课题 两条直线的位置关系
1.掌握两条直线平行与垂直的条件 教学目 2. 根据直线方程判定两条直线的位置关系
标 3. 掌握点到直线的距离公式及两平行线间距离公式
教学重 两条直线平行与垂直的判定 点
教学难 点
教学方 法
教具准 备
点到直线的距离公式 讲练结合 教材
教学过 程
【基础练习】
1.已知过点 A(-2,m)和 B(m,4)的直线与直线 2x+y-1=0 平行,则 m 的值为-8 2.过点(-1,3)且垂直于直线 x-2y+3=0 的直线方程为 2x+y- 1=0
3.若三条直线 2x 3y 8 0, x y 1 0和 x ky k 1 0 相交于 2
一点,则 k 的值等于 1 2
4.已知点 P1 (1,1)、P 2 (5,4)到直线 l 的距离都等于 2.直 线 l 的方程
为 3x-4y+11=0 或 3x-4y-9=0 或 7x+24y-81=0 或 x3=0.
5.已知 A(7,8),B(10,4),C(2,-4),求ABC 的面积.
简解:答案为 28 3
【范例导析】
【例 1】已知两条直线 l1 :x+m2y+6=0, l2 :(m-2)x+3my+2m=0,当 m 为何值时, l1 与 l2
(1) 相交;(2)平行;(3)重合? 分析:利用垂直、平行的充要条件解决.
解:当m=0 时, l1 :x+6=0, l2 :x=0,∴ l1 ∥ l2 ,
当m=2 时, l1 :x+4y+6=0, l2 :3y+2=0
∴ l1 与 l2 相交;
当 m≠0且 m≠2时,由 1 m2 得 m=-1或 m=3,由 m 2 3m
1 6 得 m=3 m 2 2m
故(1)当 m≠-1且 m≠3且 m≠0时 l1 与 l2 相交。
(2)m=-1或 m=0时 l1 ∥ l2 ,
(3)当 m=3时 l1 与 l2 重合。
点拨:判断两条直线平行或垂直时,不要忘了考虑两条直线斜 率是否存在.
例 2.已知直线 l 经过点 P(3,1),且被两平行直线 l1 : x+y+1=0 和 l2 :x+y+6=0 截得的线段之长为 5。
求直线 l 的方程。
分析:可以求出直线 l 与两平行线的交点坐标,运用两点距离 公式求出直线斜率
解法一::若直线 l 的斜率不存在,则直线 l 的方程为 x=3,此 时与 l1 、 l2 的交点分别是 A1(3,-4)和
B1(3,-9),截得的线段 AB 的长|AB|=|-4+9|=5,符合题 意。
若直线 l 的斜率存在,则设 l 的方程为 y=k(x-3)+1,
解方程组
x
y
y k
1 0
x 3
得 1
A(
3k k
2 1
,
-
4k 1 k 1
)
解方程组
x
y
y k
60
x 3
得 1
B(
3k k
7 1
,-
9k 1 k 1
)
由|AB|=5 得
3k k
2 1
3k k
7 1
2
+
4k 1 k 1
9k 1 k 1
2
=25,
解之,得 k=0,即所求的直线方程为 y=1。
综上可知,所求 l 的方程为 x=3 或 y=1。
解法二.设直线 l 与 l1 、 l2 分别相交于 A(x1,y1)、B(x2, y2),则 x1+y1+1=0,
x2+y2+6=0。
两式相减,得(x1-x2)+(y1-y2)=5
①
又(x1-x2)2+(y1-y2)2=25 ②
联立①
②,可得
x1 y1
x2 y2
5 0
或
x1 y1
x2 y2
0 5
由上可知,直线 l 的倾斜角为 0°或 90°,又由直线 l 过点 P (3,1),故所求 l 的方程为 x=3 或 y=1。
点拨:用待定系数法求直线方程时,要注意对斜率不存在的情 况的讨论.
【例 3】设已知三条直线
l1 : mx y m 0, l2 : x my mm 1 0, l3 : m 1 x y m 1 0
它们围成ABC,(1)求证:不论 m 为何值,ABC 有一个顶点为 定点.(2)当 m 为何值时,ABC 面积有最大值和最小值,并求此 最大值与最小值.
分析:本题问题(2)考察直线过定点的问题,问题(3)可以建立面
积的表达式,转化为求函数最值问题.
解:(1)证明:因为直线 l1 : mx y m 0 恒过定点(-1,0),直
线 l3 : m 1 x y m 1 0 也恒过定点(-1,0),所以直线 l1 与 l2
的交点为定点(-1,0),即ABC 有一个顶点为定点,不妨设为 C (-1,0).
(2) 因为 m1 m1 0, 所以 l1 l2 ,即 AB⊥AC,又 l3 与 l2 的
交点为 B(0,m+1),由点到直线距离公式得 B 到直线
AC
的 距 离 dB
1 ,点 m2 1
C
到
AB
的距离
m2 m 1 dc m2 1
. 所 以 ABC
的面积
S= 1 2
m2 m 1 = 1 1 1 m2 1 2 m 1
.当
m>0
时, m 1 2 , m
m
等号在 m 1时成立,S 有最大值 3 .当 m0 时, 4
m 1 2 ,等号在 m 1时成立,S 有最小值 1 .
m
4
点拨:解几中的最值问题通常可以转化为函数最值问题.
反馈练习:
1.已知直线 l 在 x 轴上的截距为 1,且垂直于直线 y 1 x ,则 l 的方
2
程是 y 2x 2
2.若直线 ax (1 a)y 3 与 (a 1)x (2a 3)y 5 互相垂直,则 a -3 或
1
3.若直线 l1:ax+2y+6=0 与直线 l2:x+(a-1)y+(a2-1)=0 平 行,则 a 的值是___-1___.
4.已知 0 ,且点 (1, cos ) 到直线 xsin y cos 1的距离等于
2
1 ,则 等于
4
6
5.设 a、b、c 分别是△ABC 中∠A、∠B、∠C 所对边的边长,则直 线 sinA·x+ay+c=0 与 bx-sinB·y+sinC=0 的位置关系是垂直
6.已知点 P1(x1, y1) 、 P2 x2 , y2 ,分别是直线 l 上和直线 l 外一点,若直 线 l 的方程是 f x, y 0 ,则方程 f x, y f x1, y1 f x2 , y2 0 表示的图
形是 过P2且与l平行的直线
7.点 (2,3) 关于直线 x y 1的对称点的坐标是 (-2, -1)
8. 经过直线 2x 3y 7 0 与 7x 15y 1 0 的交点,且平行于直线 x 2y 3 0 的直线方程是 3x+6y-2=0
9.两条直线 ax 2ay 1 0, 和 a 1 x a 1 y 1 0互相垂直,则
垂足的坐标为
2 15
,7 30
10.线 l1 过点 A(5,0) , l2 过点 B(0,1) , l1 ∥ l2 ,且 l1 与 l2 之间的距离等 于 5,求 l1 与 l2 的方程。
解: l1 与 l2 的方程分别为:12x-5y-60=0,12x-5y+5=0 或 x=5,x=0
11.条直线 x y 1 0, 2x y 8 0和 ax 3y 5 0 共有三个不同 的交点,求 a 的范围。
解: a 3且 a 6 且 a 1 3
12. 已 知 ABC 的 三 边 方 程 分 别 为 AB: 4x 3y 10 0 ,
BC: y 2 0 ,CA: 3x 4y 5 0 .
求:(1)AB 边上的高所在直线的方程;(2)∠BAC 的内角平分线所
在直线的方程.
解 :( 1 ) AB 边 上 的 高 斜 率 为 3 且 过 点 C , 解 方 程 组 4
y 2 0 3x 4y 5
0
得
点
C ( 13 , 2 ) 所 以 3
AB
边上的高方程为
3x 4y 21 0 .
( 2 ) 设 P x, y 为 ∠ BAC 的 内 角 平 分 线 上 任 意 一 点 , 则
4x 3y 10 3x 4 y 5 解得 7x 7 y 5 0 或 x y 15 0 ,由图
42 32 32 42
形知 7x 7 y 5 0 即为所求.
作业布置 教后反思:
。