内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.结合教材实例了解关于x,y的二元一次方程与直线的关系.
2.根据确定直线位置的几何要素,探究并掌握直线方程的几种形式.
重点
难点
重点:直线的一般式方程的建立.
难点:直线方程的几种形式之间的关系,灵活利用直线的几种形式解决问题.
1.直线的一般式方程
(1)概念
平面直角坐标系中的任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程表示,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)几何意义
①当B≠0时,-=k(斜率),-=b(y轴上的截距).
②在Ax+By+C=0中,若B=0,A≠0,则x=-,它表示一条与y轴平行或重合的直线;若A=0,B≠0,则y=-,它表示一条与x轴平行或重合的直线.
2.直线方程的五种形式的比较
名称
方程形式
常数的几何意义
适用范围
点斜式
y-y0=k(x-x0)
(x0,y0)是直线上一点,k是斜率
不垂直于x轴的直线
斜截式
y=kx+b
k是斜率,b是直线在y轴上的截距
不垂直于x轴的直线
两点式
=(x1≠x2,y1≠y2)
(x1,y1),(x2,y2)是直线上的两个定点
直线不垂直x轴和y轴
截距式
+=1(a≠0,b≠0)
a,b分别是直线在x轴,y轴上的非零截距
直线不垂直于x轴和y轴,且不过原点
一般式
Ax+By+C=0(A,B不同时为0)
A,B,C为系数
任何情况
(1)直线的一般式方程与其他形式方程之间可以相互转化,直线方程的最终结果一般用一般式方程表示.
(2)方程Ax+By+C=0表示直线的条件是A,B不同时为0,即A2+B2≠0.
(3)直线的一般式方程看似含有待定系数A,B,C,实际上只需求出-,-(B≠0)就可以确定直线的方程.
(4)若题中无特殊要求,则把所求直线化成一般式时,有如下约定:①一般按含x项、含y项、常数项的顺序排列;②x项的系数为正;③x,y的系数和常数项一般互质,若有除1之外的公约数需要化简约分.
1.直线2x+y+4=0的斜率k=( )
A.2 B.-2
C. D.-
解析:选B A=2,B=1,则斜率k=-=-2,故选B.
2.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
解析:选D 由于A,B不同时为0,即A2+B2≠0,故选D.
3.(多选)下列命题中,正确的是( )
A.二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)可表示平面内的任何一条直线
B.当C=0时,方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)表示的直线过原点
C.当B=0,A≠0时,方程Ax+By+C=0表示的直线与y轴平行
D.任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化
解析:选AB 二元一次方程能表示所有直线,故A正确;当C=0时,点(0,0)显然满足方程Ax+By=0,说明直线过原点,故B正确;当C=0时,直线与y轴重合,故C错误;当直线与坐标轴平行或重合时,不能化为截距式或斜截式,故D错误.故选A、B.
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直线的一般式方程
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[典例] 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A(5,3);
(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;
(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1;
(4)经过点B(4,2),且平行于x轴.
[解] (1)由点斜式,得直线方程为y-3=(x-5),即x-y-5+3=0.
(2)由两点式,得直线方程为=,
即2x+y-3=0.
(3)由截距式,得直线方程为+=1,
即x+3y+3=0.
(4)y-2=0.
[方法技巧]
(1)直线方程是表述直线上任意一点M的坐标x与y之间的关系式,由斜率公式可推导出直线方程的四种形式.这四种形式既各有特点又相互联系,解题时具体选取哪一种形式,要根据直线的特点而定.
①若给出直线经过一个点,经常考虑用点斜式写直线方程,需要注意的是平行于x轴的直线的斜率为0,垂直于x轴的直线的斜率不存在.
②若已知直线的斜率,通常用斜截式.
③若给出两个点,常考虑两点式,但要注意两点连线是否与坐标轴平行或重合.
④若给出条件与面积相关,一般选用截距式,也可以选用点斜式或斜截式,注意直线方程各种形式的互化.
(2)点斜式和斜截式是最常用的两种形式,但要注意讨论斜率存在与不存在两种情况,防止漏解.