内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
1.明确直线方程一般式的形式特点:
2.会把直线方程的一般式化为斜截式,进而求出斜率和截距:
3.会把直线方程的点斜式(斜截式)、两点式(截距式)化为一般式。
学习目标:
学习重点: 直线方程的一般式。
学习难点: 对直线方程一般式的理解与应用。
复习回顾
直线的方程 标准形式 适用范围 区别 联系
点斜式
斜截式
两点式
截距式
斜率k存在的直线
斜率k存在的直线
y=kx+b
x1≠x2,y1≠y2
横纵坐标均不相等的直线
横纵截距均不为0的直线
直线上任意一点的横纵坐标x,y的关系式
应用条件不同;
表达形式不同
问题1:能否用一种方程形式表示平面直角坐标系中的任何一条直线l?
探究新知
根据下列各条件写出直线的方程,能否化成Ax+By+C=0的形式?
(1)斜率是- ,且经过点A(8,-2);
(2)斜率为2,过点(0,-1).
(3)在x轴和y轴上的截距分别是 ,-3;
(4)经过点P1(3,-2)和点P2(5,-4).
(5)经过点B(4,2),且平行于x轴的直线?
平行于y轴的直线呢?
化为:x+2y-4=0
y=2x-1
化为:2x-y-1=0
化为:2x-y-3=0
化为:x+y-1=0
化为:0x+y-2=0
y=2
x=4
化为:x+0y-4=0
平面直角坐标系中的任意一条直线l都能用关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0来表示
通过上面的实例以及我们的分析
问题2:反之,对于任意一个二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同为0)
它表示一条直线吗?
如果它能化为直线方程的某种形式,那么我们就可以断定它表示一条直线
探究新知
探究新知
每一条直线都可以用一个关x,y的二元一次方程Ax+By+C=0表示
每一个关于x,y的二次方程Ax+By+C=0(A2+B2 0)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(A2+B2 0)叫做直线的一般式方程,简称一般式
≠
说明:1)使用二元一次方程Ax+By+C=0时,A,B不能同时为0.
2)解题时,若无特殊说明,应把求得的直线方程化为一般式.
3)化简要求A为正数,A,B,C通常化为整式
探究新知
问题3:在方程Ax+By+C=0中,A,B,C为何值时,方程表示如下直线:
1)平行于x轴? 2)平行于y轴?
3)与x轴重合? 4)与y轴重合?
解:1)A=0,B 0,C 0
≠
≠
2)B=0,A 0,C 0
≠
≠
3)A=0,B 0,C = 0
≠
4)B=0,A 0,C = 0
≠
探究新知
若
若l1:A1x+B1y+C1=0, l2:A2x+B2y+C2=0
例1:把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式,求出直线I的斜 率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形.
分析:求直线l在x轴上的截距,即求直线l与x轴交点的横坐标,只要 在直线l的方程中令y=0即可得x的值.
解:把直线l的一般式方程化为斜截式 y= x +3.
因此,直线l的斜率k= ,它在y轴上的截距是3.
在直线l的方程x- 2y+6=0中,令y=0,得x=- 6,
即直线l在x轴上的截距是一6.
由上面可得直线l与x轴、y轴的交点分别为A(-6,0),B(0, 3),
过A, B两点作直线,就得直线l(如右图).
例题讲解
y
x
O
3
-6
A
B
结合例1,我们可以从几何角度看一个二元一次方程,即一个二元一次方程表示一条直线
能化成截距式?
例2:(1)已知直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,
求实数m的值.
(2)当a为何值时,直线l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0与直线 l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直?
能力提升
(2) 因为l1与l2垂直,得
(a+2)(a- 1)+(1- a)(2a+3)= 0
解得a =1或a=-1
解:(1)令2X3=m(m+1),解得m= -3或m = 2.
当m =-3时,l1: x一y+2= 0,l2:3х-3y+2=0,
显然l1与l2不重合,所以l1 //l2,
当m = 2时,l1 : 2x+ 3y+4= 0,l2 : 2x十3y- 2=0,
l1与l2不重合, 所以l1//l2,
综上m=-3或m=2
能力提升
解:设直线l分别交l1,l2于点P(m,n)和Q(a,b),则由A为PQ的中点,可得a=-m,b=2-n即点Q的坐标为(一m,2-n).
又点P在l1上,则m-3n+10=0,①
点Q在l2上,则2m+n+ 6=0.②
由①②可得 m=-4,n= 2,得P(-4,2).
过A(0,1)和P(-4,2),利用两点式可得
化简得直线l的方程为 x+4y-4=0.
例4: 已知直线l: kx-y+1 +2k=0.
(1)证明:直线l经过定点;
(2)若直线l不经过第三象限,求实数k的取值范围.
能力提升
解:(1)直线方程可化为(x+2)k-(y-1)=0,
当x=-2,y=1时,方程对任意实数k恒成立,
直线l过定点( -2,1).
(2)当k=0时,直线l:y=1,满足条件;
当k≠0时,由直线l的方程知l在x轴,y轴上的截距分别为
由直线l不经过第三象限,得
解得 .
综上,实数h的取值范围是
能力提升
例5:设直线l1:x+3y-7=0与直线l2:x-y+1=0的交点为P,
则P到直线l:x+ay+2-a=0的距离最大值为
例6:设直线:l的方程为(a+1)x+y-2-a=0(a R).
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若a> -1,直线l与x轴、y轴分别交于M,N两点,0为坐标原 点,当△OMN的面积取得最小值时,求直线l的方程。
能力提升
解(1)当直线 l经过坐标原点时,满足直线在两坐标轴上
的截距相等,可得a+2=0,解得a= -2,
此时直线l的方程为-x+y=O,即x-y=0;
当直线l不经过坐标原点时,由直线在两坐标轴上的截距相等
解得a=0,此时直线l的方程为x+y-2=0.
综上直线l的方程为x-y=0或x+y-2=0.
例6:设直线:l的方程为(a+1)x+y-2-a=0(a R).
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若a> -1,直线l与x轴、y轴分别交于M,N两点,0为坐标原 点,当△OMN的面积取得最小值时,求直线l的方程。
解:(2)由直线方程可得M( ,0),N(0,2 +a),
因为a> -1, 所以
由对勾函数的性质,可知当a=0时, OMN的面积取得最小值。
此时直线l的方程为x+y-2=0.
直线的方程
点斜式
斜截式y=kx+b
两点式
截距式
Ax+By+C=0(A2+B2 0)
≠
课堂小结
1.过点A(3,一1),且与直线x+2y-3=0垂直的直线的方程是( )
A.x+2y+1=0 B.x+2y-1=0
C.2x←y+7=0 D.2x一y-7=0
当堂检测:
2.无论取何实数,直线l:mx+y-1+2m=0恒过一定点 ,则该定点的 坐标为( ) A.(一2,1) B.(-2,-1) C.(2,1) D.(2,-1)
3.直线 x-y+1=0的倾斜角为
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