内容正文:
专题04 两条直线的位置关系
知识结构
要点梳理
知识点一 两条直线(不重合)平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
前提条件
α1=α2≠90°
α1=α2=90°
对应关系
l1∥l2⇔__k1=k2__
l1∥l2⇔两直线的斜率都不存在
图示
知识点二 过一点与已知直线平行的直线方程
(1)由已知直线求出斜率,再利用平行的直线斜率之间的关系确定所求直线的斜率,由点斜式写方程;
(2)可利用如下待定系数法:与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+C1=0,再由直线所过的点确定C1.
知识点三 两条直线的交点坐标
(1)求法:两直线方程联立组成方程组,此方程组的解就是这两条直线的交点坐标,因此解方程组即可.
(2)应用:可以利用两直线的__交点个数__判断两直线的位置关系.
一般地,将直线l1:A1x+B1y+C1=0和直线l2:A2x+B2y+C2=0的方程联立,得方程组.
当方程组__有唯一__解时,l1和l2相交,方程组的解就是交点坐标;
当方程组__无__解时,l1与l2平行;
当方程组__有无数组__解时,l1与l2重合.
知识点四 两条直线垂直
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于__-1__;如果它们的斜率之积等于-1,那么它们__互相垂直__.
[归纳总结] 当直线l1⊥直线l2时,可能它们的斜率都存在且乘积为定值-1,也可能一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0;较大的倾斜角总是等于较小倾斜角与直角的和.
知识点五 距离公式
1、两点间的距离公式
一般地,设、为平面内任意两点,
、之间的距离
2、点到直线的距离公式
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=____.
3、两条平行直线间的距离
一般地,已知两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2).设P(x0,y0)是直线l2上的任意一点,则Ax0+By0+C2=0,即Ax0+By0=-C2,于是P(x0,y0)到直线l1:Ax+By+C1=0的距离d==.
此式就是两条平行直线l1与l2间的距离公式.
题型探究
题型一 两直线平行的判定
例1 判断下列各小题中的直线l1与l2是否平行:
(1)l1经过点A(-1,-2),B(2,1),l2经过点M(3,4),N(-1,-1);
(2)l1的斜率为1,l2经过点A(1,1),B(2,2);
(3)l1经过点A(0,1),B(1,0),l2经过点M(-1,3),N(2,0);
(4)l1经过点A(-3,2),B(-3,10),l2经过点M(5,-2),N(5,5).
[分析] 斜率存在的直线求出斜率,利用l1∥l2⇔k1=k2进行判断,若两直线斜率都不存在,可通过观察并结合图形得出结论.
[解析] (1)k1==1,k2==,k1≠k2,l1与l2不平行.
(2)k1=1,k2==1,k1=k2,故l1∥l2或l1与l2重合.
(3)k1==-1,k2==-1,则有k1=k2.
又kAM==-2≠-1,则A,B,M不共线.故l1∥l2.
(4)由已知点的坐标,得l1与l2均与x轴垂直且不重合,故有l1∥l2.
[规律方法] 两直线平行的判定及应用
1.判定两直线是否平行时,应先看两直线的斜率是否存在,若都不存在,则平行(不重合的情况下);若存在,再看是否相等,若相等,则平行(不重合的情况下).
2.若已知两直线平行,求其参数值时,也应分斜率存在与不存在两种情况求解.
【变式】已知A(-2,m),B(m,4),M(m+2,3),N(1,1),若AB∥MN,则m的值为__0或1__.
[解析] 当m=-2时,直线AB的斜率不存在,而直线MN的斜率存在,MN与AB不平行,不合题意;
当m=-1时,直线MN的斜率不存在,而直线AB的斜率存在,MN与AB不平行,不合题意;
当m≠-2,且m≠-1时,kAB==,
kMN==.
因为AB∥MN,所以kAB=kMN,
即=,解得m=0或m=1.
当m=0或1时,由图形知,两直线不重合.
综上,m的值为0或1.
题型二 两直线的交点问题
例2 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;
(3)l1:x-y+1=0,l2:2x-2y+2=0.
[思路分析] 题中给出了两条直线的方程,要判断它们的位置关系,只需看它们组成的方程组的解的个数.
【解析】 (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