两条直线的位置关系教案(绝对经典)

温柔似野鬼°
901次浏览
2021年02月10日 07:54
最佳经验
本文由作者推荐

-

2021年2月10日发(作者:卡莎布兰卡)



§


9.2



两条直线的位置关系



【考纲】


1.


考查两条直线的平行、垂直关系;


2.< /p>


考查两点间的距离公式及点到直线的距离公式的应用.




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


l


1



l


2


,其斜率分别为

< br>k


1



k


2


,则有


l


1



l


2



k


1



k


2


.


特别地,当直线


l


1



l


2


的 斜率


都不存在时,


l


1



l


2


平行.



(2)


两条直线垂直



如果两条直线


l


1



l


2


斜率存在,设为


k


1



k

2


,则


l


1



l


2



k


1


·


k


2


=-


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< /p>



两直线相交





A


1


x< /p>



B


1


y



C


1


< p>
0



交点:


直线


l


1



A


1


x



B

< br>1


y



C


1



0



l


2



A


2


x



B


2


y



C


2



0


的公共点的坐标与方程组




A


2


x



B


2


y



C


2



0




的解一一对应.



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.




过两直线交点的直线系方程可设为:



A


1


x



B


1


y



C


1


)+


λ



A


2


x



B


2

< br>y



C


2


)=0,



但不包括


l


2



3



三种距离公式


(1)



A

(


x


1



y


1


)



B< /p>


(


x


2



y


2


)


间的距离:< /p>



点点距:


|


A B


|




< /p>


x


2



x


1



2


< p>


y


2



y


1



2

.


(2)



P

< br>(


x


0



y


0


)


到直线


l



Ax



By



C



0


的距离:



|


Ax


0



By


0



C


|


点线 距:


d




.


A


2



B


2


(3)


两平行直线


l


1



Ax



By



C


1



0



l


2



Ax



By



C


2



0 (


C


1



C


2


)


间的距离为



|


C


2



C


1


|


线线距:


d


< p>
2


.


A



B


2


4.


对称问题



1


、点点对称:中点坐标公式














2


、点线 对称:




①k


1



k


2




1




中点在直线上



①k


1



k


2












3


、线点对称:




点点对称









求交点


相交:






点线对 称













4


、线线对称:





①k


1



k


2



平行:


  或线线距相等




< br>②


点点对称



[


难点正本



疑点清源


]


1


.两条直线平行、垂直的充要条件是有大前提的,就是两条直线都 有斜率.当直线无斜率时,要单独考


虑.


2


.与直线


Ax



By



C


< br>0(


A


2


B


2



0)


平行、垂直的直线方程的设法:



一般地,平行的直线方程设 为


Ax



By



m



0


;垂 直的直线方程设为


Bx



Ay



n



0.



1


.若直线


x



2


y


+< /p>


5



0


与直线< /p>


2


x



my



6



0


互相垂直,则实数


m



________.


2


1


答案



1


解析




直线


x



2< /p>


y



5



0


与直线


2


x



my



6



0


互相垂直,



×



m


=-


1




m

< p>


1.


2


(

< p>
)


2


.已知直线


l


1



l


2

< p>


x



y



1



0

平行,且


l


1


< br>l


2


的距离是


2


,则直线


l


1


的方程为


_____________




答案



x


+< /p>


y



1



0



x


< p>
y



3



0



解析




l


1


的方程为


x



y


< br>c



0


,则


|


c



1|



2


,即


c



1



c< /p>


=-


3.


|


c



1|



2.


2


3


.过点


( 1,0)


且与直线


x



2


y



2


0


平行的直线方程是



A



x


< p>
2


y



1



0




答案



A







(




) < /p>


B



x



2


y



1

< p>


0





C



2


x



y



2



0




D



x



2


y



1



0


1

< p>
4


.若经过点


(3



a


)



(



2,0)


的直线与经过点

(3


,-


4)


且斜率为

< p>
的直线垂直,则


a


的值为


(




)


2


5


2


A.






B.






C



10





D


.-


10


2


5


a



0< /p>


答案



D



解析




=-


2




a


=-


10.


3





2




题型一



两条直线的平行与垂直




1



已知直 线


l


1



ax



2


y



6



0


和直线


l


2



x



(


a



1)


y



a


2



1


0.


(1)


试判断


l

< p>
1



l


2


是否平行;



(2)


l


1



l


2

< p>
时,求


a


的值.



思维启迪:


运用两条直线平行或垂直的条件求解,要注意斜率为


0


或斜率不存在的情形.





(1)


方法一




a



1


时 ,



l


1


:< /p>


x



2


y



6



0

< p>




l


2



x


0



l


1


不平行于


l


2





a



0


时,


l


1


:< /p>


y


=-


3




l


2



x



y



1



0


< br>l


1


不平行于


l


2




a



1



a



0


时,两直线可化为





a

< br>1


l


1



y


=-


x



3



l


2


:< /p>


y



x



(


a



1)




2


1



a


1


< br>-


a




2


1



a


l


1



l


2






3





a



1


< br>,




解得

a


=-


1




综上可


知,


a

=-


1


时,


l

1



l


2


,否则


l


1



l


2


不平行.



方法二




A


1


B


2



A


2


B


1



0


,得


a

< p>
(


a



1)



1


×


2

< br>=


0


,由


A

1


C


2



A


2


C


1


≠< /p>


0


,得


a


(


a


2



1)



1


×


6

< p>


0




2



a


a



1




1


×


2


=< /p>


0




a



a



2

< p>


0




l


1



l

2




2





2



a


=-


1





a


< p>
a



1




1


×


6


0




a



a



1< /p>




6





故当


a


=-


1


时,


l


1



l


2


,否则


l


1



l


2


不平行.



(2)


方法一




a



1


时 ,


l


1



x< /p>



2


y



6



0


< p>
l


2



x



0



l


1



l


2


不垂直,故


a


1


不成立;



< br>a



0


时,

l


1



y


=-


3



l


2



x



y



1



0



l


1


不垂直于


l


2



< p>
a



a



1



a


0


时,


l


1



y


=-


x



3




2< /p>


a


1


1


2


l


2



y

< p>


x



(


a



1)


,由



2


·


=-

< br>1



a



.


3


1



a


1



a


2< /p>


方法二




A< /p>


1


A


2



B


1


B


2

< p>


0



a



2(


a


< br>1)



0


a



.


3


(


)


探究提高


(1)


当直线的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

< br>、


y


的系数不


能同时为零这一隐 含条件.



(2)


在判断两直线的平行 、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.




已知两直线


l


1



mx



8


y



n



0< /p>



l


2



2


x



my



1



0.

< p>
试确定


m



n

< p>
的值,使:



(1)


l< /p>


1



l


2


相交于点


P


(


m


,-


1)




(2)


l


1



l


2




(3)


l


1



l


2


,且


l

< p>
1



y


轴上的截距为-< /p>


1.


2



m< /p>



8



n



0



< p>
(1)


由题意得



,解得


m



1



n



7.



2


m



m



1



0



(2)



m



0


时,显然


l

< p>
1


不平行于


l


2




m


8


n



m


< br>0


时,由



< br>,



2


m



1


m



8


×


2



0




m


·



m



4




m


=-


4










m



0< /p>




8


×




1


< p>


n


·



n




2



n



2.



m



4



n




2


时或


m


=-


4



n



2


时,


l


1

< p>


l


2


.


n


(3)


当且仅当


m


·


2




m



0


,即

< p>
m



0


时,


l


1



l

< br>2


.



又-

< br>=-


1



n



8.


8


m



0



n



8


时,


l


1



l


2


,且


l


1



y


轴上的截距为-


1.





题型二



两条直线的交点问题




2



求经过 直线


l


1



3


x



2


y



1



0



l


2



5


x



2

< br>y



1



0


的交点,且垂直于直线


l


3



3


x


< p>
5


y



6



0


的直线


l


的方程




思维启迪:


可先求出


l


1



l


2


的交点,再用点斜式;也可利用直线系 方程求解.





3


x



2


y



1


=< /p>


0




方法一



先解方程组

< br>





5


x



2


y



1



0


3


5



l


1



l


2


的交点坐标为


(



1,2)





再由< /p>


l


3


的斜率


求出


l


的斜率为-




5


3


5


于 是由直线的点斜式方程求出


l





y



2


=-


(


x



1)


,即


5


x



3


y


< p>
1



0.


3


方法二



由 于


l



l


3< /p>


,故


l


是直线系


5


x



3


y< /p>



C



0


中的一条,而


l



l


1



l


2


的交点


(



1,2 )





5< /p>


×


(



1)



3


×


2



C



0


,由此求出


C


=-


1





< p>
l


的方程为


5


x



3


y



1



0.


方法三



由于


l



l


1


、< /p>


l


2


的交点,故


l


是直线系


3


x



2


y



1



λ


(5


x< /p>



2


y



1)



0


中的一条,



将其整理,得


(3

< br>+


5


λ


)


x



(2



2


λ


)


y


+< /p>


(



1



λ


)



0.


3



5


λ

< p>
5


1


其斜率-


=-


,解得


λ






代入直线系方程即得

l


的方程为


5


x

< br>+


3


y



1



0.


3


5


2



2


λ


探究提高



运用直线系方程,有时会给 解题带来方便,常见的直线系方程有:



(1)


与直线


Ax



By

< p>


C



0


平行的直线系方程是


Ax



B y



m



0 (


m



R


且< /p>


m



C


)




(2)


与直线< /p>


Ax



By


+< /p>


C



0


垂直的直 线系方程是


Bx



Ay



m



0 (


m



R


)



(3)


过直线


l


1



A

1


x



B


1


y



C


1< /p>



0



l


2



A


2

< p>
x



B


2


y



C


2


0


的交点的直线系方程为


A


1


x



B


1


y



C


1



λ


(

< br>A


2


x



B


2


y



C


2


)



0 (


λ



R


)



但不包括


l


2< /p>


.



题型三



距离公式的应用




3



已知< /p>


A


(4


,-


3)



B


(2


,-


1)


和直线


l



4


x



3< /p>


y



2



0


,在坐标平面内求一点


P

< br>,使


|


P


A

|



|


PB


|


,且



P


到直线


l


的距离为


2.




设点


P< /p>


的坐标为


(


a



b


)




A


(4


,-


3)< /p>



B


(2


,-< /p>


1)





线段


AB


的中点


M


的坐标为


(3


,-

2)





线段


AB


的垂直平分线方程为


y



2



x



3





x



y

< br>-


5



0.

< br>∵



P


(


a



b


)


在 上述直线上,



a


< br>b



5



0.




又点


P


(


a



b


)


到直线


l



4


x



3


y



2



0


的距离为


2




|4


a



3


b



2|

< p>



2


,即


4


a



3

< br>b



2



±


10





5



a



1


联立


①②


可得< /p>




b


=-


4



27



a




7

< p>



8


b


=-




7

< br>


.



所求点


P


的坐标为


(1

< p>
,-


4)



8

< p>
,-


)


.


(

< p>
27


7


7


题型四



对称问题




4




1



点(


1,1< /p>


)关于直线


x+2y=8


的对称点为











2



已知直线


2x+3y+1=0,


则它关于点 (


1



2


)成 中心对称的直线方程为





答案:




1




3,5





2



. 2x-3y+7=0




3

< p>


光线沿直线


l


1



x



2

< p>
y



5



0


射入,


遇直线


l

< p>


3


x



2


y



7


0


后反射,求反射光线所在的直线方程.



审题视角



(1)


入射光线所在直线与反射光线所在直线关于


l


对 称.


(2)


对称点的连线被对称轴垂直平分.

< br>


规范解答







x



2


y



5



0




x


=-


1






方法一









3


x



2


y



7



0




y

< br>=


2.



反射点


M


的坐标为


(



1,2)



[2



]


2


y


0

< p>
又取直线


x



2


y



5



0


上一点


P


(



5



0)


,设


P


关于直线


l

< p>
的对称点


P



(


x


0



y


0


)


,由


PP


′⊥


l


可知,


k

< p>
PP



=-


< p>
.[4


3


x


0

< p>


5



]


x


0



5

< br>y


0




2



2





x


0



5


y


0


Q


点在


l


上,







7



0.[6



]


2


2



PP



的中点


Q


的坐标为



y


0


2



=-



x


0



5

< p>
3





3




2


x


0



5




y


0< /p>



7



0.





17



x


=-



0



13


< p>


32


y


0


=-


.




13



[8



]


根 据直线的两点式方程可得所求反射光线所在直线的方程为


29


x



2


y



33



0.[12



]


方法二



设直线


x



2


y



5



0


上任意一点


P


(


x


0



y


0


)


关于直线


l


的对称点为


P



(

x



y


)


,则


x



x


0


y



y


0




2



2




l


上,



x



x


0


y


y


0



3


×



2


×


+< /p>


7



0



[6



]


2


2



PP



的中点


Q



y


0



y


2


=-



[4



]


3


x


0



x




x



x


3


×



2


-< /p>



y



y




7


< p>
0.


0


0


y


0



y


2

< br>=-



3


x

0



x




可得


P


点的坐标为


x


0




5


x



12


y



42


12


x



5


y



28



y


0




[10



]


13


13


代入方程


x



2< /p>


y



5



0


中,化简得


29


x



2


y



33



0





所求反射光线所在的直线方程为


29


x



2

< p>
y



33



0.[12



]



1


)点(


4,5


)关 于直线


y=3x+3


的对称点为





< p>


2


)直线


y=x-2< /p>


关于直线


y=3x+3


对称的直线方程为







答案:



1




-2,7






< /p>



2



7x+y +22=0



A




专项基础训练



一、选择题

< p>
(


每小题


5


< p>
)


1


.直线


l


过点


(



1,2)


且与直线


2


x


-< /p>


3


y



4



0


垂直,则


l


的方程是




A< /p>



3


x



2


y



1

< p>


0




B



3


x

< br>+


2


y



7



0






C



2


x



3


y



5



0






(




)


D



2< /p>


x



3


y



8



0


3


3


答案



A


解析



由题 意知,直线


l


的斜率为-


,因此直线< /p>


l


的方程为


y



2


=-


(


x< /p>



1)


,即


3< /p>


x



2


y



1



0.


2


2


2


.设


a



R


,则“


a



1


”是“直线


l


1



ax



2


y


< p>
1



0


与直线

< p>
l


2



x



(


a


1)


y



4



0


平行”的



















(




)




A


.充分不必要条件





C


.充分必要条件





B


.必要不充分条件




D


.既不充分也不必要条件



答案



A


解析



若直 线


l


1



l< /p>


2


平行,则


a


(


a



1)


-< /p>


2


×


1



0




< p>
a


=-


2



a



1


,所以



a



1

< br>”




直线

l


1


与直线


l

2


平行



的充分不必要条件.



3


.从点


(2, 3)


射出的光线沿与向量


a



(8,4)


平行的直线射到


y

< br>轴上,则反射光线所在的直线方程为






















(




)


A


.< /p>


x



2


y



4



0






B



2


x



y



1



0






C



x



6


y



16



0






D



6


x



y



8



0


1


1


答案



A


解析



由 直线与向量


a



(8,4)

< p>
平行知:过点


(2,3)


的直线的斜率

< p>
k



,所以直线的方程为


y



3



(< /p>


x



2)


,其与


y


2


2


轴的交 点坐标为


(0,2)


,又点


(2,3)


关于


y


轴的对称点为

< br>(



2,3)


,所以反射光线过 点


(



2,3)



(0,2)


,由两点式知


A


正确.



4


.已知直 线


l


过点


P


( 3,4)


且与点


A


(

< br>-


2



2)


B


(4


,-

2)


等距离,则直线


l


的方程为< /p>


(




)


A



2


x



3


y



18



0





















B



2


x



y



2



0

< p>
C



3


x



2


y


18



0



x



2


y



2



0








D



2


x



3


y



18



0

< p>


2


x



y



2


0


答案



D



解析



由题 意设所求直线方程为


y



4

< p>


k


(


x



3)






kx


-< /p>


y



4



3


k



0

< p>



|



2


k



2


4



3


k


|


|4


k



2



4



3


k


|


2


由已知,得






k



2



k


=-


.


2


2


3


1



k


1


< br>k



所求直线


l


的方程为


2


x



y



2


< br>0



2


x



3


y



1 8



0.



y



3



< /p>



M



x


,


y



3

< p>


,


N





x


,

y



ax



2


y



a



0



,且


M< /p>



N




5.


已知


x



2





A


.-


6


或-


2






B


.-


6






C


.-


6



2






D


.-


2





答案



A







a


= ( )


6

< br>、两直线


ax



y+2a=0< /p>


和(


2a



1< /p>



x+ay+a=0


互相垂直,则


a=







A



1


B


.﹣



C< /p>



1



0


D


.﹣








答案及解析



C

7


、已知两直线


l


1



x+my+4=0



l< /p>


2




m



1



x+3my+ 2m=0


.若


l


1

∥l


2


,则


m

的值为(






A



4


B



0



4


C


.﹣


1






答案及解析:


.


B

< br>8


、两平行直线


kx



6


y



2



0



4

< br>x



3


y



4



0


之 间的距离为




D




1


2


6


A



B



C. 1 D.



5


5


5


答案及解析:


.


C


二、填空题



1


、已知点


A


(


a

,


2)


到直线


l

< br>:


x



y



3



0


距 离为


2


,则


a


=____________.


答案及解析:


1



-3


2


、已知直线


2x+3y+1=0,


则它关于点(


1



2


)成中心对称的直线方程为

< p>








答案:


2 x+3y


-


17=0



3



.


已知直线


3x+4y-2=0,


则它关于


X

< br>轴、


Y


轴、直线


y=x


成轴对称的直线方程分别为:













答案:


3x-4y-2=0;



3x-4y+2=0;



3y+4x-2=0



4

< p>
、直线


y=x-2


关于直线


y=3x+3


对称的直线方程为








答案:


7x+y+22=0



5


、已知点


A



B


分别是


x


轴,


y


轴上的两个动点,定点


M



3,4


)则


|


MA


|


+


|


AB


|


+


|

< br>BM


|


的最小值为


______ ___.


答案:


10





三、解答题



1


、已知平面内两点


A



8

< p>
,-


6




B



2,2



.


(Ⅰ)求


AB


的中垂线 方程;



(Ⅱ)求过


P



2


,-


3

< br>)点且与直线


AB


平行的直线


l


的方程;



(Ⅲ)一束光线从


B


点射向(Ⅱ)中的直线


l

,若反射光线过点


A


,求反射光线所在的直线方程


.



答案及解析:


< /p>


8



2



6



2


< p>
5




2


(Ⅰ)


2



2


,∴


AB


的中点坐标为


(5,



2)



k< /p>


AB



3



6



2


4




8



2


3


,∴


AB


的中垂线斜率为


4



∴< /p>


AB


的中垂线方程为


3

< br>x



4


y



23



0



4


y



3




(


x



2)


3


(Ⅱ)由点斜 式



∴直线


l


的方程


4


x



3


y


1



0



(Ⅲ)设


B


(2,

2)


关于直线


l


的对称点


B


(


m


,


n


)



14




n



2


3


m









m



2


4


5





n

< br>



8



4



m



2



3



n



2



1



0


5





2


2






解得



8


5< /p>




11



11


14


27


y< /p>



6




(


x



8)


8



27


5

< p>


由点斜式可得


,即


1 1


x



27


y



74



0< /p>




6



14


8


B



(



,



)


5


5


< br>∴


k


B



A


2


、在等腰直角三角形


ABC


中,


AB=AC=4


,点

< br>P


是边


AB


上异于


A,B


的一点,光线从点


P


出发,经


BC



CA

< br>反


射后又回到点


P


(如图)


,若光线


QR


经过三角形

< br>ABC


的重心,求


AP


的长度。





a=



4



3






B




1


.数学家欧拉在


1765


年发现,任意三角 形的外心、重心、垂心位于同一条直线上,这条直线称为欧拉线


已知

A



的顶点






B



,若其欧拉线的方程为






C







D




,则顶点


的坐标为(








【答案】


A



C



m



n



,由重心坐标公式得,三角形


ABC


的重心为


得:


m-

n+4=0 ①



代入欧拉线方程得:

整理


AB


的中点为(


1

< p>


2





AB


的中垂线方程为





x-2y+3=0

.联立


∴△


ABC


的外心为(


-1



1






解得



则(


m +1



2


+



n-1



2


= 3


2


+1


2


= 10


,整理得:


m


2

< br>+n


2


+2m-2n=8




联立


①②


得:


m=-4



n=0



m=0


< br>n=4




< br>m=0



n=4



B



C


重合,舍去.∴顶点


C


的坐标是(


-4


0



.故选

A


2


.已知点


A


在直线


x



2


y



1


0


上,点


B


在直线


x



2


y


3



0


上,线段


AB


的中点为


P



x


0


,

< br>y


0



,且满

< br>足


y


0



x


0



2


, 则


y


0


的取值范围为(







x


0


A





1




1


1




< br>1


1




1



,








B







,








C





,








D





,0




5



< p>
2


5





2


5



2



【答案】

< br>A


【解析】


如图所示,


∵直线


x



2


y



1



0



与直线


x



2


y



3



0



平行,




化 简可得


x


0



2


y


0



1< /p>



0





x


0



2


y


0



1


5



x


0



2


y

< br>0



3


5




y


0



x


0



2






1


5



解得


x


0








1



x


0




x


0



2



2


3


-


-


-


-


-


-


-


-