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 两点间的距离公式
[学习目标] 1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.2.会根据方程解的个数判定两条直线的位置关系.3.探索并掌握平面上两点间的距离公式并会应用(重点).4.会用坐标法证明简单的平面几何问题(难点).
要点一 两条直线的交点
1.两直线的交点
设直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0)与直线l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)的交点为P,则点P既在直线l1上,也在直线l2上,所以点P的坐标既满足直线l1的方程A1x+B1y+C1=0,也满足直线l2的方程A2x+B2y+C2=0,即点P的坐标是方程组的解,解这个方程组就可以得到这两条直线的交点坐标.
2.两直线的位置关系
在同一平面内的两直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,直线l1与l2的位置关系如下:
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
要点二 两点间的距离公式
点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离公式|P1P2|=.
注意:(1)此公式与两点的先后顺序无关.
(2)原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
思考:当两点A(x1,y1),B(x2,y2)都在同一坐标轴上时,两点间的距离公式还适用吗?
提示 适用.当两点都在x轴上时,|AB|=|x1-x2|;当两点都在y轴上时,|AB|=|y1-y2|.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(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)无论m为何值,x-y+1=0与x-2my+3=0必相交.( )
(3)若两直线的方程组成的方程组有解,则两直线相交.( )
(4)点P1(0,a)和点P2(b,0)之间的距离为a-B.( )
(5)在两点间的距离公式中x2与x1,y2与y1的位置可以互换,不影响计算结果.( )
解析 (1)正确.由直线交点坐标的概念可知.
(2)错误.当m=时,两直线平行.
(3)错误.当方程组有无数多组解时,两直线重合.
(4)错误.|P1P2|=.
(5)正确.两点间的距离公式与坐标之差的平方有关,所以位置可以互换,不影响计算结果.
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
类型一 两直线的交点问题
规律总结
(1)求两相交直线的交点坐标,关键是解方程组.
(2)解二元一次方程组的常用方法有代入消元法和加减消元法.
【例题1】 (1)已知直线l1:3x+4y-5=0与l2:3x+5y-6=0相交,则它们的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
(2)经过直线2x-y+4=0与x-y+5=0的交点,且垂直于直线x-2y=0的直线方程为( )
A.2x+y-8=0 B.2x-y-8=0
C.2x+y+8=0 D.2x-y+8=0
解析 (1)解方程组得故两直线的交点坐标为.故选B项.
(2)联立直线方程得解得所以交点坐标为(1,6),直线x-2y=0的斜率为,所以所求直线的斜率为-2,所以所求直线的方程为y-6=-2(x-1),即2x+y-8=0.故选A项.
答案 (1)B (2)A
【变式1】 (1)三条直线ax+2y+7=0,4x+y=14和2x-3y=14相交于一点,求a的值.
(2)求过两条直线3x+4y-2=0与2x+y+2=0的交点且垂直于直线6x-7y-3=0的直线方程.
解析 (1)解方程组得所以两条直线的交点坐标为(4,-2).
由题意知点(4,-2)也在直线ax+2y+7=0上,
所以a×4+2×(-2)+7=0,解得a=-.
(2)联立解得即两直线的交点为(-2,2).由题可设所求直线的方程为7x+6y+m=0,因为此直线过点(-2,2),所以7×(-2)+6×2+m=0,解得m=2,故所求的直线方程为7x+6y+2=0.
类型二 两点间的距离
解题技巧
关于两点间距离公式的应用问题通常有两类:一类是已知两点求距离,可直接套用两点间的距离公式;另一类是已知两点间的距离求点的坐标,可设出未知数,逆用两点间的距离公式列出方程(组)求解.使用公式时常结合根与系数的关系变形应用,要善于从公式到几何意义的逆用,借助数形结合的思想解题.
【例题2】 求下列两点间的距离.
(1)A(2,0),B(0,8);(2)A(1,3),B(-2,1);
(3)A(5,0),B(-1,0);(4)A(a,3),B(a,-3).
解析 (1)|AB|==2.
(2)|AB|==.
(3)由于点A,B均在x轴上,故有|AB