内容正文:
2.2.3 两条直线的位置关系
[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.能根据斜截式方程和一般式方程判定两条直线是否平行或重合.3.能应用两直线平行、重合、垂直求参数或直线方程.
授课提示:对应学生用书第57页
预习教材,思考问题
问题1 如何判断两条直线l1:A1x+B1y+C1=0(A+B≠0)和l2:A2x+B2y+C2=0(A+B≠0)的位置关系?
问题2 两直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0垂直的条件是什么?
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[自主练习]
1.已知A(2,0),B(3,3),直线l∥AB,则直线l的斜率k等于( )
A.-3 B.3
C.- D.
解析:因为k=kAB==3,所以l的斜率为3.
答案:B
2.直线l1,l2的斜率是方程x2-3x-1=0的两根,则l1与l2的位置关系是( )
A.平行 B.重合
C.相交但不垂直 D.垂直
答案:D
3.l1过点A(m,1),B(-3,4),l2过点C(0,2),D(1,1),且l1∥l2,则m=________.
答案:0
4.经过点P(-2,-1),Q(3,a)的直线与倾斜角为45°的直线垂直,则a=________.
解析:由题意知=-1,所以a=-6.
答案:-6
授课提示:对应学生用书第58页
两条直线位置关系的判断
1.已知直线l1:A1x+B1y+C1=0(A+B≠0),l2:A2x+B2y+C2=0(A+B≠0),则l1与l2的位置关系和方程组的解的情况有下列关系:
方程组的解
一组
无数组
无解
直线l1和l2的公共点的个数
1
无数
0
直线l1和l2的位置关系
相交
重合
平行
2.利用直线的斜截式方程判断两直线相交、平行与重合
直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2.
①l1,l2相交⇔k1≠k2,
②l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2,
③l1与l2重合⇔k1=k2且b1=b2.
3.利用直线的一般式方程判断两直线相交、平行与重合
直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.
①l1,l2相交⇔A1B2≠A2B1.
②l1∥l2⇔A1B2=A2B1且A1C2≠A2C1(或B1C2≠B2C1).
③l1与l2重合⇔A1B2=A2B1且A1C2=A2C1(或B1C2=B2C1).
4.l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,
l1∥l2⇔C1≠C2,
l1与l2重合⇔C1=C2.
[例1] 已知两直线l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+2m=0,当m为何值时,直线l1与l2:
(1)相交?(2)平行?(3)重合?
[解析] 因为直线l1:x+my+6=0,
直线l2:(m-2)x+3y+2m=0,
所以A1=1,B1=m,C1=6,
A2=m-2,B2=3,C2=2m.
(1)若l1与l2相交,则A1B2-A2B1≠0,
即1×3-m(m-2)≠0,
即m2-2m-3≠0,
所以(m-3)(m+1)≠0,
解得m≠3且m≠-1.
故当m≠3且m≠-1时,直线l1与l2相交.
(2)若l1∥l2,则有
即即
解得所以m=-1.
故当m=-1时,直线l1与l2平行.
(3)若l1与l2重合,则有
即解得所以m=3.
故当m=3时,直线l1与l2重合.
反思感悟 两条直线位置关系的两种判定方法
(1)斜率法:若两直线斜率不相等,则两直线相交;若两直线斜率相等,截距不相等,则两直线平行;若两直线斜率相等,截距也相等,则两直线重合.特别地,要考虑斜率不存在的情况.
(2)方向向量法:若两直线的方向向量不共线,则两直线相交;若两直线的方向向量共线,则两直线平行或重合.
[跟踪训练1] 判断下列各组中两条直线的位置关系.
(1)l1:y=3x+4,l2:2x-6y+1=0;
(2)l1:2x-6y+4=0,l2:y=+;
(3)l1:x-5=0,l2:x-6=0.
解析:(1)A1=3,B1=-1,C1=4;A2=2,B2=-6,C2=1.
因为≠,所以l1与l2相交.
(2)A1=2,B1=-6,C1=4;
把l2化为x-3y+2=0,
所以A2=1,B2=-3,C2=2.
因为==,所以l1与l2重合.
(3)A1=1,B1=0,C1=-5;A2=1,B2=0,C2=-6,
因为A1B2-A2B1=0,
而A2C1-A1C2≠0,所以l1与l2平行.
[例2] 根据下列给定的条件,判断直线l1与直线l2是否平行.如果相交,求出交点坐标.
(1)l1经过