内容正文:
第2节 两直线的位置关系
考点点击
核心素养
考情聚焦
1.能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.
2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.
3.掌握两点间的距离公式、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的判定,达成直观想象和数学运算的素养.
2.距离问题的求解,达成直观想象和数学运算的素养.
3.对称问题的求解,提升逻辑推理、数学运算和数学抽象的素养.
高考对本部分的考查为两点间的距离和点到直线的距离,常与圆、椭圆、双曲线、抛物线交汇考查,有时也会单独命制新定义题目.题型以选择题、填空题为主,属中低档题型.
[要点梳理]
1.两条直线位置关系的判定
直线方程
斜截式
一般式
位置关系
y=k1x+b1
y=k2x+b2
A1x+B1y+C1=0
A2x+B2y+C2=0
相交
k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
垂直
k1k2=-1
A1A2+B1B2=0
平行
k1=k2 且 b1≠b2
或
重合
k1=k2且b1=b2
或
2.三种距离
(1)两点间的距离公式
平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式为|P1P2|= .
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|= .
(2)点到直线的距离公式
平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d= .
(3)两条平行线间的距离公式
一般地,两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0间的距离d= .
3.两种对称
(1)中心对称
①点P(x,y)关于O(a,b)的对称点P′(x′,y′)满足
②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.
(2)轴对称
①点A(a,b)关于直线Ax+By+C=0(B≠0)的对称点为A′(m,n),则有
②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.
常见的三大直线系方程
(1)与直线Ax+By+C=0平行的直线系方程是Ax+By+m=0(m∈R且m≠C).
(2)与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程是Bx-Ay+m=0(m∈R).
(3)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),但不包括l2.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下面结论是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若两直线的方程组成的方程组有解,则两直线相交.( )
(2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( )
(3)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( )
(4)直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离.( )
(5)两平行线间的距离是一条直线上任一点到另一条直线的距离,也可以看作是两条直线上各取一点的最短距离.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
◆[教材改编]
1.[必修2P110B组T2改编]已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a等于( )
A. B.2-
C.-1 D.+1
解析:C [由题意得=1.
解得a=-1+或a=-1-.∵a>0,∴a=-1+.]
2.[必修2P110B组T1改编]若三条直线y=2x,x+y=3,mx+2y+5=0相交于同一点,则m的值为 ______ .
解析:由得
∴点(1,2)满足方程mx+2y+5=0,
即m×1+2×2+5=0,∴m=-9.
答案:-9
◆[小题纠偏]
1.已知直线l1:(3+a)x+4y=5-3a和直线l:2x+(5+a)y=8平行,则a=( )
A.-7或-1 B.-7
C.7或1 D.-1
解析:B [由题意可得a≠-5,所以=≠,解得a=-7(a=-1舍去).]
2.(2023·忻州检测)在平面直角坐标系中,点(0,2)与点(4,0)关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A.x+2y-4=0 B.x-2y=0
C.2x-y-3=0 D.2x-y+3=0
解析:C [因为点(0,2)与点(4,0)关于直线l对称,所以直线l的斜率为2,且直线l过点(2,1),故选C.]
3.(2020·全国Ⅲ卷,8)点(0,-1)到直线y=k(x+1)距离的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
解析:B [由直线y=k(x+1)过定点(-1,0),要使距离最大,则当y=k(x+1)与(0,1)和(-1,0)的连线垂直时可得最大距离为(0,1)和(-1,0)两点之间的距离d==,