内容正文:
第2节 两条直线的位置关系、距离公式
课程标准解读
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.探索并掌握平面上两点间的距离、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.
[知识梳理]
1.两条直线的平行与垂直
(1)两条直线平行
①对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率存在时分别为k1,k2,则有l1∥l2⇔k1=k2;
②当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2.
(2)两条直线垂直
①如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1⊥l2⇔k1k2=-1;
②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l1⊥l2.
2.两条直线的交点坐标
直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2的交点坐标就是方程组
的解.
3.三种距离公式
(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|= _.
(2)点到直线的距离公式
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=(其中A,B不全为0).
(3)两平行直线间的距离公式
两条平行直线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离d=(其中A,B不全为0,且C1≠C2).
常用结论
1.与直线Ax+By+C=0(A2+B2≠0)垂直或平行的直线方程可设为:
(1)垂直:Bx-Ay+m=0;
(2)平行:Ax+By+n=0(n≠C).
2.两个充要条件
(1)两条直线平行的充要条件
直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0平行的充要条件是A1B2-A2B1=0.且A1C2-A2C1≠0(或B1C2-B2C1≠0).
(2)两条直线垂直的充要条件
直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件是A1A2+B1B2=0.
3.有关对称点的结论
点
关于直线
对称点
(x,y)
x+y=k
(k-y,k-x)
x-y=k
(k+y,x-k)
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1=k2⇒l1∥l2.( )
(2)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( )
(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)√
2.(教材改编)直线x+y-3=0与直线x-y+1=0的交点坐标是( )
A.(2,2) B.(-2,2)
C.(-1,3) D.(1,2)
解析:D 联立两直线有解得直线x+y-3=0与直线x-y+1=0的交点坐标是(1,2).故选D.
3.(教材改编)两条平行直线3x+4y-12=0与ax+8y+11=0之间的距离为( )
A. B.
C.7 D.
解析:D 由题意知,a=6,直线3x+4y-12=0可化为6x+8y-24=0,所以两平行直线之间的距离为=.故选D.
4.(易错自纠)已知点A(3,2)和B(-1,4)到直线ax+y+1=0的距离相等,则a的值为________.
解析:由点到直线的距离公式可得
=,
解得a=或a=-4.
答案:或-4
5.(易错自纠)直线(2m-1)x+my+1=0和直线mx+3y+3=0垂直,则实数m的值为________.
解析:依题意得(2m-1)m+3m=0,
解得m=0或m=-1.
答案:0或-1
考点一 两条直线的平行与垂直(基础性)
1.若直线ax+4y-2=0与直线2x-5y+b=0垂直,垂足为(1,c),则a+b+c等于( )
A.-2 B.-4
C.-6 D.-8
解析:B 由已知得×=-1,a+4c-2=0,2-5c+b=0,解得a=10,c=-2,b=-12.∴a+b+c=-4.
2.已知m,n∈R,则“直线x+my-1=0与nx+y+1=0平行”是“mn=1”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
解析:A 直线x+my-1=0与直线nx+y+1=0平行,则=≠,∴mn=1,充分性成立.而m=-1,n=-1时,mn=1,但x-y-1=0,与-x+y+1=0重合,必要性不成立.
3.(多选题)已知直线l1:x+my-1=0,l2:(m-2)x+3y+3=0,则下列说法正确的是( )
A.若l1∥l2,则m=-1或m=3
B.若l1∥l2,则m=3
C.若l1⊥l2,则m=-
D.若l1⊥l2,则m=
解析:BD 若l1∥l2则1×3-m(m-2)=0,解得m=