内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
问题1 四种表示直线的方程
区别:应用条件不同;表达形式不同;
联系:
点斜式方程 斜截式方程 两点式方程 截距式方程
,它们有怎样的区别与联系?
直线上任意点的几何特征
直线的代数表示:直线上点的横纵坐标x,y的关系
复习回顾
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在之前的学习中,我们探究了四种表示直线的方程,分别是直线的点斜式方程,斜截式方程,两点式方程和截距式方程,那么这四种方程有着怎样的区别和联系呢?
若说区别,这四种方程是通过已知不同类型的几何要素推导出来的,因此方程的应用条件不同,呈现的表达形式也不同;
若说联系,这四种方程的推导,都可以利用直线上任意点的几何特征,来进行代数表示,也就是找到直线上点的横纵坐标x,y之间关系,这种运用坐标法将“数形”相互转化的过程也正是解析几何中的重要思想。这四种方程在表示直线时,都有各自使用的要求
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追问1:以上四种方程在表示直线时有怎样的局限性?
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复习回顾
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那么,以上四种形式在表示直线时有怎样的局限性呢?
我们来回忆一下,对于点斜式和斜截式方程,它们使用的前提是要满足直线斜率存在这一要求,因此,这两种方程都不能表示斜率不存在的直线;对于两点式,它使用的前提是要满足给定两点的横纵坐标均不相等,因此不能表示斜率不存在或者斜率为0这样垂直或平行于x轴的直线;对于截距式,它使用的前提是要满足直线在x,y轴上的截距均不为0,因此,除了不能表示斜率不存在或者斜率为0这样的直线外,还不能表示过原点的直线;可见,这四种方程都不能表示出所有的直线
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问题: 由下列各条件,写出直线的方程,并画出图形.
(1)斜率是1,经过点A(1,8);
(2)在x轴和y轴上的截距分别是-7,7;
(3)经过两点P1(-1,6),P2(2,9);
(4)在y轴上的截距是7,倾斜角是45°.
问题导学
同学们,请根据前面我们学习的直线方程形式,分别利用点斜式、截距式、两点式和斜截式,求出对应的4个直线方程;
新知探究
发现:这4条直线是重合的.事实上,它们的方程都可以化简为x-y+7=0.这样前几种直线方程就有了统一的形式,这就是本节我们要学习的直线的一般式方程.
如果我们画出这4条直线的图象,你有什么发现?
新知探究
二元一次方程
一条直线
探究新知
新知探究
2.直线的一般式方程与其他形式的互化
新知探究
1.在方程Ax+By+C=0(A,B不同时为零)中,A,B,C为何值时,方程表示的直线
(1)平行于x轴;(2)平行于y轴;(3)与x轴重合;(4)与y轴重合.
小试牛刀
新知探究
2.直线方程2x+3y+1=0化为斜截式为 ;
化为截距式为 .
新知探究
3.两条直线的位置关系
新知探究
新知探究
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所以,对于表示直线的方程,我们又多了一种表达形式,即直线的一般式方程Ax+By+C=0,其中,A,B不同时为0,这种形式可以表示任意的直线.
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例析
例5.已知直线过点,斜率为,求直线的点斜式和一般式方程.
解:经过点,斜率为的直线的
点斜式方程是,
化为一般式,得.
例析
例6.把直线的一般式方程化为斜截式,求出直线的斜率以及它在轴与轴上的截距,并画出图形.
解:把直线的一般式方程化为斜截式.
因此,直线的斜率,它在轴上的截距是.
在直线的方程中,令,得,
即直线在轴上的截距是.
由上面可得直线与轴、轴的交点分别为,,
过,两点作直线,就得直线(如图).
练习
题型一:直线的一般式方程
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,且经过点;
(2)斜率是,在轴上的截距为;
解:(1)由点斜式,得直线方程为,
即.
(2)由斜截式,得直线方程为,
即.
练习
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:
(3)经过点两,点;
(4)在轴,轴上的截距分别为,;
(5)经过点,且平行于轴.
解:(3)由两点式,得直线方程为,
即.
(4)由截距式,得直线方程为,
即.
(5).
练习
方法技巧:
求直线一般式方程的策略
(1)当时,方程可化为,只需求的值;若,则方程可化为,只需确定,的值.因此,只要给出两个条件,就可以求出直线方程.
(2)在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定条件选用四种特殊形式之一求方程,然后可以转化为一般式.
练习
变1.已知直线经过点,,求直线的点斜式、斜截式和一般式方程,并根据方程指出直线在轴、轴上的截距.
解:∵,所以点斜式方程为,
斜截式方程为,
一般式方程为,
直线在轴上的截距为,在轴上的截距为.
练习
题型二