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如何直观地理解直线方程的一般式?


如何直观地理解直线方程的一般式?

所有直线都可以用以下形式表示

这个叫做直线方程的一般式。

习惯上我们要求 $A \ge 0$ 且 $\gcd(A,B,C)=1$ ,这样每条直线的表达形式是唯一的。

在这种形式下,直线的斜率是 $-\frac{A}{B}$ ,$x$ –截距是 $-\frac{C}{A}$ ,$y$ –截距是 $-\frac{C}{B}$ 。


这个形式好像没有我们熟悉的 $y=kx+b$ 那么直观……吗?

这里来讲一种很直观的理解方式,只需要下面这个结论即可:

直线方程 $Ax+By+C=0$ 的一个法向量是 $\mathbf{n}=(A,B)$ 。

这样斜率(如果存在的话)是 $-\frac{A}{B}$ 就很直观了。


同样地,我们也可以用这种方法去看直线平行的条件。

直线平行条件

$A_1C_2-A_2C_1 \ne 0$ 不适用于 $A_1=A_2=0$ 的情况;

$B_1C_2-B_2C_1 \ne 0$ 不适用于 $B_1=B_2=0$ 的情况。

显然,平行的两条直线,他们的法向量是共线(平行)的,那么有

更直观(但少了一些特例情况)的形式是

这就是判定条件第一行的由来,它那种写法还考虑了分母不为零的问题

第二行可以直接从直线方程的角度看,如果

那这就是同一条直线了(重合),所以要求

考虑一下特殊情况就变成了我们用的判断条件了。


垂直就更简单了,法向量垂直,点积为 $0$ 呗


点到距离公式单独写了一篇 如何理解点到直线距离公式?


文章作者: q779
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