第1章 1.5 两条直线的交点坐标-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-12
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教辅
摘要:
本讲义聚焦“两条直线的交点坐标”核心知识点,从平面几何定性研究过渡到用二元一次方程进行代数定量研究,通过解方程组求交点坐标,依据解的个数判定直线位置关系,进而延伸到过交点的直线方程及证明问题,构建完整知识支架。
该资料以问题驱动引导学生用数学眼光抽象直线位置关系,通过例题和跟踪训练培养数学思维中的推理能力,直线系方程应用体现数学语言的简洁表达。如例2用直线系快速求过交点直线,跟踪训练3证明交点在定直线上,课中助力教师系统教学,课后帮助学生巩固提升。
内容正文:
1.5 两条直线的交点坐标
新课导入
学习目标
在平面几何中,我们对直线做了定性研究,引入平面直角坐标系后,我们用二元一次方程表示直线,直线的方程就是相应直线上每一点的坐标所满足的一个关系式,这样我们可以通过方程把握直线上的点,进而用代数方法对直线进行定量研究,例如求两条直线的交点坐标.
1.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标. 2.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
知识点 两直线的交点
思考 对于l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,若方程组有无数组解,那么直线l1,l2是什么位置关系?
提示:l1,l2重合.
[知识梳理]
一般地,对于两条不重合的直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,我们可以用直线的斜率(斜率存在时)或法向量先定性判断两条直线是否相交,若相交,则依据直线方程的概念可知,两条直线l1,l2交点的坐标就是两个方程的公共解.因此,可通过求解方程组得到两条直线l1,l2的交点坐标.
[例1] (1)直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点坐标为( )
A.(4,3) B.(-4,3)
C.(-4,-3) D.(4,-3)
(2)(2026·福州期中)三条直线ax+2y-8=0,4x+3y-2=0与2x-y-6=0相交于一点,则a=________.
【解析】 (1)联立解得所以交点坐标为(-4,3).故选B.
(2)根据题意,联立解得所以直线4x+3y-2=0与2x-y-6=0相交于点(2,-2).
因为三条直线ax+2y-8=0,4x+3y-2=0与2x-y-6=0相交于一点,
所以点(2,-2)在直线ax+2y-8=0上,代入得2a-4-8=0,解得a=6.
【答案】 (1)B (2)6
求两相交直线的交点坐标
(1)求两相交直线的交点坐标的关键是解方程组.
(2)联立直线方程解方程组,若有一解,则两直线相交;若有无数解,则两直线重合;若无解,则两直线平行.
[跟踪训练1] 若三条互不重合的直线y=-x,4x+y=3,mx+y+m-1=0不能围成三角形,则m=________.
解析:当三条直线交于同一点时,由可得即交点坐标为(1,-1). 将(1,-1)代入mx+y+m-1=0,解得m=1,直线为x+y=0,与y=-x重合,舍去.
当y=-x与mx+y+m-1=0平行时,即-m=-1,解得m=1,舍去.
当4x+y=3与mx+y+m-1=0平行时,-m=-4,解得m=4,
此时直线为4x+y+3=0,符合题意.
答案:4
应用点一 求过两直线交点的直线方程
[例2] 求经过直线l1:3x+2y-1=0和l2:5x+2y+1=0 的交点,且垂直于直线l3:3x-5y+6=0的直线l的方程.
【解】 方法一:联立解得即l1与l2的交点坐标为(-1,2).又由直线l3的斜率为,得直线l的斜率为-,则直线l的方程为y-2=-(x+1),即5x+3y-1=0.
方法二:由于直线l过直线l1,l2的交点,故直线l满足3x+2y-1+λ(5x+2y+1)=0.整理,得(3+5λ)x+(2+2λ)y-1+λ=0.其斜率为-=-,解得λ=,则直线l的方程为5x+3y-1=0.
母题探究 本例中将“且垂直于直线l3:3x-5y+6=0”改为“过原点”,其他条件不变,则直线l的方程为________.
解析:设所求直线方程为3x+2y-1+λ(5x+2y+1)=0,将(0,0)代入上式,解得λ=1,所以所求直线方程为8x+4y=0,即2x+y=0.
答案:2x+y=0
求过两直线交点的直线方程的两种方法
(1)求出交点坐标,根据题意求出相关的直线方程;
(2)用直线系方程A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包含A2x+B2y+C2=0)表示,根据题意,求出λ,化简即可.
[跟踪训练2] 过直线3x-2y+3=0与直线x+y-4=0的交点,且与直线2x+y-1=0平行的直线方程为( )
A.2x+y-5=0 B.2x-y+1=0
C.x+2y-7=0 D.x-2y+5=0
解析:选A.由得 所以交点坐标为(1,3).设与直线2x+y-1=0平行的直线方程为2x+y+C=0(C≠-1),把点(1,3)的坐标代入,得2+3+C=0,解得C=-5,
所以所求直线方程为2x+y-5=0.
应用点二 与交点有关的证明问题
[例3] (对接教材例20)已知A(1,4),B(-2,-1),C(4,1)是△ABC的三个顶点,求证:△ABC的三条高所在的直线交于一点.
【证明】 由题意得,kAB==,kBC==,kAC==-1,则AB,BC,AC边上的高所在的直线的斜率分别为-,-3,1,则AB,BC,AC边上的高所在直线的方程分别为y-1=-(x-4),y-4=-3(x-1),y-(-1)=x-(-2),联立解得则AB,BC边上的高所在直线的交点坐标为.又AC边上的高所在直线的方程为y=x+1,因为点满足方程y=x+1,故△ABC的三条高所在的直线交于一点.
证明平面几何中的三条直线交于一点的基本思路:
先求其中两条直线的交点坐标,然后证明这一点在第三条直线上.
[跟踪训练3] 已知m为实数,设直线l1的方程为2x+my=1,直线l2的方程为mx+8y=m-2.
(1)若l1与l2平行,求m的值;
(2)当l1与l2相交时,用m表示交点A的坐标,并证明点A一定在某一条定直线上.
解:(1)因为l1与l2平行,则 解得m=-4.
(2)由(1)得当l1与l2相交时,m≠-4.联立解得所以点A(,-),因为x===1-=1+2y,即x-2y-1=0(y≠0).因此,点A在定直线x-2y-1=0(y≠0)上.
1.(教材P21T1改编)直线y=x+1与直线y=-2的交点坐标为( )
A.(-3,-2) B.(-2,-3)
C.(0,0) D.(3,-2)
解析:选A.由题意有解得所以交点坐标为(-3,-2).
2.(多选)下列直线中,与直线x+y-1=0相交的直线是( )
A.x+y=3 B.x+y=0
C.y=x-3 D.y=x-1
解析:选CD.易知直线x+y-1=0的斜率为-1,所以与直线x+y-1=0相交且不重合的直线的斜率必定不为-1,选项A,B中的直线的斜率都是-1且不与直线x+y-1=0重合,故A,B不符合题意,选项C,D中的直线的斜率都是1,故C,D符合题意.故选CD.
3.(2026·镇江月考)直线kx-y+k=0与直线2x+y-2=0的交点在第四象限,则实数k的取值范围为________.
解析:由题意可得,两条直线不平行,故它们的斜率不相等,即k≠-2,
由解得
因为两直线的交点在第四象限,
则有解得-2<k<0,
所以实数k的取值范围为(-2,0).
答案:(-2,0)
4.求经过直线l1:3x+4y-5=0,l2:2x-3y+8=0的交点M,且满足下列条件的直线l的方程:
(1)过原点;
(2)与直线3x+y+2=0平行;
(3)与直线3x+y+2=0垂直.
解:由解得故点M(-1,2).
(1)当直线过原点,可设直线l的方程为y=kx,代入点M(-1,2)可得k=-2,故方程为2x+y=0.
(2)若直线l平行于直线3x+y+2=0,则斜率为-3,故可得方程为y-2=-3(x+1),即3x+y+1=0.
(3)若直线l垂直于直线3x+y+2=0,则斜率为,故可得方程为y-2=(x+1),即x-3y+7=0.
1.已学习:两条直线的交点、直线系过定点问题.
2.须贯通:(1)利用方程思想求两直线交点的坐标;
(2)利用A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),求过两直线交点的直线方程.
3.应注意:对两直线相交条件认识模糊.
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