内容正文:
第2讲 两条直线的位置关系与距离公式
课程标准:1.能根据直线的斜率判定两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.3.探索并掌握平面上两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.
1.两条直线的位置关系
直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,l3:A1x+B1y+C1=0,l4:A2x+B2y+C2=0的位置关系如下表:
位置关系
l1,l2满足的条件
l3,l4满足的条件
平行
k1=k2且b1≠b2
A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0
(或A1C2-A2C1≠0)
垂直
k1·k2=-1
A1A2+B1B2=0
相交
k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
2.两条直线的交点
直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2的交点坐标就是方程组
的解.
3.三种距离
(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离|P1P2|= .
(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(其中C1≠C2)间的距离d=.
1.三种常见的直线系方程
(1)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+C0=0(C≠C0);
(2)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+C0=0;
(3)过两条已知直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R,这个直线系不包括直线l2:A2x+B2y+C2=0,解题时,注意检验l2是否满足题意,以防漏解).
2.四种常见的对称
(1)点(x,y)关于直线y=x的对称点为(y,x),关于直线y=-x的对称点为(-y,-x).
(2)点(x,y)关于直线x=a的对称点为(2a-x,y),关于直线y=b的对称点为(x,2b-y).
(3)点(x,y)关于点(a,b)的对称点为(2a-x,2b-y).
(4)点(x,y)关于直线x+y=k的对称点为(k-y,k-x),关于直线x-y=k的对称点为(k+y,x-k).
3.点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件
(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.
(2)求两平行线之间的距离时,应先将直线方程化为一般式,且x,y的系数对应相等.
1.点A(2,5)到直线l:x-2y+3=0的距离为( )
A.2 B.
C. D.
答案 C
解析 点A(2,5)到直线l:x-2y+3=0的距离为d==.故选C.
2.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
答案 A
解析 因为所求直线与直线x-2y-2=0平行,所以设直线方程为x-2y+c=0,又直线经过点(1,0),得出c=-1,故所求直线方程为x-2y-1=0.故选A.
3.若直线mx+4y-2=0与直线2x-5y+n=0垂直,垂足为(1,p),则实数n的值为( )
A.-12 B.-2
C.0 D.10
答案 A
解析 由2m-20=0,得m=10.由垂足(1,p)在直线mx+4y-2=0上,得10+4p-2=0.解得p=-2.又因为垂足(1,-2)在直线2x-5y+n=0上,所以2+10+n=0,解得n=-12.故选A.
4.若三条直线x+y-3=0,x-y+1=0,mx+ny-5=0相交于同一点,则点(m,n)到原点的距离的最小值为( )
A. B.
C.2 D.2
答案 A
解析 联立解得∵三条直线x+y-3=0,x-y+1=0,mx+ny-5=0相交于同一点,∴m+2n=5.则点(m,n)到原点的距离的最小值为原点到直线x+2y=5的距离d==.故选A.
5.光线从点A(-3,5)射到x轴上,经x轴反射后经过点B(2,10),则光线从A到B的距离为( )
A.5 B.2
C.5 D.10
答案 C
解析 点B(2,10)关于x轴的对称点为B′(2,-10),由对称性可得光线从A到B的距离为|AB′|==5.故选C.
6.已知直线l1:x+ay=1,l2:ax+y=1,若l1∥l2,则a=________,此时l1与l2之间的距离为________.
答案 -1
解析 由l1∥l2可知a2-1=0,即a=±1.又当a=1时,l1与l2重合,不符合题意.所以a=-1,此时l1:x-y-1=0,l2:x-y+1=0.所以l1与l2的距离d==.
考向一 平行与垂直问题
例1 (1)已知经过点A(-2,0)和点B(1,3a)的直线