直线的一般式方程(附答案解析)

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.

2.对于直线Ax ＋By ＋C ＝0，当B ≠0时，其斜率为－A

B ，在y 轴上的截距为－

C B

；当B ＝0时，在x 轴上的截距为－C A ；当AB ≠0时，在两轴上的截距分别为－C A ，－C B

. 3.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A 2

＋B 2

≠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

例1 (1)下列直线中，斜率为－4

3

，且不经过第一象限的是( )

A.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( ) A. 3 B.－5 C.9

5 D.－3 3

答案 (1)B (2)D

解析 (1)将一般式化为斜截式，斜率为－4

3的有：B 、C 两项.

又y ＝－4

3x ＋14过点(0,14)即直线过第一象限，

所以只有B 项正确. (2)令y ＝0则x ＝－3 3.

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.

解 设所求直线方程为x a ＋y b

＝1， ∵点A (－2,2)在直线上，∴－2a ＋2

b

＝1.①

又∵直线与坐标轴围成的三角形面积为1， ∴12|a |·|b |＝1.② 由①②可得??

? a －b ＝1，ab ＝2，或???

a －

b ＝－1，

ab ＝－2.

解得??? a ＝2，b ＝1，或???

a ＝－1，

b ＝－2.

第二个方程组无解.

故所求直线方程为x 2＋y 1＝1或x －1＋y

－2＝1，

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.

解 方法一 l 的方程可化为y ＝－3

4x ＋3，

∴l 的斜率为－3

4

.

(1)∵l ′与l 平行，∴l ′的斜率为－3

4.

又∵l ′过点(－1,3)，

由点斜式知方程为y －3＝－3

4(x ＋1)，

即3x ＋4y －9＝0.

(2)∵l ′与l 垂直，∴l ′的斜率为4

3，又l ′过点(－1,3)，

由点斜式可得方程为y －3＝4

3(x ＋1)，

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；

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

2，b 1＝2；

直线x －ay －1＝0的斜率为k 2＝1a ，b 2＝－1

a

.

(1)当两直线平行时，由k 1＝k 2，b 1≠b 2， 得1a ＝－1＋a 2，a ≠－12， 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k 1·k 2＝－1，

即1a ·(－1＋a )2＝－1，解得a ＝13. 所以当a ＝1

3

时，两直线垂直.

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(m 2

＋5m ＋6)x ＋(m 2

＋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(2m 2

＋m －3)x ＋(m 2

－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m 2

＋5m ＋6＝0且m 2

＋3m ＝0.

解方程组???

m 2

＋5m ＋6＝0，m 2＋3m ＝0，

得m ＝－3，

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， 所以－2m 2

＋m －3m 2－m

＝1，

所以???

m 2

－m ≠0，2m 2＋m －3＝－(m 2－m )，

解得?

?

?

m ≠0且m ≠1，

m ＝－1或m ＝1.所以m ＝－1.

②因为已知直线在x 轴上的截距为1， 令y ＝0得x ＝4m －12m 2＋m －3，

所以4m －1

2m 2＋m －3

＝1，

所以?

??

2m 2

＋m －3≠0，4m －1＝2m 2

＋m －3， 解得?????

m ≠1且m ≠－32，m ＝－1

2或m ＝2.

所以m ＝－1

2

或m ＝2.

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. (1)证明 直线方程变形为y －35＝a ? ??

??

x －15，

它表示经过点A ? ????

15，35，斜率为a 的直线.

∵点A ? ??

??

15，35在第一象限，

∴直线l 必过第一象限.

(2)解 如图所示，直线OA 的斜率k ＝35

－015－0＝3.

∵直线不过第二象限， ∴直线的斜率a ≥3. ∴a 的取值范围为[3，＋∞).

一般式求斜率考虑不全致误

例4 设直线l 的方程为(m 2

－2m －3)x ＋(2m 2

＋m －1)y －(2m －6)＝0，若此直线的斜率为1，试确定实数m 的值.

分析 由直线方程的一般式，可转化为斜截式，利用斜率为1，建立方程求解，但要注意分母不为0.

解 由题意，得?????

－m 2

－2m －32m 2＋m －1＝1，①2m 2＋m －1≠0. ②

由①，得m ＝－1或m ＝4

3

.

当m ＝－1时，②式不成立，不符合题意，故应舍去； 当m ＝4

3

时，②式成立，符合题意

.

故m ＝4

3.

1.若方程Ax ＋By ＋C ＝0表示直线，则A 、B 应满足的条件为( ) A.A ≠0 B.B ≠0C.A ·B ≠0 D.A 2

＋B 2

≠0

2.已知ab <0，bc <0，则直线ax ＋by ＝c 通过( ) A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限 C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限

3.过点(1,0)且与直线x －2y －2＝0平行的直线方程是( ) A.x －2y －1＝0 B.x －2y ＋1＝0 C.2x ＋y －2＝0

D.x ＋2y －1＝0 4.若直线x －2y ＋5＝0与直线2x ＋my －6＝0互相垂直，则实数m 等于( ) A.－1 B.1C.12D.－12

5.已知两条直线y ＝ax －2和3x －(a ＋2)y ＋1＝0互相平行，则a ＝________.

一、选择题

1.直线x ＋y －3＝0的倾斜角的大小是( ) A.45° B.135° C.1 D.－1

2.直线(2m 2

－5m ＋2)x －(m 2

－4)y ＋5m ＝0的倾斜角为45°，则m 的值为( ) A.－2 B.2C.－3 D.3

3.直线l 的方程为Ax ＋By ＋C ＝0，若直线l 过原点和二、四象限，则( ) A.C ＝0，B >0 B.A >0，B >0，C ＝0 C.AB <0，C ＝0

D.AB >0，C ＝0

4.直线ax ＋3my ＋2a ＝0(m ≠0)过点(1，－1)，则直线的斜率k 等于( )

A.－3

B.3

C.13

D.－1

3

5.直线y ＝mx －3m ＋2(m ∈R )必过定点( ) A.(3,2) B.(－3,2)C.(－3，－2) D.(3，－2)

6.若三条直线x ＋y ＝0，x －y ＝0，x ＋ay ＝3构成三角形，则a 的取值范围是( ) A.a ≠±1 B.a ≠1，a ≠2 C.a ≠－1

D.a ≠±1，a ≠2

7.直线l 1：ax －y ＋b ＝0，l 2：bx －y ＋a ＝0(a ≠0，b ≠0，a ≠b )在同一坐标系中的图形大致是( )

二、填空题

8.已知直线l 1：ax ＋3y －1＝0与直线l 2：2x ＋(a －1)y ＋1＝0垂直，则实数a ＝_______. 9.若直线mx ＋3y －5＝0经过连接点A (－1，－2)，B (3,4)的线段的中点，则m ＝______. 10.直线l ：ax ＋(a ＋1)y ＋2＝0的倾斜角大于45°，则a 的取值范围是______________.

11.已知两条直线a 1x ＋b 1y ＋4＝0和a 2x ＋b 2y ＋4＝0都过点A (2,3)，则过两点P 1(a 1，b 1)，P 2(a 2，

b 2)的直线方程为________________.

三、解答题

12.设直线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l 的方程； (2)若l 不经过第二象限，求实数a 的取值范围.

13.(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？

当堂检测答案

1.答案 D

解析 方程Ax ＋By ＋C ＝0表示直线的条件为A 、B 不能同时为0，即A 2

＋B 2

≠0. 2.答案 C

解析 由ax ＋by ＝c ，得y ＝－a b x ＋c b

， ∵ab <0，∴直线的斜率k ＝－a b

>0， 直线在y 轴上的截距c b

<0.

由此可知直线通过第一、三、四象限. 3.答案 A

解析 由题意，得所求直线斜率为12，且过点(1,0).故所求直线方程为y ＝1

2

(x －1)，即x －2y

－1＝0. 4.答案 B

解析 由两直线垂直，得12×? ????

－2m ＝－1，解得m ＝1.

5.答案 －3或1

解析 两条直线y ＝ax －2和3x －(a ＋2)y ＋1＝0互相平行，所以a 3＝1a ＋2≠－2

1

，解得a ＝

－3或a ＝1.

课时精练答案

一、选择题 1.答案 B

解析 直线x ＋y －3＝0，即y ＝－x ＋3，它的斜率等于－1，故它的倾斜角为135°，故选B. 2.答案 D

解析 由已知得m 2

－4≠0，且2m 2

－5m ＋2

m 2－4

＝1，

解得：m ＝3. 3.答案 D

解析 通过直线的斜率和截距进行判断. 4.答案 D

解析 由点(1，－1)在直线上可得a －3m ＋2a ＝0(m ≠0)，解得m ＝a ，故直线方程为ax ＋3ay ＋2a ＝0(a ≠0)，即x ＋3y ＋2＝0，其斜率k ＝－13.

5.答案 A

解析 由y ＝mx －3m ＋2，得y －2＝m (x －3).所以直线必过点(3,2). 6.答案 A

解析 因为直线x ＋ay ＝3恒过点(3,0)，所以此直线只需不和x ＋y ＝0，x －y ＝0两直线平行就能构成三角形.所以a ≠±1. 7.答案 C

解析 将l 1与l 2的方程化为斜截式得：

y ＝ax ＋b ，y ＝bx ＋a ，

根据斜率和截距的符号可得选C. 二、填空题 8.答案

35

解析 由两直线垂直的条件，得2a ＋3(a －1)＝0，解得a ＝3

5.

9.答案 2

解析 线段AB 的中点为(1,1)，则m ＋3－5＝0，即m ＝2. 10.答案 (－∞，－1

2

)∪(0，＋∞)

解析 当a ＝－1时，直线l 的倾斜角为90°，符合要求； 当a ≠－1时，直线l 的斜率为－a

a ＋1

，

只要－

a a ＋1>1或者－a

a ＋1

<0即可，

解得－1

2或者a <－1或者a >0.

综上可知，实数a 的取值范围是 (－∞，－1

2)∪(0，＋∞).

11.答案 2x ＋3y ＋4＝0

解析 由条件知???

2a 1＋3b 1＋4＝0，

2a 2＋3b 2＋4＝0，

易知两点P 1(a 1，b 1)，P 2(a 2，b 2)都在直线2x ＋3y ＋4＝0

上，即2x ＋3y ＋4＝0为所求.

三、解答题

12.解 (1)当直线过原点时，该直线在x 轴和y 轴上的截距都为0，当然相等，所以a ＝2，方程即为3x ＋y ＝0.

当a ≠2时，截距存在且均不为0， 所以

a －2

a ＋1

＝a －2，即a ＋1＝1. 所以a ＝0，方程即为x ＋y ＋2＝0. (2)将l 的方程化为y ＝－(a ＋1)x ＋a －2，

所以??? －(a ＋1)＞0，a －2≤0或???

－(a ＋1)＝0，a －2≤0，

所以a ≤－1.

综上，a 的取值范围是a ≤－1.

13.解 方法一 (1)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. (2)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 ＝－3

2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 －1

2a ＋3

. 当l 1⊥l 2时，k 1·k 2＝－1， 即(－

a ＋21－a )·(－a －1

2a ＋3

)＝－1， ∴a ＝－1.

综上可知，当a ＝1或a ＝－1时，直线l 1⊥l 2. 方法二 (1)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)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l1⊥l2.