3.2.3直线的一般式方程
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3.2.2 直线的两点式方程~3.2.3 直线的一般式方程1.会根据条件写出直线的两点式方程和截距式方程.(重点)2.了解二元一次方程与直线的对应关系,掌握直线的一般形式.(重点、难点) 3.能根据所给条件求直线方程,并能在几种形式间相互转化.(难点、易混点) 基础·初探教材整理1 直线方程的两点式和截距式,1.一条直线不与坐标轴平行或重合,则它的方程( ) A .可以写成两点式或截距式 B .可以写成两点式或斜截式或点斜式 C .可以写成点斜式或截距式D .可以写成两点式或截距式或斜截式或点斜式 教材整理2 线段的中点坐标公式若点P 1,P 2的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),设P (x ,y )是线段P 1P 2的中点,则⎩⎨⎧x =x 1+x 22,y =y 1+y22.预习自测2.已知A (1,2)及AB 的中点(2,3),则B 点的坐标是________. 教材整理3 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.斜率:直线Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0),当B ≠0时,其斜率是-AB ,在y 轴上的截距是-CB .当B =0时,这条直线垂直于x 轴,不存在斜率.预习自测3.直线3x -2y =4的截距式方程是( ) A.3x 4-y2=1 B.x 13-y 12=4 C.3x 4-y-2=1 D.x 43+y-2=1 合作学习类型1 直线的两点式方程例1 在△ABC 中,A (-3,2),B (5,-4),C (0,-2), (1)求BC 所在直线的方程;(2)求BC 边上的中线所在直线的方程. 名师指导求直线的两点式方程的策略以及注意点(1)当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不平行于坐标轴,若满足,则考虑用两点式求方程.(2)由于减法的顺序性,一般用两点式求直线方程时常会将字母或数字的顺序错位而导致错误.在记忆和使用两点式方程时,必须注意坐标的对应关系. 跟踪训练1.(1)若直线l 经过点A (2,-1),B (2,7),则直线l 的方程为________; (2)若点P (3,m )在过点A (2,-1),B (-3,4)的直线上,则m =________. 类型2 直线的截距式方程例2 求过点(4,-3)且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l 的方程. 名师指导用截距式方程解决问题的优点及注意事项1.由截距式方程可直接确定直线与x轴和y轴的交点的坐标,因此用截距式画直线比较方便.2.在解决与截距有关或直线与坐标轴围成的三角形面积、周长等问题时,经常使用截距式.3.但当直线与坐标轴平行时,有一个截距不存在;当直线通过原点时,两个截距均为零.在这两种情况下都不能用截距式,故解决问题过程中要注意分类讨论.跟踪训练2.求过定点P(2,3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程.探究共研型探究点直线一般式方程的应用探究1已知直线l过点(2,0),(0,3),能否写出直线l的方程的五种形式?探究2直线的一般式方程与其他形式比较,有什么优点?探究3当A=0,或B=0,或C=0时,方程Ax+By+C=0分别表示什么样的直线?例3(1)已知直线l1:2x+(m+1)y+4=0与直线l2:mx+3y-2=0平行,求m的值;(2)当a为何值时,直线l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0与直线l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直?名师指导1.利用一般式解决直线平行与垂直问题的策略直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2∶A2x+B2y+C2=0,①若l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0).②若l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.2.与已知直线平行(垂直)的直线方程的求法①与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0,(m≠C).②与直线Ax+By+C=0垂直的直线方程可设为Bx-Ay+m=0.)跟踪训练3.已知两直线方程l1:mx+2y+8=0和l2:x+my+3=0,当m为何值时:(1)两直线互相平行?(2)两直线互相垂直?课堂检测1.过点A(3,0)和B(2,1)的直线方程为()A.x+y-3=0B.x-y-3=0C.x+y+3=0D.x-y+3=02.经过P(4,0),Q(0,-3)两点的直线方程是()A.x4+y3=1 B.x3+y4=1C.x4-y3=1 D.x3-y4=13.过点A(-1,3)且平行于直线x-2y+3=0的直线方程为________.4.在平面直角坐标系xOy中,若直线l1:x-2y-1=0和直线l2:2x-ay-a=0平行,则常数a的值为__________.5.求过点A(4,2)且在两坐标轴上截距之和为12的直线l的方程.参考答案预习自测1.【答案】B【解析】由于直线不与坐标轴平行或重合,所以直线的斜率存在,且直线上任意两点的横坐标及纵坐标都不相同,所以直线能写成两点式或斜截式或点斜式.由于直线在坐标轴上的截距有可能为0,所以直线不一定能写成截距式,故选B. 预习自测2. 【答案】 (3,4)【解析】 设B (x ,y ),则⎩⎨⎧1+x2=2,2+y2=3,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =4,即B (3,4). 教材整理3 直线的一般式方程 1. Ax +By +C =0 预习自测 3. 【答案】 D【解析】 将3x -2y =4化为x 43+y-2=1即得.合作学习类型1 直线的两点式方程例1 【解析】 (1)由两点式直接求BC 所在直线的方程; (2)先求出BC 的中点,再由两点式求直线方程.解:(1)∵BC 边过两点B (5,-4),C (0,-2),∴由两点式得y -(-4)(-2)-(-4)=x -50-5,即2x +5y +10=0.故BC 所在直线的方程为2x +5y +10=0. (2)设BC 的中点为M (x 0,y 0), 则x 0=5+02=52,y 0=(-4)+(-2)2=-3.∴M ⎝⎛⎭⎫52,-3, 又BC 边上的中线经过点A (-3,2). ∴由两点式得y -2-3-2=x -(-3)52-(-3),即10x +11y +8=0.故BC 边上的中线所在直线的方程为10x +11y +8=0. 跟踪训练1.【答案】 (1)x =2 (2)-2【解析】 (1)由于点A 与点B 的横坐标相等,所以直线l 没有两点式方程,所求的直线方程为x =2.(2)由两点式方程得,过A ,B 两点的直线方程为y -(-1)4-(-1)=x -2-3-2,即x +y -1=0.又点P (3,m )在直线AB 上,所以3+m -1=0,得m =-2. 类型2 直线的截距式方程例2 【解析】 解此题可以利用两种方法,法一:利用截距式,分三种情况,截距相等不为零,截距互为相反数不为零,截距均为零,法二:利用点斜式,然后利用截距的绝对值相等求斜率.解:法一 设直线在x 轴、y 轴上的截距分别为a ,b . ①当a ≠0,b ≠0时,设l 的方程为x a +yb =1.∵点(4,-3)在直线上,∴4a +-3b =1,若a =b ,则a =b =1,直线方程为x +y =1.若a =-b ,则a =7,b =-7,此时直线的方程为x -y =7. ②当a =b =0时,直线过原点,且过点(4,-3), ∴直线的方程为3x +4y =0.综上知,所求直线方程为x +y -1=0或x -y -7=0或3x +4y =0. 法二 设直线l 的方程为y +3=k (x -4), 令x =0,得y =-4k -3;令y =0,得x =4k +3k .又∵直线在两坐标轴上的截距的绝对值相等, ∴|-4k -3|=⎪⎪⎪⎪4k +3k ,解得k =1或k =-1或k =-34.∴所求的直线方程为x -y -7=0或x +y -1=0或3x +4y =0. 跟踪训练2.解:设直线的两截距都是a ,则有①当a =0时,直线为y =kx ,将P (2,3)代入得k =32,∴l :3x -2y =0;②当a ≠0时,直线设为x a +ya =1,即x +y =a ,把P (2,3)代入得a =5,∴l :x +y =5. ∴直线l 的方程为3x -2y =0或x +y -5=0.探究共研型探究点 直线一般式方程的应用探究1 【答案】 能.直线l 的斜率k =3-00-2=-32,点斜式方程y -0=-32(x -2);斜截式方程y =-32x +3;两点式方程y -03-0=x -20-2;截距式方程x 2+y3=1,一般式方程3x +2y -6=0.探究2 【答案】 坐标平面内的任何一条直线,都可以用一般式表示,而其他形式都有一定的局限性.探究3 【答案】 (1)若A =0,则y =-CB ,表示与y 轴垂直的一条直线.(2)若B =0,则x =-CA ,表示与x 轴垂直的一条直线.(3)若C =0,则Ax +By =0,表示过原点的一条直线.例3 【解析】 解答本题可以从两直线的位置关系与斜率的对应关系入手,也可以根据斜率关系求出参数值后,代入验证. 解:(1)法一:由l 1:2x +(m +1)y +4=0, l 2:mx +3y -2=0知:①当m =0时,显然l 1与l 2不平行. ②当m ≠0时,l 1∥l 2,需2m =m +13≠4-2.解得m =2或m =-3,∴m 的值为2或-3. 法二:令2×3=m (m +1), 解得m =-3或m =2.当m =-3时,l 1:x -y +2=0,l 2:3x -3y +2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2.同理当m =2时,l 1:2x +3y +4=0,l 2:2x +3y -2=0, 显然l 1与l 2不重合,∴l 1∥l 2. ∴m 的值为2或-3.(2)法一:由题意知,直线l 1⊥l 2.①若1-a =0,即a =1时,直线l 1:3x -1=0与直线l 2:5y +2=0显然垂直. ②若2a +3=0,即a =-32时,直线l 1:x +5y -2=0与直线l 2:5y -4=0不垂直.③若1-a ≠0,且2a +3≠0,则直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2都存在,k 1=-a +21-a ,k 2=-a -12a +3.当l 1⊥l 2时,k 1·k 2=-1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫-a +21-a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -12a +3=-1,∴a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 法二:由题意知直线l 1⊥l 2. ∴(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3)=0, 解得a =±1,将a =±1代入方程,均满足题意. 故当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 跟踪训练3. 解:(1)当m =0时,l 1与l 2显然不平行. 当m ≠0时,l 1的斜率k 1=-m2,在y 轴上的截距b 1=-4,l 2的斜率k 2=-1m ,在y 轴上的截距b 2=-3m .∵l 1∥l 2,∴k 1=k 2,且b 1≠b 2. 课堂检测 1.【答案】 A【解析】 由两点式方程得y -01-0=x -32-3,整理得x +y -3=0. 2.【答案】 C【解析】 因为由点坐标知直线在x 轴,y 轴上截距分别为4,-3, 所以直线方程为x 4+y-3=1.3.【答案】 x -2y +7=0【解析】 由题意可设所求直线方程为x -2y +m =0, 将点A (-1,3)代入,可得m =7, 所以所求直线的方程为x -2y +7=0. 4.【答案】 4【解析】 由于l 1∥l 2,所以1×(-a )-(-2)×2=0且-2×(-a )-(-a )×(-1)≠0,得a =4. 5.解:设直线l 的方程为x a +yb =1,由题意⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b =1,a +b =12.∴4b +2a =ab ,即4(12-a )+2a =a (12-a ), ∴a 2-14a +48=0,解得a =6或a =8.因此⎩⎪⎨⎪⎧ a =6,b =6,或⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =4.∴所求直线l 的方程为x +y -6=0或x +2y -8=0.。
3.2.3直线的一般式方程教学目标1、明确直线方程一般式的形式特征,会把直线方程的一般式化为斜截式,进而求斜率和截距,会把直线方程的点斜式、两点式化为一般式。
2、学会用分类讨论的思想方法解决问题。
3、认识事物之间的普遍联系与相互转化,用联系的观点看问题。
教学重点:直线方程的一般式。
教学难点:对直线方程一般式的理解与应用。
教学过程:一、复习准备:1.写出下列直线的两点式方程.①经过点A(-2,3)与 B(-3,0);②经过点B(-3,0)与()22,C-二、新课探究:问题1:直线的方程都可以写成关于,x y的二元一次方程吗?反过来,二元一次方程0++=(A,B不同时为0)都表示直线吗?Ax By C关于,x y的二元一次方程:0++=(A,B不同时为0)---(1)它是否表示一条直线?Ax By C①当0B≠,(1)式可化为 ,这是直线的式.②当0A≠时, (1)式可化为 .这也是直线方程.B=,0直线的一般式方程: 关于,x y的二元一次方程: 叫直线的一般式方程,简称一般式.(做一做1)2.引导学生思考:直线与二元一次方程的对应是什么样的对应?直线方程的一般式与其他几种形式的直线方程相比,它有什么优点?(1)直线的一般式方程能够表示平面上的所有直线,而点斜式、斜截式、两点式方程,都不能表示与x轴垂直的直线。
(2)对于直线方程的一般式,一般作如下约定:一般按含x项、含y项、常数项顺序排列;x项的系数为正;x,y的系数和常数项一般不出现分数;无特加要求时,求直线方程的结果写成一般式。
3.探讨直线0A B C为何值时,直线++=,当,,Ax By C①平行于x轴②平行于y轴③与x轴重合④与y轴重合.三、例题讲解例1:已知直线经过点(6,4),斜率为43-,求直线的点斜式和一般式方程.例2:把直线l的一般方程3250y x-+=化成斜截式方程,求直线l与x轴、y轴的截距,画出图形.随堂练习1.书本99页练习1.22.设直线l的方程为(2)3m x y m++=,根据下列条件分别求的值.①l在x轴上的截距为2-. ②斜率为1-3.若直线0=++CByAx通过第二、三、四象限,则系数A、B、C满足条件()(A)A、B、C (B)AC<0,BC>0 (C)C=0,AB<0 (D)A=0,BC<04.已知直线l经过点(-2,2)且与两坐标轴围成单位面积的三角形,求该直线的方程.四.课堂小结:(1)请学生写出直线方程常见的几种形式,并说明它们之间的关系。