【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第九章 平面解析
几何 9.2 两条直线的位置关系 文
1.两条直线的位置关系 (1)两条直线平行与垂直 ①两条直线平行:
(ⅰ)对于两条不重合的直线l1、l2,若其斜率分别为k1、k2,则有l1∥l2?k1=k2 (k1,k2均存在).
(ⅱ)当直线l1、l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2. ②两条直线垂直:
(ⅰ)如果两条直线l1、l2的斜率存在,设为k1、k2,则有l1⊥l2?k1·k2=-1 (k1,k2均存在). (ⅱ)当其中一条直线的斜率不存在,而另一条的斜率为0时,l1⊥l2.
(2)两条直线的交点
直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2的交点坐标就是方程组
??A1x+B1y+C1=0,???A2x+B2y+C2=0
的解.
2.几种距离
(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离P1P2=(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
x2-x12+y2-y12. d=|Ax0+By0+C|. A2+B2|C1-C2|(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(其中C1≠C2)间的距离d=2. A+B2【知识拓展】
1.一般地,与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0;与之垂直的直线方程可设为Bx-Ay+n=0.
2.过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+
λ(A2x+B2y+C2)=0 (λ∈R),但不包括l2.
3.点到直线与两平行线间的距离的使用条件: (1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.
(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x,y的系数对应相等. 【思考辨析】
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1=k2?l1∥l2.( × ) (2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( × )
(3)已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1、B1、C1、A2、B2、C2为常数),若直线l1⊥l2,则A1A2+B1B2=0.( √ )
|kx0+b|
(4)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( × ) 21+k(5)直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离.( √ )
1
(6)若点A,B关于直线l:y=kx+b(k≠0)对称,则直线AB的斜率等于-,且线段AB的中
k点在直线l上.( √ )
1.设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的________条件. 答案 充分不必要
解析 (1)充分性:当a=1时,
直线l1:x+2y-1=0与直线l2:x+2y+4=0平行;
(2)必要性:当直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行时有a=-2或1. 所以“a=1”是“直线l1:ax+2y-1=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行”的充分不必要条件.
2.(教材改编)已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a=________. 答案
2-1
|a-2+3|
解析 依题意得=1.
1+1解得a=-1+2或a=-1-2. ∵a>0,∴a=-1+2.
3.已知直线l1:(3+m)x+4y=5-3m,l2:2x+(5+m)y=8平行,则实数m的值为________. 答案 -7
3+m5-3m解析 l1的斜率为-,在y轴上的截距为,
44
l2的斜率为-
28,在y轴上的截距为. 5+m5+m3+m22
又∵l1∥l2,由-=-得,m+8m+7=0,
45+m得m=-1或-7.
m=-1时,m=-7时,5-3m8
==2,l1与l2重合,故不符合题意; 45+m5-3m138
=≠=-4,符合题意. 425+m2
2
4.(2014·福建改编)已知直线l过圆x+(y-3)=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是________________________________________________________________. 答案 x-y+3=0
解析 圆x+(y-3)=4的圆心为点(0,3), 又因为直线l与直线x+y+1=0垂直, 所以直线l的斜率k=1.
由点斜式得直线l:y-3=x-0,化简得x-y+3=0.
5.(教材改编)若直线(3a+2)x+(1-4a)y+8=0与(5a-2)x+(a+4)y-7=0垂直,则a=________. 答案 0或1
解析 由两直线垂直的充要条件,得(3a+2)(5a-2)+(1-4a)(a+4)=0,解得a=0或a=1.
2
2
题型一 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=________. (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)-1或2 (2)-2
解析 (1)若a=0,两直线方程为-x+2y+1=0和x=-3,此时两直线相交,不平行,所以a≠0.当a≠0时,若两直线平行,则有(2)方法一 ∵l1⊥l2,
a-121
=≠,解得a=-1或a=2. 1a3
∴k1k2=-1, 即=-1, 2解得a=-2. 方法二 ∵l1⊥l2, ∴a+2=0,a=-2.
思维升华 (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.
a 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 α12
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.
4π
故当α=kπ±,k∈Z时,l1∥l2.
4
方法二 由A1B2-A2B1=0,得2sinα-1=0,
2