2.2.3 直线的一般式方程 导学案-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-08-14
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摘要:

该高中数学导学案聚焦“直线的一般式方程”,引导学生掌握一般式方程定义,理解二元一次方程与直线的关系,学会五种方程形式的转化。通过回顾点斜式、斜截式等已有方程,提出“直线与二元一次方程是否都有这种关系”的问题,搭建新旧知识联系的学习支架。 这份资料以问题驱动探究,通过分类讨论系数条件明确直线性质,结合例题与跟踪训练强化方程转化应用。帮助学生用数学眼光观察方程联系,用数学思维推理平行垂直关系,提升规范表达的数学语言能力,适合自主学习与课堂教学结合。

内容正文:

2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册 导学案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(重点).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 观察直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程,我们发现,它们都是关于x,y的二元一次方程.直线与二元一次方程是否都有这种关系呢?下面我们探讨这个问题. 一、直线的一般式方程 问题1 直线y=2x+1是二元一次方程吗?方程2x-y+3=0表示一条直线吗? 问题2 任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)表示吗?反之,任意一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)都表示一条直线吗? 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. (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 (课本例5)已知直线经过点A(6,-4),斜率为-,求直线的点斜式和一般式方程. 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. 反思感悟 求直线一般式方程的策略 在求直线方程时,通常不设直线的一般式方程,而是根据给定条件,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 根据下列条件分别写出直线的一般式方程. (1)经过两点A(5,7),B(1,3); (2)经过点(-4,3),斜率为-3; (3)经过点(2,1),平行于y轴; (4)斜率为2,在x轴上的截距为1. 二、利用一般式解决直线的平行与垂直问题 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). (1)l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0. (2)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0. 例3 (1)已知直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m+1)y+1=0,若l1∥l2,则m=     ;  (2)过点B(3,-4)且垂直于直线l:3x+7y-6=0的直线方程为     . 反思感悟 求过一点与已知直线平行(垂直)的直线方程的方法 (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所求直线的斜率,由点斜式写出方程. (2)可利用待定系数法:与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C),再由直线所过的点确定C1;与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0,再由直线所过的点确定C2. 跟踪训练2 已知直线l1:x-2ay+1=0,l2:(3a+1)x-ay+1=0.若l1∥l2,则a=    ;若l1⊥l2,则a=    . 三、直线的一般式方程的应用 例4 (课本例6)把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式,求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形. 例5 设直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0. (1)已知直线l在x轴上的截距为-3,求m的值; (2)已知直线l的斜率为1,求m的值. 延伸探究 对于本例中的直线l的方程,若直线l与y轴平行,求m的值. 反思感悟 含参直线方程的研究策略 (1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不同时为0. (2)令x=0可得直线在y轴上的截距.令y=0可得直线在x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. 1.知识清单: (1)直线的一般式方程. (2)直线五种形式方程的互化. (3)利用直线方程判定直线的平行与垂直. 2.方法归纳:分类讨论法、化归转化. 3.常见误区:忽略直线斜率不存在的情况;忽略两直线重合的情况. 1.直线+=1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.在平面直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是(  ) A.30° B.60° C.150° D.120° 3.已知直线l过点(0,3),且与直线x-y-1=0平行,则l的方程是(  ) A.x+y-2=0 B.x-y+2=0 C.x+y-3=0 D.x-y+3=0 4.直线l1:2x+3y+1=0,若直线l2与l1垂直,则直线l2的斜率为    . 2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册 导学案2.2.3 直线的一般式方程参考答案 [学习目标] 1.掌握直线的一般式方程(重点).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 观察直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程,我们发现,它们都是关于x,y的二元一次方程.直线与二元一次方程是否都有这种关系呢?下面我们探讨这个问题. 一、直线的一般式方程 问题1 直线y=2x+1是二元一次方程吗?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,是二元一次方程.2x-y+3=0可以化为y=2x+3的形式,可以表示一条直线. 问题2 任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)表示吗?反之,任意一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)都表示一条直线吗? 提示 在直线上任取一点,分类讨论直线斜率,得到任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0表示;分类讨论系数B,得到任意一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0都表示一条直线. 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. (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 (课本例5)已知直线经过点A(6,-4),斜率为-,求直线的点斜式和一般式方程. 解 经过点A(6,-4),斜率为-的直线的点斜式方程是y+4=-(x-6), 化为一般式,得4x+3y-12=0. 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. (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,通常不设直线的一般式方程,而是根据给定条件,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 根据下列条件分别写出直线的一般式方程. (1)经过两点A(5,7),B(1,3); (2)经过点(-4,3),斜率为-3; (3)经过点(2,1),平行于y轴; (4)斜率为2,在x轴上的截距为1. 解 (1)由两点式方程得=, 即x-y+2=0. (2)由点斜式方程得y-3=-3(x+4), 即3x+y+9=0. (3)由题意知x=2,即x-2=0. (4)由点斜式得y=2(x-1), 即2x-y-2=0. 二、利用一般式解决直线的平行与垂直问题 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). (1)l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0. (2)l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0. 例3 (1)已知直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m+1)y+1=0,若l1∥l2,则m=     ;  (2)过点B(3,-4)且垂直于直线l:3x+7y-6=0的直线方程为     . 答案 (1)-2 (2)7x-3y-33=0 解析 (1)由条件可知,m≠0且m+1≠0,则=≠, 则m(m+1)=2,且m≠1,得m=-2. (2)垂直于直线l:3x+7y-6=0的直线可设为7x-3y+c=0, 将点B(3,-4)代入可得21+12+c=0,得c=-33, 所以所求直线的方程为7x-3y-33=0. 反思感悟 求过一点与已知直线平行(垂直)的直线方程的方法 (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所求直线的斜率,由点斜式写出方程. (2)可利用待定系数法:与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C),再由直线所过的点确定C1;与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0,再由直线所过的点确定C2. 跟踪训练2 已知直线l1:x-2ay+1=0,l2:(3a+1)x-ay+1=0.若l1∥l2,则a=    ;若l1⊥l2,则a=    . 答案 - -或-1 解析 因为l1∥l2,所以1×(-a)-(3a+1)×(-2a)=0,即a(6a+1)=0, 解得a=0或a=-, 当a=0时,l1:x+1=0,l2:x+1=0,l1与l2重合(舍去); 当a=-时,l1:x+y+1=0,l2:x+y+1=0,符合题意, 故当l1∥l2时,a=-. 因为l1⊥l2,所以1×(3a+1)+2a2=0, 即(2a+1)(a+1)=0, 解得a=-或a=-1. 故当l1⊥l2时,a=-或a=-1. 三、直线的一般式方程的应用 例4 (课本例6)把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式,求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形. 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-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(如图). 例5 设直线l的方程为(m2-2m-3)x-(2m2+m-1)y+6-2m=0. (1)已知直线l在x轴上的截距为-3,求m的值; (2)已知直线l的斜率为1,求m的值. 解 (1)由题意知m2-2m-3≠0, 即m≠3且m≠-1,令y=0,得x=, ∴=-3,解得m=-. (2)由题意知,2m2+m-1≠0,即m≠且m≠-1. 由直线l化为斜截式方程 得y=x+, 则=1,解得m=-2. 延伸探究 对于本例中的直线l的方程,若直线l与y轴平行,求m的值. 解 ∵直线l与y轴平行, ∴∴m=. 反思感悟 含参直线方程的研究策略 (1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不同时为0. (2)令x=0可得直线在y轴上的截距.令y=0可得直线在x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. 1.知识清单: (1)直线的一般式方程. (2)直线五种形式方程的互化. (3)利用直线方程判定直线的平行与垂直. 2.方法归纳:分类讨论法、化归转化. 3.常见误区:忽略直线斜率不存在的情况;忽略两直线重合的情况. 1.直线+=1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 答案 C 2.在平面直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是(  ) A.30° B.60° C.150° D.120° 答案 C 解析 直线斜率k=-,所以倾斜角为150°. 3.已知直线l过点(0,3),且与直线x-y-1=0平行,则l的方程是(  ) A.x+y-2=0 B.x-y+2=0 C.x+y-3=0 D.x-y+3=0 答案 D 解析 设直线l的方程为x-y+c=0(c≠-1), 由点(0,3)在直线x-y+c=0上得 0-3+c=0,解得c=3, 因此直线l的方程为x-y+3=0. 4.直线l1:2x+3y+1=0,若直线l2与l1垂直,则直线l2的斜率为    . 答案  解析 由已知得,直线l1的斜率k1=-,又因为l1⊥l2,所以直线l2的斜率为-=. . 学科网(北京)股份有限公司 $

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