内容正文:
本资料分享自千人教师QQ群323031380 期待你的加入与分享
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.理解关于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. 3.会进行直线方程的五种形式之间的转化.
导语
前面我们学习了直线的点斜式、斜截式、两点式方程,可以发现它们都是二元一次方程.现在请同学们思考一下,在平面直角坐标系中的每一条直线是否都可以用一个关于x,y的二元一次方程表示呢?
一、直线的一般式方程
问题1 直线y=2x+1可以化成二元一次方程吗?方程2x-y+3=0表示一条直线吗?
提示 y=2x+1可以化成2x-y+1=0的形式,可以化为二元一次方程.2x-y+3=0可以化为y=2x+3,可以表示直线.
知识梳理
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.
注意点:
(1)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.
③x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.
(2)当直线方程Ax+By+C=0的系数A,B,C满足下列条件时,直线Ax+By+C=0有如下性质:
①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交;
②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直;
③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直;
④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合;
⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合.
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.
反思感悟 求直线一般式方程的策略
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出四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
跟踪训练1 (1)根据下列各条件写出直线的方程,并化成一般式.
①斜率是-,且经过点A(8,-6)的直线方程为________________;
②在x轴和y轴上的截距分别是和-3的直线方程为________________;
③经过点P1(3,-2),P2(5,-4)的直线方程为________________.
答案 ①x+2y+4=0 ②2x-y-3=0 ③x+y-1=0
(2)直线2x-y-2=0绕它与y轴的交点A按逆时针方向旋转90°所得的直线方程是( )
A.x-2y+4=0 B.x+2y-4=0
C.x-2y-4=0 D.x+2y+4=0
答案 D
解析 直线2x-y-2=0与y轴的交点为A(0,-2),
∵所求直线过点A且斜率为-,
∴所求直线的方程为y+2=-x,即x+2y+4=0.
二、利用一般式解决直线的平行与垂直问题
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=-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),
∴由点斜式可得方程为y-3=(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.
反思感悟 (1)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=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0).
①l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.
②l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
(2)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