Общее уравнение прямой

Курс „Векторы на плоскости. Уравнение линии"

При решении задач предыдущего параграфа мы записывали уравнение прямой либо в виде ykxb, либо в виде AxByC = 0, где A, B и C – некоторые числа. Заметим, что и уравнение ykxb можно привести к виду AxByC = 0:

y=kx+b ⇒ kx-y+b=0, или Ax+By+C=0, где A = kB = –1C = b.

Значит, уравнение прямой всегда можно представить в виде Ax + By + C = 0, где хотя бы один из коэффициентов А, В отличен от нуля, т. е. A ≠ 0 или B ≠ 0.

Верно и обратное утверждение: уравнение вида AxByC = 0, где хотя бы один из коэффициентов A ≠ 0 или B ≠ 0, всегда задает прямую.

Так как всякую прямую можно задать уравнением Ax + By + C = 0, и, обратно, такое уравнение (в котором хотя бы один из коэффициентов А, В отличен от нуля) задает прямую, то:

линейное уравнение Ax + By + C = 0, в котором хотя бы один из коэффициентов А или В отличен от нуля, называется общим уравнением прямой.

​Замечание.
В отличие от уравнения у = kx + b, которым нельзя задать прямую х = а, перпендикулярную оси Ох, уравнением Ax + By + C = 0 можно задать любую прямую.

Пример 1.

Что можно сказать о прямых, заданных уравнениями 3x + 2y – 5 = 0 и 2x + 8 = 0?

Выразим из первого уравнения переменную y:

y = –1,5x + 2,5.

Поскольку k = tan α = –1,5 < 0, то прямая является нисходящей и угол наклона α ≈ 123°41'. Начальная ордината b = 2,5. Следовательно, прямая пересекает ось Оу в точке с ординатой 2,5.

Уравнение 2x + 8 = 0 равносильно уравнению x = –4, и, следовательно, задает прямую, перпендикулярную оси Ох.

Пример 2.

Найдем какие-нибудь направляющие векторы прямой –3x + 8y + 13 = 0.

Мы только что познакомились с нахождением этого вектора в виде \vec{s}=\left(1;\ k\right). Выразим из уравнения прямой переменную у. Так как y=\frac{3}{8}x-\frac{13}{8}, то k=\frac{3}{8} и \vec{s}=\left(1;\ \frac{3}{8}\right). Умножение вектора на ненулевое число всегда дает вектор, коллинеарный исходному. Поэтому направляющим вектором данной прямой будет также вектор \vec{s_1}=8\cdot\vec{s}=8\cdot\left(1;\ \frac{3}{8}\right)=\left(8;\ 3\right). В качестве направляющего вектора подходит и противоположно направленный вектор \vec{s_2}=-1\cdot\vec{s_1}=-1\cdot\left(8;\ 3\right)=\left(-8;\ -3\right).

Ответ: направляющими векторами данной прямой являются векторы \vec{s}=\left(1;\ \frac{3}{8}\right)\vec{s_1}=\left(8;\ 3\right)\vec{s_2}=\left(-8;\ -3\right).

A(6; –2) и B(0; 5)

Ответ: 

A(0; 4) и α = 150°

Ответ: 

A(–7; 5) и k = 4

Ответ: 

k = –4 и b = –10

Ответ: 

A(6; –2) и B(0; 5)

Ответ: \vec{s} = 

A(0; 4) и α = 150°

Ответ: \vec{s} = 

A(–7; 5) и k = 4

Ответ: \vec{s} = 

k = –4 и b = –10

Ответ: \vec{s} = 

Уравнение прямой

Угловой коэффициент

Угол наклона

Начальная ордината

8x – 3y + 9 = 0

y = 12x + 1

x + 4y + 3 = 0

Уравнение прямой

Угловой коэффициент

Угол наклона

Начальная ордината

y = –15x

12y – 17 = 0

16x – 25y = 0