1、2.2.3直线的一般式方程课程内容标准学科素养凝练1掌握直线方程的一般式,并会熟练应用2会选择适当的方程形式求直线方程3掌握一般式与其他形式的互化.通过直线方程的一般式的学习与应用,进一步加强数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算核心素养.教学重点:直线一般方程及应用教学难点;直线的方程与二元一次方程的理解数学思想:分类讨论,数形结合一、提出问题:1、我们前面几节课学习的直线的点斜式,斜截式,两点式,截距式方程都能表示平面内任意一条直线吗?为什么?2、能不能用一个关于x,y的二元一次方程来表示平面直角坐标系内任意一条直线呢?二、学生小组合作讨论,得出新知直线的一般式方程把关于x,y的二元一次方
2、程AxByC0(其中A,B不同时为0)叫做直线的一般式方程,简称一般式三、概念辨析,正反对照1判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“”,错误的打“”(1)直线的一般式方程可以表示平面内任意一条直线()(2)直线的其他形式的方程都可化为一般式()(3)关于x,y的二元一次方程AxByC0(A,B不同时为0)一定表示直线()2直线x(a21)y10的倾斜角的取值范围是()ABCD3如果AC0且BC0,那么直线AxByC0不通过()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限4(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_.四、知识应用应用一直线的一般式方程与其他方程互
3、化例1根据下列条件写出直线方程,并化为一般形式(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,y轴上的截距分别是3,1.解(1)由点斜式方程得y3(x5),整理得xy350.(2)由两点式方程得,整理得2xy30.(3)由截距式方程得1,整理得x3y30.解题反思:在求直线方程时,根据条件,应先选择适当的直线方程的形式,最后再化成一般式方程选择直线方程的形式时,应注意各种形式的适用条件若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零变式训练1(1)求与直线3x4y10平行且过点(1,2)的直线l的方程;(2)求经过
4、点A(2,1)且与直线2xy100垂直的直线l的方程解(1)法一:设直线l的斜率为k,l与直线3x4y10平行,k.又l经过点(1,2),可得所求直线方程为y2(x1),即3x4y110.法二:设与直线3x4y10平行的直线l的方程为3x4ym0.l经过点(1,2),3142m0,解得m11.所求直线方程为3x4y110.(2)法一:设直线l的斜率为k.直线l与直线2xy100垂直,k(2)1,k.又l经过点A(2,1),所求直线l的方程为y1(x2),即x2y0.法二:设与直线2xy100垂直的直线方程为x2ym0.直线l经过点A(2,1),221m0,m0.所求直线l的方程为x2y0.应用
5、二直线的平行与垂直问题例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(1)法一:由l1:2x(m1)y40.l2:mx3y20.当m0时,显然l1与l2不平行当m0时,l1l2,需.解得m2或m3.m的值为2或3.法二: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,l1与l2不重合,l1l2,m的值为2或3.(2)法一:由题意,直线l1l
6、2,若1a0,即a1时,直线l1:3x10与直线l2:5y20,显然垂直若2a30,即a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,k1,k2,当l1l2时,k1k21,即()()1,所以a1.综上可知,当a1或a1时,直线l1l2.法二:由直线l1l2,所以(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.解题反思1当直线方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件2与直线AxByC
7、0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.训练2已知直线l1:ax2y60和直线l2:x(a1)ya210.(1)当l1l2时,求a的值;(2)在(1)的条件下,若直线l3l2,且l3过点A(1,3),求直线l3的方程解(1)由a12(a1)0,解得a.当l1l2时,a的值为.(2)由(1)知,l2:3xy0,l3l2,可设l3的方程为3xym0,l3过点A(1,3)31(3)m0,得m6,l3的方程为3xy60.五、 知识拓展例3、已知方程(m2)x(m3)y40(mR)所表示的直线恒过定点,试求该定点的坐标【解析】方法一:令m2,则方
8、程变为5y40,故y.令m3,则方程变为5x40,故x.依题意可知直线恒过定点.方法二:将方程变形为m(xy)2x3y40.依题意定点的坐标与m的取值无关,于是此定点的坐标必然满足xy0且2x3y40.解方程组定点的坐标为.变式训练3(1)求证:当aR时,直线axya20必过定点【证明】方法一:将直线方程改写为y2a(x1),将a看成直线的斜率,这就是点斜式方程,所以直线一定过定点(1,2)方法二:由方程axya20,知a(x1)y20.上式是关于a的恒等式,必有所以将其代入直线满足直线方程,所以直线axya20必过定点(1,2)方法三:令a0,则y20.令a1,则xy30.联立,得x1,y2
9、.将代入直线方程,经检验满足直线方程所以直线方程恒过定点(1,2)解题反思:本题是利用运动变化的观点解决问题的一般地,当读题有困难或题目所给条件比较多时,不妨先找几个特殊情况分析,以活跃你的思维,帮助你顺利破解问题,最终得到求解问题的思路解决过定点问题常用的方法:(1)特殊值法:给方程中的参数取两个特殊值,可得关于x,y的两个方程,从中解出x,y的值,即为所求定点的坐标(2)点斜式法:将含参数的直线方程写成点斜式yy0k(xx0),则直线必过定点(x0,y0)(3)分离参数法:将含参数的直线方程整理为过交点的直线系方程A1xB1yC1(A2xB2yC2)0的形式,则该方程表示的直线必过直线A1xB1yC10和A2xB2yC20的交点,而此交点就是定点比较这三种方法可知,方程一计算较烦琐,方法二变形较困难,方法三最简便因而也最常用