内容正文:
一、 直线方程的求法及应用
求直线方程的一种重要方法就是待定系数法.运用此方法,要注意各种形式的方程的适用条件,选择适当的直线方程的形式至关重要.
在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A(0,1),B(3,2).
(1)若C点坐标为(1,0),求AB边上的高所在的直线方程;
(2)若点M(1,1)为边AC的中点,求边BC所在的直线方程.
[自主解答] (1)∵A(0,1),B(3,2),∴kAB==,
由垂直关系可得AB边上的高所在的直线的斜率为k=-3,
∴AB边上的高所在直线方程为y-0=-3(x-1),化为一般式可得3x+y-3=0.
(2)∵M(1,1)为AC的中点,A(0,1),∴C(2,1),
∴kBC==1,
∴BC所在直线方程为y-1=x-2,化为一般式可得x-y-1=0.
二、 两条直线的位置关系
解决此类问题关键是掌握两条直线平行与垂直的判定:若两条不重合的直线l1,l2的斜率k1,k2存在,则l1∥l2⇔k1=k2,l1⊥l2⇔k1k2=-1.若给出的直线方程中存在字母系数,则要考虑斜率是否存在.对于两条直线平行的问题,要注意排除两条直线重合的可能性.
(1)若直线l1:(m+3)x+4y+3m-5=0与l2:2x+(m+5)y-8=0平行,则m的值为____________.
(2)已知直线l1:x+ay=2a+2,l2:ax+y=a+1,且l1⊥l2,则实数a的值为________.
[自主解答] (1)因为l1∥l2,所以(m+3)(m+5)=8,解得m=-1或m=-7.
当m=-1时,l1与l2重合,故m=-7.
(2)由a+a=0,得a=0.
[答案] (1)-7 (2)0
三、 距离问题
解决解析几何中的距离问题时,往往是代数运算与几何图形直观分析相结合,三种距离是高考考查的热点.
直线l在两坐标轴上的截距相等,且P(4,3)到直线l的距离为3,求直线l的方程.
[自主解答] 当直线过原点时,设所求直线方程为kx-y=0,则=3.
解得k=±-6,∴y=x.
当直线不经过原点时,设所求直线方程为x+y=a,则
=3,解得a=13或a=1,∴x+y-13=0或x+y-1=0.
∴所求直线方程为y=x或x+y-13=0或x+y-1=0.
四、一元二次不等式的实际应用
1.关于点的对称问题
(1)点关于点的对称问题:若两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于点P(x0,y0)对称,则:P是线段AB的中点,并且
(2)直线关于点的对称问题:若两条直线l1,l2关于点P对称,则:
①l1上任意一点关于点P的对称点必在l2上,反过来,l2上任意一点关于点P的对称点必在l1上;
②若l1∥l2,则点P到直线l1,l2的距离相等;
③过点P作一直线与l1,l2分别交于A,B两点,则点P是线段AB的中点.
2.关于直线的对称问题
(1)点关于直线的对称问题:若A,B两点关于直线l对称,则l是线段AB的垂直平分线.
①直线AB与直线l垂直;
②线段AB的中点在直线l上;
③直线l上任意一点到A,B两点的距离相等.
(2)直线关于直线的对称问题:若两条直线l1,l2关于直线l对称,则
①l1上任意一点关于直线l的对称点必在l2上,反过来,l2上任意一点关于直线l的对称点必在l1上;
②过直线l上的一点P且垂直于直线l作一直线与l1,l2分别交于A,B两点,则点P是线段AB的中点.
已知直线l:y=x+1,求:
(1)点P(-1,2)关于l的对称点的坐标;
(2)直线y=2x-1关于l的对称直线的方程;
(3)直线l关于点A(3,2)的对称直线的方程.
[自主解答] (1)设点P关于直线l的对称点为P′(x′,y′),则线段PP′的中点在直线l上,且直线PP′垂直于直线l,即
解得
∴点P′坐标为(1,0).
(2)由得交点N(2,3).取直线2x-y-1=0上一点B(0,-1),设点B关于直线l:x-y+1=0的对称点为B′(x0,y0),
则
解得
故所求直线过点(2,3)和(-2,1).
∴所求直线方程为y-1=(x+2),即x-2y+4=0.
(3)设直线l关于点A(3,2)的对称直线为l′,
由于l∥l′,可设l′为y=x+b(b≠1).
由点到直线的距离公式得=,
即|b+1|=2,解得b=-3或b=1(舍去),
∴直线l′的方程为y=x-3,即对称直线的方程为x-y-3=0.
[典例] (12分)已知直线l1:3x+(m+1)y-6=0,l2:mx+2y-(m+2)=0,分别求满足下列条件的m的值.
(1)l1⊥l2;(2)l1∥l2.
[审题指导] 根据直线的位置关系求参数,要利用两直线位置关系的充要条件求解.
[规范解答] (1)∵l1⊥l2,
∴3×m+(m+1)×2=0,