内容正文:
苏教版 数学 选择性必修第一册
第1章 直线与方程
1.4 两条直线的交点
【课标要求】
掌握两条直线位置关系中相交的几何意义,能根据已知条件求出两条直线的交点坐标,并能根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
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要点深化·核心知识提炼
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知识点1.两条直线的交点
已知两条不重合的直线 ( , 不全为0), ( , 不全为0),如果这两条直线相交,由于交点同时在这两条直线上,交点的坐标一定是这两个方程的公共解;反之,如果这两个二元一次方程只有一个公共解,那么以这个解为坐标的点必是直线 和 的交点.
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知识点2.两条直线的位置关系与对应直线方程组成的方程组的解的联系
直线 与 的位置关系 相交 重合 平行
直线 与 的公共点 一个 无数个 零个
方程组 的解 一组 无数组 无解
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题型分析·能力素养提升
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【题型一】求直线的交点
例1 分别判断下列直线 与 的位置关系,若相交,求出它们的交点坐标.
(1) , ;
解 解方程组 得 所以交点坐标为 ,所以 与 相交.
(2) , ;
解方程组
得有无数组解,故 与 重合.
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(3) , .
解方程组
,得 ,矛盾,方程组无解,故两条直线无公共点, 与 平行.
题后反思
将两条直线的方程联立,可得方程组 若方程组有唯一解,则
两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两
条直线平行;若方程组有无数组解,则两条直线重合.
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跟踪训练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) , ;
解 联立 与 的方程,得
解得 所以 与 相交,其交点坐标为 .
(2) , ;
解 化为 ,与 重合.
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(3) , .
解 化为 ,
化为 ,
所以两条直线的斜率相等而在 轴上的截距不相等,所以 .
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【题型二】由直线相交求参数
例2 [2023通州月考] 若三条直线 , , 能围成三角形,求 满足的条件.
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解 为使三条直线能围成三角形,需三条直线两两相交且不共点.
(1)若 与 平行或重合,则由 ,得 .
(2)若 与 平行或重合,则由 ,得 .
(3)若 与 平行或重合,则由 ,得 .当 时, ,
与 三线重合,当 时, 与 平行.
(4)若三条直线交于一点,
由 得
将 , 的交点 的坐标代入 的方程,解得 (舍去)或 ,所
以要使三条直线能围成三角形,需 且 .
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题后反思
由直线相交求参数,要根据题目的要求分析直线的位置关系后再求解.
跟踪训练2 [2023泰州调研] 三条直线 , ,
不能围成三角形,则 的取值集合是_ ________.
<m></m>
[解析] 由于三条直线 , , 不能围成三
角形,
则直线 与另外两条直线分别平行或三条直线交于一点.
(1)直线 与直线 平行,则 ,解得 .
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(2)直线 与直线 平行,则 ,解得
.
(3)若三条直线交于一点,联立 解得 所以直线
, 交于点 .由题意可知,点 在直线
上,则 ,解得 .因此,实数 的取值集合为
.
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【题型三】直线交点系方程及应用
例3 直线 过原点,且过直线 与直线 的交点,求直线
的方程.
解 因为直线 不过原点,所以过直线 与直线 的交点的直线 的方程可设为 .
把原点 的坐标代入,得 ,解得 ,所以所求的直线 的方程为
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题后反思
过两条已知直线 和 交点的直线系方
程为 ( ,这个直线系不包括直线
,解题时注意检验 是否满足题意).
跟踪训练3 过两直线 和 的交点和原点的直线方程
为_ ____________.
<m></m>
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成果验收•课堂达标检测
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A层 基础达标练
1.直线 和 的交点坐标为( )
C
A. B. C. D.
2.(多选题)两条直线 与 的交点坐标就是方程
组 的实数解,下列说法正确的是( )
ABC
A.若方程组无解,则两直线平行 B.若方程组只有一解,则两直线相交
C.若方程组有无数多解,则两直线重合 D.方程解的个数与直线位置无关
3.[2023泰州月考] 若三条直线 , , 交于一点,
则 ( )
C
A. B.2 C. D.
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4.(多选题)两条直线 与 的交点在 轴上,那
么 的值为( )
BC
A. B.6 C. D.0
5.若直线 与直线 的交点在第一象限内,则实数
的取值范围是_ _______.
<m></m> , <m></m>
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6.[2023宿迁检测]
(1)求经过两直线 和 的交点且与直线
平行的直线 的方程;
解 依题意,由
解得 所以交点为 , .
因为直线 与直线 平行,所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,即 .
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(2)求经过两直线 和 的交点 ,且与直线
垂直的直线 的方程.
解 方法一 解方程组 得 .
因为直线 的斜率为 ,且 ,所以直线 的斜率为 ,由斜截式可知 的方程
为 ,即
方法二 设直线 的方程为 ,
即 .
因为 ,所以 ,解得 ,
所以直线 的方程为 .
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7.[2023如皋月考] 直线 经过两条直线 和 的交点,且___.
(1)求直线 的方程;
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解 若选条件①,
联立 解得 即直线 与直线 的交点坐标为 .
设直线 的方程为 ,将点 代入直线 的方程,得 ,
解得 .
所以直线 的方程为 .
若选条件②,
联立 解得 即直线 与直线 的交点坐标为 .
因为直线 在 轴上的截距为 ,所以直线 经过点 ,
所以直线 的斜率 ,
所以直线 的方程为 ,即
(2)求直线 与坐标轴围成的三角形面积.
试从以下两个条件中任选一个补充在上面的问题中,完成解答.
①与直线 垂直;
②直线 在 轴上的截距为 .
解 在直线 的方程 中,
令 ,得 ;令 ,得 ,
所以直线 与 轴的交点坐标为 , ,与 轴的交点坐标为 ,
所以直线 与坐标轴围成的三角形面积为 .
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B层 能力提升练
8.曲线 与 的交点的情况是( )
A
A.最多有两个交点 B.两个交点 C.一个交点 D.无交点
9.在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点,称为整点.设 为整数,当直线
与直线 的交点为整点时, 的值可以取( )
A
A.8个 B.9个 C.7个 D.6个
10.[2023南通质检] 若三条直线 , 与 共有
两个交点,则实数 的值为( )
C
A.1 B. C.1或 D.
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11.若直线 与直线 的交点位于第二象限,则直线 的倾斜角
的取值范围是( )
D
A. B. C. D.
[解析] 联立方程组
解得
因为两直线的交点位于第二象限,所以 且 ,解得 .
设直线 的倾斜角为 ,其中 ,即 ,解得 ,
即直线 的倾斜角的取值范围是 , .故选D.
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12.[2023苏州调研] 若曲线 及 能围成三角形,则 的取值范
围是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 曲线 由两条射线构成,它们分别是射线 , 及射线
, .
因为方程组 的解为 ,所以射线 , 与直线
有一个交点.
若曲线 及 能围成三角形,则方程组 必有一个解,
故 ,因此 .故选C.
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13.如果三条直线 , 和 将平面分为六个部分,
那么实数 的取值集合为_ __________.
<m></m>
[解析] 若三条直线两两相交,且交点不重合,则这三条直线将平面分为七个部分;
如果这三条直线将平面分为六个部分,那么包括两种情况能够成立,
①是直线 过另外两条直线的交点,
由直线 和 的交点是 ,代入解得 .
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②是直线 与另外两条直线平行,
当直线 和 平行时,只需 ,解得 ;当直线 和 平行时,只需 ,解得 .
综上, 的取值集合是 .
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14.[2023太仓调研] 已知直线 , 相交于点 ,其中
.
(1)求证: , 分别过定点 , ,并求点 , 的坐标.
证明 在直线 的方程中,令 可得 ,则直线 过定点 ;在直线 的方程中,令 可得 ,则直线 过定点 .
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(2)当 为何值时, 的面积 取得最大值?并求出最大值.
解 联立直线 , 的方程 解得 即点 , ,
则 ,
.
因为 ,所以 .
因为 且 ,所以当 时, 取得最大值,即 .
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