(共9张PPT)
3.3.2 两点间的距离
D
A.0
B.6
C.3
D.0 或 6
2.到 A(2,-3)和 B(4,-1)的距离相等的点的轨迹方程是
(
)
C
A.x-y-1=0
C.x+y-1=0
B.x-y+1=0
D.x+y+1=0
3.动点 P 到点(1,-2)的距离为 3,则动点 P 的轨迹方程
是(
)
B
A.(x+1)2+(y-2)2=9
B.(x-1)2+(y+2)2=9
C.(x+1)2+(y-2)2=3
D.(x-1)2+(y+2)2=3
4.若点 A(3,m)与点 B(0,4)的距离为 5,则 m=______.
0 或 8
重难点
两点间的距离公式
两点间距离公式的正用
例 1:已知:△ ABC 的三个顶点坐标是 A(1,-1),B(-1,3),
C(3,0).求证:△ABC 是直角三角形.
因为|AB|2+|AC|2=|BC|2,
所以△ABC 是以顶点 A 为直角顶点的直角三角形.
证明:由已知,
1-1.已知点 A(0,4)和点 B(1,2),则|AB|=____.
两点间距离公式的逆用
例 2: 试在直线 x-y+4=0 上求一点 P,使它到 M(-2,
-4),N(4,6)的距离相等.
解:∵点 P 在 x-y+4=0 上,∴P(a,a+4).
∵|PM|=|PN|,
值.
得 x2-4x-45=0,解得 x1=9 或 x2=-5,
故所求 x 值为 9 或-5.
图 1
证明:如图1,以O 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴,BC
的中垂线为 y 轴,建立直角坐标系 xOy.
设点 A(a,b),B(-c,0),C(c,0),由两点间距离公式得:
∴|AB|2+|AC|2=2(a2+b2+c2),
|AO|2+|OC|2=a2+b2+c2.
∴|AB|2+|AC|2=2(|AO|2+|OC|2).
解析法的应用
例 3:已知 AO 是△ABC 中 BC 边的中线,
证明:|AB|2+|AC|2=2(|AO|2+|OC|2).
3-1.△ABC 中,D 是 BC 边上任意一点(D 与 B、C 不重合),
且|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|.用解析法证明:△ABC 为等腰三角形.
解:如图33,作AO⊥BC,垂足为O,以 BC 所在直线为 x
轴,以 OA 所在直线为 y 轴,建立直角坐标系.
设 A(0,a),B(b,0),C(c,0),D(d,0).
因为|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|,
所以 b2+a2=d2+a2+(d-b)(c-d),
所以-(d-b)(b+d)=(d-b)(c-d).
又d-b≠0,故-b-d=c-d,所以-b=c,即|BO|=|OC|.
所以△ABC 为等腰三角形.
图 33
例 4:线段 AB∥x 轴,且|AB|=5,若点 A 的坐标为(2,1),
求 B 点的坐标.
错因剖析:忽视了距离是绝对值导致漏解.
正解:线段 AB∥x 轴,点 A 的坐标为(2,1),设点 B(x,1),
由|AB|=5,故|x-2|=5,∴x=7 或 x=-3,
故 B(7,1)或 B(-3,1)为所求.
上一点,则a=_______.
4-1.若 A(-2,-3),B(1,1),点 P(a,2)是 AB 的垂直平分线(共21张PPT)
3.2.3 直线的一般式方程
1.过点 A(2,3)和点 B(2,-3)的直线的一般式方程是(
)
B
A.x=2
C.y=2
B.x-2=0
D.y-2=0
)
C
2.斜率为 k 且过原点的直线的一般式方程是(
A.y=kx
B.x-ky=0
C.kx-y=0
D.kx+y=0
3.直线 l 的方程为 Ax+By+C=0,若 l 过原点和二、四象
限,则(
)
D
解析:∵l 过原点,∴C=0,又 l 过二、四象限,
4.直线 2x+y+7=0 在 x 轴上的截距为 a,在 y 轴上的截
)
D
距为 b,则 a、b 的值是(
A.a=-7,b=-7
已知条件 方程 适用范围
点斜
式 点 P(x0,y0)和
斜率 k y-y0=k(x-x0) 与 x 轴不垂直
的直线
斜截
式 斜率 k 和在 y
轴上的截距 y=kx+b 与 x 轴不垂直
的直线
两点
式 两点 P1(x1,y1)、
P2(x2,y2)
(x1≠x2,y1≠y2) 与坐标轴不垂
直的直线
重点
五种形式的直线方程的对比
截距
式 在 x 轴和 y 轴上
的截距分别为
a、b(ab≠0) 与坐标轴不垂
直和不过原点
的直线
一般
式 两个独立的条
件
Ax+By+C=0(A2 +
B2 ≠0) 任何直线
求直线方程的几种形式
例 1:已知直线 l 经过点 A(-5,6)和点 B(-4,8),求直线的
一般式方程、斜截式方程及截距式方程,并画图.
由两点式,得
y-6
8-6
=
x+5
,
-4+5
整理,得 2x-y+16=0,
斜截式方程为 y=2x+16,
∴2x-y=-16,两边同除以-16,
解:直线过 A(-5,6),B(-4,8)两点,
+ =1.
+
=1.
得
x
-8
y
16
故所求直线的一般式方程为 2x-y+16=0,
斜截式方程为 y=2x+16,
截距式方程为
x
-8
y
16
图象如图 1.
图 1
求直线方程时,结果在未作要求的情况下
一般都整理成一般式.把一般式化为截距式时方法有两种:①
分别令 x=0,y=0 求 b 和 a;②移常数项,如 Ax+By=-C,
两边同除以-C(C≠0),再整理成截距式的形式.
1-1.已知直线 mx+ny+12=0 在 x 轴、y 轴上的截距分别
是-3 和 4,求 m、n 的值.
解法二:将 mx+ny+12=0 化为截距式得
故 m、n 的值分别为 4,-3.
利用一般式方程求斜率
例 2:已知直线 Ax+By+C=0(A、B 不全为 0).
(1)当 B≠0 时,斜率是多少?当 B=0 时呢?
(2)系数取什么值时,方程表示通过原点的直线?
即直线与 x 轴垂直,斜率不存在.
(2)若方程表示通过原点的直线,则(0,0)符合直线方程,则
C=0.∴当 C=0 时,方程表示通过原点的直线.
解:(1)当 B≠0 时,方程可化为斜截式:
当 B≠0 时,直线 Ax+By+C=0 的斜率是
一般式化为斜截式后求解.
2m2 +m-1
解:(1)在(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y+6-2m=0 中,令
(2)因为直线的斜率为-1,
所以-
m2-2m-3
=-1,
解得 m=-2,m=-1(舍去).
2-1.设直线 l 的方程为(m2-2m-3)x+(2m2+m-1)y+6-
2m=0,根据下列条件分别确定实数 m 的值.
(1)l 在 x 轴上的截距是-3;
(2)斜率是-1.
直线方程的综合应用
例 3:如果直线 l 经过点 P(2,1),且与两坐标轴围成的三角
形面积为 S.
(1)当 S=3 时,这样的直线 l 有多少条,并求直线的方程;
(2)当 S=4 时,这样的直线 l 有多少条,并求直线的方程;
(3)当 S=5 时,这样的直线 l 有多少条,并求直线的方程;
(4)若这样的直线 l 有且只有 2 条,求 S 的取值范围;
(5)若这样的直线 l 有且只有 3 条,求 S 的取值范围;
(6)若这样的直线 l 有且只有 4 条,求 S 的取值范围.
思维突破:本题主要考查直线方程、一元二次方程以及不
等式的基础知识,因为关系到直线与两坐标轴围成的三角形面
=±8,
即 a2-6a+12=0 或 a2+6a-12=0,
前一个方程Δ<0 无解,后一个方程Δ>0 有两个不等的解,
∴这样的直线共有 2 条.
有
a2
a-2
即 a2-8a+16=0 或 a2+8a-16=0,
前一个方程Δ=0 有一个解,后一个方程Δ>0 有两个不等的
解,∴这样的直线共有 3 条.
=±10,
有
a2
a-2
即 a2-10a+20=0 或 a2+10a-20=0,
前一个方程Δ>0 有两个解,后一个方程Δ>0 有两个不等的
解,∴这样的直线共有 4 条.
(4)若这样的直线 l 有且只有 2 条,
即 a2-2Sa+4S=0 或 a2+2Sa-4S=0,
后一个方程Δ>0 恒成立肯定有两个不等的解,
∴如果这样的直线只有 2 条,
则前一个方程必须有Δ<0,即(2S)2-4·4S<0.
∴S 的取值范围为(0,4).
(5)若这样的直线 l 有且只有 3 条,
即 a2-2Sa+4S=0 或 a2+2Sa-4S=0,
后一个方程Δ>0 恒成立肯定有两个不等的解,
∴如果这样的直线只有 3 条,
则前一个方程必须有Δ=0,即(2S)2-4·4S=0.
∴S 的取值范围为 S=4.
(6)若这样的直线 l 有且只有 4 条,
即 a2-2Sa+4S=0 或 a2+2Sa-4S=0,
后一个方程Δ>0 恒成立肯定有两个不等的解,
∴如果这样的直线只有 4 条,
则前一个方程必须有Δ>0,即(-2S)2-4·4S>0.
∴S 的取值范围为(4,+∞).
3-1.直线 l:ax+y-2-a=0 在 x 轴和 y 轴上的截距相等,
则 a 的值是(
)
D
A.-2
C.-2 或-1
B.-1
D.-2 或 1
例 4:(1)已知 A(1,5),B(-1,1),C(3,2),若四边形 ABCD
是平行四边形,求 D 点的坐标;
(2) 已知某四边形是平行四边形,其中三点的坐标分别为
A(1,5),B(-1,1),C(3,2),求第四个点 D 的坐标.
错因剖析:没有注意两小题之间的区别,第(2)题有三种情
形.
正解:(1)设 D 点的坐标为(x0,y0),
因为四边形 ABCD 是平行四边形,对角线互相平分,即 AC、
BD 的中点重合.
即 D 点的坐标为(5,6).
(2)由于不知道四个点排列情况,所以答案应该有三个:
①当四边形为 ABCD 时,同上即 D 点的坐标为(5,6);
②当四边形为 ABDC 时,根据中点公式有
即 D 点的坐标为(1,-2);
③当四边形为 ADBC 时,根据中点公式有
即 D 点的坐标为(-3,4).(共14张PPT)
3.2 直线的方程
3.2.1 直线的点斜式方程
)
D
1.过点(4,-2),倾斜角为 150°的直线的方程是(
)
C
2.已知直线的方程是 y+2=-x-1,则(
A.直线经过点(2,-1),斜率为-1
B.直线经过点(-2,-1),斜率为 1
C.直线经过点(-1,-2),斜率为-1
D.直线经过点(1,-2),斜率为-1
3.直线 3x+2y+6=0 的斜率为 k,在 y 轴上的截距为 b,
则有(
)
C
4.经过点 A(-2,-1),斜率是 5 的直线方程是_________
y=0(即 x 轴)
5x-y+9
=0
难点
点斜式方程
1.若直线经过点 P1 (x1,y1),且斜率为 k,则直线的方程 y
-y1=k(x-x1)是由直线上一定点和直线的斜率 k 确定的,它叫
做直线方程的点斜式.
2.方程
y-y1
x-x1
=k 与方程 y-y1=k(x-x1)是不等价的,前者
表示的直线缺少一个点(x1,y1),而后者表示的是整条直线.
3.直线方程的点斜式只适用于有斜率的直线.而当直线垂
直于 x 轴时,倾斜角为 90°,斜率不存在,其方程是 x=x1.
重点
斜截式方程
斜截式方程是点斜式方程的特殊形式:
当已知点取特殊点(0,b)时,所得的方程 y=kx+b 即为斜
截式方程,称 b 为直线在 y 轴上的截距.
直线的点斜式方程
例 1:求下列直线的方程:
(1)经过点 A(2,5),斜率是 4;
(2)经过点 A(2,5),倾斜角为 45°;
(3)经过点 A(2,5),且与 x 轴平行;
(4)经过点 A(2,5),且与 x 轴垂直.
解:(1)直线方程为 y-5=4(x-2),即 y=4x-3.
(2)∵倾斜角为 45°,∴斜率为 1,
∴直线方程为 y-5=1×(x-2),即 y=x+3.
(3)经过点 A(2,5),且与 x 轴平行,直线方程为 y=5.
(4)经过点 A(2,5),且与 x 轴垂直,直线方程为 x=2.
使用直线的点斜式方程必须注意“斜率存
在”这一前提条件.
直线的斜截式方程
例 2:求下列直线的方程:
(1)经过点 A(-2,5)且与直线 3x+4y-20=0 平行;
(2)经过点 A(-2,5)且与直线 3x+4y-20=0 垂直.
2-1.若直线 ax+by+c=0 在第一、二、三象限,则(
)
D
A.ab>0,bc>0
C.ab<0,bc>0
B.ab>0,bc<0
D.ab<0,bc<0
点斜式方程和斜截式方程的应用
例 3: 已知直线 l 经过点 P(-5,-4),且 l 与两坐标轴围成
的三角形的面积为 5,求直线 l 的方程.
思维突破:由题意知所围三角形为直角三角形.根据直角
三角形面积公式以及直线方程求出该直线在两坐标轴的坐标即
可.
解:由已知:l 与两坐标轴不垂直.
∵直线 l 经过点 P(-5,-4),
∴ 可设直线 l 的方程为 y-(-4)=k[x-(-5)],
即 y+4=k(x+5).
已知直线过一点时,常使用点斜式或斜截式
方程,但需注意斜率不存在的直线不能用点斜式或斜截式表示,
对斜率不存在的情况要另外讨论,以免丢解.
形,求该直线的方程.
例 4:已知过点 A(-2,m)和 B(m,4)的直线与直线 2x+y-1
=0 平行,则 m 的值为(
)
A.0
B.-8
C.2
D.10
错因剖析:误以为直线 2x+y-1=0 的斜率是 2.
∴有
4-m
m-(-2)
=-2,即 m=-8.故选 B.
正解:∵直线 2x+y-1=0 的斜率为-2,
4-1.(2010 年安徽)过点(1,0)且与直线 x-2y-2=0 平行的
直线方程是(
)
A
A.x-2y-1=0
C.2x+y-2=0
B.x-2y+1=0
D.x+2y-1=0(共15张PPT)
3.1.2 两条直线平行与垂直的判定
1.下列命题中正确命题的个数是(
)
①若两条直线的斜率相等,则这两条直线平行;
②若两条直线平行,则这两条直线的斜率相等;
③若两直线垂直,则这两条直线的斜率之积为-1;
④若两条直线平行,则这两条直线的倾斜角相等;
⑤若两直线的斜率不存在,则这两条直线平行.
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:①错,两直线可能重合;②错,有可能两条直线的
斜率不存在;③错,有可能一条直线的斜率不存在;④正确;
⑤错,有可能这两条直线重合.
B
答案:A
(
)
2.直线 l1 的倾斜角为 30°,直线 l1⊥l2,则直线 l2 的斜率为
3.直线 l 平行于经过两点 A(-4,1),B(0,-3)的直线,则
直线的倾斜角为(
)
D
A.30°
B.45°
C.120°
D.135°
4.原点在直线 l 上的射影是 P(-2,1),则 l 的斜率为___.
2
重难点 1
两直线平行
1.已知直线 l1:y=k1x+b1 , l2:y=k2x+b2,
如果 l1∥l2,则 k1=k2 且 b1≠b2;
如果 k1=k2 且 b1≠b2,则 l1∥l2.
2.当 l1 与 l2 的斜率都不存在且 l1 与 l2 不重合时,则 l1 与 l2
平行.
重难点 2
两条直线垂直
(1)当 l1⊥l2 时,它们的斜率之间的关系有两种情况:
①它们的斜率都存在且 k1k2=-1;
②一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为 0.
(2)使用 l1⊥l2 k1k2=-1 的前提是 l1 和 l2 都有斜率且不等
于 0.
注意:在立体几何中,两直线的位置关系有平行、相交和
异面(没有重合关系);而在本章中,在同一平面内,两直线有重
合、平行、相交三种位置关系.
两条直线平行的判定
例 1:已知直线 l1 过点 A(3,a),B(a-1,4),直线 l2 过点 C(1,2),
D(-2,a+2).
(1)若 l1∥l2,求 a 的值;
(2)若 l1⊥l2,求 a 的值.
思维突破:由 C、D 两点的横坐标可知 l2 的斜率一定存在,
由 A、B 两点的横坐标可知 l1 的斜率可能存在也可能不存在,因
此应对 a 的取值进行讨论.
∴a=3.
(2)若 l1⊥l2,
当 k2=0 时,此时 a=0,k1=-1,显然不符合题意;
当 k2≠0 时,l1 的斜率存在,此时 k1=-1,
由于 l1⊥l2,∴k1·k2=-1,解得 a=-3.
判断两条直线平行( 或垂直) 并寻求平行( 或
垂直)的条件时,特别注意结论成立的前提条件.对特殊情形要
数形结合作出判断.
1-1.试确定 m 的值,使过点 A(m+1,0)和点 B(-5,m)的直
线与过点 C(-4,3)和点 D(0,5)的直线平行.
解:由题意得:kAB=
,
m-0
-5-(m+1)
=
m
-6-m
两条直线垂直的判定
例 2:已知 A(1,-1),B(2,2),C(4,1),求点 D,使直线 AB
⊥CD 且直线 AD∥BC.
y-(-1) y+1
1-2 1
kAB=
2-(-1)
2-1
=3,kCD=
1-y
, ∴3×
4-x
1-y
=-1
4-x
①.
又 AD∥BC,kAD=
=
x-1 x-1
,kBC=
=- ,
4-2 2
∴
y+1
x-1
=-
1
2
②.
由①②,则 x=-17,y=8,则 D(-17,8).
解:设 D(x,y),∵AB⊥CD,
2-1.已知三点 A(m-1,2),B(1,1),C(3,m2-m-1),若 AB
⊥BC,求 m 的值.
m2-m-1-1 m2-m-2
则 k2=
=
3-1 3-1
,
又知 xA-xB=m-2,
①当m-2=0,即m=2时,k1不存在,此时k2=0,则AB⊥BC;
解:设 AB、BC 的斜率分别为 k1、k2,
故若 AB⊥BC,则 m=2 或 m=-3.
②
当
m
-
2
≠
0
,即
m
≠
2
时,
k
1
=
1
m
-
2
.
由
k
1
k
2
=
m
2
-
m
-
2
2
·
1
m
-
2
=-
1
,得
m
=-
3
,
断四边形 ABCD 是否为梯形?如果是梯形,是否是直角梯形?
平行和垂直关系的综合应用
又∵直线 AB 和直线 CD 不重合,∴AB∥CD.
解:
∵
直线
AB
的斜率
k
AB
=
5
-
1
2
-
0
=
2
,
直线
CD
的斜率
k
CD
=
23
5
-
(
-
3
)
14
5
-
(
-
1
)
=
2
,
∴
k
AB
=
k
CD
.
(1)判断一个四边形为梯形,需要两个条件:
①有一对相互平行的边;②另有一对不平行的边.(2)判断一个
四边形为直角梯形,首先需要判断它是一个梯形,然后证明它
有一个角为直角.
即直线 AD 与直线 BC 不平行.∴四边形 ABCD 是梯形.
∴AB⊥BC.
∴梯形 ABCD 是直角梯形.
∵
直线
AD
的斜率
k
AD
=
-
3
-
1
-
1
-
0
=
4
,直线
BC
的斜率
k
BC
=
23
5
-
5
14
5
-
2
=-
1
2
,
∴
k
AD
≠
k
BC
,
D(-4,4)四点所得的四边形是梯形.
从而直线 BC 与 DA 不平行,
∴四边形 ABCD 是梯形.
例 4:在直角△ABC 中,∠C 是直角,A(-1,3),B(4,2),
点 C 在坐标轴上,求点 C 的坐标.
则 kAC=
-3
x+1
,kBC=
-2
x-4
,
∵AC⊥BC,∴kAC·kBC=-1,即
6
(x+1)(x-4)
=-1,
∴x=1 或 x=2,故所求点为 C(1,0)或 C(2,0).
正解:(1)当点 C 在 x 轴上时,设 C(x,0),
错因剖析:没有分类讨论,主观认为点 C 在 x 轴上导致漏
解.
(2)当点 C 在 y 轴上时,设 C(0,y),由 AC⊥BC,
4-1.已知点 A(-2,-5),B(6,6),点 P 在 y 轴上,且∠APB
=90°,试求点 P 的坐标.
即
b-(-5) b-6
· =-1,解得 b=7 或 b=-6.
0-(-2) 0-6
所以点 P 的坐标为(0,7)或(0,-6).
解:设点 P 的坐标为(0,b),则 kAP·kBP=-1,(共17张PPT)
3.3 直线的交点坐标与距离公式
3.3.1 两条直线的交点坐标
1.直线 3x+5y-1=0 与直线 4x+3y-5=0 的交点是(
)
C
A.(-2,1)
C.(2,-1)
B.(-3,2)
D.(2,-2)
2.两条直线 2x+3y-k=0 与直线 x-ky+12=0 的交点在
)
y 轴上,那么 k 的值是(
A.-24
C.±6
B.6
D.以上都不对
C
3.如果直线 ax+2y+2=0 与直线 3x-y-2=0 平行,那么
)
B
系数 a 为(
A.-3
B.-6
C.-
3
2
D.
2
3
4.过点(-1,3)且垂直于直线 x-2y+3=0 的直线方程为
(
)
A
A.2x+y-1=0
C.x+2y-5=0
B.2x+y-5=0
D.x-2y+7=0
方程组的解 交点个数 两直线关系 直线方程系数特征
无解 0 平行 A1B2-A2B1=0
B1C2-B2C1≠0
有唯一解 1 相交 A1B2-A2B1≠0
有无数个解 无数 重合 A1B2-A2B1=0
B1C2-B2C1=0
难点
判断两直线的位置关系
已知两直线 l1:A1x+B1y+C1=0,直线 l2:A2x+B2y+C2
关系:
判断两直线的位置关系
例 1: 分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交
点.
(1)l1:2x-y=7 和 l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0 和 l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0 和 l2:y=-2x+3.
思维突破:可依据方程组解的情况来判断两直线的位置关
系.
因此直线 l1 和 l2 相交,交点坐标为(3,-1).
这表明直线 l1 和 l2 重合.
这表明直线 l1 和 l2 没有公共点,故 l1∥l2.
1-1.求直线 l1:3x+4y-5=0 与直线 l2:2x-3y+8=0 的
交点 M 的坐标.
解:由 l1 与 l2 的方程联立方程组
∴点 M 的坐标为(-1,2).
证明:应用过两直线交点的直线系方程,将方程整理为 a(3x
-y)+(-x+2y-1)=0.
直线恒过定点问题
例 2:已知直线(a-2)y=(3a-1)x-1.求证:无论 a 为何值
直线总经过一定点.
(1)曲线过定点,即与参数无关,则参数的同
次幂的系数为0,从而可求出定点.(2)分别令参数为两个特殊值,
得方程组,求出点的坐标代入原方程,若满足,则此点为定点.
2-1.已知直线方程为(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0.
求证:不论λ取何实数值,此直线必过定点.
即点(-1,-2)适合方程 2x+y+4+λ(x-2y-3)=0,也就
是适合方程(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0.所以,不论λ取何实数
值,直线(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0 必过定点(-1,-2).
证明:把直线方程整理为 2x+y+4+λ(x-2y-3)=0.解方
讨论两直线的位置关系
例 3:已知两直线 l1:mx+y-(m+1)=0 和 l2:x+my-2m
=0,问实数 m 取何值时,l1 与 l2 分别是下列位置关系:
(1)相交;(2)平行;(3)重合;
(4)垂直;(5)交点在第一象限.
思维突破:可由方程中的未知数的系数取值决定直线的位
置关系.
①×m-②得(m2-1)x=m2-m
③.
代入方程组得 y=
2m+1
m+1
,方程组有唯一的解.
因此,当且仅当 m≠±1 时,l1 与 l2 相交.
(2)由(1)中的方程③知,m=-1 时得 0=2 方程无解,即方
程组无解,两直线平行.
因此,当且仅当 m=-1 时,l1 与 l2 平行.
(3)由(1)中的方程③知,m=1 时得 0=0,方程有无数多解,
即方程组有无数多解,两直线重合.
因此,当且仅当 m=1 时,l1 与 l2 重合.
(4)因为 m≠±1 时,l1 与 l2 相交;
当 m=0 时,l1 的斜率为 0,l2 的斜率不存在,l1⊥l2;
因此,当且仅当 m=0 时,l1⊥l2.
(1)用方程组思想解决两直线平行、垂直问
题时,应分有斜率和没有斜率两种情况来解决,不要漏解.(2)
讨论交点位置时要注意方程组有唯一解的条件,如(5)中,易漏
掉m≠±1这一条件.本题也可把方程向斜截式转化再进行讨论.
因此,m<-1 或 m>0 且 m≠1 时,交点在第一象限.
3-1.已知直线 l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+2m=0,
求 m 的值,使得:
(1)l1 和 l2 相交;(2)l1⊥l2;(3)l1∥l2;(4)l1 和 l2 重合.
解:(1)l1 和 l2 相交 1×3-(m-2)m≠0,
∴m2-2m-3≠0 m≠-1,或 m≠3,
∴当 m≠-1 且 m≠3 时,l1 和 l2 相交.
(3)∵m=0 时,l1 不平行 l2,
(4)∵m=0 时,l1 与 l2 不重合,
正解:由题意可得两直线平行,当 a=0 时,直线 x+6=0
和-2x=0 平行,没有公共点;
当 a=-1 时,直线 x+y+6=0 和-3x-3y-2=0 平行,
没有公共点,
当 a=3 时,直线 x+9y+6=0 和 x+9y+6=0 重合,有无
数个公共点,不满足题意,应舍去.
综上,a 的值为 0 或-1.
例 4:若直线 x+a2y+6=0 和直线(a-2)x+3ay+2a=0 没
有公共点,则 a 的值是__________.
错因剖析:忽略 a=0 的情形.
4-1.若三条直线 l1:x-y=0;l2:x+y-2=0;l3:5x-ky
-15=0 围成一个三角形,则 k 的取值范围是(
)
B
A.k∈R 且 k≠±5 且 k≠1
B.k∈R 且 k≠±5 且 k≠-10
C.k∈R 且 k≠±1 且 k≠0
D.k∈R 且 k≠±5
解析:三条直线如果有两条平行或三条直线交于一点时就
不能围成三角形.(共20张PPT)
章末整合提升
专题一
两直线的位置关系
例 1:已知直线方程为(2+λ)x+(1-2λ)y+9-3λ=0.
(1)求证不论λ取何实数值,此直线必过定点;
(2)过这定点引一直线,使它夹在两坐标轴间的线段被这点
平分,求这条直线方程.
即点(-3,-3)适合方程 2x+y+9+λ(x-2y-3)=0,也就
是适合方程(2+λ)x+(1-2λ)y+9-3λ=0.
解:把直线方程整理为 2x+y+9+λ(x-2y-3)=0.
所以,不论λ取何实数值,直线(2+λ)x+(1-2λ)y+9-3λ=
0 必过定点(-3,-3).
(2)设经过点(-3,-3)的直线与两坐标轴分别交于 A(a,0),
B(0,b).
解得 a=-6,b=-6.
即 x+y+6=0.
1-1.已知两条直线 l1:x+my+8=0,l2:(m-3)x+4y+2m
=0,问:当 m 为何值时, l1 与 l2 满足下列关系:
(1)相交; (2)平行;(3)重合.
解:当 m=0 时,l1: x=-8,l2:3x-4y=0,
此时 l1 与 l2 相交;
专题二
距离公式
例 2:已知点 P(2,-1),求:
(1)过 P 点与原点距离为 2 的直线 l 的方程;
(2)过 P 点与原点距离最长的直线 l 的方程并求出最大距离;
(3)是否存在过 P 点且与原点距离为 6 的直线?若存在,求
出方程;若不存在,请说明理由.
解:(1)过 P 点的直线 l 与原点距离为 2,而 P 点坐标为(2,1),
可见,过 P(2,1)垂直于 x 轴的直线满足条件,此时 l 的斜率不存
在,其方程为 x=2.
若斜率存在,设 l 的方程为 y+1=k(x-2),
即 kx-y-2k-1=0.
此时 l 的方程为3x-4y-10=0.
综上,可得直线 l 的方程为 x=2 或3x-4y-10=0.
(2)作图可知过 P 点与原点 O 距离最大的直线是过 P 点且与
PO 垂直的直线,
由直线方程的点斜式得 y+1=2(x-2),
即 2x-y-5=0,
即直线 2x-y-5=0 是过 P 点且与原点 O 距离最大的直线,
直线,因此不存在过 P 点且到原点距离为 6 的直线.
方法二:设过 P 点到原点距离为 6 的直线的斜率存在且方
程为 y+1=k(x-2),即 kx-y-2k-1=0.
即 32k2-4k+35=0.
因Δ=16-4×32×35<0,故方程无解.
所以不存在这样的直线.
2-1.已知直线方程为 Ax+By+C=0,直线在 x 轴上的截距
为 a,在 y 轴上的截距为 b,直线的斜率为 k,坐标原点到直线
的距离为 p,则有(
)
A.k=
b
a
C.a=-kb
D.b2=p2(1+k2)
答案:D
2-2.已知 A(-1,0),B(2,4),△ABC 的面积为 10,则动点 C
的轨迹方程是(
)
B
A.4x-3y-16=0 或 4x-3y+16=0
B.4x-3y-16=0 或 4x-3y+24=0
C.4x-3y+16=0 或 4x-3y+24=0
D.4x-3y+16=0 或 4x-3y-24=0
y-0
4-0
=
x+1
2+1
,即 4x-3y+4=0,
设 C 的坐标为(x,y),
即 4x-3y-16=0 或 4x-3y+24=0.
解析:由两点式,得直线 AB 的方程是
专题三
中心对称
例 3:(1)点(-1,2)关于原点的对称点的坐标为__________.
(2)原点关于点(-1,2)的对称点的坐标为________.
(3)点(-1,2)关于点(2,-4)的对称点的坐标为__________.
(4)直线 3x-y-4=0 关于点 P(2,-1)的对称直线的方程为
________________.
思维突破:(1)设所求对称点(a,b),
则 a-1=0,b+2=0,
∴a=1,b=-2.即点(1,-2).
∴c=-2,d=4.即点(-2,4).
(3)设所求对称点(a,b),则 a-1=4,b+2=-8,
∴a=5,b=-10.即点(5,-10)
(4)方法一:由于直线 l 与 3x-y-4=0 平行,
故设直线 l 的方程为 3x-y+b=0,
∴b=-10 或 b=-4(舍去).
(2)(-2,4)
(3)(5,-10)
答案:(1)(1,-2)
(4)3x-y-10=0
∴所求直线 l 的方程为 3x-y-10=0.
方法二:将 x=0 代入 3x-y-4=0,得 y=-4;
将 x=1 代入 3x-y-4=0,得 y=-1;
∴点 A(0,-4),B(1,-1)都在直线 3x-y-4=0 上,
又 A、B 关于 P 点的对称点分别为 A′(4,2),B′(3,-1),
∴所求直线方程为 y-2=3(x-4),即 3x-y-10=0.
解:设(x,y)是对称直线上任一点,则(x,y)关于 M(2,3)的
对称点为(4-x,6-y)在直线 4x+y-1=0 上.代入整理有 y+4x
-21=0,此即为所求直线方程.
专题四
轴对称
例 4:(1)点 P(-3,4)关于直线 4x-y-1=0 的对称点的坐标
为__________;
(2)直线 l1:2x+y-4=0 关于直线 l:3x+4y-1=0 的对称
直线 l2 的方程为__________.
3-1.求直线 4x+y-1=0 关于点 M(2,3)的对称直线的方程.
思维突破:(1)设所求的点 Q(a,b),
即对称点的坐标为(5,2).
再取 l1 上的点 A(2,0),
答案:(1)(5,2)
(2)2x+11y+16=0
则 M、A′都在 l2 上.
直线 A′M 的方程为
4-1.如果直线 y=mx+2 和直线 y=3x+n 关于直线 y=x 对
称,则(
)
A
C.m=3,n=2
D.m=3,n=-6
4-2.在直线 l:3x-y-1=0 上求一点 P,使得 P 到 A(4,1)
和 B(3,4)的距离之和最小.
又|PA |+|PB|=|PA |+|PB′|,
解:设点 B 关于直线 3x-y-1=0 上的对称点为 B′(a,b),(共17张PPT)
3.3.3 点到直线的距离、两条平行直线间的距离
1.点(0,5)到直线 y=2x 的距离是(
)
B
)
A
2.在直线 y=x 上到 A(1,-1)距离最短的点是(
A.(0,0)
B.(1,1)
3.点 P(2,m)到直线 5x-12y+6=0 的距离为 4,则 m 等
于(
D
)
A.1
B.-3
C.1 或
5
3
D.-3 或
17
3
4.两条平行线 5x-12y-2=0,5x-12y-11=0 之间的距离
等于(
)
C
A.
9
169
B.
1
13
C.
9
13
D.1
重点
点到直线的距离公式
1.已知某点 P 的坐标为(x0,y0),直线 l 的方程是 Ax+By
2.点到几点特殊直线的距离:
(1)点 P(x0,y0)到直线 x=a 的距离为 d=|x0-a|;
(2)点 P(x0,y0)到直线 y=b 的距离为 d=|y0-b|.
难点
两平行直线间的距离
已知直线 l1:Ax+By+C1=0 和 l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2),
点到直线的距离公式
例 1:求点 P(3,-2)到下列直线的距离:
(2)∵直线 y=6 平行于 x 轴,
∴d=|6-(-2)|=8.
(3)∵直线 x=4 平行于 y 轴,
∴d=|4-3|=1.
求点到直线的距离,一般先把直线的方程写
成一般式.对于与坐标轴平行的直线,其距离公式可直接写成 d
=|x0-a|或 d=|y0-b|.
1-1.点 P(-1,2)到直线 8x-6y+15=0 的距离为(
)
B
A.2
C.1
B.
D.
1
2
7
2
求两条平行直线间的距离
例 2: 求与直线 l:5x-12y+6=0 平行且到 l 的距离为 2 的
直线的方程.
点 P0 到直线 5x-12y+C=0 的距离为
解法一:设所求直线的方程为 5x-12y+C=0.
∴C=32 或 C=-20.
∴所求直线的方程为
5x-12y+32=0 和 5x-12y-20=0.
解法二:设所求直线的方程为 5x-12y+C=0.
由两平行直线间的距离公式,得
解得 C=32 或 C=-20.
故所求直线的方程为 5x-12y+32=0 或 5x-12y-20=0.
(1)求两条平行线之间的距离,可以在其中的
一条直线上取一点,求这点到另一条直线的距离,即把两平行
线之间的距离,转化为点到直线的距离.(2)直接套两平行线间
2-1.已知两平行线 l1:3x+4y-10=0,l2:3x+4y-15=0,
求直线 l1 与 l2 的距离.
方程是(
)
C
A.x-y+9=0
B.x-y-7=0
C.x-y+9=0 或 x-y-7=0
D.x+y-7=0 或 x-y+9=0
点到直线的距离公式的应用
例 3:过点 P(-1,2)引一直线,使它与点 A(2,3),B(4,5)的
距离相等,求该直线的方程.
思维突破:(1)利用代数方法求解,即点到直线的距离公式
建立等式求斜率 k.(2)利用几何性质解题,即 A、B 两点到直线
的距离相等,有两种情况:①直线与 AB 平行;②直线过 AB 的
中点.
即 x-2y+5=0 或 x-y+3=0.
解法一:设直线的方程为 y-2=k(x+1),
即 kx-y+k+2=0,
已知一点求直线的方程,通常会设点斜式
方程,但要注意斜率不存在的情况.本题解法二利用数形结合
的思想使运算量减少.
解法二:当直线与 AB 平行时,k=kAB=1,
∴直线的方程 y-2=1×(x+1),即 x-y+3=0.
当直线过 AB 的中点时,∵AB 的中点为(3,4),
3-1.过点 P(-1,2)引一直线,使它与点 A(2,3),B(-4,5)的
距离相等,求该直线的方程.
当直线过 AB 的中点时,AB 的中点为(-1,4),
∴直线的方程为 x=-1.
故所求直线的方程为 x+3y-5=0 或 x=-1.
例 4:两平行直线 l1 、l2 分别过 A(1,0),B(0,5),若 l1 与 l2
的距离为 5,求这两条直线方程.
错因剖析:易忽略 l1、l2 是特殊直线的情况,导致漏解.
l1 的方程为 y=0 或 5x-12y-5=0,
l2 的方程为 y=5 或 5x-12y+60=0.
故所求两直线方程分别为 l1:y=0,l2:y=5 或 l1:5x-12y
-5=0,l2:5x-12y+60=0.
4-1.已知正方形的中心为 G(-1,0),一边所在直线的方程
为 x+3y-5=0,求其他三边所在直线方程.
设正方形与已知直线平行的一边所在直线方程为
解得 C1=-5 或 C1=7.
解:正方形的中心 G(-1,0)到四边距离均为
故与已知边平行的直线方程为 x+3y+7=0.
设正方形另一组对边所在直线方程为 3x-y+C2=0,
解得 C2=9 或 C2=-3.
所以正方形另两边所在直线的方程为 3x-y+9=0 和 3x-y
-3=0.
综上所述,正方形其他三边所在直线的方程分别为
x+3y+7=0,3x-y+9=0,3x-y-3=0.(共16张PPT)
3.2.2 直线的两点式方程
1.过 P1(-1,-3),P2(2,4)两点的直线的方程是(
)
B
2.过 P1(2,0),P2(0,3)两点的直线方程是(
)
C
)
)
D
3.过点(-43,49),(-43,2 012)的直线方程是(
A.y=49
B.y=2 012
C.x=49
D.x=-43
4.若直线 l 的横截距与纵截距都是负数,则(
A.l 的倾斜角为锐角且不过第二象限
B.l 的倾斜角为钝角且不过第一象限
C.l 的倾斜角为锐角且不过第四象限
D.l 的倾斜角为钝角且不过第三象限
B
难点
直线的两点式方程
1.直线的两点式方程由点斜式方程导出.从两点式方程
(直线方程为 x=x1)或斜率为 0 时(直线方程为 y=y1),不能用两
点式.
2.若把两点式化为(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1),就可以
利用它求平面内过任意两点的直线方程.
重点
直线的截距式方程
的截距确定的,其中 a 叫做横截距,b 叫做纵截距.
2.直线的截距式是两点式的一个特殊情形,用它来画直线
以及判断直线经过的象限或求直线与坐标轴围成的三角形的面
积比较方便.
3.中点公式:
已知 P1(x1,y1),P2(x2,y2),线段 P1P2 的中点
利用两点式求直线的方程
例 1:已知三角形的顶点为 A(2,4),B(0,-2),C(-2,3),
求 AB 边上的中线 CM 所在直线的方程.
程是
y-1
3-1
=
x-1
,即 2x+3y-5=0.
-2-1
解:AB 的中点 M 的坐标是 M(1,1),中线 CM 所在直线的方
1-1.已知△ABC 的顶点为 A(2,8),B(-4,0),C(6,0),求过
点 B 且将△ABC 面积平分的直线方程.
y-0
4-0
=
x+4
4+4
,即 x-2y+4=0.
解:AC 中点 D 的坐标为 D(4,4),
则直线 BD 即为所求,由直线的两点式方程得
思维突破:设出截距式方程,根据题意列方程求解.
利用截距式求直线的方程
例 2:根据下列条件,求直线的方程:
(1)在 x 轴上的截距为-2,在 y 轴上的截距为 2;
(2)过点(1,4),在两坐标轴上的截距之和为 10.
解:
(1)
x
-
2
+
y
2
=
1
,即
x
-
y
+
2
=
0.
此题求直线 l 的方程有两种方法:①用直线
方程的点斜式求 k;②用直线方程的截距式求 a、b.而第②种解
法较为简便.
(2)
设
x
a
+
y
b
=
1
,由题意得
1
a
+
4
b
=
1
a
+
b
=
10
,
解得
a
=
2
b
=
8
或
a
=
5
b
=
5
,
∴
所求直线方程为
x
2
+
y
8
=
1
或
x
5
+
y
5
=
1
,
即
4
x
+
y
-
8
=
0
或
x
+
y
-
5
=
0.
2-1.直线 l 过点(1,2)和第一、二、四象限,若直线 l 的横截
距与纵截距之和为 6,求直线 l 的方程.
综上所述,所求直线方程为
2x+y-4=0 和 x+y-3=0.
中点公式的应用
例 3:过点 P(3,0)作一直线 l,使它被两直线 l1:2x-y-2
=0 和 l2:x+y+3=0 所截的线段 AB 以 P 为中点,求此直线 l
的方程.
思维突破:过点 P 的直线 l 显然不与 y 轴平行,故可设点
斜式,求待定系数 k;也可设出 A 点坐标,利用中点坐标关系表
示出 B,再把 A、B 坐标分别代回到 l1、l2 方程中求出未知数.
故所求的直线 l 为 y=8(x-3),即 8x-y-24=0.
l2 的方程联立,得:
解法一:设直线 l 的方程为 y=k(x-3),将此方程分别与 l1、
解法二:设 l1 上的点 A 的坐标为(x1,y1),
∵P(3,0)是线段 AB 的中点,
则 l2 上的点 B 的坐标为(6-x1,-y1),
由两点式得 l 的方程为 8x-y-24=0.
3-1.直线被两直线 l1:4x+y+6=0,l2:3x-5y-6=0 截
得的线段的中点恰好是坐标原点,求该直线方程.
①+②得:x0+6y0=0,
即点 A 在直线 x+6y=0 上,
又直线 x+6y=0 过原点,
所以直线 l 的方程为 x+6y=0.
解:设所求直线与 l1、l2 的交点分别是 A、B,
设 A(x0,y0),则 B 点坐标为(-x0,-y0)
因为 A、B 分别在 l1、l2 上,
例 4:经过点 A(1,2)并且在两个坐标轴上的截距的绝对值相
等的直线有几条?请求出这些直线的方程.
错因剖析:易忽略截距的绝对值都为零的情况.
由直线过点 A(1,2),可得k=2,即y=2x;
当截距不为0 时,设直线方程为
正解:当截距为 0 时,设 y=kx,
∵直线过点 A(1,2),
则得a=3 或a=-1,
即x+y-3=0 或x-y+1=0.
故这样的直线有3 条:
2x-y=0,x+y-3=0,x-y+1=0.
解得 a=-7.∴所求直线方程为 x-y+7=0.
当直线 l 在坐标轴上的截距都为零时,设其方程为 y=kx.
4-1.求经过 A(-3,4),且在坐标轴上截距互为相反数的直
线 l 的方程.