内容正文:
2.3.1 两条直线的交点坐标
第二章 直线和圆的方程
学习目标
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.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
学科素养
通过求两条直线的交点坐标,增强数学抽象、逻辑推理、数学运算的核心素养.
新知探索
两直线的交点坐标
直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0);l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)的位置关系.如果这两条直线相交,则交点一定同时在这两条直线上,交点坐标就是,这两个方程联立所得的方程组的唯一解.
新知探索
两直线的交点坐标
求直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0);l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)的交点坐标.联立方程:
则点 为两条直线的交点坐标.
解得:
新知探索
两直线的位置关系
方程组的解 一组 无数组 无解
直线l1和l2公共点个数 一个 无数个 零个
直线l1和l2的位置关系 相交 重合 平行
方程组解的个数与两直线位置关系
新知探索
直线系
具有某种共同属性的一类直线的集合,我们称之为直线系,这一属性可通过直线系方程体现出来,它们的变化存在于参数之中,常见的直线系有:
(1)过已知点P(x0,y0)的直线系y-y0=k(x-x0)(k为参数).
(2)斜率为k的平行直线系方程y=kx+b(b为参数).
(3)与已知直线Ax+By+C=0平行的直线系方程为Ax+By+λ=0(λ为参数).
(4)与已知直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程为Bx-Ay+λ=0(λ为参数).
(5)过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程:l1:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为参数).(但不包含直线A2x+B2y+C2=0)
典例精析
题型一:两直线的交点问题
例1.分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
解:(1)方程组
得 .
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)方程组
有无数组解,这表明直线l1和l2重合.
典例精析
题型一:两直线的交点问题
例1.分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
解:(3)方程组
方程组无解.
因此直线l1∥l2.
题型方法
方程组的解与直线位置关系
求两条直线的交点坐标时,把两个方程联立,解方程组解出x,y,即求得交点坐标(x,y).
如果方程组有唯一解,说明两直线相交;
方程组无解,说明两直线没有公共点即两直线平行;
方程组有无数个解,说明两直线重合.
典例精析
题型二: 过两直线交点的直线系方程
例2. 求经过两条直线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:方法一 (直接法)解方程组:
得P(0,2).
因为直线l3的斜率为 ,所以直线l的斜率为 .
所以直线l的方程为y= x+2,
即4x+3y-6=0.
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典例精析
题型二: 过两直线交点的直线系方程
例2. 求经过两条直线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:方法二 (待定系数法)解方程组:
得P(0,2).
因为直线l过直线l1与l2的交点P(0,2).
所以4×0+3×2+m=0,解得m=-6.
所以直线l的方程为4x+3y-6=0.
题型方法
方程组的解与直线位置关系
1.涉及两直线交点的问题,通常是先求交点坐标,再进一步解决问题.
2.如果利用平行直线系或垂直直线系求直线方程时,就一定要注意系数及符号的变化规律.
典例精析
题型三:与直线有关的对称问题
例3. 求直线l1:2x+y-4=0关于直线l:x-y+2=0对称的直线l2的方程.
解:方法一,解方程组:
得直线l1与直线l的交点
在直线l1上取一点B(2,0),设点B关于