高考数学一轮复习专题46两条直线的位置关系教学案理 联系客服

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专题46 两条直线的位置关系

1.能根据两条直线的斜率判定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,会求两条平行直线间的距离.

拼十年寒窗挑灯苦读不畏难;携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。 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,其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2?k1=k2.特别地,当直线

l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2平行.

(2)两条直线垂直

如果两条直线l1,l2斜率都存在,设为k1,k2,则l1⊥l2?k1·k2=-1,当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直. 2.两直线相交

??A1x+B1y+C1=0,

直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共点的坐标与方程组?的

?A2x+B2y+C2=0?

解一一对应.

相交?方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解; 平行?方程组无解; 重合?方程组有无数个解. 3.距离公式 (1)两点间的距离公式

平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式为|P1P2|=(x2-x1)+(y2-y1). 特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=x+y. (2)点到直线的距离公式

|Ax0+By0+C|

平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=. 22

A+B(3)两条平行线间的距离公式

|C1-C2|

一般地,两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0间的距离d=22.

A+B2

2

22 - 1 -

高频考点一 两条直线的平行与垂直

例1、(1)已知两条直线l1:(a-1)·x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0平行,则a等于( ) A.-1

B.2

C.0或-2 D.-1或2

(2)已知两直线方程分别为l1:x+y=1,l2:ax+2y=0,若l1⊥l2,则a=________. 答案 (1)D (2)-2

【感悟提升】(1)当直线方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x、y的系数不能同时为零这一隐含条件. (2)在判断两直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论. 【变式探究】已知两直线l1:x+ysin α-1=0和l2:2x·sin α+y+1=0,求α的值,使得: (1)l1∥l2; (2)l1⊥l2.

解 (1)方法一 当sin α=0时,直线l1的斜率不存在,l2的斜率为0,显然l1不平行于l2. 当sin α≠0时,k1=-

1

,k2=-2sin α. sin α

12

要使l1∥l2,需-=-2sin α,即sin α=±. sin α2π

所以α=kπ±,k∈Z,此时两直线的斜率相等.

故当α=kπ±,k∈Z时,l1∥l2.

4

方法二 由A1B2-A2B1=0,得2sinα-1=0,

2

- 2 -

所以sin α=±

.所以α=kπ±,k∈Z. 24

又B1C2-B2C1≠0,所以1+sin α≠0,即sin α≠-1. π

故当α=kπ±,k∈Z时,l1∥l2.

4(2)因为A1A2+B1B2=0是l1⊥l2的充要条件,

所以2sin α+sin α=0,即sin α=0,所以α=kπ,k∈Z. 故当α=kπ,k∈Z时,l1⊥l2.

【举一反三】(1)若直线l1:(a-1)x+y-1=0和直线l2:3x+ay+2=0垂直,则实数a的值为( ) 13A. B. 22

13

C. D. 44

(2)已知a,b为正数,且直线ax+by-6=0与直线2x+(b-3)y+5=0平行,则2a+3b的最小值为________.

3

解析 (1)由已知得3(a-1)+a=0,解得a=.

4

23

(2)由两直线平行可得,a(b-3)=2b,即2b+3a=ab,+=1.又a,b为正数,所以2a+

ab6a6b?23?3b=(2a+3b)·?+?=13++≥13+2?ab?

ba6a6b·=25,当且仅当a=b=5时取等号,故

ba2a+3b的最小值为25. 答案 (1)D (2)25

高频考点二 两条直线的交点与距离问题

1

例2、(1)已知直线y=kx+2k+1与直线y=-x+2的交点位于第一象限,则实数k的取值

2范围是________.

(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________________________________________________________________________.

?11?答案 (1) ?-,? (2)x+3y-5=0或x=-1 ?62?

y=kx+2k+1,??

解析 (1)方法一 由方程组?1

y=-x+2,?2?

- 3 -

2-4kx=??2k+1,解得?6k+1

y=??2k+1.

1

(若2k+1=0,即k=-,则两直线平行)

2∴交点坐标为??2-4k,6k+1?.

??2k+12k+1?

又∵交点位于第一象限, 2-4k??2k+1>0,∴?6k+1??2k+1>0,

11解得-<k<.

62方法二 如图,已知直线

y=-x+2与x轴、y轴分别交于点A(4,0),B(0,2).

而直线方程y=kx+2k+1可变形为y-1=k(x+2),表示这是一条过定点P(-2,1),斜率为

12

k的动直线.

∵两直线的交点在第一象限,

∴两直线的交点必在线段AB上(不包括端点), ∴动直线的斜率k需满足kPA<k<kPB. 11

∵kPA=-,kPB=.

6211

∴-<k<. 62

- 4 -