内容正文:
2.3.1 两条直线的交点坐标
2.3.2 两点间的距离公式
(教师独具内容)
课程标准:1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.2.探索并掌握平面上两点间的距离公式.
教学重点:1.利用距离公式解决与交点相关的问题.2.用坐标法证明简单的几何问题.
教学难点:坐标法在平面几何中的应用.
核心素养:通过求解两直线的交点坐标及两点间的距离,提升数学运算、数学抽象及逻辑推理素养.
知识点一 直线的交点与直线的方程组成的方程组的解的关系
1.两条直线的交点坐标
几何元素及关系
代数表示
点A
A(a,b)
直线l
l:Ax+By+C=0
点A在直线l上
Aa+Bb+C=0
直线l1与l2的交点是A
2.两条直线的位置关系
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
已知平面内两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则|P1P2|=.特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离|OP|= .
1.两条直线相交的条件
(1)将两个直线方程联立解方程组,依据解的个数判断两条直线是否相交.当方程组只有一解时,两条直线相交.
(2)设l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2相交的条件是A1B2-A2B1≠0或≠(A2,B2≠0).
(3)设两条直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则l1与l2相交⇔k1≠k2.
2.对两点间距离公式的理解
(1)此公式与两点的先后顺序无关,也就是说公式也可写成|P1P2|=.
(2)当直线P1P2平行于x轴时,|P1P2|=|x2-x1|;
当直线P1P2平行于y轴时,|P1P2|=|y2-y1|.
3.判断两条直线关系的方法
(1)利用方程组解的个数,将“形”的问题转化成“数”的问题.
(2)利用斜截式方程中斜率和截距的关系.
(3)利用一般式中系数的关系
4.过两条直线交点的直线系方程
过直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0交点的直线方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为参数,不包含l2).
5.对称问题
(1)中心对称
①点关于点的对称.若点M(x1,y1)及N(x,y)关于P(a,b)对称,则由中点坐标公式得
②直线关于点的对称,其主要方法是:在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点坐标求出直线方程.
(2)轴对称
①点(x1,y1)关于直线l:Ax+By+C=0对称的对称点(x2,y2)可由
得出.
对称点坐标x2=x1-2A·,
y2=y1-2B·.
②直线关于直线对称
求直线l1:A1x+B1y+C1=0关于l:Ax+By+C=0对称的直线l2的方程的方法:转化为点关于直线对称.在l1上任取两点P1和P2,求出P1,P2关于l的对称点,再用两点坐标求出l2的方程.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若点A(a,b)在直线l:Ax+By+C=0上,则点A的坐标一定适合直线l的方程.( )
(2)若两条直线相交,则交点坐标一定是两条直线的方程所组成的二元一次方程组的解.( )
(3)当A,B两点的连线与坐标轴垂直时,两点间的距离公式不适用.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)×
2.做一做
(1)若点A(1,b)是直线2x+3y+1=0上一点,则b=________.
(2)若直线2x+y+1=0与直线x-y-4=0的交点为(a,b),则a+b=________.
(3)点M(-3,4)到坐标原点的距离|OM|=________.
(4)求下列两点间的距离:
①A(2,0),B(0,8);②A(1,3),B(-2,1);
③A(5,0),B(-1,0);④A(a,3),B(a,-3).
答案 (1)-1 (2)-2 (3)5 (4)①2 ② ③6 ④6
题型一 直线的交点问题
例1 (1)求过两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与直线3x+y-1=0平行的直线方程;
(2)求经过两直线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] (1)解方程组
得
所以两直线的交点坐标为.
又所求直线与直线3x+y-1=0平行,
所以所求直线的斜率为-3.
故所求直线方程为y+=-3,
即15x+5y+16=0.
(2)解法一:解方程组得P(0,2).
∵直线l与直线l3垂直且直线l3的斜率为,
∴直线l的斜率为-.
∴直线l的方程为y-2=-(x-0).
即4x+3y-6=0.
解