内容正文:
第1章 直线与方程
1
1.2 直线的方程
1.2.3 直线的一般式方程
2
观察下列4条直线的方程:; ;
; ,会发现它们表示同一条直线,那么它们有没有
统一的形式呢?这就是我们要学习的直线的一般式方程.
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新课导入
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1.掌握直线的一般式方程.
2.理解关于,的二元一次方程,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.
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学习目标
4
1
新知学习 探究
2
课堂巩固 自测
5
PART
01
新知学习 探究
6
一 直线的一般式方程
思考1 任何一条直线的方程都是关于, 的二元一次方程吗?
提示 当直线与轴不垂直时,经过点,斜率为 的直线的方程为
,即,此方程是关于, 的二
元一次方程.
当直线与轴垂直时,经过点的直线的方程为 ,此方程也
可看作是关于, 的二元一次方程.
因此,任意一条直线的方程都可以用关于, 的二元一次方程
,不全为0 来表示.
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思考2 关于,的二元一次方程,不全为0 都表示平
面直角坐标系中的一条直线吗?
提示 当时,方程可以写成 ,它表示
斜率为,在轴上的截距为 的直线.
当,时,方程可以写成 ,它表示垂直
于 轴的直线.
因此,在平面直角坐标系中,任何一个关于, 的二元一次方程
,不全为0 都表示一条直线.
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8
[知识梳理]
1.定义
方程_________________,不全为0 叫作直线的一般式方程.
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2.直线各种形式方程的互化
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[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)过点,斜率为 ;
【解】因为直线过点,斜率为 ,所以直线方程为
,即 .
(2)过点,与 轴垂直;
【解】因为直线过点,与 轴垂直,
所以直线方程为,即 .
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(3)斜率为3,在轴上的截距为 ;
【解】因为直线的斜率为3,所以设直线的方程为 ,
又因为直线在轴上的截距为 ,
所以,可得 ,
所以直线的方程为 ,
即 .
(4)过点, .
【解】因为直线过点, ,
所以直线的方程为,即 .
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根据已知条件求直线方程的解题策略
在求直线方程时,设一般式方程并不简单,常用的还是根据给定条件
选用四种特殊形式之一求方程,再化为一般式方程,一般选用规律为:
(1)已知直线的斜率和直线上点的坐标时,选用点斜式;
(2)已知直线的斜率和在<m></m>轴上的截距时,选用斜截式;
(3)已知直线上两点的坐标时,选用两点式;
(4)已知直线在<m></m>轴、<m></m>轴上的截距时,选用截距式.
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[跟踪训练1] (1)若直线过点且倾斜角为 ,则直线 的方
程为( )
A. B. C. D.
解析:选C.因为直线的倾斜角为 ,则斜率为 ,又直
线过点,则直线的方程为,即 .故选C.
(2)已知直线经过点,,则直线 的一般式方程为_________
______.
解析:因为直线经过点,,所以直线的方程为 ,
化简得.故直线的一般式方程为 .
√
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二 直线的一般式方程化为其他形式的方程
[例2] (对接教材例6)设直线 的方程为
.
(1)化直线的方程为截距式,并求当在轴上的截距为时 的值;
【解】直线的截距式方程为 ,
令,解得 .
(2)已知直线的斜率为1,求 的值.
【解】因为直线的斜率存在,所以直线的方程可化为 .
由题意得 ,
解得 .
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(1)若方程表示直线,则需满足, 不全为0.
(2)令可得直线在轴上的截距;令可得直线在 轴上的截距.
若确定直线斜率存在,可将一般式化为斜截式.
(3)解分式方程要注意验根.
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[跟踪训练2] (1)(多选)关于直线 ,下列说法正
确的有( )
A.直线的斜率为 B.经过点
C.在轴上的截距为2 D.直线 经过第二、三、四象限
解析:选.因为直线,令,可得 ,即
直线经过点,故B正确;由可得 ,
所以直线的斜率为,直线在轴上的截距为,直线 经过第二、三、
四象限,故A,C错误,D正确.故选 .
√
√
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(2)若直线的倾斜角是 ,
则实数 的值为___.
3
解析:由题意可得且,解得或
(舍去).所以 .
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三 直线的一般式方程的应用
[例3] 已知直线 .
(1)求证直线 恒过定点,并求出该定点坐标;
【解】方法一:由,得 .
令得故直线恒过定点 .
方法二:由,得 ,表示过点
的点斜式方程,即直线恒过定点 .
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(2)为使直线不经过第二象限,求 的取值范围.
【解】设,则直线的斜率为.如图所示,
要使 不经过第二象限,需斜率,所以的取值范
围为 .
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母题探究 是否存在实数,使得直线与轴和 轴的正半轴都相交?若存
在,求出 的取值范围,并求出与两坐标轴围成的三角形面积的最小值;
若不存在,请说明理由.
解:存在实数.由本例(1)知,直线 恒过第一象限
的点 ,
设直线与轴和轴分别交于,两点,则, ,
,
由题意,得解得 ,所以存在实数
,使得直线与轴和 轴的正半轴都相交.
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.
因为 ,所以
,
当 ,
即时, 的面积取得最小值8.
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(1)已知含参数的直线的一般式方程为,不全为0 ,
求参数的值或取值范围的步骤:
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(2)直线恒过定点的求解策略
①将方程化为点斜式,求得定点的坐标.
②将方程变形,把, 转化为参数的系数,因为此式子对任意的参数的值
都成立,故需系数为零,解方程组可得, 的值,即为直线过的定点.
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[跟踪训练3] 已知过定点的直线分别交 轴、
轴的正半轴于点,, 为坐标原点.
(1)若是线段的中点,求实数 的值;
解:由题易得直线过定点,又为的中点,故 ,故
.
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(2)求 的最小值.
【解】设,,其中,,则直线 的方程可写成
,
将代入得, ,故
,当且仅
当,即,时取等号,故 的最小
值为 .
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PART
02
课堂巩固 自测
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1.已知直线的方程为,则直线的倾斜角 为( )
A. B. C. D.
解析:选D.可变形为 ,所以该直线的斜率
为,又因为倾斜角的范围为 ,因此该直线的倾斜角为
.
√
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2.(多选)(教材PT改编)已知直线 ,则下列说法正确
的是( )
A.直线过点 B.直线的斜率为
C.直线在轴上的截距为 D.直线在轴上的截距为
解析:选.对于A,因为 ,即直线不过点
,所以A不正确;对于B,D,由 ,得到
,所以直线斜率为,在轴上的截距为 ,所以B,D正确;
对于C,由直线,令,得到 ,所以C不正确.
√
√
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3.过定点且倾斜角是直线 的倾斜角的两倍的直线的
一般式方程为___________________.
解析:直线的斜率为,倾斜角为 ,故所求直线的倾斜
角为,所求直线的斜率为 ,所以所求直线方程为
,即 .
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4.已知直线 .
(1)当直线在轴上的截距是它在轴上的截距的3倍时,求实数 的值;
解:由条件知,且,在直线的方程中,令得 ,令
得,所以 ,
解得或 ,
经检验,或均符合要求,故实数的值为1或 .
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(2)求直线 所过定点的坐标.
【解】由,得 .
由
解得所以直线所过定点的坐标为 .
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1.已学习:(1)直线的一般式方程;
(2)一般式方程和其他几种形式方程之间的转化.
2.须贯通:(1)求直线的一般式方程的策略;
(2)直线的一般式方程的应用.
3.应注意:当方程表示一条直线时,, 必不能同时为0.
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