直线系方程的问题分类解析
一、平行直线系方程在解题中的应用
与直线:Ax?By?C?0(A,B不同时为0)平行的直线系方程为:Ax?By?C??0(C?C?).
例1已知直线l:x?y?1?0,l∥m,直线n:x?2y?1?0被l,m截得的线段长为5,求直线m的方程.
解析:设m:x?y?c?0(c?1),直线l到直线n所处的角为?,直线m、l间的
1?(?1)12距离为d,由题知,kl=-1,kn=,由到角公式得,tan?==3,
121?(?1)?()2∴sin?=
31032,∴d=5sin?=, 102|c?1|12?12=
由平行线间距离公式得,32,解得c=—2或c=4, 2∴直线m方程为:x?y?4?0或x?y?2?0. 二、垂直直线系方程在解题中的应用
与直线:Ax?By?C?0(A,B不同时为0)垂直的直线系方程为:Bx?Ay?C??0. 例2已知直线l是曲线y?x?1的一条切线且与直线x?2y?5?0垂直,求l方程. 解析:设l:2x?y?c?0,
2?y?x2?12由?消去y得,x?2x?c?1?0, ?2x?y?c?0由l与曲线y?x?1相切得,?=2?4(1?c)=0,解得c=0, ∴l:2x?y?0.
三、过定点直线系方程在解题中的应用
过定点(x0,y0)的直线系方程:A(x?x0)?B(y?y0)?0(A,B不同时为0).
22,4)圆(x?2)?(y?3)?1的切线的方程. 例 3 求过点P(?1 解析:设所求直线的方程为A(x?1)?B(y?4)?0(其中A,B不全为零),
22
则整理有Ax?By?A?4B?0,
∵直线l与圆相切,∴圆心C(2,故3)到直线l的距离等于半径1,
2A?3B?A?4BA?B22 ?1,
整理,得A(4A?3B)?0,即A?0(这时B?0),或A? 故所求直线l的方程为y?4或3x?4y?13?0. 四、过两直线交点的直线系方程在解题中的应用
3B?0. 4过直线l:A与m:A2x?B2y?C2?0(A2,B21x?B1y?C1?0(A1,B1不同时为0)不同时为0)交点的直线系方程为:A 1x?B1y?C1??(A2x?B2y?C2)?0(参数??R)
例4 求过直线:x?2y?1?0与直线:2x?y?1?0的交点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.
解析:设所求直线方程为:x?2y?1??(2x?y?1)?0,
当直线过原点时,则1??=0,则?=-1,此时所求直线方程为:x?2y?0; 当所求直线不过原点时,令x=0,解得y=由题意得,
??1??1,令y=0,解得x=?, ??22??11??1??1=?,解得??,此时,所求直线方程为:5x?5y?4?0.
3??22??1综上所述,所求直线方程为:x?2y?0或5x?5y?4?0. 五、求直线系方程过定点问题
例5 证明:直线mx?y?m?1?0(m是参数且m∈R)过定点,并求出定点坐标. 分析:本题是证明直线系过定点问题,可用恒等式法和特殊直线法. 解析:(恒等式法)直线方程化为:(x?1)m?y?1?0,
∵m∈R, ∴??x?1?0,解得,x?1,y?1,
?y?1?0∴直线mx?y?m?1?0(m是参数且m∈R)过定点(1,1).
(特殊直线法)取m=0,m=1得,y?1,x?y?2?0,联立解得,x?1,y?1, 将(1,1)代入mx?y?m?1?0检验满足方程,
∴直线mx?y?m?1?0(m是参数且m∈R)过定点(1,1).