内容正文:
2.2.3 直线的一般式方程
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1.了解直线的一般式方程的形式特征,理解直线的一般式方程与二元一次方程的关系.
2.能正确地进行直线的一般式方程与特殊形式的方程的转化.
3.能运用直线的一般式方程解决有关问题.
学习目标
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形式 方程 适用条件
点斜式
斜截式
两点式
截距式
斜率存在的直线
斜率存在的直线
斜率存在且不为
斜率存在且不为,不过原点
复习导入
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探究1 直线一般式方程
点斜式:
斜截式:
两点式:
截距式:
1.这四个直线方程都是二元一次方程吗?是否所有直线都可以用关于x,y的二元一次方程表示?
2.任意一个关于x,y的二元一次方程
都可以转化为直线方程的斜截式吗?方程 能表示一条直线吗?
活动1:思考下列问题,探索直线方程与二元一次方程的关系,推导直线的一般式方程.
新知探究
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斜率存在
斜率
不存在
0
都可以用,(,不同时为)表示
直线
直线方程
二元一次方程
问题1 平面直角坐标系中的每一条直线都可以用一个关于x , y的二元一次方程表示吗?
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问题2 每一个关于x , y的二元一次方程都表示直线吗?
(,不同时为)
任意一个关于的二元一次方程都表示一条直线
直线方程
二元一次方程
过点
垂直于轴
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方程的解
直线上点坐标
所有的解组成一个解集
所有点组成了直线
对应
对应
对应
“数形结合思想”
笛卡尔
二元一次方程
直线
代数角度
几何角度
归纳总结
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直线的一般式方程
Ax+By +C=0
(其中A, B不同时为0)
叫做直线方程的一般式方程, 简称一般式.
适用范围:
任意一条直线
注意 : 对于直线方程的一般式的书写,一般作如下约定:
(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.
(4)无特别说明时,最好将所求直线方程的结果写成一般式
归纳总结
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1.当B≠0时,直线方程Ax+By+C=0可变形为 ,
此时有 .
2.当ABC≠0时,直线方程Ax+By+C=0可变形为 ,此时有 .
活动2:根据以下问题,探索直线的一般式方程化为其他形式方程的条件.
1.直线方程的一般式Ax+By+C=0如何转化为y=kx+b形式?
2.直线方程的一般式Ax+By+C=0如何转化为 形式 ?
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斜率存在
与坐标轴垂直,过原点
与坐标轴垂直
3.你能总结直线五种形式的方程之间有什么关系以及各自的适用范围吗?
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解:经过A(6,-4),斜率为 的直线的点斜式方程是 ,
化为一般式,得4x-3y-36=0.
活动3:小组合作解决下列问题,并归纳求解直线方程的思路和方法.
直线的点斜式方程
直线上的一点
直线的斜率
直线的一般式方程
思路:
1.已知直线经过A(6,-4),斜率为 ,求直线的点斜式和一般式方程.
2.把直线l的一般式方程x-2y+6=0化成斜截式,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.
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2.把直线l的一般式方程x-2y+6=0化成斜截式,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.
直线的
斜截式方程
直线的
一般式方程
直线斜率
直线在y轴上截距
时, x的值
直线在x轴上截距
直线与x轴
交点横坐标
直线与两坐标轴的交点
经过两点绘制直线
思路:
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2.把直线l的一般式方程x-2y+6=0化成斜截式,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.
O
x
y
1
1
2
3
4
2
A
B
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1.已知直线经过点,,求直线的点斜式、斜截式和一般式方程,并根据方程指出直线在轴、轴上的截距.
解:因为,
所以点斜式方程为,
斜截式方程为,
整理得一般式方程为,
直线在x轴上的截距为,在y轴上的截距为.
练一练
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活动4:(1)推导直线与坐标轴平行、重合时一般式方程系数的特点.
在方程Ax+By+C=0中,A,B,C为何值时,方程表示的直线为:
(1)平行于x轴;
(2)平行于y轴;
(3)与x轴重合;
(4)与y轴重合;
(5)过原点
(5) C=0,A、B不同时为0
(1) A=0 , B≠0 ,C≠0
(2) B=0 , A≠0 , C≠0
(4) B=0 , A≠0, C=0
(3) A=0 , B≠0 ,C=0
探究2 直线平行、垂直的判断条件及直线的一般式方程的应用
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解:
(1)当B1,B2≠0时,
即A1B2-A2B1=0, 且B1C2-B2C1 ≠ 0或A1C2-A2C1≠0.
反之,亦成立。
活动4:(2)推导两直线平行、垂直时一般式方程系数的关系.
已知直线 ,试讨论:
(1) 的条件是什么? (2) 的条件是什么?
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当B1=B2=0时,
即A1B2-A2B1=0, 且A1C2-A2C1≠0.
综上, A1B2-A2B1=0, 且B1C2-B2C1 ≠ 0或A1C2-A2C1≠0.
反之,亦成立。
活动4:(2)推导两直线平行、垂直时一般式方程系数的关系.
已知直线 ,试讨论:
(1) 的条件是什么? (2) 的条件是什么?
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解:
(2)当B1,B2≠0时,
当B1=0或B2=0时,
即 A1A2+B1B2=0.
A1A2+B1B2=0也成立
综上,l1⊥l2 ⇔ A1A2+B1B2=0.
已知直线 ,试讨论:
(2) 的条件是什么?
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归纳总结
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2.已知直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,求实数m的值;
3.已知直线l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0与直线l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0垂直,求实数a的值.
解:(1)由2×3-m(m+1)=0,得m=-3或m=2.
当m=-3时,l1:x-y+2=0,l2:3x-3y+2=0,显然l1与l2不重合,∴l1∥l2.
同理,当m=2时,l1:2x+3y+4=0,l2:2x+3y-2=0,l1与l2不重合,l1∥l2,故m的值为2或-3.
(2)由直线l1⊥l2,得(a+2)(a-1)+(1-a)(2a+3)=0,解得a=±1.
故当a=1或a=-1时,直线l1⊥l2.
练一练
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根据以下关键词,回顾本节课知识,谈谈你的收获:
1.直线的一般式方程的特点及适用范围.
2.“五种”直线方程形式的转化.
3.直线的一般式方程的应用.
课堂总结
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点斜式 斜截式 两点式 截距式 一般式
直线方程 Ax+By+C=0
(A,B不同时为0)
已知条件 直线上一定点
,斜率 斜率k,
y轴截距b 直线上两点
(x1,y1),(x2,y2) 非零截距a,b 系数
适用条件 斜率存在 斜率存在 斜率存在且不为 斜率存在且不为,不过原点 任何位置
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