内容正文:
2.3 直线的交点坐标与距离公式
2.3.1 两条直线的交点坐标
1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标,提升数学运算的核心素养.
2.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
学习目标
1
知识梳理
自主探究
两条直线的交点坐标
设l1,l2两条直线的交点为P,则点P既在 上,也在
上.所以点P的坐标既满足直线l1的方程A1x+B1y+C1=0,也满足直线l2的方程A2x+B2y+C2=0,即点P的坐标是方程组 的解.解这个方程组就可以得到这两条直线的 .
直线l1
直线l2
交点坐标
提示:①×B2-②×B1,得(A1B2-A2B1)x+B2C1-B1C2=0.
若A1B2-A2B1=0,B2C1-B1C2=0,则方程组有无穷多解.
若A1B2-A2B1=0,B2C1-B1C2≠0,则方程组无解.
若A1B2-A2B1≠0,方程组有唯一一组解.
[做一做1] 直线x=2与直线y=x+1的交点坐标为( )
A.(2,3) B.(-2,-3)
C.(0,1) D.(0,0)
A
[做一做2] 直线l经过原点,且经过直线2x-2y-1=0与直线4x-2y-3=0的交点,则直线l的方程为 .
x-2y=0
2
师生互动
合作探究
两条直线相交的判定和求交点问题
[例1] 判断下列各组直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(1)l1:5x+4y-2=0,l2:2x+y+2=0;
[例1] 判断下列各组直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
[例1] 判断下列各组直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(3)l1:x+y+2=0,l2:2x+2y+3=0.
[针对训练] 判断下列直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(1)直线l1:2x+y-1=0和l2:x-2y+7=0;
[针对训练] 判断下列直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标.
(2)直线l1:2x-3y+a2+1=0和直线l2:4x-6y+a=0.
求过两条直线交点的直线方程
[例2] 求经过直线3x-2y+1=0和直线x+3y+4=0的交点,且平行于直线x-y+4=0的直线方程.
[变式探究] 将本例条件中的“平行”改为“垂直”,其他条件不变,求直线的方程.
(1)常见的四大直线系方程
①过定点P(x0,y0)的直线系A(x-x0)+B(y-y0)=0
(A2+B2≠0),还可以表示为y-y0=k(x-x0)(斜率不存在时可视为x=x0).
②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).
③与直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程是Bx-Ay+m=0
(m∈R).
④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)应用直线系方程的关注点:
利用平行直线系或垂直直线系求直线方程时,一定要注意系数及符号的变化规律.
直线过定点问题
[例3] 求证:不论m为何实数,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都过某一定点.
解含有参数的直线恒过定点的问题的两种方法
(1)任给直线中的参数赋两个不同的值,得到两条不同的直线,然后验证这两条直线的交点就是题目中含参数的直线所过的定点,从而问题得解.
[针对训练] 无论实数k取何值,直线(k+2)x+(k-3)y+k-3=0都恒过定点,则该定点的坐标为 .
(0,-1)
对称问题
[例4] 光线通过点A(2,3)在直线l:x+y+1=0上反射,反射光线经过点B(1,1),试求入射光线和反射光线所在直线的方程.
D
C
C
4.两直线2x+3y-k=0和x-ky+12=0的交点在y轴上,那么k的值为 .
±6
解析:因为三条直线2x+ky+8=0,x-y-1=0和2x-y=0
交于一点,
所以x-y-1=0和2x-y=0的交点(-1,-2)在直线2x+ky+8=0上,
所以-2-2k+8=0,求得k=3.故选C.
解析:将点(2,-1)代入3x+my-1=0可得m=5,将(2,-1)代入4x+3y-n=0可得n=5,所以m+n=10.故选B.
[例2] 直线3x+my-1=0与4x+3y-n=0的交点为(2,-1),则m+n的值为( )
A.12 B.10
C.-8 D.-6
[例3] 已知直线l:(m+3)x+(m-2)y-m-2=0,点A(-2,-1),
B(2,-2),若直线l与线段AB相交,求m的取值范围.
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[思考] 如何判定方程组解的个数?
解析:由