内容正文:
高二数学●2024苏教版选择性必修一
第一章 直线与方程
1.4 两条直线的交点
本节理解两条直线交点与二元一次方程组解的对应关系,会通过解方程组求两直线交点坐标,能根据方程组解的情况判断两直线位置关系,发展数学运算与数形结合素养。
致读者
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理知识 新知课丨必备知识解读
知识点1 两条直线的交点
1 两条直线的交点
设两条直线的方程分别是, .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.
4
2 方程组解的组数与两条直线的位置关系
方程组 的解 一组 无数组(此时方程组中的两个
方程可化为同一个方程.) 无解
直线, 的公共点 一个 无数个(此时方程组中的两个
方程可化为同一个方程.) 零个
直线, 的位置关系 相交 重合(此时方程组中的两个方
程可化为同一个方程.) 平行
知识剖析 (1)求两条直线的交点坐标,只需将两条直线的方程联立,解方程组即
可,体现了用代数方法研究几何问题的思想.
(2)与相交的条件是或,均不为0 .
(与 的条件对比记忆)
. .
5
学思用·典例详解
例1-1 [教材改编P29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), ;
【解析】联立直线与的方程得方程组解得
所以与相交,且交点坐标为 .
6
(2), ;
【解析】联立直线与 的方程得方程组
,整理得,即方程②可以化为方程①,所以与 重合.
(3), .
【解析】联立直线与 的方程得方程组
由 ,可知该方程组无解.
所以与无公共点,即 .
7
释疑惑 重难拓展
知识点2 过两直线交点的直线系方程
1 过两条直线交点的直线系方程
教材深挖 POINT
该结论即教材第32页 【习题1.4】第9题.
设直线,不同时为0 ,
,不同时为0,则过, 的交点的直线系方程为
其中,为参数,且 .特别
地,该直线系方程也可以改写为
(其中 为参数)(*).(注意,此时直线系中不包括直线 )
. .
8
知识剖析 点斜式和斜截式 都是交点直线系方程.
①将点斜式整理为,对照交点直线系方程,其中 就是
,是直线,是直线,故是过点
(此即点斜式下直线所过定点的坐标)除 外的所有直线;
②同①可说明直线系方程为已知,为参数是过点 (此即斜截
式下直线所过定点的坐标)除(即 轴)外的所有直线.
. .
. .
9
2 直线过定点问题
对于方程中含参数的直线过定点问题,一般先将直线方程化为以下形式:
.再令 其解就是该直线所过定点的坐标.(有时也把
平面内恒过定点的直线的全体称为中心直线系)
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学思用·典例详解
例2-2 直线 恒过定点________.
【解析】由题意可知,可化为,令 得
则该直线恒过点 .
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例2-3 [教材改编P30例3](2026·重庆市杨家坪中学月考)经过点 和两直线
, 交点的直线方程为______________.
【解析】 设所求直线方程为(其中 为常
数),点在该直线上,所以,解得 .
故所求直线的方程为,即 .
解方程组得所以直线和的交点坐标为 ,由
直线的两点式方程可得,即所求直线方程为 .(也可由截距式
方程求得)
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方法帮 解题课丨关键能力构建
题型1 直线的交点问题
1 两条直线相交的判定和求交点坐标问题
例4 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), ;
【解析】解方程组得
所以与相交,且交点坐标为 .
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(2), ;
【解析】直线的方程可整理为,即直线,的方程相同,所以 与
重合.
(3), .
【解析】联立直线与 的方程得方程组
由,得,则方程组无解,所以与 无公共点,
即 .
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2 求参数的值或取值范围
例5 这两条直线和的交点在第四象限,则 的取值范
围是( )
A
A. B. C. D.
15
【解析】易知,联立方程得
解得 ,
所以交点坐标为 .
因为交点在第四象限,所以
解得 .
3 三条直线相交问题
例6 [多选题](2026·河南省开封市期中)已知三条直线 ,
,不能构成三角形,则实数 的取值为( )
ACD
A. B. C. D.6
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【解析】由于三条直线,, 不能构
成三角形,则直线必然存在平行关系或交于一点.
①当与 平行时,
则,解得 ;
②当与 平行时,
则,解得 ;
③当三线交于同一点时,(解本题时容易忽略三线共点时也满足“不能构成三角形”
这一情况,导致漏解)
由解得
代入,解得 .
. .
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三条直线相交问题的解题思路
1.已知三条直线相交于同一点,求直线方程中的参数,只需求出其中两条直线的交点,利
用该点也在第三条直线上即可求解.
2.已知三条直线有两个不同的交点,需满足其中两条直线平行且与第三条直线相交
于不同的两点.
3.已知三条直线有三个不同的交点,需满足其中任意两条直线的交点不在第三条直线上.
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【学会了吗丨变式题】
1.若三条直线,和0交于一点,则 的值为
( )
B
A. B. C.2 D.
【解析】 方程组的解为
两直线和的交点坐标为 .
直线,和 交于一点,
, .
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题型2 求过两直线交点的直线方程
例7 (2026·天津市第二南开学校月考)已知直线经过直线 和
的交点,且垂直于直线,则直线 的方程为_________
_____.
21
22
【解析】 由得即点的坐标为,因为直线 与
直线垂直,所以直线的斜率为1,由点斜式得直线 的方程为
,即 .
由得即点的坐标为,因为直线 与直线
垂直,所以可设直线的方程为,把点 的坐标代入得
,解得.故直线的方程为 .
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因为直线过点,且直线与直线 不垂直,
(因为后续设出的直线系方程不包括直线 ,所以要先说明所求直线不
会是 ,即两直线不垂直)
故直线的方程可设为(其中 为常数),
即 ,
因为直线与直线 垂直,
所以,解得 .
故直线的方程为 .
. .
24
求过两直线交点的直线方程的方法
(1)方程组法:一般是先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件求出直
线方程.
(2)直线系法:先设出过两直线交点的直线系方程,再结合条件利用待定系数法求
出参数,最后确定直线方程.
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【学会了吗丨变式题】
2.若直线经过直线和 的交点且与两坐标轴围成的
三角形的面积为,则直线 的方程为______________________________.
或
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【解析】 由得直线,的交点为 ,由题意可知
直线在轴、轴上的截距均不为零,故可设直线的方程为 .由题
意得即(无解,舍去)或解得 或
所以直线的方程为或,即 或
.
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由得即直线,的交点为,由题意得直线 的
斜率存在且,设直线的方程为 .
令,得;令,得 .
由,解得或 .
当时,直线的方程为,即 ;
当时,直线的方程为,即 .
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易知直线与坐标轴围成的三角形的面积 ,
所以直线的方程不可能是.又直线过,的交点,故可设直线 的方程
为 为常数 ,
即 .
由题意得 ,
令,得;令,得 .
所以直线与两坐标轴围成的三角形的面积 ,
所以,解得或 .
当时,直线的方程为 ;
当时,直线的方程为 .
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名师点评 方法3设的是过两条直线交点的直线系方程,避开了求两条直线的交点,使用
这种方法前必须验证(或 )是否符合所求直线需满足的条件,否则可能出现漏解.
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题型3 直线过定点问题
例8 已知为直线的方程.求证:不论 取何实数,直
线 都过定点,并求出这个定点的坐标.
思路点拨 可用特殊值法,分别令 ,1,将得到的直线方程联立求得交点坐标,
代入验证即可;也可化成 的形式求解.
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【解析】 对于方程,令,得 ;令
,得 .
解方程组得两直线的交点的坐标为.将代入直线 的方程
的左边,得 .
这表明不论取何实数,直线都过定点 .
整理直线的方程,得,不论取何实数,直线 的
方程均为直线系的形式,因此直线过定点.令 解
得
故不论取何实数,直线都过定点 .
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证明直线过定点的方法
要证明直线系中的直线过一定点,就要证明它是一个共点的直线系.一般有两种方法.
(1)特殊值法,利用“不论参数取何值方程都有解”,给参数赋予两个特殊值,得到
直线系中的两条直线的方程,联立两方程解出的, 的值即所求定点的坐标,再代
入原方程验证即可.
(2)将直线方程整理为 的形式,从而将直
线过的定点转化为两直线与 的交点,解方程
组 求出交点坐标,即得所求的定点坐标.
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【学会了吗丨变式题】
3.已知点为直线上任意一点,动直线 经过的定点的
坐标为_________.
【解析】由已知得,即动直线方程为 ,此方程可
变形为 ,
令解得即动直线 经过的定点的坐标为
.
34
练习帮 习题课丨学业质量测评
A 基础练丨知识测评
建议时间:25分钟
1.直线与直线 的交点为( )
B
A. B. C. D.
【解析】联立两直线方程,得解得
交点为 .
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2.(2026·海南省三亚市中国人民大学附属中学三亚学校期中)已知直线
与直线的交点在第一象限,则实数 的取值范围为
( )
B
A. B.
C. D.
【解析】联立方程得解得 ,
因为直线与直线的交点在第一象限,则 解
得.故实数的取值范围为 .
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3.(2026·浙江省绍兴鲁迅中学月考)无论 为何值,直线
都过一个定点,则该定点为( )
C
A. B. C. D.
【解析】直线 整理得
,故解得 故该直线恒过定点
.
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4.过直线和的交点且与直线 平行的直线的方程
为( )
D
A. B. C. D.
【解析】解方程组得
直线和的交点为 .
设与直线平行的直线的方程为 ,
把代入,得 ,
所求直线方程为 .
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5.已知点,点在直线上,若直线垂直于直线 ,
则点 的坐标是( )
C
A. B. C. D.
【解析】因为直线垂直于直线,且直线的斜率为 ,
所以直线的斜率,所以直线的方程为 ,即
.由题意知,点为直线和 的交点,解方
程组得所以点的坐标为 .
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6.[多选题]直线不过第二象限,则 的取值可以为
( )
CD
A. B.1 C.2 D.3
【解析】 直线 不过第二象限,
①当(切勿遗漏斜率不存在的情况,此时直线与轴垂直)时,直线 符
合题意,
②当时,可化为,则 解得
.
综上,的取值范围为,故选 .
. .
40
7.直线,和交于一点,则 的值为____.
【解析】联立方程得解得
直线,和 交于一点,
点也在直线上,即,解得 .
41
8.已知直线经过直线和的交点 ,且垂直于直线
,则直线 的方程为______________.
42
【解析】 由得即点的坐标为,因为直线 与直
线垂直,所以直线的斜率为1,由点斜式得直线 的方程为
,即 .
由得即点的坐标为,因为直线 与直线
垂直,所以可设直线的方程为,把点 的坐标代入得
,解得.故直线的方程为 .
直线的方程可设为(其中 为常数),即
,因为直线与直线 垂直,所以
,解得.故直线的方程为 .
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B 综合练丨高考模拟
建议时间:25分钟
9.已知直线 和 ,则( )
C
A.和 可能重合
B.和 不可能垂直
C.直线上存在一点,使得以为中心旋转后与 重合
D.以上都不对
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【解析】直线的斜率为 ,,直线的斜率为,所以和 不可
能重合,故A错误.
当 时,两直线垂直,故B错误.
因为,所以直线与必相交,当 位于交点处时,
以为中心旋转可使与 重合,故C正确.
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10.(2026·北京市第二中学段考)已知三条直线, ,
将平面分为六个部分,则满足条件的 的值共有( )
C
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【解析】因为三条直线,, 将平面分
为六个部分,所以三条直线交于一点或两条平行线与第三条直线相交.当三条直线交
于一点时,由可得将代入可得 ,
即;当两条平行线与第三条直线相交时,可得或,所以 或
.故选C.
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11.[多选题](2026·江苏省连云港市赣马高级中学质检)若三条直线 ,
及恰有两个不同的交点,则实数 的值为( )
AC
A.1 B.2 C. D.
【解析】, 两条直线, 相
交.
若三条直线,及 恰有两个不同的交点,
则直线与直线或 平行.
若与直线平行,则 ;
若与直线平行,则 .
或 .
47
12.已知直线,若 ,则直线过定点________;若
,则直线过定点_ _____.
【解析】对于,令,则;令,则 .
由得
故当时,直线过定点 .
对于,令,则;令,则 .
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由得
故当时,直线过定点 .
13.已知为实数.设直线的方程为,直线 的方程为
.
(1)若与平行,求 的值;
【答案】由题意知时,与 不平行.
与平行,,解得 .
50
(2)当与相交时,用表示交点的坐标,并说明点 一定在某一条定直线上.
【答案】由(1)知,当与相交时, .
经过验证,时,直线与重合, .联立两直线方程
解得
,
又 ,
点恒在直线上,即点一定在直线 上.
51
C 培优练丨能力提升
14.已知,直线 和直线
与两坐标轴围成一个四边形,则使得这个四边形面积最
小的 的值为__.
【解析】可化为,由 得
可化为 ,
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图D 1.4-1
由得故直线,恒过定点,直线 的
纵截距为,直线的横截距为 ,如图D 1.4-1,因为
,所以四边形的面积
(将阴影部分分
割为一个三角形和一个梯形,分别算面积),故面积最小时, .
. .
53
$