内容正文:
2.3 直线的交点坐标与距离公式
2.3.1 两条直线的交点坐标
课程内容标准
学科素养凝练
1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
2.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
通过求两条直线的交点坐标,增强数学抽象、逻辑推理、数学运算的核心素养.
[对应学生用书P36]
两条直线的交点坐标
直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0);l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)的位置关系如表所示.
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1和l2公共点的个数
一个
无数个
零个
直线l1和l2的位置关系
相交
重合
平行
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)若由两直线的方程组成的方程组只有一个公共解,则两直线相交.( )
(2)若两直线的斜率都存在且不等,则两直线相交.( )
(3)两直线的斜率一个存在,另一个不存在时,两直线也相交.( )
答案 (1) √ (2)√ (3) √
2.(教材P71例2改编)直线x-2y+3=0与2x-y+3=0的交点坐标为( )
A.(-1,1) B.(1,-1)
C.(1,1) D.(-1,-1)
A [由得]
3.直线x-2y+1=0关于直线x=1对称的直线方程是( )
A.x+2y-1=0 B.2x+y-1=0
C.2x+y-3=0 D.x+2y-3=0
D [由题意得直线x-2y+1=0与直线x=1的交点坐标为(1,1).
又直线x-2y+1=0上的点(-1,0)关于直线x=1的对称点为(3,0),所以由直线方程的两点式,得=,即x+2y-3=0.]
4.不论a为何实数,直线l:(a+2)x-(a+1)y=2-a恒过一定点,则此定点的坐标为________.
(3,4) [直线可化为a(x-y+1)+2x-y-2=0,由得定点坐标为(3,4).]
[对应学生用书P36]
探究一 两直线的交点问题
分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
解 (1)解方程组得因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)解方程组有无数组解,这表明直线l1和l2重合.
(3)解方程组无解,这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
[方法总结] 方程组有唯一解,说明两直线相交;方程组无解,说明两直线没有公共点即两直线平行;方程组有无数个解,说明两直线重合.
[训练1] 直线x+ky=0,2x+3y+8=0和x-y-1=0交于一点,则k的值是( )
A. B.-
C.2 D.-2
B [由
解得
则点(-1,-2)在直线x+ky=0上,
∴-1-2k=0,得k=-.]
探究二 过两直线交点的直线系方程
[知能解读] 具有某种共同属性的一类直线的集合,我们称之为直线系,这一属性可通过直线系方程体现出来,它们的变化存在于参数之中,常见的直线系有:
(1)过已知点P(x0,y0)的直线系y-y0=k(x-x0)(k为参数).
(2)斜率为k的平行直线系方程y=kx+b(b为参数).
(3)与已知直线Ax+By+C=0平行的直线系方程为Ax+By+λ=0(λ为参数).
(4)与已知直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程为Bx-Ay+λ=0(λ为参数).
(5)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程:l1:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为参数).(但不包含直线A2x+B2y+C2=0)
求经过两条直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程.
解题流程:
第一步:泛读题目明待求结论:与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程.
第二步:精读题目挖已知条件:所求直线经过两条直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P.
第三步:思路一(直接法),解方程组得点P的坐标,又直线l与l3垂直,可得直线l的斜率,然后按点斜式写出方程;思路二(待定系数法),根据直线l与l3垂直,设出直线l的方程,再由点P的坐标求解.
第四步:书写过程养规范习惯.
解 方法一 (直接法)
解方程组得P(0,2).
因为直线l3的斜率为,所以直线l的斜率为-.
所以直线l的方程为y=-x+2,即4x+3y-6=0.
方法二 (待定系数法)
设直线l的方程为4x+3y+m=0.
解方程组得P(0,2).
因为直线l过直线l1与l2的交点P(0,2)