内容正文:
第二节 直线的交点坐标与距离公式
课程标准 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公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.
第一课时 两直线的交点坐标与距离公式
授课提示:对应学生用书第161页
知识点一 两直线的位置关系
1.两条直线平行与垂直的判定
(1)两条直线平行
对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2⇔k1=k2,特别地,当直线l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2平行,
(2)两条直线垂直
如果两条直线l1,l2斜率都存在,设为k1,k2,则l1⊥l2⇔k1·k2=-1,当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直.
2.两直线相交
直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共点的坐标与方程组的解一一对应.
相交⇔方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;
平行⇔方程组无解;
重合⇔方程组有无数个解.
知识点二 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|=.
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=.
2.点到直线的距离公式
平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
3.两条平行线间的距离公式
一般地,两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0间的距离d=.
1.已知P(-2,m),Q(m,4),且直线PQ垂直于直线x+y+1=0,则m=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:A
2.直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m=( )
A.2 B.-3
C.2或-3 D.3
答案:C
3.经过两点A(-2,5),B(1,-4)的直线l与x轴的交点的坐标是( )
A. B.(-3,0)
C. D.(3,0)
解析:过点A(-2,5)和B(1,-4)的直线方程为3x+y+1=0,故它与x轴的交点的坐标为.
答案:A
4.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
授课提示:对应学生用书第162页
题型一 两直线的交点坐标
例1 已知:a为实数,两直线l1:ax+y+1=0,l2:x+y-a=0相交于一点.求证:交点不可能在第一象限及x轴上.
[证明] ∵两直线l1:ax+y+1=0,l2:x+y-a=0
相交于一点,∴a≠1.
∴由方程组
解得即交点为坐标为.
①若交点在第一象限,则
解得
∴a∈∅,故交点不可能在第一象限内.
②若交点在x轴上,则=0(a≠1),方程无解,故交点也不可能在x轴上.
综上可知,直线l1,l2的交点不可能在第一象限及x轴上.
在解决与两直线交点坐标有关的题目时,先求出两直线的交点,再结合其他条件求解.
已知直线y=kx+2k+1与直线y=-x+2的交点位于第一象限,则实数k的取值范围是________.
答案:
题型二 两直线的位置关系
角度(一) 判断两直线的位置关系
例2 (2023·天津模拟)“a=1”是“直线ax+2y-8=0与直线x+(a+1)y+4=0平行”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
[解析] 设直线l1:ax+2y-8=0,直线l2:x+(a+1)y+4=0.若l1与l2平行,则a(a+1)-2=0,即a2+a-2=0,解得a=1或a=-2.当a=-2时,直线l1的方程为-2x+2y-8=0,即x-y+4=0,直线l2的方程为x-y+4=0,此时两直线重合,故a≠-2.当a=1时,直线l1的方程为x+2y-8=0,直线l2的方程为x+2y+4=0,此时两直线平行.故“a=1”是“直线ax+2y-8=0与直线x+(a+1)y+4=0平行”的充要条件.
[答案] A
1.“m=3”是“直线l1:2(m+1)x+(m-3)y+7-5m=0与直线l2:(m-3)x+2y-5=0垂直”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:由l1⊥l2得,2(m+1)(m-3)+2(m-3)=0,解得m=3或m=-2.
答案:A
角度(二) 由两直线的位置关系求参数
例3 若直线(2m-1)x+my+1=0和直线mx+3y+3=0垂直,则实数m的值为( )
A.1 B.0
C.2 D.-1或0
[解析] 由题意可知m(2m-1)+3m=0,解得m=0或m=-1