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直线的公式有哪些

发布时间:2025-04-30 22:21:41

关于直线的公式,综合多个来源的信息,主要包含以下几种形式:

一、直线方程的标准形式

一般式

$$Ax + By + C = 0 quad (A, B neq 0)$$

适用于所有直线,可通过两点式、斜截式等转化而来。

斜截式

$$y = kx + b$$

其中 $k$ 为斜率,$b$ 为直线在 $y$ 轴上的截距。

点斜式

$$y - y_1 = k(x - x_1)$$

需已知直线上一点 $(x_1, y_1)$ 及斜率 $k$。

截距式

$$frac{x}{a} + frac{y}{b} = 1$$

需已知直线与 $x$ 轴、$y$ 轴的截距 $a$ 和 $b$。

二、直线的基本性质公式

斜率公式

一般式:$k = -frac{A}{B}$

两点式:$k = frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$

倾斜角公式:$k = tan theta$($theta$ 为倾斜角)。

平行与垂直条件

平行:$A_1A_2 + B_1B_2 = 0$

垂直:$A_1A_2 - B_1B_2 = 0$(斜率存在且不为零)。

距离公式

两平行直线 $Ax + By + C_1 = 0$ 和 $Ax + By + C_2 = 0$ 间的距离:

$$d = frac{|C_1 - C_2|}{sqrt{A^2 + B^2}}$$

点 $(x_0, y_0)$ 到直线 $Ax + By + C = 0$ 的距离:

$$d = frac{|Ax_0 + By_0 + C|}{sqrt{A^2 + B^2}}$$。

三、其他相关公式

方向向量与法向量

方向向量:$vec{d} = (B, -A)$

法向量:$vec{n} = (A, B)$。

直线系方程

过两直线交点的直线系:$A_1x + B_1y + C_1 + lambda (A_2x + B_2y + C_2) = 0$

平行直线系:$A_1x + B_1y + C_1 + lambda (A_2x + B_2y + C_2) = 0$($A_1/A_2 = B_1/B_2 neq C_1/C_2$)。

以上公式覆盖了直线方程的表示、性质及计算,可根据具体问题选择合适形式应用。

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