第2节 两直线的位置关系
考试要求 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.
知 识 梳 理
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
直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共点的坐标与方程组?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=. A2+B2(3)两条平行线间的距离公式
2222??A1x+B1y+C1=0,??A2x+B2y+C2=0
的
- 1 -
|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+B4.对称问题
(1)点P(x0,y0)关于点A(a,b)的对称点为P′(2a-x0,2b-y0).
(2)设点P(x0,y0)关于直线y=kx+b的对称点为P′(x′,y′),则有
y′-y??x′-x·k=-1,
可求出x′,y′. ?y′+yx′+x??2=k·2+b,
000
0
[常用结论与微点提醒] 1.两直线平行的充要条件
直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0平行的充要条件是A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0). 2.两直线垂直的充要条件
直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件是A1A2+B1B2=0. 3.点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件 (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.
诊 断 自 测
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)当直线l1和l2的斜率都存在时,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)若两直线的方程组成的方程组有唯一解,则两直线相交.( ) (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.( ) 解析 (1)两直线l1,l2有可能重合.
(2)如果l1⊥l2,若l1的斜率k1=0,则l2的斜率不存在. 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(老教材必修2P114A10改编)两条平行直线3x+4y-12=0与ax+8y+11=0之间的距离为( )
- 1 -
23A. 523B. 10
C.7
7D. 2
解析 由题意知a=6,直线3x+4y-12=0可化为6x+8y-24=0,所以两平行直线之间的|11+24|7距离为=.
36+642答案 D
3.(老教材必修2P110B1改编)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________.
解析 由?
??y=2x,
??x=1,
得?
???x+y=3,?y=2.
∴点(1,2)满足方程mx+2y+5=0, 即m×1+2×2+5=0,∴m=-9. 答案 -9
4.(2019·郑州调研)直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m=( ) A.2
B.-3
C.2或-3
D.-2或-3
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或
m3-2-3. 答案 C
5.(2020·南昌重点中学联考)已知直线l1:y=2x,则过圆x+y+2x-4y+1=0的圆心且与直线l1垂直的直线l2的方程为________.
解析 由题意可知圆的标准方程为(x+1)+(y-2)=4,所以圆的圆心坐标为(-1,2),由11
已知得直线l2的斜率k=-,所以直线l2的方程为y-2=-(x+1),即x+2y-3=0.
22答案 x+2y-3=0
4
6.(一题多解)(2019·江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+(x>0)上的一个动
2
2
2
2
x点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是________. 4??解析 法一 由题意可设P?x0,x0+?(x0>0), x?
0
?
则点P到直线x+y=0的距离d=
?x0+x0+4??2x0+4?2??x0?x0?????
2
=2
≥
2x0·2
4
4
=4,当且仅当2x0=,x0
x0
- 1 -