内容正文:
2.2.3 两条直线的位置关系
第1课时
新授课
1.通过方程组掌握两条直线相交、平行与重合的判定方法.
2.会利用两条直线的平行、重合关系,求参数或直线方程.
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课堂总结
复习回顾
关键词:
不相交
代表没有交点
直线平行的定义:在同一个平面内不相交的两条直线
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问题:如何依据直线方程判定直线的位置关系?
已知直线l1:x-y+1=0,直线l2:x+y+3=0,那么l1与l2是否相交?如果相交,求出交点的坐标;如果不相交,说明理由.
点在直线上
点的坐标满足直线的方程
充要条件
位置关系判定:联立方程组分析解的情况.
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已知直线l1:x-y+1=0,直线l2:x+y+3=0,那么l1与l2是否相交?如果相交,求出交点的坐标;如果不相交,说明理由.
所以可知l1与l2是相交的,而且交点的坐标为(-2,-1).
联立方程组:
得x=-2,y=-1,
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若直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则可得方程组
解得 (k1-k2)x=-(b1-b2).
(1)当且仅当k1-k2≠0,即k1≠k2,方程有唯一解:
(2)当且仅当k1-k2=0且-(b1-b2)≠0,即k1=k2且b1≠b2时,方程无解.
此时直线l1与l2没有交点,即l1//l2
即直线l1与l2有唯一的交点,其坐标为:
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(3)当且仅当k1-k2=0且-(b1-b2)≠0,即k1=k2且b1≠b2时,方程有无数组解.
此时直线l1与l2有无穷多个交点,即l1、l2重合.
(k1-k2)x=-(b1-b2).
综上:若直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则:
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.
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思考:斜截式方程能不能表示全部直线?那么如何根据直线方程判断任意两直线的位置关系?
考虑直线的一般式方程.
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设直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0,它们的一个法向量分别为v1=(A1,B1)和v2=(A2,B2)
从向量的角度:
(1)l1与l2相交⟺
(2)l1与l2平行或重合 ⟺
v1与v2不共线,即A1B2≠A2B1;
v1与v2共线,即A1B2=A2B1,
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在v1与v2共线时,存在v1=λv2,且
代入l1可得:(A2x+B2y)+C1=0,即 A2x+B2y+=0.
例如,直线x-1=0与直线2x-2=0重合,直线x+y-=0与直线2x+2y+1=0也重合.
此时方程组有无穷多组解的充要条件为C2= .
因此A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0重合的充要条件是存在实数λ,使得
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l1与l2相交
l1与l2平行
l1与l2重合
A1B2≠A2B1
当A1=A2,B1=B2,则直线l1与l2
①平行的充要条件是C1≠C2;②重合的充要条件是C1=C2.
综上可得:若直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0,
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例1 判断下列各对直线的位置关系,如果相交,求出交点的坐标:
(1)l1:x-y+1=0, l2:2x-2y+1=0:
(2)l1:x-2y+1=0, l2:x+2y+5=0.
因此l1与l2的斜率相等,但截距不相等,所以它们平行.
l1:y=x+1,l2:y=x+.
解:(1)将l1与l2的方程分别化为斜截式可知
(2)解方程组
可得x=-3,y=-1.
因此l1与l2相交,而且交点的坐标为(-3,-1).
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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;
归纳总结
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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;
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例2 已知直线l过点(1,-4)且与直线2x+3y+5=0平行,求直线l的方程.
∴直线l的方程为2x+3y+10=0.
通过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行.
解:方法一:依题意可设l的方程为2x+3y+C=0.
∴2×1+3×(-4)+C=0,解得C=10.
方法二:已知直线的斜率为,∵所求直线