点的横坐标及纵坐标都不相同,所以直线能写成两点式或斜截式或 点斜式. 由于直线在坐标轴上的截距有可能为 0, 所以直线不一定能写成截距式, 故选 B.
【答案】 B
教材整理 2
线段的中点坐标公式
阅读教材 P96“例 4”至 P97“练习”以上部分,完成下列问题. 若点 P1,P2 的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),设 P(x,y)是线段 P1P2 的中点,
[再练一题] 3.已知两直线方程 l1:mx+2y+8=0 和 l2:x+my+3=0,当 m 为何值时: (1)两直线互相平行?(2)两直线互相垂直?
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【解】
(1)当 m=0 时,l1 与 l2 显然不平行.
m 当 m≠0 时,l1 的斜率 k1=- 2 , 在 y 轴上的截距 b1=-4, 1 3 l2 的斜率 k2=-m,在 y 轴上的截距 b2=-m. ∵l1∥l2,∴k1=k2,且 b1≠b2, 1 3 m 即- 2 =-m,且-4≠-m,∴m=± 2. 综上可知,当 m=± 2时,两直线互相平行.
【解析】
)
B.x-y-3=0 D.x-y+3=0
y-0 x-3 由两点式方程得 = ,整理得 x+y-3=0. 1-0 2-3
法一
设直线在 x 轴、y 轴上的截距分别为 a,b.
x y ①当 a≠0,b≠0 时,设 l 的方程为a+b=1. 4 -3 ∵点(4,-3)在直线上,∴a+ b =1, 若 a=b,则 a=b=1,直线方程为 x+y=1. 若 a=-b,则 a=7,b=-7,此时直线的方程为 x-y=7. ②当 a=b=0 时,直线过原点,且过点(4,-3), ∴直线的方程为 3x+4y=0. 综上知,所求直线方程为 x+y-1=0 或 x-y-7=0 或 3x+4y=0.
探究 2
直线的一般式方程与其他形式比较,有什么优点?
【提示】
坐标平面内的任何一条直线,都可以用一般式表示,而其他形
式都有一定的局限性.
探究 3 方程:
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
(1)过点(-1,3),且与 l 平行; (2)过点(-1,3),且与 l 垂直.
[再练一题] 1.(1)若直线 l 经过点 A(2,-1),B(2,7),则直线 l 的方程为________; (2)若点 P(3,m)在过点 A(2,-1),B(-3,4)的直线上,则 m=________.
【解析】 (1)由于点 A 与点 B 的横坐标相等,所以直线 l 没有两点式方程, 所求的直线方程为 x=2. y--1 x-2 (2)由两点式方程得,过 A,B 两点的直线方程为 = ,即 x+y 4--1 -3-2 -1=0.又点 P(3,m)在直线 AB 上,所以 3+m-1=0,得 m=-2.
[再练一题] 2.求过定点 P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线 l 的方程.
【解】 设直线的两截距都是 a,则有 3 ①当 a=0 时,直线为 y=kx,将 P(2,3)代入得 k=2,∴l:3x-2y=0; x y ②当 a≠0 时,直线设为a+a=1,即 x+y=a, 把 P(2,3)代入得 a=5,∴l:x+y=5. ∴直线 l 的方程为 3x-2y=0 或 x+y-5=0.
又 BC 边上的中线经过点 A(-3,2). y-2 x--3 ∴由两点式得 =5 , -3-2 2--3 即 10x+11y+8=0. 故 BC 边上的中线所在直线的方程为 10x+11y+8=0.
小结
1.由两点式求直线方程的步骤 (1)设出直线所经过点的坐标. (2)根据题中的条件,找到有关方程,解出点的坐标. (3)由直线的两点式方程写出直线的方程. 2.求直线的两点式方程的策略以及注意点 当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式 方程的适用条件:两点的连线不平行于坐标轴,若满足,则考虑用两点式求方 程.
小结
用截距式方程解决问题的优点及注意事项 1.由截距式方程可直接确定直线与 x 轴和 y 轴的交点的坐标,因此用截距 式画直线比较方便. 2.在解决与截距有关或直线与坐标轴围成的三角形面积、周长等问题时, 经常使用截距式. 3.但当直线与坐标轴平行时,有一个截距不存在;当直线通过原点时,两 个截距均为零.在这两种情况下都不能用截距式,故解决问题过程中要注意分 类讨论.
(2)当 m=0 时,l1 显然与 l2 垂直. 1 m 当 m≠0 时,l1 的斜率为 k1=- 2 ,l2 的斜率为 k2=-m. m 1 - =-1,此时无解. ∵l1⊥l2,∴- 2 · m 综上可知,当 m=0 时,两直线垂直.
[构建· 体系]
1.过点 A(3,0)和 B(2,1)的直线方程为( A.x+y-3=0 C.x+y+3=0
练习 直线 3x-2y=4 的截距式方程是( 3x y A. - =1 4 2 y 3x C. - =1 4 -2 x
3
) y B. 1 -1 =4
2
x y D. 4 + =1 -2 3
【解析】
x y 将 3x-2y=4 化为 4 + =1 即得. - 2 3
【答案】 D
[小组合作型]
直线的两点式方程
【精彩点拨】 解答本题可以从两直线的位置关系与斜率的对应关系入手, 也可以根据斜率关系求出参数值后,代入验证.
【自主解答】
(1)法一:由 l1:2x+(m+1)y+4=0,
l2:mx+3y-2=0 知: ①当 m=0 时,显然 l1 与 l2 不平行. 2 m+1 4 ②当 m≠0 时,l1∥l2,需m= 3 ≠ . -2 解得 m=2 或 m=-3,∴m 的值为 2 或-3.
[基础· 初探] 教材整理 1 直线方程的两点式和截距式
阅读教材 P95~P96“例 4”以上部分,完成下列问题.
名称
已知条件 P1(x1, y1), P2(x2,
示意图
方程
使用范围
两点式
y2 ) , 其中 x1≠x2, y1≠y2 在 x,y 轴上的
y-y1 x-x1 斜率存在且 = y2-y1 x2-x1 _____________ 不为 0
【提示】 (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.
截距式
截距分别为 a, b 且 a≠0,b≠0
x y +b=1 a _________
斜率存在且 不为 0,不过 原点
练习 一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程( A.可以写成两点式或截距式 B.可以写成两点式或斜截式或点斜式 C.可以写成点斜式或截距式 D.可以写成两点式或截距式或斜截式或点斜式 )
x=x1+x2, 2 则 y1+y2 y= 2 .
练习 已知 A(1,2)及 AB 的中点(2,3),则 B 点的坐标是________.
1+x=2, 2 【解析】 设 B(x,y),则 2+y =3, 2
【答案】 (3,4)
x=3 ∴ y=4
y--4 x -5 = , -2--4 0-5 即 2x+5y+10=0. 故 BC 所在直线的方程为 2x+5y+10=0. (2)设 BC 的中点为 M(x0,y0), 5+0 5 则 x0= 2 =2,
-4+-2 y0 = =-3. 2
5 ∴M2,-3,
,即 B(3,4).
教材整理 3
直线的一般式方程
阅读教材 P97“练习”以下至 P99“练习”以上部分,完成下列问题. 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.斜率:直线 Ax+By+C=0(A,B 不同时为 0),当 B≠0 时,其斜率是 A C -B ,在 y 轴上的截距是 - ____ ___. B 当 B=0 时,这条直线垂直于 x 轴,不存在斜率.
阶 段 一
直线的两点式方程 直线的一般式方程
阶 段 三
阶 段 二
学 业 分 层 测 评
三维目标
1.会根据条件写出直线的两点式方程和截距式方程.(重点) 2.了解二元一次方程与直线的对应关系,掌握直线的一般形式.(重点、难 点) 3.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程几种形式之间的关 系.(易错、易混点)
小结
1.直线 l1:A1x+B1y+C1=0,直线 l2:A2x+B2y+C2=0, (1)若 l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0 且 B1C2-B2C1≠0(或 A1C2-A2C1≠0). (2)若 l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0. 2.与直线 Ax+By+C=0 平行的直线方程可设为 Ax+By+m=0,(m≠C), 与直线 Ax+By+C=0 垂直的直线方程可设为 Bx-Ay+m=0.