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课时1两条直线的交点坐标
新授课
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.
任务1:探索两直线交点与直线的代数关系,推导求直线交点的方法.
目标一:会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.
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,设两直线的交点为M(x,y).
问题1:点M与直线l1、l2有什么关系?
问题2:如何用直线l1、l2的方程表示点M?
问题1:如图,点M既在直线l1上,又在直线l2上.
问题2:点M坐标满足 .
思考:已知两条直线l1: ,l2: 相交,它们的交点坐标与直线l1、l2的方程有什么关系?如何求两条相交直线交点的坐标?
归纳总结
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l1上,也在直线l2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.
练一练
求下列两条直线的交点坐标,并画出图形.
解:解方程组 得 交点坐标为 .
任务2:探究交点直线系方程.
问题1:分别取λ=1、2,画出方程 表示的图形,观察图形,当λ变化时,该图形有何特点?
问题2:方程A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0其代表的图形有什么特点?
归纳总结
若直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0相交,显然交点P(x, y)既满足A1x+B1y+C1=0,又满足A2x+B2y+C2=0. 此时, A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0 或A2x+B2y+C2+λ(A1x+B1y+C1)=0叫做经过l1、 l2交点的直线系方程.
练一练
经过两条直线2x+y-8=0与x-2y+1=0的交点,且平行于直线4x-3y-7=0的直线方程.
解:设直线方程为2x+y-8+λ(x-2y+1)=0,化简得(2+λ)x+(1-2λ)y+(λ-8)=0,又因为其与直线4x-3y-7=0平行,所以(2+λ)×(-3)-(1-2λ)×4=0,解得λ=2,将其代入直线方程得,4x-3y-6=0符合题意,所以直线方程为4x-3y-6=0.
目标二:会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
任务:判断下列直线位置关系,总结直线位置关系的判断方法.
判断下列各对直线的位置关系.如果相交,求出交点的坐标.
(1) ;(2) ;
(3) .
(1)解方程组 ,得 .交点坐标为 .
(2)解方程组 ,得 ,故方程组无解,直线无交点.
(3)解方程组 ,得 ,故 与 可化为同一个方程,即直线l1、l2重合.
思考1:直线方程解的个数与直线位置关系有什么联系?
归纳总结
直线的位置关系 公共点的个数 方程组解的个数
相交 有且仅有1个公共点 唯一解
平行 没有 无解
重合 无数个 无数多组解
思考2:如何用斜率判断上述直线对的位置关系?比较用斜率判断和解方程组这两种方法,二者有什么特点?
归纳总结
1.用斜率能快速判断两条直线平行或相交,但是无法定量计算其交点坐标;
2.解方程组不但可以判断位置关系还可以定量计算交点坐标.但计算量有时较大.
练一练
判断下列直线 和直线 的位置关系,若相交,求出它们的交点.
解:解方程组 ,解得 .故直线 和直线 相交,交点坐标为(3,-1).
任务:回答下列问题,构建知识导图.
1.如何判断两直线的位置关系?
2.如何求两直线的交点坐标?
3.什么是直线的交点系方程?