内容正文:
第2课时 两条直线的位置关系
[考试要求]
1.能根据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.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
A1C2-A2C1≠0
垂直
k1·k2=-1
A1A2+B1B2=0
相交
k1≠k2
A1B2-A2B1≠0
2.两条直线的交点坐标
已知两条直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0相交,则交点P的坐标是方程组的解.
3.三种距离公式
(1)平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=.
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
(2)点P(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间的距离d=.
[常用结论]
1.三种直线系方程
(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+n=0(n∈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.
2.四种常用对称关系
(1)点(x,y)关于原点(0,0)的对称点为(-x,-y),点(x,y)关于点(a,b)的对称点为(2a-x,2b-y).
(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)关于直线y=x的对称点为(y,x),关于直线y=-x的对称点为(-y,-x).
(4)点(x,y)关于y=x+b的对称点为(y-b,x+b),关于y=-x+b的对称点为(b-y,b-x).
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1=k2⇒l1∥l2. ( )
(2)如果两条直线l1与l2垂直,那么它们的斜率之积一定等于-1. ( )
(3)若两直线的方程组成的方程组有唯一解,则两直线相交. ( )
(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. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材习题衍生
1.(人教A版选择性必修第一册P77练习T3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
C [由题意得=1,即|a+1|=,
又a>0,∴a=-1.]
2.(人教A版选择性必修第一册P67习题2.2T8改编)已知直线l经过点(1,-1),且与直线2x-y-5=0垂直,则直线l的方程为( )
A.2x+y-1=0 B.x-2y-3=0
C.x+2y+1=0 D.2x-y-3=0
C [∵直线l与直线2x-y-5=0垂直,
∴设直线l的方程为x+2y+c=0,
∵直线l经过点(1,-1),
∴1-2+c=0,即c=1.
∴直线l的方程为x+2y+1=0.]
3.(人教A版选择性必修第一册P79习题2.3 T9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________.
-9 [由得
所以点(1,2)满足方程mx+2y+5=0,
即m×1+2×2+5=0,所以m=-9.]
4.(人教A版选择性必修第一册P79练习T2改编)已知直线3x+4y-3=0与直线6x+my+14=0平行,则它们之间的距离是________.
2 [由两直线平行可知=≠-(m≠0),即m=8.
∴两直线方程分别为3x+4y-3=0和3x+4y+7=0,则它们之间的距离d==2.]
考点一 两条直线位置关系的判断及应用
[典例1] (1)若直线l1:(a-1)x+y-1=0和直线l2:3x+ay+2=0垂直,则实数a的值为( )
A. B.
C. D.
(2)(2022·山东济南二模)“a=3”是“直线ax+y-3=0与3x+y+4=0平行”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
(3)已知三条直线l1:2x-3y+1=0,l2:4x+3y+5=0,l3:mx-y-1=0不能构成