1、第三章 直线与方程 3.2 直线的方程 3.2.3 直线的一般式方程 学 习 目 标核 心 素 养 1.掌握直线的一般式方程(重点)2.理解关于 x,y 的二元一次方程 AxByC0(A,B 不同时为 0)都表示直线(重点、难点)3.会进行直线方程的五种形式之间的转化(难点、易混点)通过学习直线五种形式的方程相互转化,提升逻辑推理、直观想象、数学运算的数学学科素养自 主 预 习 探 新 知 直线的一般式方程(1)定义:关于 x,y 的二元一次方程 (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)适用范围:平面直角坐标系中,任何一条直线都可用一般式表示(3)系数的几何意义:当
2、B0 时,则ABk(斜率),CBb(y 轴上的截距);当 B0,A0 时,则CAa(x 轴上的截距),此时不存在斜率AxByC0思考:当 A0 或 B0 或 C0 时,方程 AxByC0 分别表示什么样的直线?提示(1)若 A0,则 yCB,表示与 y 轴垂直的一条直线(2)若 B0,则 xCA,表示与 x 轴垂直的一条直线(3)若 C0,则 AxBy0,表示过原点的一条直线C 直线斜率 k 33,所以倾斜角为 150,故选 C.1在直角坐标系中,直线 x 3y30 的倾斜角是()A30 B60 C150 D120D 方程 AxByC0 表示直线的条件为 A,B 不能同时为 0,即 A2B20
3、.故选 D.2若方程 AxByC0 表示直线,则 A,B 应满足的条件为()A.A0 B.B0C.AB0 D.A2B202xy10 由直线点斜式方程可得 y32(x1),化成一般式为 2xy10.3斜率为 2,且经过点 A(1,3)的直线的一般式方程为_3x2y60 由截距式得,所求直线的方程为x2y31,即 3x2y60.4过 P1(2,0),P2(0,3)两点的直线的一般式方程是_合 作 探 究 释 疑 难 直线的一般式方程【例 1】根据下列各条件写出直线的方程,并且化成一般式(1)斜率是12,经过点 A(8,2);(2)经过点 B(4,2),平行于 x 轴;(3)在 x 轴和 y 轴上的
4、截距分别是32,3;(4)经过两点 P1(3,2),P2(5,4).解(1)由点斜式得 y(2)12(x8),即 x2y40.(2)由斜截式得 y2,即 y20.(3)由截距式得x32 y31,即 2xy30.(4)由两点式得 y(2)4(2)x353,即 xy10.1求直线的一般式方程的策略(1)首先选择不同的形式求出直线方程,再整理成 AxByC0的形式(2)直线 AxByC0 中虽然参数含有三个,但其实只需两个即可:或点与斜率,或斜率和截距,或两个截距等2直线方程的几种形式的转化提醒:在利用直线方程的四种特殊形式时,一定要注意其适用的前提条件跟进训练1(1)下列直线中,斜率为43,且不经
5、过第一象限的是()A3x4y70 B4x3y70C4x3y420 D3x4y420(2)直线 3x5y90 在 x 轴上的截距等于()A 3 B5 C95 D3 3(1)B(2)D(1)将一般式化为斜截式,斜率为43的有:B、C 两项又 y43x14 过点(0,14),即直线过第一象限,所以只有 B 项正确(2)令 y0,则 x3 3.由直线方程的一般式研究直线的平行与垂直【例 2】(1)已知直线 l1:2x(m1)y40 与直线 l2:mx3y20 平行,求 m 的值;(2)当 a 为何值时,直线 l1:(a2)x(1a)y10 与直线 l2:(a1)x(2a3)y20 互相垂直?解 法一:
6、(1)由 l1:2x(m1)y40,l2:mx3y20 知:当 m0 时,显然 l1 与 l2 不平行当 m0 时,l1l2,需2mm13 42.解得 m2 或 m3,m 的值为 2 或3.(2)由题意知,直线 l1l2.若 1a0,即 a1 时,直线 l1:3x10 与直线 l2:5y20 显然垂直若 2a30,即 a32时,直线 l1:x5y20 与直线 l2:5x40 不垂直若 1a0 且 2a30,则直线 l1,l2 的斜率 k1,k2 都存在,k1a21a,k2 a12a3.当 l1l2 时,k1k21,即a21a a12a3 1,a1.综上可知,当 a1 或 a1 时,直线 l1l
7、2.法二:(1)令 23m(m1),解得 m3 或 m2.当 m3 时,l1:xy20,l2:3x3y20,显然 l1 与 l2 不重合,l1l2.同理当 m2 时,l1:2x3y40,l2:2x3y20,显然 l1 与 l2 不重合,l1l2,m 的值为 2 或3.(2)由题意知直线 l1l2,(a2)(a1)(1a)(2a3)0,解得 a1,将 a1 代入方程,均满足题意故当 a1 或 a1 时,直线 l1l2.1直线 l1:A1xB1yC10,直线 l2:A2xB2yC20,(1)若 l1l2A1B2A2B10 且 B1C2B2C10(或 A1C2A2C10).(2)若 l1l2A1A2
8、B1B20.2与直线 AxByC0 平行或垂直的直线方程的设法:与直线AxByC0 平行的直线方程可设为 AxBym0(mC);与直线AxByC0 垂直的直线方程可设为 BxAym0.跟进训练2已知直线 l 的方程为 3x4y120,求直线 l的一般式方程,l满足(1)过点(1,3),且与 l 平行;(2)过点(1,3),且与 l 垂直解 法一:由题设 l 的方程可化为 y34x3,l 的斜率为34.(1)由 l与 l 平行,l的斜率为34.又l过(1,3),由点斜式知方程为 y334(x1),即 3x4y90.(2)由 l与 l 垂直,l的斜率为43,又过(1,3),由点斜式可得方程为 y3
9、43(x1),即 4x3y130.法二:(1)由 l与 l 平行,可设 l方程为 3x4ym0.将点(1,3)代入上式得 m9.所求直线方程为 3x4y90.(2)由 l与 l 垂直,可设其方程为 4x3yn0.将(1,3)代入上式得 n13.所求直线方程为 4x3y130.与含参数的一般式方程有关的问题探究问题1直线 kxy13k0 是否过定点?若过定点,求出定点坐标提示 kxy13k0 可化为 y1k(x3),由点斜式方程可知该直线过定点(3,1).2若直线 ykxb(k0)不经过第四象限,k,b 应满足什么条件?提示 若直线 ykxb(k0)不经过第四象限,则应满足 k0且 b0.【例
10、3】已知直线 l:5ax5ya30.(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 的取值范围思路探究:(1)当直线恒过第一象限内的一定点时,必然可得该直线总经过第一象限;(2)直线不过第二象限即斜率大于 0 且与 y 轴的截距不大于 0.解(1)证明:法一:将直线 l 的方程整理为 y35ax15,直线 l 的斜率为 a,且过定点 A15,35,而点 A15,35 在第一象限内,故不论 a 为何值,l 恒过第一象限法二:直线 l 的方程可化为(5x1)a(5y3)0.上式对任意的 a 总成立,必有5x10,5y30,即x15,y35即 l 过定点
11、 A15,35.以下同法一(2)直线 OA 的斜率为 k3501503.如图所示,要使 l 不经过第二象限,需斜率 akOA3,a3.1本例中若直线不经过第四象限,则 a 的取值范围是什么?解 由本例(2)解法可知直线 OA 的斜率为 3,要使直线不经过第四象限,则有 a 3.2本例中将方程改为“x(a1)ya20”,若直线不经过第二象限,则 a 的取值范围又是什么?解(1)当 a10,即 a1 时,直线为 x3,该直线不经过第二象限,满足要求(2)当 a10,即 a1 时,直线化为斜截式方程为 y 1a1xa2a1,因为直线不过第二象限,故该直线的斜率大于等于零,且在 y轴的截距小于等于零,
12、即 1a10,a2a10,解得a1a2或a1,所以 a1.综上可知 a1.直线恒过定点的求解策略(1)将方程化为点斜式,求得定点的坐标(2)将方程转化为 f(x,y)mg(x,y)0;解方程组f(x,y)0g(x,y)0的解(x0,y0);(x0,y0)即为含参数直线的定点课 堂 小 结 提 素 养 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,化成斜截式后,则 k1k2 且 b1b2;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:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20.l1l2A1B2A2B10,且 B1C2B2C10,或 A
13、1C2A2C10.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,化成斜截式后,则 k1k21.(2)一般地,设 l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20,l1l2A1A2B1B20.第二种方法可避免讨论,减小失误C 直线x3y41 化成一般式方程为 4x3y120.1直线x3y41,化成一般式方程为()Ay43x4 By43(x3)C4x3y120 D4x3y12D y 轴方程表示为 x0,所以 a,b,c 满足条件为bc0,a0.2如果
14、axbyc0 表示的直线是 y 轴,则系数 a,b,c 满足条件()A.bc0 Ba0Cbc0 且 a0 Da0 且 bc0 x3y240 直线 2x3y120 的斜率为23,所以 kl13.又直线 2x3y120 在 y 轴的截距为 4,所以直线 l 在 y 轴上的截距为 8,所以直线 l 的方程为 y13x8,即 x3y240.3已知直线 l 的斜率是直线 2x3y120 的斜率的12,l 在 y 轴上的截距是直线 2x3y120 在 y 轴上的截距的 2 倍,则直线 l 的方程为_y4 3(x0)x4 33 y41 y 3x4 3xy40 点斜式方程:y4 3(x0),截距式方程:x4 33 y41,斜截式方程:y 3x4,一般式方程 3xy40.4已知直线 l 的倾斜角为 60,在 y 轴上的截距为4,则直线l 的点斜式方程为_;截距式方程为_;斜截式方程为_;一般式方程为_5已知直线 l1:ax2y30,l2:3x(a1)ya0,求满足下列条件的 a 的值(1)l1l2;(2)l1l2.解(1)l1l2,a(a1)320,2(a)(3)(a1)0,解得 a2.(2)l1l2 得 a32(a1)0,得 a25.点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!