1、第二节两条直线的位置关系最新考纲1.能根据两条直线的斜率判断这两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两平行直线间的距离1两条直线平行与垂直的判定(1)两条直线平行对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2,则有l1l2k1k2当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1l2.(2)两条直线垂直如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1l2k1k21当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l1l2.2两条直线的交点的求法直线l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20
2、(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数),则l1与l2的交点坐标就是方程组的解3三种距离公式(1)平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|(2)点P(x0,y0)到直线l:AxByC0的距离d(3)两条平行线AxByC10与AxByC20间的距离为d由一般式方程确定两直线位置关系的方法直线方程l1与l2l1:A1xB1yC10(AB0)l2:A2xB2yC20(AB0)垂直的充要条件A1A2B1B20平行的充分条件(A2B2C20)相交的充分条件(A2B20)重合的充分条件(A2B2C20)一、思考
3、辨析(正确的打“”,错误的打“”)(1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1k2l1l2.()(2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定等于1.()(3) 若两直线的方程组成的方程组有唯一解,则两直线相交()(4) 直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离()答案(1)(2)(3) (4)二、教材改编1已知点(a,2)(a0)到直线l:xy30的距离为1,则a等于()A.B2C.1 D.1C由题意得1,即|a1|,又a0,a1.2已知P(2,m),Q(m,4),且直线PQ垂直于直线xy10,则m_1由题意知1,所以m42m,所以m1.3若三条直线y2x,xy3,m
4、x2y50相交于同一点,则m的值为_9由得所以点(1,2)满足方程mx2y50,即m12250,所以m9.4已知直线3x4y30与直线6xmy140平行,则它们之间的距离是_2由两直线平行可知,即m8.两直线方程分别为3x4y30和3x4y70,则它们之间的距离d2.考点1两条直线的位置关系解决两直线平行与垂直的参数问题要“前思后想”1.设aR,则“a1”是“直线l1:ax2y10与直线l2:x(a1)y40平行”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A当a1时,显然l1l2,若l1l2,则a(a1)210,所以a1或a2.所以a1是直线l1与直线l2平行的充
5、分不必要条件2若直线l1:(a1)xy10和直线l2:3xay20垂直,则实数a的值为()A. B.C. D.D由已知得3(a1)a0,解得a.3已知三条直线l1:2x3y10,l2:4x3y50,l3:mxy10不能构成三角形,则实数m的取值集合为()A. B.C. D.D三条直线不能构成一个三角形,当l1l3时,m;当l2l3时,m;当l1,l2,l3交于一点时,也不能构成一个三角形,由得交点为,代入mxy10,得m.故选D.直接运用“直线A1xB1yC10,A2xB2yC20平行与垂直的充要条件解题”可有效避免不必要的参数讨论考点2两条直线的交点与距离问题(1)求过两直线交点的直线方程,
6、先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程(2)点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x,y的系数对应相等(1)求经过两条直线l1:xy40和l2:xy20的交点,且与直线2xy10垂直的直线方程为_(2)直线l过点P(1,2)且到点A(2,3)和点B(4,5)的距离相等,则直线l的方程为_(1)x2y70(2)x3y50或x1(1)由得l1与l2的交点坐标为(1,3)设与直线2xy10垂直的直线方程为x2yc0,则123c0,c7.所求直线方程为x2y70.(2)当直线l的斜率存在时,设
7、直线l的方程为y2k(x1),即kxyk20.由题意知,即|3k1|3k3|,k,直线l的方程为y2(x1),即x3y50.当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x1,也符合题意1.直线系方程的常见类型(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程是:yy0k(xx0)(k是参数,直线系中未包括直线xx0),也就是平常所提到的直线的点斜式方程;(2)平行于已知直线AxByC0的直线系方程是:AxBy0(是参数且C);(3)垂直于已知直线AxByC0的直线系方程是:BxAy0(是参数);(4)过两条已知直线l1:A1xB1yC10和l2:A2xB2yC20的交点的直线系方程是:A1xB1yC1(A2x
8、B2yC2)0(R,但不包括l2)2动点到两定点距离相等,一般不直接利用两点间距离公式处理,而是转化为动点在以两定点为端点的线段的垂直平分线上,从而简化计算教师备选例题1已知三角形三边所在的直线方程分别为:2xy40,xy70,2x7y140,求边2x7y140上的高所在的直线方程解设所求高所在的直线方程为2xy4(xy7)0,即(2)x(1)y(47)0,可得(2)2(1)(7)0,解得,所以所求高所在的直线方程为7x2y190.2求过直线2x7y40与7x21y10的交点,且和A(3,1),B(5,7)等距离的直线方程解设所求直线方程为2x7y4(7x21y1)0,即(27)x(721)y
9、(4)0,由点A(3,1),B(5,7)到所求直线等距离,可得,整理可得|433|11355|,解得或,所以所求的直线方程为21x28y130或x1.1.当0k时,直线l1:kxyk1与直线l2:kyx2k的交点在()A第一象限B第二象限C第三象限 D第四象限B由得又0k,x0,故直线l1:kxyk1与直线l2:kyx2k的交点在第二象限2若P,Q分别为直线3x4y120与6x8y50上任意一点,则|PQ|的最小值为()A. B.C. D.C因为,所以两直线平行,将直线3x4y120化为6x8y240,由题意可知|PQ|的最小值为这两条平行直线间的距离,即,所以|PQ|的最小值为.考点3对称问
10、题中心对称问题中心对称问题的解法(1)点关于点:点P(x,y)关于点Q(a,b)的对称点P(x,y)满足(2)线关于点:直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:2xy80和l2:x3y100截得的线段被点P平分,则直线l的方程为_x4y40设l1与l的交点为A(a,82a),则由题意知,点A关于点P的对称点B(a,2a6)在l2上,代入l2的方程得a3(2a6)100,解得a4,即点A(4,0)在直线l上,所以直线l的方程为x4y40.点关于点的对称问题常常转化为中心对称问题,利用中点坐标公式求解若直线l1:yk(x4)与直线l2关于点(2,1
11、)对称,则直线l2恒过定点()A(0,4) B(0,2)C(2,4) D(4,2)B直线l1:yk(x4)恒过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2)又由于直线l1:yk(x4)与直线l2关于点(2,1)对称,故直线l2恒过定点(0,2)轴对称问题轴对称问题的解法(1)点关于线:点A(a,b)关于直线AxByC0(B0)的对称点A(m,n),则有(2)线关于线:直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决(1)已知直线y2x是ABC中角C的平分线所在的直线,若点A,B的坐标分别是(4,2),(3,1),则点C的坐标为()A(2,4) B(2,4)C(2,4) D(2,4)
12、(2)已知入射光线经过点M(3,4),被直线l:xy30反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为_(1)C(2)6xy60(1)设A(4,2)关于直线y2x的对称点为(x,y),则解得BC所在直线方程为y1(x3),即3xy100.联立解得则C(2,4)(2)设点M(3,4)关于直线l:xy30的对称点为M(a,b),则反射光线所在直线过点M,所以解得a1,b0.即M (1,0)又反射光线经过点N(2,6),所以所求直线的方程为,即6xy60.在求对称点时,关键是抓住两点:一是两对称点的连线与对称轴垂直;二是两对称点的中心在对称轴上,即抓住“垂直平分”,由“垂直”列出一个方
13、程,由“平分”列出一个方程,联立求解1.若将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m,n)重合,则mn_由题意可知纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y2x3,它也是点(7,3)与点(m,n)连线的中垂线,于是解得故mn.2已知直线l:2x3y10,点A(1,2)求:(1)点A关于直线l的对称点A的坐标;(2)直线m:3x2y60关于直线l的对称直线m的方程;(3)直线l关于点A对称的直线l的方程解(1)设A(x,y),则解得即A.(2)在直线m上取一点,如M(2,0),则M(2,0)关于直线l的对称点必在m上设对称点为M(a,b),则解得即M.设m与l的交点为N,则由得N(4,3)又m经过点N(4,3),由两点式得直线m的方程为9x46y1020.(3)法一:在l:2x3y10上任取两点,如P(1,1),N(4,3),则P,N关于点A的对称点P,N均在直线l上易知P(3,5),N(6,7),由两点式可得l的方程为2x3y90.法二:设Q(x,y)为l上任意一点,则Q(x,y)关于点A(1,2)的对称点为Q(2x,4y),Q在直线l上,2(2x)3(4y)10,即2x3y90.