(共30张PPT)
2.3.1 两条直线的交点坐标
一、求相交直线的交点坐标
提示 直线l1,l2的图象如图所示.点M既在直线l1上,也在直线l2上.满足直线l1的方程x+y-5=0,也满足直线l2的方程x-y-3=0.
问题1 已知两条直线l1:x+y-5=0,l2:x-y-3=0,画出两条直线的图象,分析交点坐标M与直线l1,l2的方程有什么关系?
已知两条直线的方程是l1:A1x+B1y+C1=0, l2:A2x+B2y+C2=0,设这两条直线的交点为P,则点P既在直线 上,也在直线 上.所以点P的坐标既满足直线l1的方程A1x+B1y+C1=0,也满足直线l2的方程A2x+B2y+
C2=0,即点P的坐标就是方程组 的解.
l1
l2
知识梳理
例1 求经过两直线l1:3x+4y-2=0和l2:2x+y+2=0的交点且过坐标原点的直线l的方程.
即l1与l2的交点坐标为(-2,2).
∵直线过坐标原点,
故直线方程为y=-x,即x+y=0.
方法二 ∵l2不过原点,
∴可设l的方程为3x+4y-2+λ(2x+y+2)=0(λ∈R),
即(3+2λ)x+(4+λ)y+2λ-2=0.
将原点坐标(0,0)代入上式,得λ=1,
∴直线l的方程为5x+5y=0,即x+y=0.
反思感悟 求与已知两直线的交点有关的问题,可有以下两种解法:
(1)先求出两直线交点,将问题转化为过定点的直线,然后再利用其他条件求解.
(2)运用过两直线交点的直线系方程:若两直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0有交点,则过l1与l2交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为待定常数,不包括直线l2),设出方程后再利用其他条件求解.
跟踪训练1 求经过两直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程.
即4x+3y-6=0.
方法二 ∵直线l过直线l1和l2的交点,
∴可设直线l的方程为x-2y+4+λ(x+y-2)=0,
即(1+λ)x+(λ-2)y+4-2λ=0.
∵l与l3垂直,
∴3(1+λ)+(-4)(λ-2)=0,∴λ=11,
∴直线l的方程为12x+9y-18=0,即4x+3y-6=0.
二、判断两直线位置关系的方法
一组 无数组 _____
直线l1与l2的公共点的个数 一个 _______ 零个
直线l1与l2的位置关系 _____ 重合 _____
无解
无数个
知识梳理
相交
平行
注意点:
(1)判断两直线位置关系的方法,关键是看两直线的方程组成的方程组的解的情况.
(2)虽然利用方程组解的个数可以判断两直线的位置关系,但是由于运算量较大,一般较少使用.
例2 (教材P71例2改编)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出交点坐标.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
①
②
①×2得4x-12y+8=0.
①和②可以化为同一个方程,即①和②表示同一条直线,l1与l2重合.
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
反思感悟 判断两直线位置关系的方法,关键是看两直线的方程组成的方程组的解的情况.
跟踪训练2 已知直线5x+4y=2a+1与直线2x+3y=a的交点位于第四象
限,则a的取值范围是__________.
三、直线系过定点问题
问题2 观察下面的图象,发现直线都经过点M(4,1),怎么表示出经过M点的直线方程?
提示 当斜率存在时,y-1=k(x-4)(k∈R);当斜率不存在时,x=4.
1.平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程为Ax+By+λ=0(λ≠C).
2.垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程为Bx-Ay+λ=0.
3.过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0).
知识梳理
例3 无论m为何值,直线l:(m+1)x-y-7m-4=0恒过一定点P,求点P的坐标.
解 ∵(m+1)x-y-7m-4=0,
∴m(x-7)+(x-y-4)=0,
∴点P的坐标为(7,3).
反思感悟 解含参数的直线恒过定点问题的策略
(1)方法一:任给直线中的参数赋两个不同的值,得到两条不同的直线,然后验证这两条直线的交点就是题目中含参数直线所过的定点,从而问题得解.
(2)方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,其中λ是参数,这就说明了它表示的直线必过定
点,其定点可由方程组 解得.若整理成y-y0=k(x-x0)
的形式,则表示的所有直线必过定点(x0,y0).
跟踪训练3 已知直线(a-2)y=(3a-1)x-1,求证:无论a为何值,直线总经过第一象限.
证明 将直线方程整理为a(3x-y)+(-x+2y-1)=0.
所以无论a为何值,直线总经过第一象限.
1.知识清单:
(1)两条直线的交点.
(2)直线系过定点问题.
2.方法归纳:消元法、直线系法.
3.常见误区:对两直线相交条件认识模糊.
课堂小结
随堂演练
1.两条直线l1:2x-y-1=0与l2:x+3y-11=0的交点坐标为
A.(3,2) B.(2,3)
C.(-2,-3) D.(-3,-2)
√
1
2
3
4
2.不论m为何实数,直线l:(m-1)x+(2m-3)y+m=0恒过定点
A.(-3,-1) B.(-2,-1)
C.(-3,1) D.(-2,1)
√
1
2
3
4
解析 直线l的方程可化为m(x+2y+1)-x-3y=0,
∴直线l恒过定点(-3,1).故选C.
3.斜率为-2,且过两条直线3x-y+4=0和x+y-4=0交点的直线方程为______________.
1
2
3
4
2x+y-4=0
解析 设所求直线方程为3x-y+4+λ(x+y-4)=0,
即(3+λ)x+(λ-1)y+4-4λ=0,
∴所求直线方程为2x+y-4=0.