资源简介 2.2.3 直线的一般式方程[学习目标] 1.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的一般式.(逻辑推理、数学抽象)2.会进行直线方程的五种形式之间的转化.(数学运算、逻辑推理)探究1 直线的一般式方程问题1 y=x+2是二元一次方程吗?方程5x+2y-7=0可以表示一条直线吗? [新知生成]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.[典例讲评] 【链接教材P65例5】1.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式:(1)斜率是,且经过点A(5,3);(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1.[尝试解答] 在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定的条件选用四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.[学以致用] 1.若直线的截距式方程=1化为斜截式方程为y=-2x+b,化为一般式方程为bx+ay-8=0(a>0),则a+b=( )A.-2 B.2C.6 D.8探究2 利用一般式研究直线的平行与垂直问题2 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.若B1,B2≠0,则由l1∥l2,l1⊥l2可得什么结论? [新知生成]已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0).(1)l1∥l2 A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.(2)l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.[典例讲评] 2.(1)若直线(3-m)x+(2m-1)y+7=0与直线(1-2m)x+(m+5)y-6=0互相垂直,则m的值为( )A.-1 B.1或-C.-1或 D.1(2)已知直线ax+2y+6=0与直线x+(a-1)y+a2-1=0互相平行,则实数a的值为( )A.-2 B.2或-1C.2 D.-1(3)过点(1,6),且平行于直线x-2y=0的直线方程是( )A.2x+y-8=0 B.2x-y-8=0C.x-2y+11=0 D.x+2y+11=0 1.判定直线平行、垂直的两种方法(1)化成斜截式方程看斜率和截距的关系,但要注意k=0和k不存在的情况.(2)化成一般式方程,用充要条件判断.2.与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C);与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0.[学以致用] 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.[尝试解答] 探究3 直线的一般式方程的应用[典例讲评] 【链接教材P66例6】3.(源自北师大版教材)已知直线l的方程为mx+(m-1)y+1=0,m∈R.(1)若直线l在x轴上的截距为-2,求m的值;(2)若直线l与y轴垂直,求m的值;(3)若直线l的倾斜角为,求m的值.[尝试解答] [母题探究] 本例条件不变,求证:不论m为何值,直线l总经过第二象限. 含参直线方程的研究策略(1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不同时为0.(2)令x=0可得在y轴上的截距,且x的系数不为0;令y=0可得在x轴上的截距,且y的系数不为0.若确定直线斜率存在,则可将一般式化为斜截式.[学以致用] 3.直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.[尝试解答] 1.已知直线l过点A(3,4),且倾斜角为,则直线l的一般式方程为( )A.x-y-4-3=0B.x+y-4-3=0C.x-y-4-3=0D.x+y-4-3=02.已知直线l1:x+ay-a=0和直线l2:ax-(2a-3)y-1=0,若l1⊥l2,则a的值为( )A.2 B.-3C.0或2 D.1或-3=-2a2+4a=0,3.已知直线l过点(0,3),且与直线x-y-1=0平行,则l的方程是( )A.x+y-2=0 B.x-y+2=0C.x+y-3=0 D.x-y+3=04.(教材P66例6改编)把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式为y=x+b,化为截距式为=1,则a+b=________.1.知识链:2.方法链:分类讨论、化归转化.3.警示牌:把直线的一般式方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)化为斜截式方程y=-x-时,容易忽视B≠0.21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(十六)1.C [直线斜率k=-,所以倾斜角为150°.故选C.]2.C [因为直线x+ay-3=0与直线ax+(a-3)y+3=0垂直,则a·1+(a-3)·a=0,解得a=0或a=2.故选C.]3.BCD [对于A,由题设,l的方程为y-3=2(x+2),即2x-y+7=0,故A错误;对于B,由题设,直线斜率k=,则y-3=-(x+2),即x+2y-4=0,故B正确;对于C,由题设,直线斜率k==-3,则y-3=-3(x+2),即3x+y+3=0,故C正确;对于D,由题设,令直线l为x+y+m=0(m≠0),将(-2,3)代入得-2+3+m=0 m=-1,所以l的方程为x+y-1=0,故D正确.故选BCD.]4.C [因为l1∥l2,所以≠ n=4,又l1⊥l3,所以2×m+2×6=0 m=-6,所以m+n=-2.故选C.]5.AB [对于A,直线l1:mx+y+m-1=0,直线l2:4x+my+3m-4=0,l1⊥l2,∴m×4+1×m=0,解得m=0,故A正确;对于B,当m=0时,直线l1:y-1=0,∴n=(1,0)是直线l1的一个方向向量,故B正确;对于C,当m=0时,l1:y-1=0,l2:x-1=0,l1,l2不平行,∴m≠0,由l1∥l2,得,∴-m=-,∴m=2或m=-2,当m=2时,l1:2x+y+1=0,l2:4x+2y+2=0,两直线重合,当m=-2时,l1:2x-y+3=0,l2:2x-y-5=0,即l1∥l2,符合题意,∴m=-2,故C错误;对于D,直线l2在两坐标轴上的截距相等,可知m≠0,对于4x+my+3m-4=0,令x=0,得y=,令y=0,得x=,则,解得m=4或m=,故D错误.故选AB.]6.{m|m≠1} [令解得m=1,方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-m+1=0表示一条直线,可得m≠1.所以m的取值范围为{m|m≠1}.]7.x-3y+24=0 [直线2x-3y+12=0的斜率为,在y轴上截距为4.根据题意,直线l的斜率为,在y轴上截距为8,所以直线l的方程为y=x+8,即x-3y+24=0.]8.x+2y+4=0 [直线2x-y-2=0与y轴的交点为A(0,-2),由题意得所求直线过点A且斜率为-,所以所求直线的方程为y+2=-x,即x+2y+4=0.]9.解:(1)因为B1(0,1)是边AB的中点,A(1,-1),所以B(-1,3),因为C(3,0),所以直线BC的斜率kBC=,所以BC所在直线的方程为y=-(x-3),即3x+4y-9=0.(2)因为AD是BC边上的高,则kBCkAD=-1,所以kAD=,因此高AD所在直线的方程为y+1=(x-1),即4x-3y-7=0.(3)因为直线过点C且与直线AB平行,则其斜率k=kAB==-2,所以其方程为y=-2(x-3),所以过点C且与直线AB平行的直线方程为2x+y-6=0.10.ABD [对于A,由l1:mx-y-3=0,得y=mx-3,令x=0,所以直线l1恒过点(0,-3),故A正确;对于B,当m=0时,直线l2的斜率不存在,即倾斜角为90°,故B正确;对于C,当l1∥l2时,解得m=2,故C错误;对于D,当m=0时,l1:y=-3,l2:x=-,此时l1⊥l2,故D正确.故选ABD.]11.AC [对于A,当k=0时,直线l2的方程为x=0,其倾斜角为90°,故A错误;对于B,直线l2:(k+1)x+ky+k=0(k∈R),即k(x+y+1)+x=0过定点(0,-1),而定点在直线l1上,故B正确;对于C,当k=-时,直线l2的方程为=0,即x-y-1=0,l1与l2重合,故C错误;对于D,若两直线垂直,则1·(k+1)+(-1)·k=0,方程无解,故对任意的k,l1与l2都不垂直,故D正确.故选AC.]12.B [由△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),C(3,3)知,△ABC重心为,即(1,1),又△ABC为直角三角形,所以外心为斜边AC中点,即,所以可得△ABC的欧拉线方程为,即x+2y-3=0,因为ax+(a2-3)y-9=0与x+2y-3=0平行,所以≠,解得a=-1.故选B.]13.8 [点A在直线mx+ny+1=0上,则2m+n=1,所以(2m+n)=4+≥4+4=8,当且仅当n=2m,即n=,m=时,等号成立,即的最小值为8.]14.解:(1)证明:直线l的方程可化为y-1=k(x+2),由点斜式方程可知,直线l过定点(-2,1).(2)由方程知,当k≠0时,直线在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,要使直线不经过第四象限,则必须有解得k>0;当k=0时,直线为y=1,符合题意,故k的取值范围是[0,+∞).(3)由题意可知k≠0,再由l的方程,得A,B(0,1+2k).依题意得解得k>0.∵S=|OA|·|OB|=·|1+2k|=·≥×(2×2+4)=4,当且仅当4k=,即k=时取等号,∴Smin=4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.15.解:设AB,AC边上的中线分别为CD,BE,其中D,E分别为AB,AC的中点,∵点B在中线y-1=0上,∴设点B坐标为(x,1).又∵点A坐标为(1,3),D为AB的中点,∴由中点坐标公式得点D坐标为.又∵点D在中线x-2y+1=0上,∴-2×2+1=0,解得x=5,∴点B坐标为(5,1).同理可求出点C的坐标是(-3,-1).故可求出△ABC三边AB,BC,AC所在直线的方程分别为x+2y-7=0,x-4y-1=0和x-y+2=0.21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(十六) 直线的一般式方程说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共107分一、选择题1.在平面直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是( )A.30° B.60°C.150° D.120°2.若直线ax+(a-3)y+3=0与直线x+ay-3=0垂直,则a的值是( )A.2 B.0C.0或2 D.2或-23.(多选)已知直线l过点(-2,3),则下列说法中正确的是( )A.若直线l的斜率为2,则l的方程为2x+y+1=0B.若直线l在y轴上的截距为2,则l的方程为x+2y-4=0C.若直线l的一个方向向量为(1,-3),则l的方程为3x+y+3=0D.若直线l与直线x+y=0平行,则l的方程为x+y-1=04.已知直线l1:2x+2y-5=0,l2:4x+ny+1=0,l3:mx+6y-5=0,若l1∥l2且l1⊥l3,则m+n的值为( )A.-10 B.10C.-2 D.25.(多选)已知直线l1:mx+y+m-1=0,直线l2:4x+my+3m-4=0,下列命题中正确的是( )A.若l1⊥l2,则m=0B.当m=0时,n=(1,0)是直线l1的一个方向向量C.若l1∥l2,则m=2或m=-2D.若直线l2在两坐标轴上的截距相等,则实数m=4二、填空题6.若方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-m+1=0表示一条直线,则m的取值范围是 ________.7.已知直线l的斜率是直线2x-3y+12=0的斜率的,l在y轴上的截距是直线2x-3y+12=0在y轴上的截距的2倍,则直线l的方程为________.8.直线2x-y-2=0绕它与y轴的交点A按逆时针方向旋转90°所得的直线方程是________.三、解答题9.已知△ABC的两顶点坐标为A(1,-1),C(3,0),B1(0,1)是边AB的中点,AD是BC边上的高.(1)求BC所在直线的方程;(2)求高AD所在直线的方程;(3)求过点C且与直线AB平行的直线方程.10.(多选)已知直线l1:mx-y-3=0,直线l2:4x-my+6=0,则下列命题正确的有( )A.直线l1恒过点(0,-3)B.存在m使得直线l2的倾斜角为90°C.若l1∥l2,则m=2或m=-2D.存在实数m使得l1⊥l211.(多选)已知直线l1:x-y-1=0,动直线l2:(k+1)x+ky+k=0(k∈R),则下列结论错误的是( )A.不存在k,使得l2的倾斜角为90°B.对任意的k,l1与l2都有公共点C.对任意的k,l1与l2都不重合D.对任意的k,l1与l2都不垂直12.瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),C(3,3),若直线l:ax+(a2-3)y-9=0与△ABC的欧拉线平行,则实数a的值为( )A.-2 B.-1C.-1或3 D.313.若点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,其中m,n均大于0,则的最小值为________.14.已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值并求此时直线l的方程.15.已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),AB,AC边上的中线所在直线的方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.21世纪教育网(www.21cnjy.com)2.2.3 直线的一般式方程[学习目标] 1.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的一般式.(逻辑推理、数学抽象)2.会进行直线方程的五种形式之间的转化.(数学运算、逻辑推理)[教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况问题1.直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程分别有什么特点?它们的方程能否化简为统一的形式?问题2.Ax+By+C=0表示直线的条件是什么?问题3.如何把直线的一般式化为斜截式?探究1 直线的一般式方程问题1 y=x+2是二元一次方程吗?方程5x+2y-7=0可以表示一条直线吗?[提示] y=x+2可以化成x-y+2=0的形式,是二元一次方程.5x+2y-7=0可以化为y=-x+的形式,可以表示一条直线.[新知生成]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.【教用·微提醒】 (1)直线的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.(2)直线方程Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的系数A,B,C对直线位置的影响①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交.②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直.③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直.④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合.⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合.[典例讲评] 【链接教材P65例5】1.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式:(1)斜率是,且经过点A(5,3);(2)经过A(-1,5),B(2,-1)两点;(3)在x轴、y轴上的截距分别为-3,-1.[解] (1)由点斜式,得直线方程为y-3=(x-5),即x-y-5+3=0.(2)由两点式,得直线方程为=,即2x+y-3=0.(3)由截距式,得直线方程为=1,即x+3y+3=0.【教材原题·P65例5】例5 已知直线经过点A(6,-4),斜率为-,求直线的点斜式和一般式方程.[解] 经过点A(6,-4),斜率为-的直线的点斜式方程是y+4=-(x-6),化为一般式,得4x+3y-12=0. 在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定的条件选用四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.[学以致用] 1.若直线的截距式方程=1化为斜截式方程为y=-2x+b,化为一般式方程为bx+ay-8=0(a>0),则a+b=( )A.-2 B.2C.6 D.8C [∵截距式=1化为一般式为bx+ay-ab=0,化为斜截式为y=-x+b,∴由已知得解得或∵a>0,∴a=2,b=4,a+b=6.故选C.]探究2 利用一般式研究直线的平行与垂直问题2 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.若B1,B2≠0,则由l1∥l2,l1⊥l2可得什么结论?[提示] l1∥l2 =且≠,即A1B2=A2B1且B1C2≠B2C1.l1⊥l2 =-1,即A1A2+B1B2=0.[新知生成]已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0).(1)l1∥l2 A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.(2)l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.【教用·微提醒】 (1)A1B2-A2B1=0表示斜率相等或都不存在,B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0)表示截距不同,排除重合的情况.(2)A1A2+B1B2=0既包含斜率之积为-1的垂直,又包含一个斜率为0,一个不存在的垂直.[典例讲评] 2.(1)若直线(3-m)x+(2m-1)y+7=0与直线(1-2m)x+(m+5)y-6=0互相垂直,则m的值为( )A.-1 B.1或-C.-1或 D.1(2)已知直线ax+2y+6=0与直线x+(a-1)y+a2-1=0互相平行,则实数a的值为( )A.-2 B.2或-1C.2 D.-1(3)过点(1,6),且平行于直线x-2y=0的直线方程是( )A.2x+y-8=0 B.2x-y-8=0C.x-2y+11=0 D.x+2y+11=0(1)C (2)D (3)C [(1)由题设(3-m)(1-2m)+(2m-1)(m+5)=0,整理得(m+1)(2m-1)=0,∴m=-1或m=.故选C.(2)∵直线ax+2y+6=0与直线x+(a-1)y+a2-1=0互相平行,∴a(a-1)=2×1,即a2-a-2=0,解得a=2或a=-1,当a=2时,两直线重合,不符合题意,当a=-1时,两直线不重合,符合题意,故实数a的值为-1.故选D.(3)与直线x-2y=0平行的直线可设为x-2y+C=0,将点(1,6)代入x-2y+C=0可得C=11,故直线方程为x-2y+11=0.故选C.] 1.判定直线平行、垂直的两种方法(1)化成斜截式方程看斜率和截距的关系,但要注意k=0和k不存在的情况.(2)化成一般式方程,用充要条件判断.2.与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C);与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0.[学以致用] 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.[解] 法一:l的方程可化为y=-x+3,∴l的斜率为-.(1)∵l′与l平行,∴l′的斜率为-.又∵l′过点(-1,3),由点斜式知方程为y-3=-(x+1),即3x+4y-9=0.(2)∵l′与l垂直,∴l′的斜率为,又l′过点(-1,3),由点斜式可得方程为y-3=(x+1),即4x-3y+13=0.法二:(1)由l′与l平行,可设l′的方程为3x+4y+m=0(m≠-12).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.探究3 直线的一般式方程的应用[典例讲评] 【链接教材P66例6】3.(源自北师大版教材)已知直线l的方程为mx+(m-1)y+1=0,m∈R.(1)若直线l在x轴上的截距为-2,求m的值;(2)若直线l与y轴垂直,求m的值;(3)若直线l的倾斜角为,求m的值.[解] (1)由已知,可得直线l与x轴交于点(-2,0),所以-2m+(m-1)·0+1=0,解得m=.故m的值为.(2)因为直线l与y轴垂直,所以直线l的斜率为0.所以直线l的方程可化为斜截式y=x-.由=0,可得m=0.故m的值为0.(3)由(2)可知直线l的斜率为,又倾斜角为,所以由斜率与倾斜角的关系可得=tan ,即=1.解得m=.故m的值为.[母题探究] 本例条件不变,求证:不论m为何值,直线l总经过第二象限.[证明] 直线l的方程整理为m(x+y)-y+1=0,因为m为任意实数,所以解得故直线l恒过定点(-1,1),又点(-1,1)在第二象限,故直线l总经过第二象限.【教材原题·P66例6】例6 把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式,求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形.[分析] 求直线l在x轴上的截距,即求直线l与x轴交点的横坐标,只要在直线l的方程中令y=0即可得x的值.[解] 把直线l的一般式方程化为斜截式y=x+3.因此,直线l的斜率k=,它在y轴上的截距是3.在直线l的方程x-2y+6=0中,令y=0,得x=-6,即直线l在x轴上的截距是-6.由上面可得直线l与x轴、y轴的交点分别为A(-6,0),B(0,3),过A,B两点作直线,就得直线l(图2.2-7). 含参直线方程的研究策略(1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不同时为0.(2)令x=0可得在y轴上的截距,且x的系数不为0;令y=0可得在x轴上的截距,且y的系数不为0.若确定直线斜率存在,则可将一般式化为斜截式.[学以致用] 3.直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.[解] (1)①当a=-1时,直线l的方程为y+3=0,显然不符合题意.②当a≠-1时,令x=0,则y=a-2,令y=0,则x=.∵l在两坐标轴上的截距相等,∴a-2=,解得a=2或a=0.综上,a的值为2或0.(2)直线l的方程可化为y=-(a+1)x+a-2,故要使l不经过第二象限,只需解得a≤-1.∴a的取值范围为(-∞,-1].1.已知直线l过点A(3,4),且倾斜角为,则直线l的一般式方程为( )A.x-y-4-3=0B.x+y-4-3=0C.x-y-4-3=0D.x+y-4-3=0B [因为直线l过点A(3,4),且倾斜角为,则直线l的方程为y-4=-(x-3),即x+y-4-3=0.故选B.]2.已知直线l1:x+ay-a=0和直线l2:ax-(2a-3)y-1=0,若l1⊥l2,则a的值为( )A.2 B.-3C.0或2 D.1或-3C [由l1⊥l2,得1·a+a·[-(2a-3)]=-2a2+4a=0,解得a=0或a=2.故选C.]3.已知直线l过点(0,3),且与直线x-y-1=0平行,则l的方程是( )A.x+y-2=0 B.x-y+2=0C.x+y-3=0 D.x-y+3=0D [设直线l的方程为x-y+c=0(c≠-1),由点(0,3)在直线x-y+c=0上,得0-3+c=0,解得c=3,因此直线l的方程为x-y+3=0.]4.(教材P66例6改编)把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式为y=x+b,化为截距式为=1,则a+b=________.-3 [因为把直线l的一般式方程化为斜截式为y=x+3,所以b=3.因为直线l的一般式方程化为截距式为=1,故a=-6.所以a+b=-3.]1.知识链:2.方法链:分类讨论、化归转化.3.警示牌:把直线的一般式方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)化为斜截式方程y=-x-时,容易忽视B≠0.回顾本节知识,自主完成以下问题:1.试写出直线的一般式方程.[提示] Ax+By+C=0(A,B不同时为0).2.在方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)中,A,B,C为何值时,方程表示的直线(1)平行于x轴?(2)与x轴重合?(3)平行于y轴?(4)与y轴重合?[提示] 当A=0时,方程变为y=-,当C≠0时,表示的直线平行于x轴,当C=0时,表示的直线与x轴重合;当B=0时,方程变为x=-,当C≠0时,表示的直线平行于y轴,当C=0时,表示的直线与y轴重合.3.如何根据直线的一般式方程求直线的斜率和直线在x轴、y轴上的截距?[提示] 法一:将直线方程化为斜截式和截距式,可求直线的斜率和在x轴、y轴上的截距.法二:斜率k=-,令x=0,可得直线在y轴上的截距,令y=0,可得直线在x轴上的截距.课时分层作业(十六) 直线的一般式方程一、选择题1.在平面直角坐标系中,直线x+y-3=0的倾斜角是( )A.30° B.60°C.150° D.120°C [直线斜率k=-,所以倾斜角为150°.故选C.]2.若直线ax+(a-3)y+3=0与直线x+ay-3=0垂直,则a的值是( )A.2 B.0C.0或2 D.2或-2C [因为直线x+ay-3=0与直线ax+(a-3)y+3=0垂直,则a·1+(a-3)·a=0,解得a=0或a=2.故选C.]3.(多选)已知直线l过点(-2,3),则下列说法中正确的是( )A.若直线l的斜率为2,则l的方程为2x+y+1=0B.若直线l在y轴上的截距为2,则l的方程为x+2y-4=0C.若直线l的一个方向向量为(1,-3),则l的方程为3x+y+3=0D.若直线l与直线x+y=0平行,则l的方程为x+y-1=0BCD [对于A,由题设,l的方程为y-3=2(x+2),即2x-y+7=0,故A错误;对于B,由题设,直线斜率k==-,则y-3=-(x+2),即x+2y-4=0,故B正确;对于C,由题设,直线斜率k==-3,则y-3=-3(x+2),即3x+y+3=0,故C正确;对于D,由题设,令直线l为x+y+m=0(m≠0),将(-2,3)代入得-2+3+m=0 m=-1,所以l的方程为x+y-1=0,故D正确.故选BCD.]4.已知直线l1:2x+2y-5=0,l2:4x+ny+1=0,l3:mx+6y-5=0,若l1∥l2且l1⊥l3,则m+n的值为( )A.-10 B.10C.-2 D.2C [因为l1∥l2,所以=≠ n=4,又l1⊥l3,所以2×m+2×6=0 m=-6,所以m+n=-2.故选C.]5.(多选)已知直线l1:mx+y+m-1=0,直线l2:4x+my+3m-4=0,下列命题中正确的是( )A.若l1⊥l2,则m=0B.当m=0时,n=(1,0)是直线l1的一个方向向量C.若l1∥l2,则m=2或m=-2D.若直线l2在两坐标轴上的截距相等,则实数m=4AB [对于A,直线l1:mx+y+m-1=0,直线l2:4x+my+3m-4=0,l1⊥l2,∴m×4+1×m=0,解得m=0,故A正确;对于B,当m=0时,直线l1:y-1=0,∴n=(1,0)是直线l1的一个方向向量,故B正确;对于C,当m=0时,l1:y-1=0,l2:x-1=0,l1,l2不平行,∴m≠0,由l1∥l2,得=,∴-m=-,∴m=2或m=-2,当m=2时,l1:2x+y+1=0,l2:4x+2y+2=0,两直线重合,当m=-2时,l1:2x-y+3=0,l2:2x-y-5=0,即l1∥l2,符合题意,∴m=-2,故C错误;对于D,直线l2在两坐标轴上的截距相等,可知m≠0,对于4x+my+3m-4=0,令x=0,得y=,令y=0,得x=,则=,解得m=4或m=,故D错误.故选AB.]二、填空题6.若方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-m+1=0表示一条直线,则m的取值范围是 ________.{m|m≠1} [令解得m=1,方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-m+1=0表示一条直线,可得m≠1.所以m的取值范围为{m|m≠1}.]7.已知直线l的斜率是直线2x-3y+12=0的斜率的,l在y轴上的截距是直线2x-3y+12=0在y轴上的截距的2倍,则直线l的方程为________.x-3y+24=0 [直线2x-3y+12=0的斜率为,在y轴上截距为4.根据题意,直线l的斜率为,在y轴上截距为8,所以直线l的方程为y=x+8,即x-3y+24=0.]8.直线2x-y-2=0绕它与y轴的交点A按逆时针方向旋转90°所得的直线方程是________.x+2y+4=0 [直线2x-y-2=0与y轴的交点为A(0,-2),由题意得所求直线过点A且斜率为-,所以所求直线的方程为y+2=-x,即x+2y+4=0.]三、解答题9.已知△ABC的两顶点坐标为A(1,-1),C(3,0),B1(0,1)是边AB的中点,AD是BC边上的高.(1)求BC所在直线的方程;(2)求高AD所在直线的方程;(3)求过点C且与直线AB平行的直线方程.[解] (1)因为B1(0,1)是边AB的中点,A(1,-1),所以B(-1,3),因为C(3,0),所以直线BC的斜率kBC==-,所以BC所在直线的方程为y=-(x-3),即3x+4y-9=0.(2)因为AD是BC边上的高,则kBCkAD=-1,所以kAD=,因此高AD所在直线的方程为y+1=(x-1),即4x-3y-7=0.(3)因为直线过点C且与直线AB平行,则其斜率k=kAB==-2,所以其方程为y=-2(x-3),所以过点C且与直线AB平行的直线方程为2x+y-6=0.10.(多选)已知直线l1:mx-y-3=0,直线l2:4x-my+6=0,则下列命题正确的有( )A.直线l1恒过点(0,-3)B.存在m使得直线l2的倾斜角为90°C.若l1∥l2,则m=2或m=-2D.存在实数m使得l1⊥l2ABD [对于A,由l1:mx-y-3=0,得y=mx-3,令x=0,所以直线l1恒过点(0,-3),故A正确;对于B,当m=0时,直线l2的斜率不存在,即倾斜角为90°,故B正确;对于C,当l1∥l2时,解得m=2,故C错误;对于D,当m=0时,l1:y=-3,l2:x=-,此时l1⊥l2,故D正确.故选ABD.]11.(多选)已知直线l1:x-y-1=0,动直线l2:(k+1)x+ky+k=0(k∈R),则下列结论错误的是( )A.不存在k,使得l2的倾斜角为90°B.对任意的k,l1与l2都有公共点C.对任意的k,l1与l2都不重合D.对任意的k,l1与l2都不垂直AC [对于A,当k=0时,直线l2的方程为x=0,其倾斜角为90°,故A错误;对于B,直线l2:(k+1)x+ky+k=0(k∈R),即k(x+y+1)+x=0过定点(0,-1),而定点在直线l1上,故B正确;对于C,当k=-时,直线l2的方程为x-y-=0,即x-y-1=0,l1与l2重合,故C错误;对于D,若两直线垂直,则1·(k+1)+(-1)·k=0,方程无解,故对任意的k,l1与l2都不垂直,故D正确.故选AC.]12.瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),C(3,3),若直线l:ax+(a2-3)y-9=0与△ABC的欧拉线平行,则实数a的值为( )A.-2 B.-1C.-1或3 D.3B [由△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),C(3,3)知,△ABC重心为,即(1,1),又△ABC为直角三角形,所以外心为斜边AC中点,即,所以可得△ABC的欧拉线方程为=,即x+2y-3=0,因为ax+(a2-3)y-9=0与x+2y-3=0平行,所以=≠,解得a=-1.故选B.]13.若点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,其中m,n均大于0,则的最小值为________.8 [点A在直线mx+ny+1=0上,则2m+n=1,所以=(2m+n)=4+≥4+4=8,当且仅当n=2m,即n=,m=时,等号成立,即的最小值为8.]14.已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值并求此时直线l的方程.[解] (1)证明:直线l的方程可化为y-1=k(x+2),由点斜式方程可知,直线l过定点(-2,1).(2)由方程知,当k≠0时,直线在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,要使直线不经过第四象限,则必须有解得k>0;当k=0时,直线为y=1,符合题意,故k的取值范围是[0,+∞).(3)由题意可知k≠0,再由l的方程,得A,B(0,1+2k).依题意得解得k>0.∵S=|OA|·|OB|=·|1+2k|==×(2×2+4)=4,当且仅当4k=,即k=时取等号,∴Smin=4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.15.已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),AB,AC边上的中线所在直线的方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.[解] 设AB,AC边上的中线分别为CD,BE,其中D,E分别为AB,AC的中点,∵点B在中线y-1=0上,∴设点B坐标为(x,1).又∵点A坐标为(1,3),D为AB的中点,∴由中点坐标公式得点D坐标为.又∵点D在中线x-2y+1=0上,∴-2×2+1=0,解得x=5,∴点B坐标为(5,1).同理可求出点C的坐标是(-3,-1).故可求出△ABC三边AB,BC,AC所在直线的方程分别为x+2y-7=0,x-4y-1=0和x-y+2=0.21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共70张PPT)第二章直线和圆的方程2.2 直线的方程2.2.3 直线的一般式方程[学习目标] 1.根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的一般式.(逻辑推理、数学抽象)2.会进行直线方程的五种形式之间的转化.(数学运算、逻辑推理)[教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况问题1.直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程分别有什么特点?它们的方程能否化简为统一的形式?问题2.Ax+By+C=0表示直线的条件是什么?问题3.如何把直线的一般式化为斜截式?探究建构 关键能力达成探究1 直线的一般式方程问题1 y=x+2是二元一次方程吗?方程5x+2y-7=0可以表示一条直线吗?[新知生成]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.Ax+By+C=0【教用·微提醒】 (1)直线的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.(2)直线方程Ax+By+C=0(A2+B2≠0)的系数A,B,C对直线位置的影响①当A≠0,B≠0时,直线与两条坐标轴都相交.②当A≠0,B=0,C≠0时,直线只与x轴相交,即直线与y轴平行,与x轴垂直.③当A=0,B≠0,C≠0时,直线只与y轴相交,即直线与x轴平行,与y轴垂直.④当A=0,B≠0,C=0时,直线与x轴重合.⑤当A≠0,B=0,C=0时,直线与y轴重合.反思领悟 在求直线方程时,设一般式方程有时并不简单,常用的还是根据给定的条件选用四种特殊形式之一求方程,然后转化为一般式.√探究2 利用一般式研究直线的平行与垂直问题2 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.若B1,B2≠0,则由l1∥l2,l1⊥l2可得什么结论?[新知生成]已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0).(1)l1∥l2 A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0或A1C2-A2C1≠0.(2)l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.【教用·微提醒】 (1)A1B2-A2B1=0表示斜率相等或都不存在,B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0)表示截距不同,排除重合的情况.(2)A1A2+B1B2=0既包含斜率之积为-1的垂直,又包含一个斜率为0,一个不存在的垂直.√√√(3)与直线x-2y=0平行的直线可设为x-2y+C=0,将点(1,6)代入x-2y+C=0可得C=11,故直线方程为x-2y+11=0.故选C.]反思领悟 1.判定直线平行、垂直的两种方法(1)化成斜截式方程看斜率和截距的关系,但要注意k=0和k不存在的情况.(2)化成一般式方程,用充要条件判断.2.与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C);与直线Ax+By+C=0(A,B不同时为0)垂直的直线方程可设为Bx-Ay+C2=0.[学以致用] 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.法二:(1)由l′与l平行,可设l′的方程为3x+4y+m=0(m≠-12).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.[母题探究] 本例条件不变,求证:不论m为何值,直线l总经过第二象限.【教材原题·P66例6】例6 把直线l的一般式方程x-2y+6=0化为斜截式,求出直线l的斜率以及它在x轴与y轴上的截距,并画出图形.[分析] 求直线l在x轴上的截距,即求直线l与x轴交点的横坐标,只要在直线l的方程中令y=0即可得x的值.反思领悟 含参直线方程的研究策略(1)若方程Ax+By+C=0表示直线,则需满足A,B不同时为0.(2)令x=0可得在y轴上的截距,且x的系数不为0;令y=0可得在x轴上的截距,且y的系数不为0.若确定直线斜率存在,则可将一般式化为斜截式.[学以致用] 3.直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求a的值;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.应用迁移 随堂评估自测√2.已知直线l1:x+ay-a=0和直线l2:ax-(2a-3)y-1=0,若l1⊥l2,则a的值为( )A.2 B.-3C.0或2 D.1或-3√C [由l1⊥l2,得1·a+a·[-(2a-3)]=-2a2+4a=0,解得a=0或a=2.故选C.]3.已知直线l过点(0,3),且与直线x-y-1=0平行,则l的方程是( )A.x+y-2=0 B.x-y+2=0C.x+y-3=0 D.x-y+3=0√D [设直线l的方程为x-y+c=0(c≠-1),由点(0,3)在直线x-y+c=0上,得0-3+c=0,解得c=3,因此直线l的方程为x-y+3=0.]-31.知识链:回顾本节知识,自主完成以下问题:1.试写出直线的一般式方程.[提示] Ax+By+C=0(A,B不同时为0).2.在方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)中,A,B,C为何值时,方程表示的直线(1)平行于x轴?(2)与x轴重合?(3)平行于y轴?(4)与y轴重合?3.如何根据直线的一般式方程求直线的斜率和直线在x轴、y轴上的截距?章末综合测评(一) 动量守恒定律题号135246879101112131415课时分层作业(十六) 直线的一般式方程√题号2134568791011121314152.若直线ax+(a-3)y+3=0与直线x+ay-3=0垂直,则a的值是( )A.2 B.0C.0或2 D.2或-2√C [因为直线x+ay-3=0与直线ax+(a-3)y+3=0垂直,则a·1+(a-3)·a=0,解得a=0或a=2.故选C.]3.(多选)已知直线l过点(-2,3),则下列说法中正确的是( )A.若直线l的斜率为2,则l的方程为2x+y+1=0B.若直线l在y轴上的截距为2,则l的方程为x+2y-4=0C.若直线l的一个方向向量为(1,-3),则l的方程为3x+y+3=0D.若直线l与直线x+y=0平行,则l的方程为x+y-1=0题号213456879101112131415√√√题号213456879101112131415√4.已知直线l1:2x+2y-5=0,l2:4x+ny+1=0,l3:mx+6y-5=0,若l1∥l2且l1⊥l3,则m+n的值为( )A.-10 B.10C.-2 D.2题号2134568791011121314155.(多选)已知直线l1:mx+y+m-1=0,直线l2:4x+my+3m-4=0,下列命题中正确的是( )A.若l1⊥l2,则m=0B.当m=0时,n=(1,0)是直线l1的一个方向向量C.若l1∥l2,则m=2或m=-2D.若直线l2在两坐标轴上的截距相等,则实数m=4√题号213456879101112131415√AB [对于A,直线l1:mx+y+m-1=0,直线l2:4x+my+3m-4=0,l1⊥l2,∴m×4+1×m=0,解得m=0,故A正确;对于B,当m=0时,直线l1:y-1=0,∴n=(1,0)是直线l1的一个方向向量,故B正确;题号213456879101112131415题号213456879101112131415题号213456879101112131415二、填空题6.若方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-m+1=0表示一条直线,则m的取值范围是____________.题号213456879101112131415{m|m≠1}题号213456879101112131415x-3y+24=08.直线2x-y-2=0绕它与y轴的交点A按逆时针方向旋转90°所得的直线方程是_____________________.题号213456879101112131415x+2y+4=0三、解答题9.已知△ABC的两顶点坐标为A(1,-1),C(3,0),B1(0,1)是边AB的中点,AD是BC边上的高.(1)求BC所在直线的方程;(2)求高AD所在直线的方程;(3)求过点C且与直线AB平行的直线方程.题号213456879101112131415题号213456879101112131415题号21345687910111213141510.(多选)已知直线l1:mx-y-3=0,直线l2:4x-my+6=0,则下列命题正确的有( )A.直线l1恒过点(0,-3)B.存在m使得直线l2的倾斜角为90°C.若l1∥l2,则m=2或m=-2D.存在实数m使得l1⊥l2√题号213456879101112131415√√题号21345687910111213141511.(多选)已知直线l1:x-y-1=0,动直线l2:(k+1)x+ky+k=0(k∈R),则下列结论错误的是( )A.不存在k,使得l2的倾斜角为90°B.对任意的k,l1与l2都有公共点C.对任意的k,l1与l2都不重合D.对任意的k,l1与l2都不垂直√题号213456879101112131415√题号21345687910111213141512.瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),C(3,3),若直线l:ax+(a2-3)y-9=0与△ABC的欧拉线平行,则实数a的值为( )A.-2 B.-1C.-1或3 D.3√题号213456879101112131415题号213456879101112131415题号213456879101112131415814.已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值并求此时直线l的方程.题号213456879101112131415题号213456879101112131415题号21345687910111213141515.已知在△ABC中,点A的坐标为(1,3),AB,AC边上的中线所在直线的方程分别为x-2y+1=0和y-1=0,求△ABC各边所在直线的方程.题号213456879101112131415[解] 设AB,AC边上的中线分别为CD,BE,其中D,E分别为AB,AC的中点,∵点B在中线y-1=0上,∴设点B坐标为(x,1).题号213456879101112131415 展开更多...... 收起↑ 资源列表 人教A版高中数学选择性必修第一册第二章直线和圆的方程2.2.3直线的一般式方程学案.docx 人教A版高中数学选择性必修第一册第二章直线和圆的方程2.2.3直线的一般式方程学案(学生用).docx 人教A版高中数学选择性必修第一册第二章直线和圆的方程2.2.3直线的一般式方程课件.ppt 人教A版高中数学选择性必修第一册课时分层作业16直线的一般式方程(学生用).docx 人教A版高中数学选择性必修第一册课时分层作业16答案.docx