(共34张PPT)
2.3 直线的交点坐标与距离公式
2.3.1 两条直线的交点坐标
[学习目标]
1.理解两条直线的位置关系.
2.会用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
必备知识 自主探究
关键能力 互动探究
课时作业 巩固提升
问题1 如何通过两条直线的方程确定两条直线的交点坐标?
问题2 两条直线的方程组的解满足什么条件时,两条直线平行、重合?
[预习自测]
1.直线x=1和直线y=2的交点坐标为( )
A.{1,2} B.(1,2)
C.(2,1) D.{x=1,y=2}
B
2.两条直线l1:x-y+1=0和l2:x+y-5=0的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.重合 D.不确定
B
3.直线l1:x-2=0与直线l2:3x+2y-4=0的交点坐标为__________.
(2,-1)
4.直线l1:3x-2y-1=0与直线l2:6x-4y-2=0的位置关系为__________.
重合
两条直线的位置关系
若方程组 ,则两条直线相交,此解就是交点的坐标;
若方程组 ,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;
若方程组 ,则两条直线重合.
即两条直线的位置关系为:(1)相交,(2)平行,(3)重合.
有唯一解
无解
有无数个解
[例1] 判断下列各对直线的位置关系.如果相交,求出交点坐标.
(1)l1:2x+y+3=0,l2:x-2y-1=0;
(2)l1:x+y+2=0,l2:2x+2y+3=0;
(3)l1:x-y+1=0,l2:2x-2y+2=0.
分析:联立方程组,由解的情况确定两直线的位置关系;若方程组有唯一解,此解就是交点坐标.
1.两条直线相交的判定方法
方法一:联立直线方程,解方程组,若有一解,则两直线相交.
方法二:两直线斜率都存在且斜率不等.
方法三:两直线的斜率一个存在,另一个不存在.
2.两条直线平行的判定方法
联立直线方程,解方程组,此方程组无解.
3.两条直线重合的判定方法
联立直线方程,解方程组,此方程组有无数个解.
1.已知直线l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+2m=0,试求m为何值时,l1与l2:(1)重合;(2)平行;(3)垂直;(4)相交.
两条直线的交点坐标
两条直线方程联立的方程组有唯一解,此解对应点的坐标就是这两条直线的交点坐标.
[例2] 求两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点坐标.
分析:联立方程组求此方程组的解,即可得两直线交点坐标.
求两条直线的交点坐标,联立方程组,解出方程组,即为两条直线的交点坐标.
2.分别求过直线l1:x+3y-4=0与l2:5x+2y+6=0的交点且与直线l:2x+3y=0垂直、平行的直线.
设与直线l:2x+3y=0垂直的直线方程为3x-2y+m=0,
将点(-2,2)代入上式,得m=10.
所以所求与直线l垂直的直线方程为3x-2y+10=0.
设与直线l:2x+3y=0平行的直线方程为2x+3y+n=0,
将点(-2,2)代入上式,得n=-2.
所以所求与直线l平行的直线方程为2x+3y-2=0.
相交直线系
过直线A1x+B1y+C1=0(其中A1,B1不同时为0)与直线A2x+B2y+C2=0(其中A2,B2不同时为0)交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中λ为任意实数).
[例3] 求过两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与直线3x+y-1=0平行的直线方程.
分析:设所求直线方程为相交直线系的方程,此直线与已知直线平行即可求参数,确定所求直线方程.
过两条直线交点的直线方程的求法
(1)常规解法(方程组法):一般是先解方程组求出交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.
(2)特殊解法(直线系法):先设出过两条直线交点的直线系方程A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,再结合其他条件用待定系数法求出参数,最后确定直线方程.
3.求过直线l1:3x-4y+2=0与直线l2:2x-y-2=0的交点,且垂直于直线l:x+y=0的直线方程.
解析:设所求直线方程为3x-4y+2+λ(2x-y-2)=0,
即(3+2λ)x-(4+λ)y+2-2λ=0.
由于所求直线与直线l:x+y=0垂直,
所以(3+2λ)×1-(4+λ)×1=0,即λ=1.
所以所求直线的方程为5x-5y=0,即x-y=0.
直线过定点问题
若一条直线的方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),则此直线必过直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0的交点.
[例4] 已知直线l1:x+ay-2a=0过定点A,直线l2:ax-(2a-3)y-6=0过定点B,求线段AB的中点的坐标.
直线方程A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),过定点的问题可以看作(A2x+B2y+C2)λ=-(A1x+B1y+C1)是关于λ的方程有无数个解的问题,此时A2x+B2y+C2=0且A1x+B1y+C=0.即可求得定点坐标.
4.已知直线(m-1)x-y+2m+1=0恒过定点M,求点M的坐标.
1.知识清单:(1)两条直线的位置关系.
(2)两条直线交点的坐标.
(3)相交直线系.
(4)直线过定点的问题.
2.方法归纳:数形结合法、方程的思想、参数法.
3.常见误区:(1)解方程组时容易出现运算错误.
(2)点关于直线的对称问题容易出现列方程组的差错.
课时作业 巩固提升