1.4 两条直线的交点
问题导学
1.两条直线的相交判断及交点坐标问题
活动与探究1
(1)判断直线l 1:2x -y +4=0与l 2:x -y +5=0是否相交?若相交,求出它们的交点坐标.
(2)若直线5x +4y -2m -1=0与2x +3y -m =0的交点在第四象限,求m 的取值范围.
迁移与应用
1.直线3x +5y -1=0与4x +3y -5=0的交点是( ). A .(-2,1) B .(-3,2) C .(2,-1) D .(3,-2)
2.下列直线中,与直线3x -2y =0相交的是( ). A .2x +3y +1=0 B .3x -2y +2=0 C .-6x +4y =0 D .y =3
2
x -1
1.判断两条直线是否相交,具体方法如下:
(1)当两条直线的斜率都存在时,只要两斜率不相等,则它们相交; (2)当两条直线中有一条斜率存在,另一条不存在时,它们一定相交; (3)当两条直线的斜率均不存在时,它们一定不相交.
2.求两条直线的交点坐标,即是解由两条直线的方程组成的方程组,这体现了用方程的思想研究直线交点的问题,用代数思想研究几何问题的思想方法.
2.三线共点问题
活动与探究2
设三条直线x -2y =1,2x +ky =3,3kx +4y =5交于一点,求k 的值.
迁移与应用
试求三条直线l 1:ax +y +1=0.l 2:x +ay +1=0.l 3:x +y +a =0构成三角形时a 满足的条件.
1.求解三线共点问题的一般方法是:先求出其中两条直线的交点,然后令该交点在第三条直线上.
2.给出三条直线方程,方程中含有参数,且三条直线构成三角形,求参数满足的条件,可以先找构不成三角形的条件,然后求其反面.
3.过两直线交点的直线系问题
活动与探究3
求过两条直线l1:x=-2与l2:2x+y=-3的交点P且在两坐标轴上截距相等的直线l 的方程.
迁移与应用
1.过直线2x-y+4=0与x-y+5=0的交点,且与直线4x+2y+3=0平行的直线方程是__________.
2.已知直线方程为(2a+1)x+(3a-2)y-18a+5=0,求证:无论a为何实数值,直线必过定点,并求出该定点的坐标.
1.求经过两已知直线交点的直线方程时,通常有两种方法:一是直接求出两条直线的交点,然后结合其他条件求出直线方程;另一种方法是利用直线系方程设出所求直线的方程(含有参数λ),然后根据另外的条件求出参数λ的值,即得所求直线的方程.2.研究方程中含参数的直线过定点问题,可通过变形,将直线方程化为f1(x,y)+λf2(x,y)=0的形式,那么直线l1:f1(x,y)=0和l2:f2(x,y)=0的交点就是该直线系所经过的定点.
当堂检测
1.下列直线中,与直线2x-y+3=0相交的是().
A.4x-2y-6=0 B.y=2x-1
C.y=2x+5 D.y=-2x-3
2.两条直线l1:2x-y-1=0与l2:x+3y-11=0的交点坐标为().
A.(3,2) B.(2,3) C.(-2,-3) D.(-3,-2)
3.直线2x+y+m=0和x+2y+n=0的位置关系是().
A.平行
B.垂直
C.相交但不垂直
D.不能确定,与m,n取值有关
4.三条直线ax+2y+8=0,4x+3y=10和2x-y=10相交于一点,则a的值为__________.
5.(1)求经过两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与直线3x+y-1=0平行的直线l的方程;
(2)求经过两直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程.
课前预习导学 预习导引
(1)斜率 相交 (2)这两条直线上 方程组 方程组 坐标 交点 公共解
预习交流1 提示:设直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则当方程
组?????
A 1x +
B 1y +
C 1=0,
A 2x +
B 2y +
C 2=0
无解时,l 1∥l 2;方程组有唯一解时,l 1与l 2相交;方程组有无穷多解时,l 1与l 2重合.
预习交流2 提示:经过.因为l 1与l 2交于P (x 0,y 0),所以A 1x 0+B 1y 0+C 1=0,A 2x 0
+B 2y 0+C 2=0,于是(A 1x 0+B 1y 0+C 1)+λ(A 2x 0+B 2y 0+C 2)=0+λ×0=0,故直线(A 1x +B 1y +C 1)+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0必过点P ,该方程就是经过两相交直线交点的直线系方程.
课堂合作探究 问题导学
活动与探究1 思路分析:(1)分析比较两条直线的斜率关系,若两斜率不相等,则它们相交,然后解方程求得交点坐标;
(2)先通过解方程组求出交点坐标,然后令横坐标大于零,纵坐标小于零,建立关于m 的不等式组求得m 的取值范围.
解:(1)由于1l k =2,2l k =1,1l k ≠2l k , ∴两直线相交.
解方程组????? 2x -y +4=0,x -y +5=0,得?????
x =1,y =6.
∴两条直线的交点坐标为(1,6).
(2)由方程组?
????
5x +4y -2m -1=0,
2x +3y -m =0,
解得???
??
x =2m +3
7,y =m -27.
∴两条直线的交点坐标为? ??
??
2m +37,m -27.
∵此交点在第四象限, ∴?????
2m +37>0,m -27<0,
解得-3
2
<m <2.
故所求m 的取值范围是???
?-3
2,2. 迁移与应用 1.C 解析:由????? 3x +5y -1=0,4x +3y -5=0,得?????
x =2,
y =-1.
∴交点为(2,-1).
2.A 解析:选项A 中的直线斜率与直线3x -2y =0斜率不相等,两直线相交.B 和D 选项中的直线与3x -2y =0平行.选项C 中的直线与3x -2y =0重合.
活动与探究2 思路分析:先求出两条直线的交点,然后代入第三条直线方程求出k 的值.
解:解方程组?
????
x -2y =1,
2x +ky =3,
得?
??
??
x =k +6
k +4,y =1k +4.即前两条直线的交点为? ??
??
k +6k +4,1k +4. 因为三条直线交于一点,所以第三条直线必过此交点,故有3k ·k +6k +4+4
k +4=5,解得k
=1或k =-16
3
.
迁移与应用 解:为使三条直线能构成三角形,需三条直线两两相交且不共点.
①若l 1,l 2,l 3交于一点,由????? x +ay +1=0,x +y +a =0,解得?????
x =-a -1,
y =1,
将l 2,l 3的交点(-a
-1,1)代入l 1的方程,解得a =1,或a =-2.
②若l 1∥l 2,则由a ×a -1×1=0,得a =±1. 当a =1时,l 1,l 2重合.
③若l 2∥l 3,则由1×1-a ×1=0,得a =1. 当a =1时,l 2,l 3重合.
④若l 1∥l 3,则由a ×1-1×1=0,得a =1. 当a =1时, l 1,l 3重合. 综上,a =1时,l 1,l 2,l 3重合; 当a =-1时,l 1∥l 2;
a =-2时,三条直线交于一点,所以要使三条直线能构成三角形,需a ≠±1,且a ≠-2.
活动与探究3 思路分析:所求直线经过两条已知直线的交点且在两坐标轴上的截距相等,故可以求出两直线的交点坐标,再利用截距相等分直线过原点和不过原点分类讨论求解.也可以设出过交点的直线系方程,分别求出在x 轴,y 轴上的截距,再利用在两坐标轴上的截距相等,求待定系数.
解:(方法1)由????? x =-2,2x +y =-3,得?????
x =-2,
y =1,
∴P (-2,1).
由题意知,所求直线存在斜率, 设直线l :y -1=k (x +2).
令x =0,得y =1+2k ;令y =0,得x =-2-1
k .
由1+2k =-2-1k ,得k =-1或k =-1
2
.
故所求直线方程为x +y +1=0或x +2y =0. (方法2)设所求直线方程为 x +2+λ(2x +y +3)=0, 即(1+2λ)x +λy +2+3λ=0,(※) 令x =0,得y =-2+3λ
λ;
令y =0,得x =-2+3λ
1+2λ.
由题意得-2+3λ1+2λ
=-2+3λ
λ,
得λ=-2
3或λ=-1.代入(※)式得所求直线方程为x +2y =0或x +y +1=0.
迁移与应用 1.2x +y -8=0
解析:依题意设所求直线方程为(2x -y +4)+λ(x -y +5)=0,即(λ+2)x -(λ+1)y +(4+5λ)=0,而直线4x +2y +3=0与所求直线平行,所以有2(λ+2)=-4(λ+1),解得λ=-43,于
是所求直线方程为23x +13y -8
3
=0,即2x +y -8=0.
2.解:原方程可化为x -2y +5+a (2x +3y -18)=0,它表示过直线x -2y +5=0与直线2x +3y -18=0交点的直线系(不包括直线2x +3y -18=0),无论a 取何值它都过两直线
的交点,由????? x -2y +5=0,2x +3y -18=0,解得?
????
x =3,
y =4.所以直线必过定点(3,4).
当堂检测
1.D 2. B 3.C 4.-1
5.解:(1)∵?????
2x -3y -3=0,
x +y +2=0????
x =-3
5
,
y =-75,
∴交点为????-35
,-75. ∵l 与直线3x +y -1=0平行,
∴直线l 的斜率为-3,∴所求方程为y +7
5
=-3????x +35,
即15x +5y +16=0.
(2)解方程组?
????
x -2y +4=0,
x +y -2=0,可以得到P (0,2).
∵l 3 的斜率为3
4,
∴直线l 的斜率为-4
3,
∴l 的方程为y =-4
3x +2.