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
2.3.2 两点间的距离
课程标准
素养解读
1.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标
2.会根据方程解的个数判定两条直线的位置关系
3.掌握两点间距离公式并会应用
1. 通过两直线交点坐标的学习,提升数学运算、直观想象的数学素养
2. 通过两点间距离的学习,培养逻辑推理和直观想象的数学素养
[情境引入]
在一条笔直的公路同侧有两个大型小区,现在计划在公路上某处建一个公交站点C,以方便居住在两个小区住户的出行.如何选址能使站点到两个小区的距离之和最小?
[知识梳理]
[知识点一] 两条直线的交点
1.两直线的交点
几何元素及关系
代数表示
点A
A(a,b)
直线l1,l2
l1∶A1x+B1y+C1=0
l2∶A2x+B2y+C2=0
点A在直线l1上
A1a+B1b+C1=0
直线l1与l2的交点是A
2.两直线的位置关系
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1与l2的公共点的个数
一个
无数个
零个
直线l1与l2的位置关系
相交
重合
平行
[知识点二] 两点间的距离公式
1.平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式
|P1P2|=.
2.两点间距离的特殊情况
①原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
②当P1P2∥x轴(y1=y2)时,|P1P2|= |x2-x1| .
③当P1P2∥y轴(x1=x2)时,|P1P2|= |y2-y1| .
两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式是否可以写成|P1P2|=的形式?
[提示] 可以,原因是=,也就是说公式中P1,P2两点的位置没有先后之分.
[预习自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若两直线相交,则交点坐标一定是两直线方程所组成的二元一次方程组的解.( )
(2)点P1(0,a),点P2(b,0)之间的距离为a-b.( )
(3)无论m为何值,x-y+1=0与x-2my+3=0必相交.( )
(4)若两直线的方程组成的方程组有解,则两直线相交.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.直线x=1和直线y=2的交点坐标是( )
A.(2,2) B.(1,1)
C.(1,2) D.(2,1)
解析:C [由得交点坐标为(1,2),故选C.]
3.已知A(3,7),B(2,5),则A,B两点间的距离为( )
A.5 B. C.3 D.
解析:B [由平面内两点间的距离公式可知|AB|==.]
两直线的交点问题
[例1] 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)方程组的解为
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)方程组有无数个解,这表明直线l1和l2重合.
(3)方程组无解,这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
两条直线相交的判定方法
方法一:联立直线方程解方程组,若有一解,则两直线相交.
方法二:两直线斜率都存在且斜率不等.
方法三:两直线的斜率一个存在,另一个不存在.
[变式训练]
1.判断下列各对直线的位置关系.若相交,求出交点坐标:
(1)l1:2x+y+3=0,l2:x-2y-1=0;
(2)l1:x+y+2=0,l2:2x+2y+3=0.
解:(1)解方程组,得
所以直线l1与l2相交,交点坐标为(-1,-1).
(2)解方程组①×2-②,得1=0,矛盾,方程组无解.所以直线l1与l2无公共点,即l1∥l2.
经过两条直线交点的直线方程
[例2] (1)求经过点P(1,0)和两直线l1:x+2y-2=0,l2:3x-2y+2=0交点的直线方程;
(2)无论实数a取何值,方程(a-1)x-y+2a-1=0表示的直线恒过定点,试求该定点.
[思路点拨] (1)设所求直线方程为x+2y-2+λ(3x-2y+2)=0,再将x=1,y=0代入求出λ,即得所求直线方程.
(2)将直线方程改写为-x-y-1+a(x+2)=0.
解方程组得直线所过定点.
解:(1)设所求直线方程为x+2y-2+λ(3x-2y+2)=0.
∵点P(1,0)在直线上,∴1-2+λ(3+2)=0.
∴λ=.∴所求方程为x+2y-2+(3x-2y+2)=0,即x+y-1=0.
(2)由(a-1)x-y+2a-1=0,得-x-y-1+a(x+2)=0.所以,已知直线恒过直线-x-y-1=0与直线x+2=0的交