第2章 2.2.3 直线的一般式方程-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册教用Word(人教A版)

2026-09-08
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摘要:

本高中数学讲义聚焦“直线的一般式方程”核心知识点,衔接已学的点斜式、斜截式、两点式、截距式,通过对比特殊形式的区别与联系,引导学生理解二元一次方程Ax+By+C=0(A、B不同时为0)表示直线的原理,掌握方程形式间的互化方法。 该资料以思考问题驱动学生用数学眼光观察直线方程的统一性,通过例题解析与分层练习培养数学思维中的推理和运算能力,如平行垂直判定、含参直线过定点等应用点,助力学生用数学语言表达几何关系。课中辅助教师高效授课,课后帮助学生巩固知识、弥补薄弱环节。

内容正文:

2.2.3 直线的一般式方程 课标要求 1.掌握直线的一般式方程. 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)表示一条直线. 3.会进行直线方程的五种形式之间的转化. 我们已经学习了直线的点斜式方程、斜截式方程、两点式方程以及截距式方程,它们都有哪些区别呢?有没有联系呢?既然都表示直线,方程形式能不能统一呢?这就是本节我们要探究的问题. 思考1 关于x,y的二元一次方程是什么形式?系数有什么要求? 提示:Ax+By+C=0(A,B不同时为0). 思考2 任意一个关于x,y的二元一次方程都可以表示一条直线吗? 提示:可以. 知识点 直线的一般式方程 1.定义 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. 2.直线方程的一般式与其他形式的互化  (对接教材例5、例6)直线过点A(8,-6),B(2,2). (1)求直线AB的两点式方程,并把它化成一般式方程; (2)求直线AB的斜率,以及在x轴和y轴上的截距. 【解】 (1)直线过点A(8,-6),B(2,2),则直线AB的两点式方程为=,整理得3(y-2)=-4(x-2),所以直线AB的一般式方程为4x+3y-14=0. (2)由(1)知,直线AB:4x+3y-14=0可转化为斜截式方程y=-x+,当y=0时,x=;当x=0时,y=,所以直线AB的斜率k=-,在x轴和y轴上的截距分别为,. 【感悟提升】 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.  1.(多选)(2026·台州期中)已知直线2x+y+3=0,则下列说法正确的是(  ) A.直线过点(-1,1) B.直线的斜率为-2 C.直线在y轴上的截距为3 D.直线不经过第一象限 解析:选BD.已知直线2x+y+3=0,即y=-2x-3,则直线的斜率为-2,在y轴上的截距为-3,B正确,C错误; 再令x=-1,得y=-1,所以直线不过点(-1,1),A错误; 作出直线(图略),可知直线不经过第一象限,D正确. 2.已知直线l经过点P(2,-3),且它的一个方向向量的坐标为(2,-1),则直线l的一般式方程为___________;其截距式方程为_______________________________. 解析:因为直线l的一个方向向量的坐标为(2,-1), 所以其斜率为k=-, 又直线过P(2,-3), 所以直线l的方程为y+3=-(x-2), 化为一般式方程为x+2y+4=0, 其截距式方程为+=1. 答案:x+2y+4=0 +=1 应用点一 利用一般式方程研究平行、垂直问题 角度1 由平行、垂直求直线的方程  求满足下列条件的直线l的方程: (1)直线l过点(-2,1),且与直线x+y-3=0平行; (2)直线l过点(-1,2),且与直线x+3y+1=0垂直. 【解】 (1)方法一:由直线l与直线x+y-3=0平行,可得直线l的斜率k=-1. 又直线l过点(-2,1),由点斜式可得直线l:y-1=-(x+2),即直线l:x+y+1=0. 方法二:由直线l与直线x+y-3=0平行,可设直线l的方程为x+y+m=0(m≠-3), 将点(-2,1)代入上式得m=1,所以直线l的方程为x+y+1=0. (2)方法一:由直线x+3y+1=0的斜率为-,直线l与直线x+3y+1=0垂直,可得直线l的斜率k=3,又直线l过点(-1,2),由点斜式可得直线l:y-2=3(x+1),即直线l:3x-y+5=0. 方法二:由直线l与直线x+3y+1=0垂直,可设直线l的方程为3x-y+n=0,将点(-1,2)代入上式得n=5,所以所求直线的方程为3x-y+5=0. 【感悟提升】 与已知直线平行、垂直的直线方程的求法 (1)先求出已知直线的斜率,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,由点斜式求出直线的方程. (2)利用待定系数法(直线系)求直线的方程. 常用结论 (1)与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0(m≠C). (2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线方程可设为Bx-Ay+m=0. 角度2 由直线的平行、垂直求参数值  已知直线l1:x+y+2=0;直线l2:mx+2y+n=0. (1)若l1⊥l2,求实数m的值; (2)若l1∥l2,且直线l2在y轴上的截距与直线l1在y轴上的截距互为相反数,求直线l2的斜截式方程. 【解】 (1)由直线l1:x+y+2=0,l2:mx+2y+n=0,因为l1⊥l2,可得1×m+1×2=0,解得m=-2. (2)由直线l1:x+y+2=0,l2:mx+2y+n=0, 因为l1∥l2,可得=≠,可得m=2,n≠4, 此时直线l2:x+y+=0,即y=-x-. 又直线l2在y轴上的截距与直线l1在y轴上的截距互为相反数,直线l1在y轴上的截距为-2, 所以-=2,即n=-4. 所以直线l2的斜截式方程为y=-x+2. 【感悟提升】 对于两条直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0, (1)平行问题:①如果直线的斜率存在,可将一般式化成斜截式进行判断;②如果一般式中y的系数含参数,需根据系数是否为0分类讨论;③l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0). (2)垂直问题:①如果直线的斜率存在且不为0,那么l1⊥l2⇔k1k2=-1;②l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.  1.(2026·中卫月考)直线l与直线x+y-2=0垂直,且它在y轴上的截距为4,则直线l的一般式方程为____________. 解析:直线x+y-2=0的斜率为-1,因为直线l与直线x+y-2=0垂直,所以直线l的斜率为1, 又因为直线l在y轴上的截距为4,所以直线l的方程为y=x+4,即x-y+4=0. 答案:x-y+4=0 2.若直线l1:(a-1)x+2y+1=0与直线l2:3x+ay-1=0平行,则a=________. 解析:因为直线l1:(a-1)x+2y+1=0与直线l2:3x+ay-1=0平行, 所以(a-1)a=2×3,解得a=3或a=-2. 当a=3时,直线l1:2x+2y+1=0与直线l2:3x+3y-1=0平行,符合题意; 当a=-2时,直线l1:3x-2y-1=0与直线l2:3x-2y-1=0重合,不符合题意. 综上可得a=3. 答案:3 应用点二 含参一般式方程的应用  (2026·驻马店月考)已知直线l:(2a+3)x-(a-1)y+3a+7=0,a∈R. (1)证明直线l过定点A,并求出点A的坐标; (2)在(1)的条件下,若直线l′过点A,且在y轴上的截距是在x轴上的截距的12倍,求直线l′的方程. 【解】 (1)直线l:(2a+3)x-(a-1)y+3a+7=0可化为(2x-y+3)a+3x+y+7=0, 则解得所以直线l过定点,且定点A的坐标为(-2,-1). (2)因为直线l′过点(-2,-1),且在y轴上的截距是在x轴上的截距的12倍, 则当直线l′过坐标原点时,符合题意,此时直线方程为y=x,即x-2y=0; 当直线l′的横、纵截距均不为零时,设直线l′的方程为+=1,代入点(-2,-1), 得+=1,解得m=-, 此时直线l′的方程为+=1, 即12x+y+25=0. 综上,直线l′的方程为x-2y=0或12x+y+25=0. 【感悟提升】 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.  设直线l的方程为(a+1)x+y-5-2a=0(a∈R),且分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于点A(xA,0),B(0,yB). (1)当xA·yB最小时,求直线l的方程; (2)当直线l在两坐标轴上的截距均为正整数且a也为正整数时,求直线l的方程. 解:(1)由题意知,xA=>0,yB=5+2a>0,则a>-1, 所以xA·yB=·(5+2a) == =4(a+1)++12 ≥2+12=24, 当且仅当4(a+1)=,即a=时,等号成立, 所以当a=时,xA·yB最小, 此时直线l的方程为3x+2y-12=0. (2)因为直线l在两坐标轴上的截距均为正整数,所以不妨设5+2a=k(a+1),k∈N*,又a也为正整数,所以a=>0,即2<k<5,所以k=3或k=4. 当k=3时,a=2,此时A(3,0),B(0,9), 所以直线l的方程为+=1,即3x+y-9=0; 当k=4时,a=,不符合题意,舍去. 综上所述,直线l的方程为3x+y-9=0. 1.直线2x-4y+3=0在y轴上的截距为(  ) A. B.- C. D.- 解析:选A.令x=0,解得y=,即直线2x-4y+3=0在y轴上的截距为. 2.(多选)(2026·晋中月考)如果AC>0,BC<0,那么直线Ax+By+C=0经过(  ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 解析:选ABC.因为AC>0,BC<0,所以B≠0,AB<0,由直线Ax+By+C=0,可得y=-x-,则直线斜率k=->0,且->0,所以直线经过第一、二、三象限. 3.若直线l1:ax+2y+1=0和直线l2:x+y+1=0平行,则实数a=________. 解析:直线l1:ax+2y+1=0和直线l2:x+y+1=0平行,可得=≠,解得a=2. 答案:2 4.(教材P66 T1改编)根据下列各条件写出直线的方程,并且化为一般式. (1)经过点P(-2,1),斜率为2; (2)在x轴、y轴上的截距分别为2,4; (3)直线的一个方向向量的坐标为(1,3),且在x轴上的截距为1. 解:(1)经过点P(-2,1),斜率为2的直线的方程为y-1=2(x+2),即2x-y+5=0. (2)在x轴、y轴上的截距分别为2,4的直线的方程为+=1,即2x+y-4=0. (3)直线的一个方向向量的坐标为(1,3),则该直线的斜率为=3,因为该直线在x轴上的截距为1,所以该直线经过点(1,0),所以该直线的方程为y=3(x-1),即3x-y-3=0. 1.已学习:直线的一般式方程、利用一般式方程判定直线的平行与垂直. 2.须贯通:(1)直线方程的各种形式间的相互转化; (2)利用直线的一般式方程解决直线平行与垂直问题,体现了分类讨论、化归与转化的思想方法. 3.应注意:直线斜率不存在的情况;两直线重合的情况. 学科网(北京)股份有限公司 $

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