内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
知识点一 直线的一般式方程
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.A2+B2≠0
答案 D
解析 要使Ax+By+C=0表示直线,需A,B不同时为零,显然A,B两项均不满足,C中表示A与B同时不为零,也不满足,只有D正确.
2.下列直线中,斜率为-,且不经过第一象限的是( )
A.3x+4y+7=0 B.4x+3y+7=0
C.4x+3y-42=0 D.3x+4y-42=0
答案 B
解析 将一般式化为斜截式,斜率为-的有B,C两项,其中B项化为y=-x-,C项化为y=-x+14.又y=-x+14过点(0,14),即直线经过第一象限,所以只有B满足要求.
3.根据下列条件求直线的一般式方程.
(1)直线的斜率为2,且经过点A(1,3);
(2)斜率为,且在y轴上的截距为4;
(3)经过两点A(2,-3),B(-1,-5);
(4)在x,y轴上的截距分别为2,-4.
解 (1)因为k=2,且经过点A(1,3),由直线的点斜式方程可得y-3=2(x-1),整理可得2x-y+1=0,所以直线的一般式方程为2x-y+1=0.
(2)由直线的斜率k=,且在y轴上的截距为4,得直线的斜截式方程为y=x+4.整理可得直线的一般式方程为x-y+4=0.
(3)由直线的两点式方程可得=,整理得直线的一般式方程为2x-3y-13=0.
(4)由直线的截距式方程可得+=1,整理得直线的一般式方程为2x-y-4=0.
知识点二 平行、垂直问题
4.已知点P(x0,y0)是直线l:Ax+By+C=0外一点,则方程Ax+By+C+(Ax0+By0+C)=0表示( )
A.过点P且与l垂直的直线
B.过点P且与l平行的直线
C.不过点P且与l垂直的直线
D.不过点P且与l平行的直线
答案 D
解析 ∵点P(x0,y0)不在直线Ax+By+C=0上,∴Ax0+By0+C≠0,∴直线Ax+By+C+(Ax0+By0+C)=0不经过点P.又直线Ax+By+C+(Ax0+By0+C)=0与直线l:Ax+By+C=0平行,故选D.
5.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 解法一:l的方程可化为y=-x+3,
∴l的斜率为-.
(1)∵l′与l平行,∴l′的斜率为-.
又l′过点(-1,3),
∴由点斜式知直线l′的方程为y-3=-(x+1),即3x+4y-9=0.
(2)∵l′与l垂直,∴l′的斜率为,又l′过点(-1,3),
∴由点斜式可得直线l′的方程为y-3=(x+1),即4x-3y+13=0.
解法二:(1)由l′与l平行,可设l′的方程为3x+4y+m=0(m≠-12).
将(-1,3)代入上式得m=-9.
∴直线l′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.
∴直线l′的方程为4x-3y+13=0.
[规律方法] 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(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C),再由直线所过的点确定C1;与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0,再由直线所过的点确定C2.
6.(2022·长郡中学高二月考)已知直线l1:ax+2y-3=0,l2:3x+(a+1)y-a=0,求满足下列条件的a的值:
(1)l1∥l2;(2)l1⊥l2.
解 解法一:由题可知A1=a,B1=2,C1=-3,A2=3,B2=a+1,C2=-a.
(1)当l1∥l2时,解得a=2.
(2)当l1⊥l2时,A1A2+B1B2=0,
即3a+2(a+1)=0,解得a=-.
解法二:直线l1可化为y=-x+.
(1)当a=-1时,l2:x=-与l1不平行;
当a≠-1时,直线l2:y=-x+,
∵l1∥l2,∴-=-且≠,
解得a=2.
(2)当a=-1时,l2:x=-与l1不垂直;
当a≠-1时,l2:y=-x+,
∵l1⊥l2,∴-×=-1,解得a=-.
[名师点拨] 利用一般式解决直线平行与垂直问题的策略
已知直线l1:A1x+B1y+C1