内容正文:
2.2.3 两条直线的位置关系
第1课时 两条直线的相交、平行与重合
课程标准
核心素养目标
能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
1.会求两条相交直线的交点坐标.(数学运算)
2.会根据直线的斜率和截距判断两条直线相交、平行、重合.(逻辑推理)
3.理解通过方程组给出的两条直线相交、平行、重合的条件.(逻辑推理)
两条直线的相交、平行与重合
(1)两条直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2的位置关系:
l1与l2相交⇔k1≠k2;
l1与l2平行⇔k1=k2且b1≠b2;
l1与l2重合⇔k1=k2且b1=b2.
(2)两条直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0的位置关系:
①用方程组解的情况判断
方程组的解
位置关系
交点个数
无解
平行
无交点
有唯一解
相交
有一个交点
有无数个解
重合
无数个交点
②用直线方程的系数进行判断
[微练1]判断正误
(1)若两条直线的斜率相等,则这两条直线平行.( × )
(2)若l1∥l2,则k1=k2.( × )
(3)若两条直线的斜率都不存在且两直线不重合,则这两条直线平行.( √ )
[微练2]下列直线与直线x-y-1=0平行的是( B )
A.x+y-1=0
B.x-y+1=0
C.ax-ay-a=0(a≠0)
D.x-y+1=0或ax-ay-a=0(a≠0)
[微练3]若直线2x+y-1=0与y=ax+3相交,则a的取值范围为(-∞,-2)∪(-2,+∞).
知识点一
判断两条直线平行或相交
判断下列各组直线的位置关系,若相交,求出交点的坐标.
(1) l1:4x+3y-2=0与l2:x+2y+2=0;
(2) l1:x+2y-=0与l2:2x+4y-1=0;
(3) l1:x-3y=0与l2:y=x+1.
解:(方法一)(1)解方程组
①×2-②×3得5x-10=0,所以x=2.
将x=2代入①得y=-2,所以两直线相交,交点坐标为(2,-2).
(2)解方程组
①×2-②得0=0,即此方程组有无数多个解,所以两直线重合.
(3)解方程组
由①得x=3y,代入②得y=y+1,即0=1不成立,所以方程组无解,所以两直线平行.
(方法二)(1)因为A1=4,B1=3,C1=-2,A2=1,B2=2,C2=2,
所以A1B2-A2B1=4×2-1×3=5≠0,所以两直线相交.
解方程组得
所以两直线的交点坐标为(2,-2).
(2)因为A1=1,B1=2,C1=-,A2=2,B2=4,C2=-1,所以A1B2-A2B1=1×4-2×2=0,A1C2-A2C1=1×(-1)-2×(-)=-1+1=0,
所以两直线重合.
(3)因为A1=1,B1=-3,C1=0,A2=,B2=-1,C2=1,所以A1B2-A2B1=1×(-1)-×(-3)=-1+1=0,A1C2-A2C1=1×1-×0=1-0=1≠0,所以两直线平行.
(方法三)(1) l1:y=-x+,l2:y=-x-1.
因为k1≠k2,所以两直线相交,可得交点坐标为(2,-2).
(2) l1:y=-x+,l2:y=-x+.
因为k1=k2且b1=b2,所以两直线重合.
(3) l1:y=x,l2:y=x+1.
因为k1=k2且b1≠b2,所以两直线平行.
判断两条直线平行的方法
(1)如果斜率都存在,那么需要判断其斜率是否相等,若两条直线斜率相等,则两条直线可能平行也可能重合,还需要进一步判断截距是否相等.如果两条直线的斜率不存在,两条直线的方程为x=a1,x=a2,只需判断a1与a2是否相等即可.
(2)利用A1B2=A2B1且B1C2≠B2C1或A2C1≠A1C2判断.
已知点A(1,2),B(0,-4),C(-2,6),D(0,18),试判断直线AB和直线CD的位置关系.
解:kAB==6,kCD==6,
又因为B(0,-4),D(0,18),所以直线AB的方程为y=6x-4,直线CD的方程为y=6x+18.
因为两条直线的斜率相等,在y轴上的截距不相等,所以直线AB和直线CD平行.
知识点二
利用两条直线的平行关系确定参数
直线l1:(m+2)x+(m2-3m)y+4=0,l2:2x+4(m-3)y-1=0,如果l1∥l2,求m的值.
解:(方法一)当l1,l2的斜率都存在,由l1∥l2,得-=-,解得m=-4;
当l1,l2的斜率不存在时,m=3,l1与l2的方程分别为x=-,x=,显然l1∥l2.
故m=-4或m=3.
(方法二)若l1∥l2,
则有
解得m=-4或m=3.
利用两直线平行关系求字母参数取值时,提倡直接根据两直线平行的系数整式条件列方程或不等关系,这样不易丢解或增解;若用比例式求解,一定要对特殊情况单独