§8.2 两条直线的位置关系
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.(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.
(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Error!的解.2.几种距离
(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离|P1P2|=?x2-x1?2+?y2-y1?2.
(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
|Ax0+By0+C|d=
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=概念方法微思考
1.若两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率有什么关系?
提示 当两条直线l1与l2的斜率都存在时,kl1·kl2=-1;当两条直线中一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,l1与l2也垂直.
2.应用点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式时应注意什么?提示 (1)将方程化为最简的一般形式.
(2)利用两平行线之间的距离公式时,应使两平行线方程中x,y的系数分别对应相等.
A2+B2.题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(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)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|
(3)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为.( × )
1+k2
(4)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.( √ )题组二 教材改编
2.已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a等于( )A.2 B.2-2 C.2-1 D.2+1答案 C
|a-2+3|
解析 由题意得
1+1
=1.
解得a=-1+2或a=-1-2.∵a>0,∴a=-1+2.
3.已知P(-2,m),Q(m,4),且直线PQ垂直于直线x+y+1=0,则m=________.答案 1
m-4
解析 由题意知所以m=1.
4.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+2y+5=0相交于同一点,则m的值为________.答案 -9
解析 由Error!得Error!
所以点(1,2)满足方程mx+2y+5=0,即m×1+2×2+5=0,所以m=-9.题组三 易错自纠
5.直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m等于( )A.2 C.2或-3 答案 C
B.-3D.-2或-3
-2-m
=1,所以m-4=-2-m,
2m+14
解析 直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则有=≠,故m=2
-2m3或-3.故选C.
6.直线2x+2y+1=0,x+y+2=0之间的距离是______.
32答案
4
1
解析 先将2x+2y+1=0化为x+y+=0,
2
则两平行线间的距离为d=
||2-2
1
32=.24
7.两点A(a+2,b+2),B(b-a,-b)关于直线4x+3y=11对称,则a=________,b=________.答案 4 2
解析 由题意可知,A,B所在直线与直线4x+3y=11垂直,且线段AB的中点在直线4x+3y=11上,则有Error!解得Error!
两条直线的平行与垂直
例1 (2024·包头模拟)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 C.0或-2 答案 D
解析 方法一 ∵直线l1:(a-1)x+2y+1=0的斜率存在.
a-1
又∵l1∥l2,∴
-2
1=-,
a
B.2D.-1或2
∴a=-1或a=2,又两条直线在y轴上的截距不相等.∴a=-1或a=2时满足两条直线平行.
方法二 由A1B2-A2B1=0得,(a-1)a-1×2=0,解得a=-1或a=2.
由A1C2-A2C1≠0,得(a-1)×3-1×1≠0.
所以a=-1或a=2.
本例中,若l1⊥l2,则a=________.1答案
3
解析 方法一
1
解得a=.
3
()()-2
×-
a
a-11
=-1,
方法二 由A1A2+B1B2=0得(a-1)×1+2a=0.
1
解得a=.
3
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.跟踪训练1 (1)已知直线l1:x+2ay-1=0,l2:(a+1)x-ay=0,若l1∥l2,则实数a的值为( )
3A.-
23
C.-或0
2答案 C
a+1-a3
解析 若a≠0,则由l1∥l2?=,故2a+2=-1,即a=-;若a=0,l1∥l2,故选
12a2C.
(2)已知直线l1:ax+2y+6=0和直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0垂直,则a=________.
2答案
3
B.0
D.2
解析 由A1A2+B1B2=0得a+2(a-1)=0,
2
解得a=.
3
两直线的交点与距离问题
1
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的取值范围是
2________.答案 -,62
解析 由方程组Error!解得Error!
1
(若2k+1=0,即k=-,则两直线平行)
22-4k6k+1
∴交点坐标为.,2k+12k+1又∵交点位于第一象限,∴Error!1
解得- 62 2.若P,Q分别为直线3x+4y-12=0与6x+8y+5=0上任意一点,则|PQ|的最小值为( )182929A. B. C. D.55105答案 C 34-12解析 因为=≠,所以两直线平行,将直线3x+4y-12=0化为6x+8y-24=0,由 685 |-24-5| 题意可知|PQ|的最小值为这两条平行直线间的距离,即2910. 62+82 =2910 ,所以|PQ|的最小值为 9 1 ()11 ()思维升华 (1)求过两直线交点的直线方程的方法 先求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程. (2)利用距离公式应注意:①点P(x0,y0)到直线x=a的距离d=|x0-a|,到直线y=b的距离d=|y0-b|;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x,y的系数化为相等. 对称问题 命题点1 点关于点中心对称 例2 过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,则直线l的方程为________________.