直线的一般式方程(附答案) 联系客服

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直线的一般式方程

[学习目标] 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.

知识点 直线的一般式方程

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的二元一次方程;任何关于x,y的二元一次方程都表示一条直线.方程Ax+By+C=0(其中A、B不同时为0)叫做直线方程的一般式.

AC2.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B=0时,

BBCCC在x轴上的截距为-;当AB≠0时,在两轴上的截距分别为-,-. AAB3.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. 思考 (1)当A,B同时为零时,方程Ax+By+C=0表示什么? (2)任何一条直线的一般式方程都能与其他四种形式互化吗?

答 (1)当C=0时,方程对任意的x,y都成立,故方程表示整个坐标平面; 当C≠0时,方程无解,方程不表示任何图象.

故方程Ax+By+C=0,不一定代表直线,只有当A,B不同时为零时,即A2+B2≠0时才代表直线.

(2)不是.当一般式方程中的B=0时,直线的斜率不存在,不能化成其他形式;当C=0时,直线过原点,不能化为截距式.但其他四种形式都可以化为一般式.

题型一 直线的一般形式与其他形式的转化

4

例1 (1)下列直线中,斜率为-,且不经过第一象限的是( )

3A.3x+4y+7=0

B.4x+3y+7=0

C.4x+3y-42=0 D.3x+4y-42=0

(2)直线3x-5y+9=0在x轴上的截距等于( ) 9

A.3 B.-5 C. D.-33

5答案 (1)B (2)D

4

解析 (1)将一般式化为斜截式,斜率为-的有:B、C两项.

34

又y=-x+14过点(0,14)即直线过第一象限,

3所以只有B项正确. (2)令y=0则x=-33.

跟踪训练1 一条直线经过点A(-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求此直线方程.

xy

解 设所求直线方程为+=1,

ab22

∵点A(-2,2)在直线上,∴-+=1.①

ab又∵直线与坐标轴围成的三角形面积为1, 1∴|a|·|b|=1.② 2

?a-b=1,?a-b=-1,??

由①②可得?或?

??ab=2,ab=-2.?????a=2,?a=-1,?解得或?第二个方程组无解. ?b=1,???b=-2.

xyxy

故所求直线方程为+=1或+=1,

21-1-2即x+2y-2=0或2x+y+2=0.

题型二 直线方程的应用

例2 已知直线l的方程为3x+4y-12=0,求满足下列条件的直线l′的方程: (1)过点(-1,3),且与l平行; (2)过点(-1,3),且与l垂直.

3

解 方法一 l的方程可化为y=-x+3,

43

∴l的斜率为-. 4

3

(1)∵l′与l平行,∴l′的斜率为-.

4又∵l′过点(-1,3),

3

由点斜式知方程为y-3=-(x+1),

4即3x+4y-9=0.

4

(2)∵l′与l垂直,∴l′的斜率为,又l′过点(-1,3),

34

由点斜式可得方程为y-3=(x+1),

3即4x-3y+13=0.

方法二 (1)由l′与l平行,可设l′的方程为3x+4y+m=0.将点(-1,3)代入上式得m=-9.

∴所求直线的方程为3x+4y-9=0.

(2)由l′与l垂直,可设l′的方程为4x-3y+n=0. 将(-1,3)代入上式得n=13. ∴所求直线的方程为4x-3y+13=0.

跟踪训练2 a为何值时,直线(a-1)x-2y+4=0与x-ay-1=0. (1)平行;(2)垂直.

解 当a=0或1时,两直线既不平行,也不垂直;

-1+a

当a≠0且a≠1时,直线(a-1)x-2y+4=0的斜率为k1=,b1=2;

211

直线x-ay-1=0的斜率为k2=,b2=-. aa(1)当两直线平行时,由k1=k2,b1≠b2, 1-1+a1

得=,a≠-, a22解得a=-1或a=2.

所以当a=-1或2时,两直线平行. (2)当两直线垂直时,由k1·k2=-1, 1?-1+a?1即·=-1,解得a=. a231

所以当a=时,两直线垂直.

3

题型三 由含参一般式方程求参数的值或取值范围

例3 (1)若方程(m2+5m+6)x+(m2+3m)y+1=0表示一条直线,则实数m满足______. (2)当实数m为何值时,直线(2m2+m-3)x+(m2-m)y=4m-1.

①倾斜角为45°;②在x轴上的截距为1. (1)答案 m≠-3

解析 若方程不能表示直线,则m2+5m+6=0且m2+3m=0.

2

??m+5m+6=0,

解方程组?2得m=-3,

?m+3m=0,?

所以m≠-3时,方程表示一条直线. (2)解 ①因为已知直线的倾斜角为45°, 所以此直线的斜率是1, 2m2+m-3

所以-=1,

m2-m

2??m-m≠0,所以?2 2

?2m+m-3=-?m-m?,?

??m≠0且m≠1,解得?所以m=-1.

??m=-1或m=1.

②因为已知直线在x轴上的截距为1, 4m-1令y=0得x=2,

2m+m-34m-1

所以2=1,

2m+m-3

2??2m+m-3≠0,所以? 2

?4m-1=2m+m-3,?

?m≠1且m≠-2,解得?1

m=-或m=2.?2

1

所以m=-或m=2.

2

3

跟踪训练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l不经过第二象限,求a的取值范围. 13

x-?, (1)证明 直线方程变形为y-=a?5?5?13?它表示经过点A??5,5?,斜率为a的直线. 13?∵点A??5,5?在第一象限,