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1 1第二节两条直线的位置关系考纲传真(教师用书独具)1.能根据两条直线的斜率判断这两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的距离(对应学生用书第132页)基础知识填充1两条直线平行与垂直的判定(1)两条直线平行对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2,则有l1l2k1k2.当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1l2.(2)两条直线垂直如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1l2k1k21.当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l1l2.2两条直线的交点的求法直线l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数),则l1与l2的交点坐标就是方程组的解3三种距离P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点之间的距离|P1P2|d点P0(x0,y0)到直线l:AxByC0的距离d平行线AxByC10与AxByC20间的距离d4.线段的中点坐标公式若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则知识拓展三种常见的直线系方程(1)平行于直线AxByC0的直线系方程:AxBy0(C)(2)垂直于直线AxByC0的直线系方程:BxAy0.(3)过两条已知直线A1xB1yC10,A2xB2yC20交点的直线系方程:A1xB1yC1(A2xB2yC2)0(不包括直线A2xB2yC20)基本能力自测1(思考辨析)判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1k2l1l2.()(2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定等于1.()(3)点P(x0,y0)到直线ykxb的距离为.()(4)已知直线l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数),若直线l1l2,则A1A2B1B20.()(5)若点P,Q分别是两条平行线l1,l2上的任意一点,则P,Q两点的最小距离就是两条平行线的距离()(6)若两直线的方程组成的方程组有唯一解,则两直线相交()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(教材改编)已知点(a,2)(a0)到直线l:xy30的距离为1,则a等于()AB2C1 D.1C由题意得1,即|a1|,又a0,a1.3已知直线l1:ax(3a)y10,l2:x2y0.若l1l2,则实数a的值为_2由2,得a2.4已知点P(1,1)与点Q(3,5)关于直线l对称,则直线l的方程为_xy40线段PQ的中点坐标为(1,3),直线PQ的斜率k11,直线l的斜率k21,直线l的方程为xy40.5直线l1:xy60与l2:3x3y20的距离为_直线l1可化为3x3y180,则l1l2,所以这两条直线间的距离d.(对应学生用书第133页)两条直线的平行与垂直(1)设aR,则“a1”是“直线l1:ax2y10与直线l2:x(a1)y40平行”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件(2)若直线l1:(a1)xy10和直线l2:3xay20垂直,则实数a的值为()A B.C D.(1)A(2)D(1)当a1时,显然l1l2,若l1l2,则a(a1)210,所以a1或a2.所以a1是直线l1与直线l2平行的充分不必要条件(2)由已知得3(a1)a0,解得a.规律方法1.已知两直线的斜率存在,判断两直线平行、垂直的方法(1)两直线平行两直线的斜率相等且在坐标轴上的截距不等;(2)两直线垂直两直线的斜率之积等于1.2.由一般式判定两条直线平行、垂直的依据若直线l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20,则l1l2A1B2A2B10,且A1C2A2C10(或B1C2B2C10);l1l2A1A2B1B20.易错警示:当含参数的直线方程为一般式时,若要表示出直线的斜率,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况,同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.跟踪训练(1)(20xx广东揭阳一模)若直线mx2ym0与直线3mx(m1)y70平行,则m的值为()A7B0或7C0D4(2)(20xx安徽池州月考)已知b0,直线(b21)xay20与直线xb2y10互相垂直,则ab的最小值等于_(1)B(2)2(1)直线mx2ym0与直线3mx(m1)y70平行,m(m1)3m2,m0或7,经检验,都符合题意故选B.(2)由题意知a0.直线(b21)xay20与直线xb2y10互相垂直,1,ab(a0),ab2,当且仅当b1时取等号,ab的最小值等于2.两条直线的交点与距离问题(1)求经过两条直线l1:xy40和l2:xy20的交点,且与直线2xy10垂直的直线方程为_. 【导学号:79140268】(2)直线l过点P(1,2)且到点A(2,3)和点B(4,5)的距离相等,则直线l的方程为_(1)x2y70(2)x3y50或x1(1)由得l1与l2的交点坐标为(1,3)设与直线2xy10垂直的直线方程为x2yc0,则123c0,c7.所求直线方程为x2y70.(2)法一:当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y2k(x1),即kxyk20.由题意知,即|3k1|3k3|,k,直线l的方程为y2(x1),即x3y50.当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x1,也符合题意法二:当ABl时,有kkAB,直线l的方程为y2(x1),即x3y50.当l过AB中点时,AB的中点为(1,4),直线l的方程为x1.故所求直线l的方程为x3y50或x1.规律方法1.求过两直线交点的直线方程的方法求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.2.处理距离问题的两大策略(1)点到直线的距离问题可直接代入点到直线的距离公式去求.(2)动点到两定点距离相等,一般不直接利用两点间距离公式处理,而是转化为动点在以两定点为端点的线段的垂直平分线上,从而简化计算.跟踪训练(1)(20xx河北省“五个一名校联盟”质检)若直线l1:xay60与l2:(a2)x3y2a0平行,则l1与l2间的距离为()A B.C D.(2)已知点P(4,a)到直线4x3y10的距离不大于3,则a的取值范围为_(1)B(2)0,10(1)因为l1l2,所以,所以解得a1,所以l1:xy60,l2:xy0,所以l1与l2之间的距离d,故选B.(2)由题意得,点P到直线的距离为.3,即|153a|15,解得0a10,所以a的取值范围是0,10对称问题(1)过点P(0,1)作直线l使它被直线l1:2xy80和l2:x3y100截得的线段被点P平分,则直线l的方程为_(2)平面直角坐标系中直线y2x1关于点(1,1)对称的直线l方程是_(1)x4y40(2)y2x3(1)设l1与l的交点为A(a,82a),则由题意知,点A关于点P的对称点B(a,2a6)在l2上,把B点坐标代入l2的方程得a3(2a6)100,解得a4,即点A(4,0)在直线l上,所以由两点式得直线l的方程为x4y40.(2)法一:在直线l上任取一点P(x,y),其关于点(1,1)的对称点P(2x,2y)必在直线y2x1上,2y2(2x)1,即2xy30.因此,直线l的方程为y2x3.法二:由题意,l与直线y2x1平行,设l的方程为2xyc0(c1),则点(1,1)到两平行线的距离相等,解得c3.因此所求直线l的方程为y2x3.法三:在直线y2x1上任取两个点A(0,1),B(1,3),则点A关于点(1,1)对称的点M(2,1),点B关于点(1,1)对称的点N(1,1)由两点式求出对称直线MN的方程为,即y2x3.1在题(2)中“将结论”改为“求点A(1,1)关于直线y2x1的对称点”,则结果如何?解设点A(1,1)关于直线y2x1的对称点为A(a,b),则AA的中点为,所以解得故点A(1,1)关于直线y2x1的对称点为.2在题(2)中“关于点(1,1)对称”改为“关于直线xy0对称”,则结果如何?解在直线y2x1上任取两个点A(0,1),B(1,3),则点A关于直线xy0的对称点为M(1,0),点B关于直线xy0的对称点为N(3,1),根据两点式,得所求直线的方程为,即x2y10.规律方法常见对称问题的求解方法(1)中心对称点P(x,y)关于Q(a,b)的对称点P(x,y)满足直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.(2)轴对称点A(a,b)关于直线AxByC0(B0)的对称点A(m,n),则有即转化为垂直与平方问题.直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.跟踪训练(1)已知点A(1,3)关于直线ykxb对称的点是B(2,1),则直线ykxb在x轴上的截距是_. 【导学号:79140269】(2)(20xx河北五校联考)直线axy3a10恒过定点M,则直线2x3y60关于M点对称的直线方程为()A2x3y120B2x3y120C2x3y120D2x3y120(1)(2)D(1)由题意得线段AB的中点在直线ykxb上,直线AB与直线ykxb垂直,故解得k,b.所以直线ykxb的方程即为yx.令y0,即x0,解得x,故直线ykxb在x轴上的截距为.(2)由axy3a10,可得a(x3)(y1)0,令可得x3,y1,M(3,1),M不在直线2x3y60上,设直线2x3y60关于M点对称的直线方程为2x3yc0(c6),则,解得c12或c6(舍去),所求方程为2x3y120,故选D.
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