3.2.3直线的一般式方程
目标定位重点难点1.掌握直线的一般式方程.2.了解关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)都表示直线且直线方程都可以化为Ax+By+C=0的形式.3.会进行直线方程不同形式的转化.重点:直线方程的一般式与其他形式的相互转化.难点:运用直线的一般式方程解决实际问题.
1.在平面直角坐标系中,对于任何一条直线,都有一个表示这条直线的关于x,y的______________;任何关于x,y的二元一次方程都表示_________.方程_______________(其中A,B不同时为0)叫做直线方程的一般式.二元一次方程一条直线Ax+By+C=0
2.对于直线Ax+By+C=0,当B≠0时,其斜率为________,在y轴上的截距为________;当A≠0时,在x轴上的截距为________;当AB≠0时,在两轴上的截距分别为________,________.
3.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.(3)x的系数一般不为分数和负数.(4)虽然直线方程的一般式有三个参数,但只需两个独立的条件即可求得直线的方程.
1.判一判.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何直线方程都能表示为一般式.()(2)任何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.()【答案】(1)√(2)×(3)×
2.做一做.(请把正确的答案写在横线上)(1)若直线(m+2)x+3y+3=0与x+(2m-1)y+m=0平行,则m的值为________.(2)若直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0互相垂直,则实数m=________.
3.思一思:对于直线的一般式方程Ax+By+C=0,当直线垂直于坐标轴时,A,B满足什么条件?当C=0时,表示怎样的直线?
【例1】设直线l的方程为2x+(k-3)y-2k+6=0(k≠3),根据下列条件分别确定k的值:(1)直线l的斜率为-1;(2)直线l在x轴、y轴上的截距之和等于0.直线方程的一般式
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由于直线方程的斜截式和截距式是唯一的,而两点式和点斜式不唯一,因此,通常情况下,一般式不化为两点式和点斜式.
【例2】(1)过点A(2,2)且与直线3x+4y-20=0平行的直线方程为__________.(2)过点A(2,2)且与直线3x+4y-20=0垂直的直线方程为__________.【解题探究】若两直线平行,则两直线的斜率有何关系?若垂直呢?【答案】(1)3x+4y-14=0(2)4x-3y-2=0直线方程的应用
【解析】(1)①设与直线3x+4y-20=0平行的直线方程为3x+4y+C=0,过点A(2,2),所以3×2+4×2+C=0,即C=-14,直线方程为3x+4y-14=0.(2)设与直线3x+4y-20=0垂直的直线方程为4x-3y+m=0,过点A(2,2),所以4×2-3×2+m=0,即m=-2,直线方程为4x-3y-2=0.
8一般地,直线Ax+By+C=0中系数A,B确定直线的斜率,因此,与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0,与直线Ax+By+C=0垂直的直线方程可设为Bx-Ay+n=0.这是经常采用的解题技巧.
2.已知直线l1:ax+2y-3=0,l2:3x+(a+1)y-a=0,求满足下列条件的a的值.(1)l1∥l2;(2)l1⊥l2.
【例3】已知直线l:5ax-5y-a+3=0.(1)求证:不论a为何值,直线l总经过第一象限;(2)为使直线不经过第二象限,求a的取值范围.【解题探究】(1)将直线整理为点斜式的形式,求出所过的定点在第一象限即可;(2)考虑直线的斜率和直线在y轴上截距的符号,建立关于a的不等关系求解.直线的综合应用
8针对这个类型的题目,灵活地把一般式Ax+By+C=0进行变形是解决这类问题的关键.在求参数取值范围时,巧妙地利用数形结合思想,会使问题简单明了.
3.已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)求证:直线l过定点;(2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围.
【示例】直线l1:(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5=0的斜率与直线l2:x-y+1=0的斜率相同,则m等于()A.2或3B.2C.3D.-3忽视一般式方程中A与B的条件致误
1.根据两直线的一般式方程判定两直线平行的方法(1)判定斜率是否存在,若存在,化成斜截式,则k1=k2且b1≠b2;若都不存在,则还要判定不重合.(2)可直接采用如下方法:一般地,设直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.这种判定方法避开了斜率存在和不存在两种情况的讨论,可以减小因考虑不周而造成失误的可能性.
2.根据两直线的一般式方程判定两直线垂直的方法(1)若一个斜率为零,另一个不存在,则垂直;若两个都存在斜率,化成斜截式,则k1k2=-1.(2)一般地,设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.第二种方法可避免讨论,减小失误.
1.若方程Ax+By+C=0表示直线,则A,B应满足的条件为()A.A≠0B.B≠0C.A·B≠0D.A2+B2≠0【答案】D【解析】方程Ax+By+C=0表示直线的条件为A,B不能同时为0,即A2+B2≠0.
3.(2019年湖北武汉模拟)已知过点A(-5,m-2)和B(-2m,3)的直线与直线x+3y+2=0平行,则m的值为()A.4B.-4C.10D.-10【答案】A
4.设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R),若l不经过第二象限,则实数a的取值范围为________.【答案】(-∞,-1]