第2节 两直线的位置关系 课件-2027届高三数学一轮复习
2026-05-08
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内容正文:
第2节 两直线的位置关系
课标要求
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.
目录/
CONTENTS
考点一 两条直线的位置关系
01
考点二 距离问题
02
提能点 对称问题
03
课时跟踪训练
04
01
PART
考点一 两条直线的位置关系
目 录
项目 斜截式 一般式
方程 y=k1x+b1,y=
k2x+b2 A1x+B1y+C1=0( + ≠0),A2x+
B2y+C2=0( + ≠0)
相交 k1≠k2
垂直 k1k2=
平行 k1=k2,
且 或
重合 k1=k2,且
A1B2-A2B1=B1C2-B2C1=A1C2-A2C1=0
A1B2-A2B1≠0
-1
A1A2+B1B2=0
b1≠b2
b1=
b2
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目 录
题组练透
1. (2026·宁夏中卫模拟)若直线l1:(m-2)x+3y+3=0与直线l2:
2x+(m-1)y+2=0平行,则m=( )
A. 4 B. 1
C. 1或-4 D. -1或4
解析: 依题意得,(m-2)(m-1)=2×3,得m2-3m-4=0,解
得m=4或m=-1.m=4时,直线l1:2x+3y+3=0与直线l2:2x+3y+
2=0平行,符合题意;m=-1时,直线l1:x-y-1=0与直线l2:x-y
+1=0平行,符合题意;综上所述:m=4或m=-1.故选D.
√
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2. 已知直线l1:ax+y+a=0与l2:(a-4)x-5y-4=0,则“a=5”
是“l1⊥l2”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,则a(a-4)-5=0,解得a=5或a=-1,所以“a=5”是“l1⊥l2”的充分不必要条件,故选A.
√
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3. 〔一题多解〕直线l经过原点,且经过两条直线2x+3y+8=0,x-y
-1=0的交点,则直线l的方程为 .
解析:法一 联立方程 解得 所以两直线的
交点为(-1,-2),所以直线l的斜率为 =2,则直线l的方程为2x
-y=0.
法二 设所求直线l的方程为2x+3y+8+λ(x-y-1)=0(λ∈R),因
为直线l经过原点,所以2×0+3×0+8+λ(0-0-1)=0,解得λ=8.所
以直线l的方程为2x-y=0.
2x-y=0
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规律方法
1.求过两直线交点的直线方程的方法
先求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.
2.判断两条直线位置关系的注意点
(1)斜率不存在的特殊情况;
(2)可直接利用直线方程系数间的关系得出结论.
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02
PART
考点二 距离问题
目 录
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|= .
2. 点到直线的距离公式:点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距
离d= .
3. 两条平行直线间的距离公式:两条平行直线Ax+By+C1=0与Ax+By
+C2=0间的距离d= .
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提醒:利用点到直线的距离公式时,需要先将直线方程化为一般式;
利用两条平行线间的距离公式时,要把两直线方程中x,y的系数化为
对应相等.
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(1)(2026·浙江杭州模拟)平行直线l1:2x-3y+2=0与l2:ay
-x+2=0之间的距离为( D )
A. B.
C. D.
解析:因为直线l1:2x-3y+2=0与l2:ay-x+2=0平行,所以2a-
(-1)×(-3)=0,即a= ,则l2: y-x+2=0,也就是2x-3y-
4=0,所以两直线间的距离为 = ,故选D.
D
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(2)已知直线经过点(1,2),并且与点(2,3)和(0,-5)的距离
相等,则此直线的方程为 .
解析:若所求直线的斜率存在,则可设其方程为y-2=k(x-1),即kx
-y-k+2=0,由题设有 = ,即|k-1|=|
7-k|,解得k=4,此时直线方程为4x-y-2=0;若所求直线的斜率不
存在,则直线方程为x=1,满足题设条件.故所求直线的方程为4x-y-2
=0或x=1.
4x-y-2=0或x=1
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规律方法
求解距离问题的思路
(1)点到直线的距离的求法:可直接利用点到直线的距离公式来求,但
要注意此时直线方程必须为一般式;
(2)两平行线间的距离的求法:①利用“转化法”将两条平行线间的距
离转化为一条直线上任意一点到另一条直线的距离;②利用两平行线间
的距离公式.
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练1 (1)已知经过点P(2,2)的直线l与直线ax-y+1=0垂直,若点
M(1,0)到直线l的距离等于 ,则a的值是( C )
C
A. - B. 1
C. 2 D.
解析:依题意,设直线l的方程为x+ay+c=0.因为点P(2,2)在直线
l上,且点M(1,0)到直线l的距离等于 ,所以 消
去c,得a=2.
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(2)已知直线l:(m+1)x-y-3m-2=0,则点P(-1,-1)到直
线l的距离的最大值为 .
解析:直线l:(m+1)x-y-3m-2=0,即x-y-2+
m(x-3)=0,由 解得x=3,y=1,所
以直线l恒过定点A(3,1),当直线l与直线AP垂直时,
点P(-1,-1)到直线l的距离最大,最大值为|AP|= =2 ,所以点P(-1,-1)到直线l的距离的最大值为2 .
2
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03
PART
提能点 对称问题
目 录
与对称问题相关的六个结论
(1)点(x,y)关于原点(0,0)的对称点为(-x,-y);
(2)点(x,y)关于点(a,b)的对称点为(2a-x,2b-y);
(3)点(x,y)关于x轴的对称点为(x,-y),关于y轴的对称点为
(-x,y);
(4)点(x,y)关于直线x=a的对称点为(2a-x,y),关于直线y
=b的对称点为(x,2b-y);
(5)点(x,y)关于直线y=x的对称点为(y,x),关于直线y=-x
的对称点为(-y,-x);
(6)点(x,y)关于直线x+y=k的对称点为(k-y,k-x),关于
直线x-y=k的对称点为(k+y,x-k).
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角度1 中心对称问题
(2026·黑龙江哈尔滨模拟)与直线2x-y+3=0关于定点M(-
1,2)对称的直线方程是( )
A. 2x-y+1=0 B. 2x-y-5=0
C. 2x-y+5=0 D. 2x-y-1=0
解析:设所求直线方程上一点的坐标为(x,y),则其关于点M(-1,2)对称的点的坐标为(-2-x,4-y),∵(-2-x,4-y)在直
线2x-y+3=0上,∴2(-2-x)-(4-y)+3=0,即2x-y+5=0.
故选C.
√
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规律方法
中心对称问题的类型及解题策略
(1)点关于点对称:若点M(x1,y1)和点N(x,y)关于点P(a,
b)对称,则由中点坐标公式得 进而求解;
(2)直线关于点对称:①在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出
它们关于已知点对称的点的坐标,再由两点式求出所求直线方程;②求
出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程.
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角度2 轴对称问题
〔一题多解〕已知直线l1:x-y+3=0,直线l:x-y-1=0.若直
线l1关于直线l的对称直线为l2,则直线l2的方程是 .
解析:法一 因为l1∥l,所以l2∥l,设直线l2的方程为x-y+m=0
(m≠3,m≠-1),因为直线l1,l2关于直线l对称,所以l1与l间的距离
等于l2与l间的距离,由两平行直线间的距离公式,得 =
,解得m=-5或m=3(舍去),所以直线l2的方程为x-y-
5=0.
x-y-5=0
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法二 由题意知l1∥l2,设直线l2的方程为x-y+m=0(m≠3,m≠-
1).在直线l1上取点M(0,3),设点M关于直线l的对称点为M'(a,
b),于是有 解得 即点M'的坐标为(4,
-1).把点M'的坐标代入l2的方程,得m=-5,所以直线l2的方程为x-y
-5=0.
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规律方法
轴对称问题的类型及解题策略
(1)点关于直线对称:若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线
l:Ax+By+C=0对称,则由方程组 可得到点P1关于直线l对称的点
P2的坐标(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2);
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(2)直线关于直线对称:设直线l1关于直线l的对称直线为l2,①当l1与l
相交时,则交点必在l2上,再求出l1上某个点P1关于直线l对称的点P2,
那么由交点及点P2的坐标即可求出直线l2的方程;②当l1∥l时,借助两直
线平行所满足的条件设出对称直线l2的方程,再利用两平行直线间的距离
公式列出方程,求得直线l2的方程中的常数项,从而得到l2的方程.
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练2 已知直线l:2x-3y+1=0,点A(-1,-2).求:
(1)点A关于直线l的对称点A'的坐标;
解:设A'(x,y),由已知条件得
解得 所以A'(- , ).
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(2)直线m:3x-2y-6=0关于直线l的对称直线m'的方程;
解:在直线m上取一点M(2,0),则M(2,0)关于直线l的对称点M'
必在直线m'上.设对称点M'(a,b),则
解得 故M'( , ).
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设直线m与直线l的交点为N,则由 解得 即N
(4,3).又因为m'经过点N(4,3),所以由两点式得直线m'的方程为
9x-46y+102=0.
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(3)直线l关于点A(-1,-2)对称的直线l'的方程.
解:设P(x,y)为l'上任意一点,
则P(x,y)关于点A(-1,-2)的对称点为P'(-2-x,-4-y),
因为P'在直线l上,所以2(-2-x)-3(-4-y)+1=0,即2x-3y-
9=0.
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直线系方程
教材母题:〔苏教选一P31思考〕已知直线l1:2x+3y+8=0,l2:x-y
-1=0,则方程2x+3y+8+λ(x-y-1)=0(λ为任意实数)表示的
直线有什么特点?
细研教材:由教材“思考”知,l1与l2相交于一点,通过引入参数λ所得方
程表示过交点的直线系方程,下面给出一般形式下的直线系方程:
(1)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线系方程为Ax+By+λ=0(λ为
参数,λ≠C);
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(2)与直线l:Ax+By+C=0垂直的直线系方程为Bx-Ay+λ=0(λ为
参数);
(3)过定点(x0,y0)的直线系方程为A(x-x0)+B(y-y0)=0
(A,B不全为0);
(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(不含l2,λ为参
数).
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(1)与直线3x-2y+3=0平行且过点(1,1)的直线方程是( C )
A. 2x-3y+1=0 B. 2x+3y-5=0
C. 3x-2y-1=0 D. 3x+2y-5=0
解析:设与直线3x-2y+3=0平行的直线方程为3x-2y+m=0(m≠3),于是3×1-2×1+m=0,解得m=-1,所以所求方程为3x
-2y-1=0,故选C.
C
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(2)若直线l经过两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点,且斜率为
-3,则直线l的方程为 .
解析:设直线l的方程为2x-3y-3+λ(x+y+2)=0(其中λ为常
数),即(λ+2)x+(λ-3)y+2λ-3=0 ①.又直线l的斜率为-3,
则 =-3,解得λ= .将λ= 代入①式并整理得15x+5y+16=0.
15x+5y+16=0
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练 〔多选〕垂直于直线3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面
积为6的直线l在x轴上的截距是( )
A. 4 B. -4
C. 3 D. -3
√
√
解析:因为直线l垂直于直线3x-4y-7=0,可设直线l:4x+3y+t=0,所以直线l与x轴交点为(- ,0),与y轴交点为(0,- ),所
以与两坐标轴围成的三角形的面积为S= × × =6⇒t2=144,
所以t=±12,所以直线l在x轴上的截距为- =±3,故选C、D.
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04
PART
课时跟踪检测
(时间:60分钟,满分:88分)
[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
目 录
1. (2025·四川德阳二模)在平面直角坐标系中,已知点A(2 cos 80°,
2 sin 80°),B(2 cos 20°,2 sin 20°),那么|AB|=( )
A. 2 B. 2
C. 2 D. 4
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解析:|AB|=
=
= = = =2,故选A.
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2. (2026·浙江台州模拟)已知直线l1:x-2y-2=0,l2:x-2y-1=
0,则直线l1,l2之间的距离为( )
A. B.
C. D.
解析: 由两平行直线间的距离公式可得其距离为:d=
= ,故选A.
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3. 已知点A(1,2)与点B(3,3)关于直线ax+y+b=0对称,则a,
b的值分别为( )
A. 2,- B. -2,-
C. -2, D. 2,
解析: 易知kAB= ,则直线ax+y+b=0的斜率为-2,所以-a=-
2,即a=2.又AB的中点坐标为(2, ),代入2x+y+b=0,得b=-
,故选A.
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4. (2026·河南信阳模拟)“a=1”是“直线x+ay-1=0与ax-y+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: ∵对于任意a∈R,1×a+a×(-1)=0恒成立,∴直线x+
ay-1=0与ax-y+5=0垂直恒成立,∴“a=1”是“直线x+ay-1=0
与ax-y+5=0垂直”的充分不必要条件,故选A.
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5. 光线沿着直线y=-3x+b射到直线x+y=0上,经反射后沿着直线y
=ax+2射出,则有( )
A. a=- ,b=6 B. a=-3,b=
C. a=3,b=- D. a=- ,b=-6
解析: 由题意,直线y=-3x+b与直线y=ax+2关于直线y=-x对
称,所以直线y=ax+2上的点(0,2)关于直线y=-x的对称点(-2,
0)在直线y=-3x+b上,所以(-3)×(-2)+b=0,所以b=-
6,所以直线y=-3x-6上的点(0,-6)关于直线y=-x的对称点
(6,0)在直线y=ax+2上,所以6a+2=0,所以a=- .
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6. 〔多选〕已知直线l:(a2+a+1)x-y+1=0,其中a∈R,则下列
说法正确的是( )
A. 当a=-1时,直线l与直线x+y=0垂直
B. 若直线l与直线x-y=0平行,则a=0
C. 直线l过定点(0,1)
D. 当a=0时,直线l在两坐标轴上的截距相等
√
√
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解析:对于A,当a=-1时,直线l的方程为x-y+1=0,显然与x+y=0垂直,正确;对于B,若直线l与直线x-y=0平行,可知(a2+
a+1)·(-1)=1×(-1),解得a=0或a=-1,不正确;对于
C,当x=0时,有y=1,所以直线过定点(0,1),正确;对于D,当
a=0时,直线l的方程为x-y+1=0,在x轴,y轴上的截距分别是-
1,1,不正确.
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7. 〔一题多解〕过直线x+y+1=0和3x-y-3=0的交点,倾斜角为
45°的直线方程为 .
解析:法一 联立x+y+1=0与3x-y-3=0可得x= ,y=- ,故交
点为( ,- ),倾斜角为45°,所以斜率为1,故直线方程为y+ =x
- ,即y=x-2.
法二 设直线l的方程为x+y+1+λ(3x-y-3)=0(其中λ为常数),
即(3λ+1)x+(1-λ)y+1-3λ=0 ①.又倾斜角为45°,则-
=1,解得λ=-1.将λ=-1代入①式并整理得y=x-2.
y=x-2
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8. 若直线y=ax+2与y=3x-6关于直线y=x对称,则实数a= .
解析:直线y=3x-6过点(0,-6),点(0,-6)关于直线y=x对称
点为(-6,0),依题意可知点(-6,0)在直线y=ax+2上,所以-
6a+2=0,a= .
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9. (2026·福建泉州模拟)过点(-1,2)且到原点距离最大的直线方程
为 .
解析:设点P的坐标为(-1,2),则过点P且到原点距离最大的直线方
程为与OP垂直的直线,因为kOP=-2,所以所求直线的斜率为 ,所以所
求的直线方程为y-2= (x+1),即x-2y+5=0.
x-2y+5=0
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10. (13分)〔一题多解〕已知直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y
-8=0的交点为M.
(1)求过点M且与直线l3:x+3y+1=0平行的直线的方程;
解:由 可得 所以M(1,2),
法一 过点M(1,2)且与x+3y+1=0平行的直线的斜率为- ,
所求的直线方程为:y-2=- (x-1),即x+3y-7=0.
法二 设直线方程为x+3y+c=0,又∵过点M(1,2),
∴1+3×2+c=0,∴c=-7,故直线方程为x+3y-7=0.
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(2)求过点M且到点P(0,4)的距离为2的直线的方程.
解:若所求直线方程斜率不存在则直线方程为x=1,
∵x=1到点P(0,4)的距离为1,不满足题意;
若所求直线方程斜率存在,设为y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,
∵P(0,4)到直线的距离为2,
∴2= ,解得k=0或 ,
∴直线方程为y=2或4x-3y+2=0.
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11. 若动点A,B分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移动,
则AB的中点M到原点的距离的最小值为( )
A. 3 B. 2
C. 3 D. 4
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解析: 依题意知AB的中点M的集合为与直线l1:x+y-7=0和l2:x
+y-5=0距离都相等的直线,则M到原点的距离的最小值为原点到该直
线的距离.设点M所在直线的方程为l:x+y+m=0,根据平行线间的距
离公式得 = ,所以|m+7|=|m+5|,所以m=-
6,即l:x+y-6=0.根据点到直线的距离公式得M到原点的距离的最小
值为 =3 .故选A.
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12. 〔多选〕已知直线l1:4x-3y+4=0,l2:(m+2)x-(m+1)y
+2m+5=0(m∈R),下列选项正确的是( )
A. 过点(-1,2)且垂直于直线l1的直线方程为3x+4y-5=0
B. 直线l2过定点(3,-1)
C. 当m=1时,l1⊥l2
D. 当l1∥l2时,两直线之间的距离为1
√
√
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解析:垂直于直线4x-3y+4=0的直线方程设为3x+4y+a=0,将点(-1,2)代入得a=-5,故所求直线方程为3x+4y-5=0,A正确;直线l2化为:m(x-y+2)+(2x-y+5)=0,由 求得直线l2过定点(-3,-1),故B错误;l1⊥l2时有4(m+2)+3(m+1)=0,解得m=- ,故C错误;当l1∥l2时, = ≠ ,解得m=2,此时直线l1:4x-3y+4=0,l2:4x-3y+9=0,两平行线间的距离为 =1,故D正确.故选A、D.
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13. 已知直线l1:kx+y-1=0,l2:x+ky+1=0,若l1∥l2,则k
= ;若曲线:y=|x|与直线l1有两个公共点,则实数k的取值范围
是 .
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(-1,1)
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解析:因为l1∥l2,所以 解得k=1,经检验k=1符合题意;y=|x|= 直线l1化为y=-kx+1,恒过点(0,1),画出函数图象,如图,因为曲线y=|x|与直线l1有两个公共点,所以-k=0或0<-k<1或-1<-k<0,即-1<k<1.
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14. (13分)如图,公路AM,AN围成的是一块顶角为α的角形土地,其
中tan α=-2,在该块土地中P处有一小型建筑,经测量,它到公路AM,
AN的距离分别为3 km, km,现要过点P修建一条直线公路BC,将三
条公路围成的区域ABC建成一个工业园.
(1)以A为坐标原点建立适当的平面直角坐标系,求出点P的坐标;
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解:如图,以A为原点,建立平面直角坐标系,
∵tan α=-2,∴直线AN的方程是y=-2x.
设点P(x0,y0),
∵点P到直线AM的距离为3,
∴y0=3.
由点P到直线AN的距离为 ,得 = ,
解得x0=1或x0=-4(舍去),∴点P(1,3).
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(2)在(1)的条件下,三条公路围成的工业园区ABC的面积恰为15
km2,求公路BC所在的直线方程.
解:显然,直线BC的斜率存在.
设直线BC的方程为y-3=k(x-1),k∈(-2,0).
令y=0得xB=1- .
由
解得yC= .
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∴S△ABC= ·xB·yC= =-1+ ,
∵S△ABC=15,
∴-1+ =15,解得k=- .
故直线BC的方程为3x+4y-15=0.
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