高二数学直线的点法向式方程和直线的一般式方程
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2.2.3直线的一般式方程教学设计本小节内容选自《普通高中数学选择性必修第一册》人教A 版(2019)第二章《直线和圆的方程》的第二节《直线的方程》。
以下是本单元的课时安排:第二章直线和圆的方程课时内容 2.1直线的倾斜角与斜率2.2直线的方程2.3 直线的交点坐标与距离公式所在位置 教材第51页教材第59页教材第70页新教材 内容 分析直线的倾斜角与斜率从初中所学“两点确定一条直线”出发,引起学生对平面直角坐标系中的直线的几何要素的确定,是今后学习直线方程的必备知识。
在推导直线方程的点斜式时,根据直线这一结论,先猜想确定一条直线的条件,再根据猜想得到的条件求出直线的方程.充分体现坐标法建立方程的一般思路,为后续学习圆的方程及圆锥曲线的方程奠定基础. 围绕两直线一般方程的系数的变化来揭示两直线方程联立解的情况,从而判定两直线的位置特点.“点到直线的距离”是从初中平面几何的定性作图,过渡到了解析几何的定量计算,为以后直线与圆的位置关系和圆锥曲线的进一步学习奠定了基础,具有承前启后的重要作用.核心素养培养通过直线的倾斜角和斜率的求解,以及在人们的生活、生产、科技中有着广泛的实际应用,发展学生的数学运算、逻辑推理、直观想象、数学建模的核心素养。
通过直线方程的求法,发展学生数学抽象、逻辑推理、直观想象和数学运算的核心素养。
通过直线交点的求法,距离公式的应用,发展学生数学抽象、逻辑推理、直观想象和数学运算的核心素养。
教学主线 直线的方程的应用在学生亲身体验直线的一般式直线方程的求法,通过典型例子的分析和学生的自主探索活动,促使学生理解数学概念、结论逐步形成的过程,从而体会蕴涵在其中的数学思想方法。
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,培养数学抽象的核心素养.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,提升数学运算的核心素养.3.能运用直线的一般式方程解决有关问题,培养逻辑推理的核心素养.重点: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难点:能根据所给条件求直线方程,并能在几种形式间相互转化(一)新知导入由下列各条件,写出直线的方程,并画出图形:(1)斜率是1,经过点A(1,8);(2)在x轴和y轴上的截距分别是-7,7;(3)经过两点P1(-1,6),P2(2,9);(4)在y轴上的截距是7,倾斜角是45°.同学们,根据前面我们学习的直线方程形式,分别利用点斜式、截距式、两点式和斜截式,可得到四种情况下的直线方程分别为(1)y-8=x-1;(2)x-7+y7=1;(3)y-69−6=x+12+1;(4)y=x+7.如果我们画出这4条直线的图象,你会惊奇地发现:这4条直线是重合的.事实上,它们的方程都可以化简为x-y+7=0.这样前几种直线方程就有了统一的形式,这就是本节我们要学习的直线的一般式方程.(二)直线的一般式方程知识点1 一般式方程【探究1】观察我们已经学习的直线的四个方程,点斜式y-y0=k(x-x0),斜截式y=kx+b,两点式y-y1y2-y1=x-x1x2-x1,截距式xa+yb=1,你能发现它们都是什么样的方程?【提示】都是关于x,y的二元一次方程.◆直线的一般式方程把关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式.【点睛】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.③x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.【思考1】平面直角坐标系中的任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程表示吗?为什么?【提示】都可以.原因如下:(1)任意一条直线l,在其上任取一点P0(x0,y0),当直线l的斜率为k 时(此时直线的倾斜角α≠90°),其方程为y-y0=k(x-x0),这是关于x,y的二元一次方程.(2)当直线l 的斜率不存在,即直线l的倾斜角α=90°时,直线的方程为x-x0=0,可以认为是关于x,y的二元一次方程,此时方程中y的系数为0.方程y-y0=k(x-x0)和x-x0=0都是二元一次方程,因此平面直角坐标系中的任意一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程表示.【思考2】任意一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)都表示一条直线吗?为什么?【提示】当B ≠0时,方程Ax +By +C =0可变形为y =-A B x -C B ,它表示过点(0,-C B ),斜率为-AB 的直线.当B =0时,A ≠0,方程Ax +By +C =0可变形为x =-C A ,它表示过点(-CA ,0),且垂直于x 轴的直线.由上可知,关于x ,y 的二元一次方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)都表示一条直线.【做一做】(教材P66练习1改编)过点A (3,2),B (4,3)的直线方程是( )A .x +y +1=0B .x +y -1=0C .x -y +1=0D .x -y -1=0解析:由两点式可得,过A 、B 的直线方程为y -23-2=x -34-3,即x -y -1=0.答案:D【做一做2】 设直线l :(m 2-2m -3)x +(2m 2+m -1)y -2m +6=0(m ≠-1),根据下列条件分别确定m 的值:(1)直线l 在x 轴上的截距为-3; (2)直线l 的斜率为1.【解析】(1)令y =0得x =2m -6m 2-2m -3(m 2-2m -3≠0),由题知,2m -6m 2-2m -3=-3,解得m =3(舍),m =-53.(2)∵直线l 的斜率为k =-m 2-2m -32m 2+m -1,∴-m 2-2m -32m 2+m -1=1,解得m =43.【做一做3】(教材P65例5改编) 过点A (-1,2),斜率为2的直线的一般式方程为__________.答案:2x -y +4=0(三)典型例题 1.直线的一般式方程例1.写出满足下列条件的直线的方程:(1)经过点(8,2)A -3 (2)经过点(2,0)B -,且与x 轴垂直; (3)斜率是4-,在y 轴上的截距是7; (4)经过(1,8)A -,(4,2)B -两点; (5)在y 轴上的截距是2,且与x 轴平行; (6)在x 轴、y 轴上的截距分别是4,3-.【分析】根据条件,选择恰当的直线方程的形式,最后化成一般式方程.【解析】(1)经过点(8,2)A -3)328y x +=-338360x y --=(2)经过点(2,0)B -,且与x 轴垂直;则直线方程为2x =-(3)斜率是4-,在y 轴上的截距是7;则直线方程为47y x =-+,即470x y +-= (4)经过(1,8)A -,(4,2)B -两点;则斜率()28241k --==---,所以直线方程为()821y x -=-+,即260x y +-=(5)在y 轴上的截距是2,且与x 轴平行;则直线方程为2y = (6)在x 轴、y 轴上的截距分别是4,3-.则直线方程为143x y +=-,即34120x y --=【类题通法】直线的一般式方程的特征求直线方程时,要求将方程化为一般式方程,其形式一般作如下设定:x 的系数为正;系数及常数项一般不出现分数;一般按含x 项、含y 项、常数项的顺序排列.【巩固练习1】已知△ABC 的三个顶点分别为A (﹣3,0),B (2,1),C (﹣2,3),试求: (1)边AC 所在直线的方程;(2)BC 边上的中线AD 所在直线的方程; (3)BC 边上的高AE 所在直线的方程.【解析】(1)∵A (﹣3,0),C (﹣2,3),故边AC 所在直线的方程为3233x y+=-+,即3x ﹣y +9=0,(2)BC 边上的中点D (0,2),故BC 边上的中线AD 所在直线的方程为132x y+=-, 即2x ﹣3y +6=0, (3)BC 边斜率k 131222-==-+,故BC 边上的高AE 的斜率k =2, 故BC 边上的高AE 所在直线的方程为y =2(x +3),即2x ﹣y +6=0.2.直线的平行与垂直例2. (1)已知直线l 1:2x +(m +1)y +4=0与直线l 2:mx +3y -2=0平行,求m 的值;(2)当a 为何值时,直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -1=0与直线l 2:(a -1)x +(2a +3)y +2=0互相垂直? 【解析】 (1)法一:由l 1:2x +(m +1)y +4=0. l 2:mx +3y -2=0. ①当m =0时,显然l 1与l 2不平行.②当m ≠0时,l 1∥l 2,则需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, 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,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 2:5x -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,所以a =-1.综上可知,当a =1或a =-1时,直线l 1⊥l 2. 法二:由直线l 1⊥l 2,所以(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.【类题通法】利用一般式解决直线平行与垂直问题的策略直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0, (1)若l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0(或A 1C 2-A 2C 1≠0). (2)若l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.【巩固练习2】已知直线l 1:(m+2)x+(m+3)y -5=0和l 2:6x+(2m -1)y=5.当m 为何值时,有: (1)l 1∥l 2? (2)l 1⊥l 2?【解析】 (1)由(m+2)(2m -1)=6(m+3),得m=4或m=-52. 当m=4时,l 1:6x+7y -5=0,l 2:6x+7y=5,即l 1与l 2重合; 当m=-52时,l 1:-12x+12y -5=0,l 2:6x -6y -5=0,即l 1∥l 2. 故当m=-52时,l 1∥l 2.(2)由6(m+2)+(m+3)(2m -1)=0,得m=-1或m=-92. 故当m=-1或m=-92时,l 1⊥l 2.【例3】已知直线l 的方程为3x+4y-12=0,求直线l'的方程,l'满足 (1)过点(-1,3),且与l 平行; (2)过点(-1,3),且与l 垂直.【解析】(方法1)由题设l 的方程可化为y=-34x+3,∴l 的斜率为-34.(1)∵直线l'与l 平行,∴l'的斜率为-34.又∵直线l'过(-1,3),由点斜式知方程为y-3=-34(x+1),即3x+4y-9=0. (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y-3=43(x+1),即4x-3y+13=0.(方法2)(1)由l'与l 平行,可设l'方程为3x+4y+m=0. 将点(-1,3)代入上式得m=-9.∴所求直线方程为3x+4y-9=0. (2)由l'与l 垂直,可设其方程为4x-3y+n=0.将(-1,3)代入上式得n=13. ∴所求直线方程为4x-3y+13=0.【类题通法】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.【巩固练习3】过点(-1,3)且平行于直线x -2y +3=0的直线方程为( )A .2x +y -1=0B .x -2y +7=0C .x -2y -5=0D .2x +y -5=0解析:设直线方程式是x -2y +c =0,因为直线过点(-1,3)所以-1-6+c=0,解得c=7,故所求直线方程是x -2y +7=0. 答案:B(四)操作演练 素养提升1.(多选)下列说法正确的是( )A .直线32()y ax a a R =-+∈必过定点(3,2)B .直线32y x =-在y 轴上的截距为2-C 310x y ++=的倾斜角为60°D .过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线方程为20x y += 【答案】ABD【解析】32()y ax a a R =-+∈可化为()23y a x -=-,则直线32()y ax a a R =-+∈必过定点(3,2),故A 正确;令0x =,则2y =-,即直线32y x =-在y 轴上的截距为2-,故B 正确;310x y ++=可化为31y x =--,则该直线的斜率为3-120︒,故C 错误;设过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线的斜率为k ,因为直线230x y -+=的斜率为12,所以112k ⋅=-,解得2k =-,则过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线的方程为22(1)y x -=-+,即20x y +=,故D 正确;故选ABD.2.已知00ab bc <,<,则直线0ax by c通过( ) 象限A .第一、二、三B .第一、二、四C .第一、三、四D .第二、三、四3.直线134x y+=的一般式方程为 . 4.若直线()()22224450-+-+=a a x a y a 的倾斜角是4π,则实数a 是_______________. 答案:1.ABD 2.A 3.43120x y +-= 4.23-【设计意图】通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。
直线的一般式方程要点一、直线方程的一般式关于x和y的一次方程都表示一条直线.我们把方程写为Ax+By+C=0,这个方程(其中A、B不全为零)叫做直线方程的一般式.注意:1.A、B不全为零才能表示一条直线,若A、B全为零则不能表示一条直线.当B≠0时,方程③可变形为A Cy xB B=--,它表示过点0,CB⎛⎫-⎪⎝⎭,斜率为AB-的直线.当B=0,A≠0时,方程③可变形为Ax+C=0,即CxA=-,它表示一条与x轴垂直的直线.由上可知,关于x、y的二元一次方程,它都表示一条直线.2.在平面直角坐标系中,一个关于x、y的二元一次方程对应着唯一的一条直线,反过来,一条直线可以对应着无数个关于x、y的一次方程(如斜率为2,在y轴上的截距为1的直线,其方程可以是2x―y+1=0,也可以是1122x y-+=,还可以是4x―2y+2=0等.)要点二、直线方程的不同形式间的关系注意:在直线方程的各种形式中,点斜式与斜截式是两种常用的直线方程形式,要注意在这两种形式中都要求直线存在斜率,两点式是点斜式的特例,其限制条件更多(x1≠x2,y1≠y2),应用时若采用(y2―y1)(x―x1)―(x2―x1)(y―y1)=0的形式,即可消除局限性.截距式是两点式的特例,在使用截距式时,首先要判断是否满足“直线在两坐标轴上的截距存在且不为零”这一条件.直线方程的一般式包含了平面上的所有直线形式.一般式常化为斜截式与截距式.若一般式化为点斜式,两点式,由于取点不同,得到的方程也不同.要点三、直线方程的综合应用1.已知所求曲线是直线时,用待定系数法求.2.根据题目所给条件,选择适当的直线方程的形式,求出直线方程.对于两直线的平行与垂直,直线方程的形式不同,考虑的方向也不同.(1)从斜截式考虑已知直线111:b x k y l +=,222:b x k y l +=,12121212//()l l k k b b αα⇒=⇒=≠;12121211221tan cot 12l l k k k k παααα⊥⇒-=⇒=-⇒=-⇒=- 于是与直线y kx b =+平行的直线可以设为1y kx b =+;垂直的直线可以设为21y x b k=-+. (2)从一般式考虑:11112222:0,:0l A x B y C l A x B y C ++=++=1212120l l A A B B ⊥⇔+=121221//0l l A B A B ⇔-=且12210A C A C -≠或12210B C B C -≠,记忆式(111222A B C A B C =≠) 1l 与2l 重合,12210A B A B -=,12210A C A C -=,12210B C B C -=于是与直线0Ax By C ++=平行的直线可以设为0Ax By D ++=;垂直的直线可以设为0Bx Ay D -+=.类型一:直线的一般式方程例1.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程.(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 轴上的截距分别是32,―3; (4)经过两点P 1(3,―2),P 2(5,―4).【变式1】已知直线l 经过点(3,1)B -,且倾斜角是30︒,求直线的点斜式方程和一般式方程.例2.ABC ∆的一个顶点为(1,4)A --,B ∠、C ∠ 的平分线在直线10y +=和10x y ++=上,求直线BC 的方程.例3.求与直线3x+4y+1=0平行且过点(1,2)的直线l 的方程.【变式1】已知直线1l :3mx+8y+3m-10=0 和 2l :x+6my-4=0 .问 m 为何值时:(1)1l 与2l 平行(2)1l 与2l 垂直.【变式2】 求经过点A (2,1),且与直线2x+y ―10=0垂直的直线l 的方程.例4.已知直线l 的倾斜角的正弦值为35,且它与坐标轴围成的三角形的面积为6,求直线l 的方程.【总结升华】(1)本例中,由于已知直线的倾斜角(与斜率有关)及直线与坐标轴围成的三角形的面积(与截距有关),因而可选择斜截式直线方程,也可选用截距式直线方程,故有“题目决定解法”之说.(2)在求直线方程时,要恰当地选择方程的形式,每种形式都具有特定的结论,所以根据已知条件恰当地选择方程的类型往往有助于问题的解决.例如:已知一点的坐标,求过这点的直线方程,通常选用点斜式,再由其他条件确定该直线在y 轴上的截距;已知截距或两点,选择截距式或两点式.在求直线方程的过程中,确定的类型后,一般采用待定系数法求解,但要注意对特殊情况的讨论,以免遗漏.【变式1】如下图,射线OA 、OB 分别与x 轴正半轴成45°、30°.过点P (1,0)作直线AB 分别交OA 、OB 于点A 、B .当AB 的中点C 恰好落在直线12y x =上时,求直线AB 的方程.例5.过点P(2,1)作直线l 与x 轴、y 轴正半轴交于A 、B 两点,求△AOB 面积的最小值及此时直线l 的方程【变式1】已知a ∈(0,2),直线l 1:ax ―2y ―2a+4=0和直线l 2:2x+a 2y ―2a 2―y ―2=0与坐标轴围成一个四边形,要使此四边形面积最小,求a 的值.类型三:直线方程的实际应用例6.一条光线从点(3,2)A 出发,经x 轴反射,通过点(1,6)B -,求入射光线和反射光线所在直线的方程.【思路点拨】利用对称的知识来求解。
高二数学:直线的方程以及平行、垂直、到角公式的应用一、教学要求:1、通过本内容的学习,充分理解直线的方程与方程的直线的关系,加深对几何问题坐标化的理解.2、研究直线方程的五种形式及相关公式,注意直线方程的五种形式中除一般形式外,均有不能表示的直线,否则可能丢解.3、理解直线方程的常数参数的几何意义.4、两直线平行垂直的判定与应用5、到角与夹角公式二、重难点分析:(一)直线方程五种形式及限制条件名称方程常数的几何意义不能表示的直线点斜式y-y1=k(x-x1) (x1,y1)为直线上的一定点,k为直线的斜率x=x1斜截式y=kx+b k为直线的斜率,b为直线在y轴上的截距x=x1两点式(x1,y1),(x2,y2)是直线上的两定点x=x1y=y1截距式a是直线在x轴上的截距,b是直线在y轴上的截距与x轴、y轴垂直的直线和过原点的直线一般式Ax+by+c=0(A2+B2≠0)A、B、C为系数无说明:点斜式处于中枢位置,是最基本的形式,也是推导其它形式的基础。
对其它形式要牢记它的适用范围,有哪些不能表示的直线,并且能灵活地互化。
一般式是对各种具体形式的概括,因此理论上很重要。
(二)方程的推导1.点斜式注意:(1)点斜式是最基本的形式,也是推导其它形式的基础。
它的推导是直接法求曲线的方程的典型应用,在推导过程中把握以下几点:[1]直线的定义:过定点且保持运动方向不变的点集。
[2]通过斜率公式将结合条件坐标化:[3]由斜率公式的限制条件,导致对x≠xl和x=x1的分类讨论;[4]能合并的尽量合并。
(2)通过点斜式的推导,进一步熟悉求曲线方程的方法,加深对曲线的方程的理解,注意体会变形中如何保证等价性。
(3)写直线方程时保证[1]x,y∈R;[2]等价变形,结果会不会缩小或扩大曲线,满足曲线的方程定义的两条。
(4)在具体求解问题时,点斜式不能表示的直线需单独进行讨论。
容易丢解。
2. 斜截式若直线L的斜率为k,在y轴上的截距为b,则直线L过点(0,b),由点斜式方程知,直线L的方程为y-b=kx即y=kx+b.注:截距是数量值,而不是长度值。
空间直线点向式方程和一般方程的相互转化数学中,空间直线的表示方式有很多种,其中最常见的有直线的向式方程和一般方程。
这两种方程之间的相互转化在数学中有着广泛的应用。
本文将从向式方程和一般方程的基本概念、转化方法等方面进行介绍。
一、向式方程的基本概念向式方程是指通过直线上一点和直线的方向向量,来表示直线的方程。
具体来说,若直线L上有点P(x0,y0,z0),且直线的方向向量为a(a1,a2,a3),则直线的向式方程可以表示为:(x-x0)/a1 = (y-y0)/a2 = (z-z0)/a3其中,x、y、z分别表示直线上任意一点的坐标。
二、一般方程的基本概念一般方程是指通过直线上两个不同的点来表示直线的方程。
具体来说,若直线L上有两点P1(x1,y1,z1)和P2(x2,y2,z2),则直线的一般方程可以表示为:(x-x1)/(x2-x1) = (y-y1)/(y2-y1) = (z-z1)/(z2-z1)其中,x、y、z分别表示直线上任意一点的坐标。
三、向式方程和一般方程的相互转化在数学中,向式方程和一般方程是可以相互转化的。
具体来说,有以下两种转化方式:1. 从向式方程转化为一般方程若已知直线L的向式方程为:(x-x0)/a1 = (y-y0)/a2 = (z-z0)/a3我们可以通过以下步骤将其转化为一般方程:(1)将向量a化为平面上的两个向量b和c。
具体来说,我们可以任意选取两个向量b和c,使它们与向量a不共线,然后使用向量叉积的方法求出向量n=b×c(其中×表示向量叉积)。
向量n垂直于平面,而既过点P且平行于向量a的直线L,则与平面到点P的垂线n相交于点Q,可以把向量PQ看成是平面上的向量,其分别在b、c上的投影值分别为t和s(t和s为实数)。
因此,我们可以得到以下向量表示:PQ = tb+sc(2)将向量表示化为坐标表示,具体来说,我们可以将向量b、c和n 分别表示为坐标向量:b = (x1,y1,z1)c = (x2,y2,z2) n = (a1,a2,a3)则有:PQ = tb+sc = (x-x0,y-y0,z-z0)因此,我们可以得到以下解方程组的方法:(x-x0)/a1 = (y-y0)/a2 = (z-z0)/a3(x-x1)/(x2-x1) = (y-y1)/(y2-y1) = (z-z1)/(z2-z1)2. 从一般方程转化为向式方程若已知直线L的一般方程为:(x-x1)/(x2-x1) = (y-y1)/(y2-y1) = (z-z1)/(z2-z1)我们可以通过以下步骤将其转化为向式方程:(1)选取一点P(x0,y0,z0)在直线上,我们假设刚刚选取的点为P(x0,y0,z0)。
高二上册数学直线知识点数学直线是高中数学内容中的重要部分,它是几何学和代数学的基础,也是很多实际问题的数学模型。
本文将介绍高二上册数学直线的基本概念、性质以及相关定理,帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
一、直线的定义直线是由无数个点连成的轨迹,它没有宽度和长度,可以延伸到无穷远。
在坐标平面上,直线可以用一元一次方程来表示,例如y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线与y轴的截距。
二、直线的性质1. 直线上的任意两点可以唯一确定一条直线。
2. 直线的长度是无穷大,无法进行比较大小。
3. 直线可以平移、旋转和镜像,仍保持直线的性质不变。
三、直线的斜率和截距1. 斜率:直线的斜率表示了直线的倾斜程度,可以用斜率公式计算得出。
斜率的定义为直线上任意两点的纵坐标差与横坐标差的比值,即k = (y2 - y1) / (x2 - x1),其中(x1, y1)和(x2, y2)为直线上任意两点的坐标。
2. 截距:直线与y轴的交点称为截距,可以用截距公式计算得出。
截距的定义为直线与y轴交点的纵坐标,即b = y - kx,其中(x, y)为直线上任意一点的坐标。
四、直线的方程表示1. 一般式方程:一般式方程表示为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为实数且不全为零,A和B为直线的系数,C为常数项。
2. 点斜式方程:点斜式方程表示为y - y1 = k(x - x1),其中(x1, y1)为直线上一点的坐标,k为直线的斜率。
3. 截距式方程:截距式方程表示为y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线的截距。
五、直线的性质和定理1. 平行和垂直关系:两条直线平行的条件是它们的斜率相等,两条直线垂直的条件是它们的斜率的乘积为-1。
2. 直线的倾斜角:直线的倾斜角是直线与正方向x轴之间的夹角,可以用斜率公式计算得出。
3. 直线的点到直线的距离:点到直线的距离可以用点到直线的公式计算得出。
4. 直线的截距定理:如果一条直线与坐标轴的两个交点坐标分别为(x1, 0)和(0, y1),则直线的截距为b = -x1 / y1。
第10讲直线的方程直线方程的五种形式名称方程常数的几何意义不能表示的直线点斜式y- =k(x- ) (x1,y1)为直线上的一定点,k为直线的斜率x=x1斜截式y=kx+b 为直线的斜率,为直线在y轴上的截距x=x1两点式(x1,y1),(x2,y2)是直线上的两点x=x1y=y1截距式a是直线在轴上的截距,b是直线在轴上的截距与x轴、y轴垂直的直线和过原点的直线一般式Ax+by+c=0(A2+B2 0)A、B、C为系数无两条直线的位置关系及到角、夹角公式1. 平行(1)l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2时,斜率不存在很容易判断两条直线是否平行;(2)l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0时,2.垂直(1)l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2时,(2)l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C=0时,在具体问题中,可将与Ax+By+C=0平行的直线设为Ax+By+m=0,垂直的直线设为Bx-Ay+m=03. 到角、夹角的概念与公式:(1)到角:设l1、l2的斜率分别是k1、k2,l1到l2的角θ,则注意:①到角的概念:l1按逆时针方向→l2,第一次重合(最小正角)②θ的范围:0°<θ<180°;(2)l1与l2的夹角θ:规定形成角中不大于90°的角叫两条直线的夹角。
注意:l1与l2相交不垂直时是锐角,0°<θ<90°,l1与l2相交垂直时:θ=90°;所以θ的范围;0°<θ≤90°;夹角公式:(3)使用范围:到角和夹角均不等于90°不适于使用公式的情形,常用数形结合解决。
如l1:x=3与l2:y=2x+6的夹角:画图:直线系方程1.定义:具有某种共同性质的所有直线的 .它的方程叫直线系方程。
2.直线系方程的种类:(1)与直线L:Ax+By+C=0平行的直线系方程为:x+ y+m=0 (其中m≠C,m为待定系数);(2)与直线L:Ax+By+C=0垂直的直线系方程为:X y+m=0 (m为待定系数).(3)过定点P(x0,y0)的直线系方程为:A(x-x0)+B(y-y0)=0(4)若直线L1:A1x+B1y+C1=0与直线L2:A2x+B2y+C2=0相交,交点为P(x0,y0),则过两直线的交点的直线系方程为:m(A1x+B1y+C1)+n(A2x+B2y+C2)=0(1),其中m、n为待定系数.1.灵活应用直线方程的五种形式;2.根据直线位置关系求夹角及解析式;3.熟练应用直线系方程。