内容正文:
2.2.3直线的一般式方程
知识梳理
1. 直线的一般式:(不同时为)。
1. 当时,可化为斜截式:,斜率,纵截距; 当,时,方程为,即,直线垂直轴,斜率不存在。
1. 两直线一般式:
平行:,且(避免重合)
垂直:
易错提醒: 利用一般式判断平行时,一定要检验是否重合;垂直的条件无需讨论斜率是否存在,是一般式最大优势。
题型归纳
题型1:直线的一般式方程及辨析
核心:判断方程是否为直线一般式,辨析参数限制条件,识别特殊直线。
【例题】 下列方程中,属于直线的一般式方程的是( )
A. B. C. D.
举一反三
1. 方程表示直线的充分必要条件是( )
A. B. C. 不同时为0 D. 不全为0
1. 若方程表示直线,求实数的取值范围 。
1. 直线的一般式方程为 。
1. 已知直线是一般式,且直线平行于轴,求的值 。
题型2:直线一般式方程与其他形式之间的互化
核心:一般式、斜截式、截距式互相转化,由一般式求斜率、横截距、纵截距。
【例题】 将直线化为斜截式,并求斜率、横截距、纵截距。
举一反三
1. 把直线化为一般式方程。
1. 直线化为截距式,写出横、纵截距。
1. 直线的斜率为,求的值。
1. 直线斜率不存在,求的值并写出直线方程。
题型3:由一般式方程判断直线的平行
核心:利用,并且检验不重合,判断两直线平行。
【例题】 判断直线与的位置关系。
举一反三
1. 判断与位置关系。
1. 已知直线与平行,求的值。
1. 直线与平行,求。
1. 若直线与平行,求的值。
题型4:由一般式方程判断直线的垂直
核心:利用判定垂直,不需要讨论斜率存在与否。
【例题】 判断直线与是否垂直。
举一反三
1. 判断直线,是否垂直。
1. 已知直线与互相垂直,求的值。
1. 直线,垂直,求。
1. 直线与垂直,求的值。
题型5:由两条直线平行求方程
核心:平行直线系数成比例,设方程,代入点求参数,注意排除重合。
【例题】 已知直线,求过点且与平行的直线的一般式方程。
举一反三
1. 求过点,与直线平行的直线一般式。
1. 直线过点且平行于,求直线方程。
1. 已知直线,直线平行,且在轴截距为,求一般式。
1. 直线平行于,过点,且斜率为,求一般式。
题型6:由两条直线垂直求方程
核心:利用垂直条件,设垂线方程,代入点求解。
【例题】 已知直线,求过点且与垂直的直线一般式方程。
举一反三
1. 求过点,与直线垂直的直线一般式。
1. 直线过点,垂直于,求直线方程。
1. 直线与垂直,且纵截距为,求一般式。
1. 直线过点,且垂直于直线(),求方程。
题型7:直线过定点问题
核心:整理含参数直线方程,分离参数,联立方程组求定点。
【例题】 求证:直线()恒过定点,并求出定点坐标。
举一反三
1. 直线恒过定点,求定点坐标。
1. 直线恒过定点,求定点。
1. 直线,,求恒过定点。
1. 若直线恒过定点,求定点坐标。
课后综合练习
一、选择题
1.直线的斜截式为( )
A.
B.
C.
D.
2.直线,,两直线位置关系( )
A. 平行
B. 垂直
C. 重合
D. 相交不垂直
3.直线与重合,则实数( )
A.
B.
C.
D.
4.直线恒过定点( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
5.直线的横截距为 ,纵截距为 。
6.直线与平行,则 。
7.直线与垂直,则 。
8.过点且平行直线的直线一般式方程为 。
3、 解答题
9.将直线化为一般式与截距式,求横截距、纵截距。
10.已知直线,,讨论取何值时,两直线平行;取何值时,两直线垂直。
11.已知直线过点,且分别满足:①与平行;②与垂直,分别写出直线的一般式方程。
12.求证:直线,恒过定点,并求出该定点坐标。
参考答案与详细解析
题型1 例题+举一反三解析
例题 答案:
解析:直线一般式的标准形式是,其中不同时为。 选项A是斜截式,选项B是截距式,选项D是特殊直线方程,只有选项C符合一般式结构。
举一反三
1. 答案:
· 解析:方程表示直线的充要条件是不同时为。 若同时为,方程可能变为矛盾式或恒等式,不能表示直线。
1. 答案:
· 解析:方程表示直线的条件是的系数不同时为。 若,则且,方程变为,不成立,不能表示直线。 若,则与不同时为,方程表示直线。
1. 答案:
· 解析:由移项得,这是直线一般式的特殊形式,其中。
1. 答案:
· 解析:直线平行于轴,说明其斜率为,且的系数不为。 由得,代入原方程得,符合平行于轴的条件。
题型2 例题+举一反三解析
例题 答案:斜截式;斜率;横截距;纵截距。
解析:将移项得,所以。 由此可知斜率,纵截距。 令,得,,所以横截距为。
举一反三
1. 答案:
· 解析:由,两边乘得,移项得。
1. 答案:截距式;横截距;纵截距。
· 解析:由得,两边除以,得。 所以横截距为,纵截距为。
1. 答案:
· 解析:将化为斜截式,得。 由斜率为,得,所以。
1. 答案:;直线方程。
· 解析:直线斜率不存在时,直线垂直于轴,其方程可表示为。 此时的系数必须为,即,原方程变为,所以。
题型3 例题+举一反三解析
例题 答案:两直线平行,且不重合。
解析:对于和,有
所以两直线可能平行或重合。 再检验是否重合:
因此两直线平行但不重合。
举一反三
1. 答案:两直线重合。
· 解析:,。 因为,且对应常数项比例也一致,所以两直线重合。
1. 答案:或。
· 解析:由两直线平行,得
· 即,解得或。 检验: 当时,,,平行且不重合; 当时,,,也平行且不重合。
1. 答案:。
· 解析:由,得
· 即,所以。 检验:此时,,两直线平行且不重合。
1. 答案:或。
· 解析:由两直线平行,得
· 即,解得或。 检验: 当时,,,平行; 当时,,,也平行。
题型4 例题+举一反三解析
例题 答案:两直线垂直。
解析:对于和,有
所以两直线垂直。
举一反三
1. 答案:两直线垂直。
· 解析:因为,所以两直线垂直。
1. 答案:。
· 解析:由,得
· 即,所以。
1. 答案:。
· 解析:由,得,所以。
1. 答案:。
· 解析:由两直线垂直,得
· 即,,所以。
题型5 例题+举一反三解析
例题 答案:。
解析:与直线平行的直线可设为。 因为直线过点,代入得
即,所以。 故所求直线方程为。
举一反三
1. 答案:。
· 解析:设所求直线为,代入点,得
· 所以,方程为。
1. 答案:。
· 解析:设所求直线为,代入点,得
· 所以,方程为。
1. 答案:。
· 解析:设所求直线为。 因为直线在轴截距为,所以直线过点,代入得
· 所以,方程为。
1. 答案:。
· 解析:因为,所以的斜率与相同。 由题意,的斜率为,故可设直线方程为。 代入点,得,所以。 因此所求直线一般式为。
题型6 例题+举一反三解析
例题 答案:。
解析:直线的一个法向量为,所以与其垂直的直线方向向量可取,因此可设所求直线为。 代入点,得
即,所以。 故所求直线方程为。
举一反三
1. 答案:。
· 解析:与垂直的直线可设为。 代入点,得,所以。 因此所求直线方程为。
1. 答案:。
· 解析:与垂直的直线可设为。 代入点,得,所以。 因此所求直线方程为。
1. 答案:。
· 解析:与垂直的直线可设为。 因为纵截距为,所以直线过点,代入得
· 所以。 因此所求直线方程为。
1. 答案:。
· 解析:当时,已知直线为。 与其垂直的直线可设为。 代入点,得,所以。 因此所求直线方程为。
题型7 例题+举一反三解析
例题 答案:定点为。
解析:将原方程整理为
若对任意等式成立,则必须有
解得,。 所以直线恒过定点。
举一反三
1. 答案:。
· 解析:原方程可写成
· 对任意成立,所以
· 解得,。
1. 答案:。
· 解析:将方程整理为
· 令
· 解得,。
1. 答案:。
· 解析:原方程可写成
· 令
· 解得,。
1. 答案:。
· 解析:将方程整理为
· 令
· 得,代入得。 所以定点为。
课后练习 答案与详细解析
一、选择题
1. 答案:。
解析:由,得,所以。
2. 答案:。
解析:因为,所以两直线垂直。
3. 答案:。
解析:两直线重合,则对应系数成比例:
所以,解得。
4. 答案:。
解析:将方程整理为
令
解得,。 所以直线恒过定点。 选项中无此答案,建议原题参数或选项核对;若按现有选项,题目存在误差。
三、填空题
5. 答案:横截距;纵截距。
解析:令,得,; 令,得,。
6. 答案:。
解析:由两直线平行,得,所以。
7. 答案:。
解析:由两直线垂直,得,即,所以。
8. 答案:。
解析:设所求直线为,代入点,得
所以。 因此所求直线方程为。
三、解答题
9. 解: 由,移项得一般式:
两边除以,得截距式:
所以横截距为,纵截距为。
10. 解: 平行:若,则
即,无实数解。 所以没有实数使两直线平行。
垂直:若,则
对任意实数都成立。 所以对任意,两直线都垂直。
11. 解: ① 与平行,设所求直线为。 代入点,得
所以。 因此平行直线为。
② 与垂直,设所求直线为。 代入点,得
所以。 因此垂直直线为。
12. 解: 将原方程整理为
若对任意成立,则
由第二个方程得,代入第一个方程:
即,所以,。 因此直线恒过定点。
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