内容正文:
第二章 直线和圆的方程
2.3.1 两条直线的交点坐标
思考1:一般地,若直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0相交,如何求其交点坐标?
几何元素及关系 代数表示
点A A(a, b)
直线l L:Ax+By+C=0
点A在直线l上
直线l1与l2的交点是A
点A的坐标是方程组的解
Aa+Bb+C=0
新知探究1:交点
2
两条直线的交点:
如果两条直线A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0相交,由于交点同时在两条直线上,交点坐标一定是它们的方程组成
的方程组 的解;
反之,如果方程组 只有一个解,
那么以这个解为坐标的点就是直线A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0的交点。
A1x+B1y+C1=0
A2x+B2y+C2=0
A1x+B1y+C1=0
A2x+B2y+C2=0
新知探究1
交 点
设两条直线的方程是
l1: A1x+B1 y +C1=0,
l2: A2x+B2 y +C2=0.
说明:
若方程组有唯一解,则直线l1 与 l2 相交 ;
若方程组有无数解,则直线l1 与 l2 重合 ;
若方程组无解,则直线l1 与 l2 平行 。
这两条直线是否有交点
A1x+B1 y +C1=0,
A2x+B2 y +C2=0.
方程组
是否有唯一解。
若直线l1和l2为一般式方程:
l1: A1x+B1y + C1=0 , l2: A2x+B2y+C2=0 ,
直线 l1∥l2 的充要条件是:
直线 l1⊥l2 的充要条件是:
直线 l1与l2 相交充要条件是:
直线 l1与l2 重合的充要条件是:
探究2 两条直线的位置关系
例1.
若直线l1和l2为一般式方程:
l1: A1x+B1y + C1=0 , l2: A2x+B2y+C2=0 ,
直线 l1∥l2 的等价条件是:
直线 l1⊥l2 的充要条件是:
直线 l1与l2 相交充要条件是:
直线 l1与l2 重合的等价条件是:
例2:求直线3x+2y-1=0和2x-3y-5=0的交点M的坐标,并证明方程3x+2y-1+λ(2x-3y-5)=0(λ为任意常数)表示过M点的所有直线(不包括直线2x-3y-5=0)。
证明:联立方程
3x+2y-1=0
2x-3y-5=0
o
x
y
(1, - 1)
M
解得:
x=1
y= - 1
代入:x+2y-1+λ(2x-3y-5)= 0
得 0+λ·0=0
∴M点在直线上
拓展:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0是过直线A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程。
M(1,- 1)
即
探究3 过两条直线的交点的直线系方程
拓展探究:过交点的直线系
思考1:经过直线l1:3x+2y-1=0与直线l2:2x-3y-5=0的交点可作无数条直线,你能将这些直线的方程统一表示吗?
思考2:上述直线l1与直线l2的交点M(1,-1)在这条直线上吗?当m,n为何值时,方程 分别表示直线l1和l2?
n=0,m≠0表示直线l1 ,m=0,n≠0表示直线l2
k存在: y+1=k(x-1);k不存在: x=1
思考3:方程 表示的直线包括过交点M(1,-1)的所有直线吗?
不表示2x-3y-5=0这条直线
数学本质
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思考4:方程 表示经过直线l1和l2的交点的直线系,一般地,经过两相交直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程可怎样表示?
m(A1x+B1y+C1)+n(A2x+B2y+C2)=0
或A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0
拓展探究:过交点的直线系
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(1)平行直线系方程:
的直线系方程是
A x + B y + λ= 0 (λ≠C) , λ是参变量.
小结:直线系:
具有某一共同属性的一类直线的集合。
(2)垂直直线系方程:
的直线系方程是
B x -Ay + λ= 0 (λ是参变量) .
与直线 A x + B y + C = 0 平行
与直线 A x + B y + C = 0 垂直
(3)共点直线系方程:
l1: A1 x + B1 y + C1 = 0 , l2: A2 x + B2 y + C2 = 0 交点的
经过两直线
直线系方程是
A1 x + B1 y + C1+ λ( A2