在高中数学的学习中,第三章“直线与方程”是一个重要的知识点,特别是3.2.3部分关于“直线的一般式方程”。直线的一般式方程是指形如Ax + By + C = 0(其中A, B不同时为0)的二元一次方程,简称为一般式。这种形式的方程能够表示平面直角坐标系中的所有直线。
对于思考题,(1) 方程y - y0 = 0确实是一个二元一次方程,虽然A = 0,但它仍然满足二元一次方程的标准。而(2)中指出,直线的方程可以转化为二元一次方程,同时,每一个二元一次方程也表示了一条直线,但并非所有的二元一次方程都对应唯一一条直线,因为有些方程可能代表重合的直线。
素养小测中,第1题强调了直线的不同表示形式,并指出与x轴平行的直线无法用截距式表示。第2题询问了方程Ax + By + C = 0表示直线时A, B应满足的条件,答案是A, B不同时为零,即A·B≠0。第3题给出了直线y - 1 = 4(x + 2)的一般式方程为4x - y + 9 = 0。
类型一的直线一般式方程典例中,讨论了直线Ax + By + C = 0在AB>0, BC>0的情况下不会经过第一象限,这是因为在这种情况下,直线的斜率和y轴上的截距都是负的。接着给出了三个题目,要求分别求出直线的一般式方程,包括通过点P(2,3)且斜率为负的直线l,与l平行且过点(-3,1)的直线,以及与l垂直且过点(0,-1)的直线。
解决这类问题的关键在于理解直线方程的不同形式及其相互转化。例如,从点斜式y - y0 = m(x - x0)到一般式Ax + By + C = 0的转换,需要注意保持x项的系数为正,并将系数化为整数。此外,直线的一般式与斜截式、点斜式、两点式和截距式的转换在解决实际问题时非常有用。
在习练中,第一题考察了当a, b, c都大于0时直线ax + by + c = 0的图象特征,由于- < 0, - < 0,所以直线会穿过第二和第四象限,答案是D。第二题中,已知三角形ABC的顶点A(-1,2)和B(2,1),点C与点A关于y轴对称,那么AB边上的高所在的直线将垂直于AB,利用点斜式求解,答案是D。
通过以上分析,我们可以看出,理解和掌握直线的一般式方程是高中数学中解析几何的基础,它涉及到直线的性质、方程的转换以及图形的识别等多个方面,是解决复杂几何问题的关键工具。