内容正文:
1.2.3 直线的一般式方程
【课前预习】
知识点一
(1)Ax+By+C=0(A,B不全为0) (2)一条直线
知识点二
Ax+By+C=0(A,B不全为0)
诊断分析
(1)√ (2)× (3)× (4)√
【课中探究】
探究点一
例1 解:(1)由题可得kAB==5,所以该直线的方程为y-3=5(x-7),即5x-y-32=0.
(2)经过点(-1,2),且垂直于x轴的直线的斜率不存在,其方程为x=-1,即x+1=0.
(3)当直线在两坐标轴上的截距不为0时,设所求直线方程为+=1,a≠0,
将点(1,3)的坐标代入上式,得+=1,解得a=4,
所以直线方程为x+y-4=0.
当直线在两坐标轴上的截距为0,即直线过原点时,易得直线的方程为y=3x,即3x-y=0.
综上,直线的方程为x+y-4=0或3x-y=0.
变式 解:(1)设所求直线的斜率为k,则依题意得k=-4×=-,
因为直线经过点C(1,3),所以所求直线的方程为y-3=-(x-1),即4x+3y-13=0.
(2)当直线不过原点时,设所求直线的方程为+=1(a≠0),将点D(-5,2)的坐标代入,可得+=1,解得a=-,所以直线的方程为x+2y+1=0;当直线过原点时,设所求直线的方程为y=kx,
则-5k=2,解得k=-,所以直线的方程为y=-x,即2x+5y=0.
综上,所求直线的方程为2x+5y=0或x+2y+1=0.
(3)当m=2时,直线的方程为x=2,即x-2=0;
当m≠2时,直线的方程为=,
即2x-(m-2)y+m-6=0.
因为当m=2时,方程2x-(m-2)y+m-6=0即为x=2,所以所求直线的方程为2x-(m-2)y+m-6=0.
探究点二
例2 (1)D [解析] 由已知得A≠0,B≠0,C≠0.令x=0,得直线在y轴上的截距为-,令y=0,得直线在x轴上的截距为-.由直线Ax+By+C=0在x轴上的截距大于在y轴上的截距,可得->-,即-<0.故选D.
(2)解:①证明:直线l的方程可化为(x-1)a=2(y-2),
令解得即直线l过定点A(1,2),
因为点A(1,2)在第一象限内,所以不论a为何值,直线l总经过第一象限.
②方法一:设O为坐标原点,连接OA,则直线OA的斜率为=2,
故要使直线l不经过第二象限,只需直线l的斜率k=≥2,解得a≥4,即a的取值范围为[4,+∞).
方法二:当a=0时,直线l的方程为y=2,直线l经过第二象限,不符合题意,故a≠0.
由题意可知直线l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为,
故要使直线l不经过第二象限,只需解得a≥4,
故a的取值范围为[4,+∞).
变式 (1)B [解析] 因为ab<0,bc<0,直线方程可变形为y=-x+,所以斜率k=->0,在y轴上的截距为<0,因此直线经过第一、三、四象限,故选B.
(2)解:当l过原点时,可得1+a=0,则a=-1.
当l不过原点时,a≠-1,由题可知即
令x=0,则3ay+1+a=0,
则y=;
令y=0,则(a+2)x+1+a=0,
则x=.
由题可知=,可得3a=a+2,解得a=1.综上所述,a=±1.
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1.2.3 直线的一般式方程
【学习目标】
1.能根据直线特殊形式的方程归纳出直线的一般式方程.
2.能讨论特殊形式与一般式的关系,并能熟练地进行互化.
◆ 知识点一 直线与二元一次方程的关系
(1)平面直角坐标系中的任意一条直线的方程都可以用关于x,y的二元一次方程
来表示;
(2)任何一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不全为0)都表示平面直角坐标系中的 .
◆ 知识点二 直线的一般式方程
方程 叫作直线的一般式方程,简称一般式.
【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)任何直线方程都能表示为一般式. ( )
(2)任意一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化. ( )
(3)对于二元一次方程Ax+By+C=0,当A=0,B≠0时,方程表示垂直于x轴的直线. ( )
(4)斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为2x-y+1=0. ( )
◆ 探究点一 求直线的一般式方程
例1 根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式.
(1)直线经过A(5,-7),B(7,3)两点;
(2)经过点(-1,2),且垂直于x轴;
(3)过点(1,3)且在两坐标轴上的截距相等.
变式 写出下列直线的方程,并化成一般式.
(1)经过点C(1,3),斜率是直线y=-4x的斜率的;
(2)经过点D(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上截距的2倍;
(3)经过P(2,1),Q(m,3)两点.
[素养小结]
求直线的一般式方程的策略.
(1)当A≠0时,方程可化为x+y+=0,只需确定,的值;当B≠0时,方程可化为x+y+=0,只需确定,的值.因此,只要给出两个条件,就可以求出直线方程.
(2)在求直线方程时,通常根据给定条件选用四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.
◆ 探究点二 含参数的直线的一般式方程有关问题的探究
例2 (1)[2025·江苏苏州中学高二质检] 已知直线Ax+By+C=0(A,B不全为0)在x轴上的截距大于在y轴上的截距,则A,B,C应满足的条件是 ( )
A.A>B B.A<B
C.+>0 D.-<0
(2)已知直线l:ax-2y-a+4=0.
①求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限;
②要使直线l不经过第二象限,求a的取值范围.
变式 (1)[2025·江苏盐城高二期中] 已知ab<0,bc<0,则直线ax+by=c经过 ( )
A.第一、二、三象限
B.第一、三、四象限
C.第一、二、四象限
D.第二、三、四象限
(2)[2025·重庆清华中学高二检测] 已知直线l的方程为(a+2)x+3ay+1+a=0(a∈R),若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值.
[素养小结]
与含参数的直线的一般式方程有关问题的求解流程:
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