内容正文:
1.2.3 直线的一般式方程
作者编号:32200
1. 掌握直线方程的一般式,并会用它求直线的方程.
2. 会进行直线方程的五种形式之间的转化.
学习目标
作者编号:32200
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?
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.
问题导入
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可以;x − x0 = 0 可化为 x + 0·y − x0 = 0;
问题1:当直线 l 过点 P0 (x0,y0) 且斜率不存在,即倾斜角 α = 90°时,直线 l 的方程为 x − x0 = 0,此时直线方程可以看成关于 x,y 的二元一次方程吗?
结论1:平面上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;
形式: Ax + By + C = 0 ( A、B 不同时为 0 ).
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问题2:每个关于 x,y 的二元一次方程 Ax + By + C = 0 (A、B 不同时为0) 都表示一条直线吗?
结论2:每个关于 x,y 的二元一次方程 Ax + By + C = 0 (A、B 不全为0) 都表示一条直线.
① 当B ≠ 0 时:
② 当B = 0,A ≠ 0 时:
方程变形为 ,表示过点 (0, ),斜率为 的直线;
方程变形为 ,表示过点 ( ,0),且垂直于 x 轴的直线.
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01 直线的一般式方程
关于 x,y 的二元一次方程 Ax + By + C = 0 (A、B 不全为0)叫作直线方程的一般式.
注意:对于直线的一般式方程,规定:
① x 的系数为正;
② x,y 的系数及常数项一般不出现分数;
③ 按含 x 项,含 y 项、常数项顺序排列.
在求直线方程时,最后结果一般都化成一般式方程.
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二元一次方程的系数和常数项对直线的位置的影响
(1)当A=0,B≠0,C≠0时,方程表示的直线 .
(2)当A≠0,B=0,C为任意实数时,方程表示的直线 .
(3)当A=0,B≠0,C=0时,方程表示的直线 .
(4)当A≠0,B=0,C=0时,方程表示的直线 .
(5)当C=0,A,B不同时为0时,方程表示的直线 .
与x轴平行
与x轴垂直
与x轴重合
与y轴重合
过原点
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例1 求直线l:3x-2y+6=0的斜率以及它在x轴、y轴上的截距,并作图.
解:将直线l:3x-2y+6=0写成
因此,直线l的斜率k= ,它在y轴上的截距是3.
令y=0,可得x=-2,即直线l在x轴上的截距是-2.
所以直线l与x轴、y轴的交点分别为A(-2,0),B(0,3),过点A,B作直线,即可得直线l.
O
x
y
–2
–1
–3
1
1
3
–1
A
2
4
B
画一条直线时,只要画出这条直线上的两点就可以了,通常是找出直线与两坐标轴的交点.
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例2 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.
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例2 根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:
(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.
(3)由截距式得直线方程为:=1,即x+3y+3=0.
(4)y-2=0.
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归纳总结
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.一般选用规律为:
(1)已知直线的斜率和直线上某一点的坐标时,选用点斜式;
(2)已知直线的斜率和在y轴上的截距时,选用斜截式;
(3)已知直线上两点坐标时,选用两点式;
(4)已知直线在x轴,y轴上的截距时,选用截距式.
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例3 直线l的方程为2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),分别根据下列条件确定k的值.
(1)直线l的斜率为2;
(2)直线l在x轴、y轴上的截距之和等于0.
解:(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- =2,解得k=2.
(2)由题易知直线l不过原点,所以直线l的方程可化为+=1,
由题意得k-3+2=0,解得k=1.
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例4 一根铁棒在20 ℃时,长10.402 5米,在40 ℃时,长10.405 0米,已知长度l和温度t的关系可以用直线方程来表示,试求出这个方程,并且根据这个方程求这根铁棒在25 ℃时的长度.
解:由题意这条直线经过两点(20,10.402 5)和(40,10.405 0),
根据直线的两点式方程得 ,
即,
当t=25℃时,,
即当t=25℃时,铁棒长为10.403125米.
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1.过点(-3,0)和(0,4)的直线的一般式方程为( )
A.4x+3y+12=0 B.4x+3y-12=0
C.4x-3y+12=0 D.4x-3y-12=0
2.斜率为-3,且在x轴上的截距为2的直线的一般式方程是( )
A.3x+y-6=0 B.3x-y-6=0
C.3x+y+6=0 D.x+3y-6=0
3.若直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5m=0的倾斜角是45°,则实数m的值是_____.
C
A
3
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名称 条件 方程 适用范围
点斜式
斜截式
两点式
截距式
一般式
一点P(x0,y0)和斜率k
y – y0 = k (x – x0)
不垂直于x轴的直线
斜率k,纵截距b
y = kx +b
不垂直于x轴的直线
P1(x1,y1),P2(x2,y2)
不垂直于x轴、y轴的直线
横截距a和纵截距b
不垂直于x轴、y轴,不过原点的直线
直线方程的五种形式
系数 A、B
Ax + By + C = 0
A、B 不全为 0的直线方程
课堂小结
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