内容正文:
1.2.3 直线的一般式方程
一、知识梳理
关于x和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______________ (其中A,B不全为0) 叫作直线的____________,简称一般式.
二、课前自测
1.已知直线+=1,将其方程化成一般式方程为( )
A.y=-x+4 B.y=-(x-3)
C.4x+3y-12=0 D.4x+3y=12
2.已知直线l的方程为x-y+b=0(b∈R),则直线l的倾斜角为( )
A.30° B.45°
C.60° D.与b有关
3.(多选题)在同一平面直角坐标系中,直线l1:ax-y+b=0与直线l2:bx+y-a=0(ab≠0)可能是( )
A B C D
4.斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为______________.
5.已知直线l的方程为2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),根据下面条件分别确定k的值.
(1) 直线l的斜率为-1;
(2) 直线l在x轴、y轴上的截距之和为0.
三、课后练习
6.已知点A(1,m)在直线x-y+1=0上,则实数m的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
7.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.AB≠0 D.A2+B2≠0
8.已知直线(2+m-m2)x-(4-m2)y+m2-4=0的斜率不存在,则m的值是( )
A.1 B.
C.-2 D.2
9.已知直线l经过点P(1,-2),且在x轴和y轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为( )
A.x-y-3=0
B.x+y+1=0或x-y-3=0或2x+y=0
C.x-y-3=0或2x+y=0
D.x+y+1=0或2x+y=0
10.(多选题)若直线ax+by+c=0经过第一、二、四象限,则满足的条件是( )
A.ab>0 B.bc>0
C.ab<0 D.bc<0
11.(多选题)下列说法正确的是( )
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)表示的直线经过原点
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
12.已知点A(3,2),B(8,12),则直线AB的一般式方程为________________.
13.经过点P(2020,2020)且在两坐标轴上的截距相等的直线的一般式方程为_________.
14.已知直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0.若直线l在x轴上的截距为-3,则m=________;若直线l的斜率为1,则m= ________.
15.求满足下面条件的直线的方程(要求把直线的方程化为一般式):
(1) 经过点A(2,-3),且斜率等于直线y=x的斜率的2倍;
(2) 经过点A(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上截距的2倍.
16.已知直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1) 若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;
(2) 若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
17.已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),边AB,AC上的中线所在直线的方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.
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1.2.3 直线的一般式方程
一、知识梳理
关于x和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__一般式方程__ (其中A,B不全为0) 叫作直线的___Ax+By+C=0____,简称一般式.
二、课前自测
1.已知直线+=1,将其方程化成一般式方程为( C )
A.y=-x+4 B.y=-(x-3)
C.4x+3y-12=0 D.4x+3y=12
解析:直线+=1的方程化成一般式方程为4x+3y-12=0.
2. 已知直线l的方程为x-y+b=0(b∈R),则直线l的倾斜角为( B )
A.30° B.45°
C.60° D.与b有关
解析:因为直线l的方程为x-y+b=0(b∈R),所以其斜率为k=1,即tanα=1(α为直线l的倾斜角).
由α∈[0°,180°),可知α=45°.
3.(多选题)在同一平面直角坐标系中,直线l1:ax-y+b=0与直线l2:bx+y-a=0(ab≠0)可能是( BC )
A B C D
解析:l1:y=ax+b,l2:y=-bx+a.在A中,由l1知a>0,b<0,则-b>0,与l2不符;在B中,由l1知a>0,b>0,则-b<0,与l2相符;在C中,由l1知a<0,b>0,则-b<0,与l2相符;在D中,由l1知a>0,b>0,则-b<0,与l2不符.
4.斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为____2x-y+1=0_____.
解析:由直线的点斜式方程,可得y-3=2(x-1),化成一般式为2x-y+1=0.
5.已知直线l的方程为2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),根据下面条件分别确定k的值.
(1) 直线l的斜率为-1;
(2) 直线l在x轴、y轴上的截距之和为0.
解析:(1) 因为直线l的斜率存在,所以直线l的方程可化为y=-x+2.由题意,得-=-1,
解得k=5.
(2) 直线l的方程可化为+=1.由题意,得k-3+2=0,解得k=1.
三、课后练习
6.已知点A(1,m)在直线x-y+1=0上,则实数m的值为 ( A )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:因为点A(1,m)在直线x-y+1=0上,故将其坐标代入,可得1-m+1=0,解得m=2.
7.若方程Ax+By+C=0表示直线,则A,B应满足的条件为( D )
A.A≠0 B.B≠0
C.AB≠0 D.A2+B2≠0
解析:方程Ax+By+C=0表示直线的条件为A,B不能同时为0,即A2+B2≠0.
8.已知直线(2+m-m2)x-(4-m2)y+m2-4=0的斜率不存在,则m的值是( C )
A. 1 B.
C. -2 D. 2
解析:由题意,知解得m=-2.
9.已知直线l经过点P(1,-2),且在x轴和y轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为( C )
A.x-y-3=0
B.x+y+1=0或x-y-3=0或2x+y=0
C.x-y-3=0或2x+y=0
D.x+y+1=0或2x+y=0
解析:当直线经过原点时,斜率为=-2,故直线的方程为y=-2x,即2x+y=0.当直线不经过原点时,设直线的方程为+=1,把A(1,-2)代入,可得a=3,故直线的方程为x-y-3=0.综上所述,直线l的方程为2x+y=0或x-y-3=0.
10.(多选题)若直线ax+by+c=0经过第一、二、四象限,则满足的条件是( AD )
A.ab>0 B.bc>0
C.ab<0 D.bc<0
解析:将直线方程ax+by+c=0化为y=-x-,因为直线ax+by+c=0经过第一、二、四象限,所以-<0,->0.所以ab>0,bc<0.
11.(多选题)下列说法正确的是( AB )
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)表示的直线经过原点
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:易知A,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,不能转化为截距式或斜截式,故D错误.
12.已知点A(3,2),B(8,12),则直线AB的一般式方程为___2x-y-4=0_____.
解析:因为点A(3,2),B(8,12),所以经过点A,B的直线的方程为=,整理,得2x-y-4=0.
13.经过点P(2020,2020)且在两坐标轴上的截距相等的直线的一般式方程为__x-y=0或x+y-4040=0__.
解析:① 当直线经过原点时,在两坐标轴上的截距都为0,符合题意,此时直线的方程为y=x,即x-y=0.② 当直线不经过原点时,设直线的方程为+=1.因为直线经过点P(2020,2020),所以+=1,解得a=4040.所以直线的方程为+=1,整理,得x+y-4040=0.综上所述,所求直线的一般式方程为x-y=0或x+y-4040=0.
14.已知直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0.若直线l在x轴上的截距为-3,则m=___-2___;若直线l的斜率为1,则m=___-___.
解析:令y=0,则x=,所以=-3,解得m=-或m=3(不合题意,舍去).所以m=-.将直线l的方程化为斜截式方程得y= x+ ,则=1,解得m=-2或m=-1(不合题意,舍去),所以m=-2.
15.求满足下面条件的直线的方程(要求把直线的方程化为一般式):
(1) 经过点A(2,-3),且斜率等于直线y=x的斜率的2倍;
(2) 经过点A(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上截距的2倍.
解:(1) 因为直线y=x的斜率为,所以所求直线的斜率为,故所求直线的方程为y+3=(x-2),即2x-y-3-4=0.
(2) 由题意,可知当直线不经过坐标原点时,设直线的方程为+=1,将A(-5,2)代入,可得+=1,解得a=-,所以所求直线的方程为x+2y+1=0;当直线经过坐标原点时,设直线的方程为y=kx,将A(-5,2)代入,可得-5k=2,解得k=-,所以所求直线的方程为2x+5y=0.综上所述,所求直线的方程为x+2y+1=0或2x+5y=0.
16. 已知直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1) 若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;
(2) 若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
解:(1) 当直线经过原点时,该直线在x轴和y轴上的截距都为0,所以a=2.若a≠2,则=a-2,即a+1=1,所以a=0.综上所述,a的值为0或2.
(2) 直线l的方程可化为a(x-1)+(x+y+2)=0,易得l恒过定点(1,-3),所以当斜率-(a+1)≥0,即a≤-1时,直线l不经过第二象限.所以a的取值范围是(-∞,-1].
17. 已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),边AB,AC上的中线所在直线的 方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.
解:设边AB,AC上的中线分别为CD,BE,其中D,E分别为AB,AC的中点.因为点B在中线y-1=0上,所以设点B的坐标为(x,1).又因为点A的坐标为(1,3),D为AB的中点,所以由中点坐标公式,得点D的坐标为.又因为点D在中线x-2y+1=0上,所以-2×2+1=0,解得x=5.所以点B的坐标为(5,1).同理可求出点C的坐标是(-3,-1).故可求出△ABC三边AB,BC,AC所在直线的方程分别为x+2y-7=0,x-4y-1=0和x-y+2=0.
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