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- 2021-06-24 发布
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第2讲 两直线的位置关系
1.两直线的平行、垂直与其斜率的关系
条件
两直线的位置关系
斜率的关系
两条不重合的直线l1,l2,斜率分别为k1,k2
平行
k1=k2
k1与k2都不存在
垂直
k1k2=-1
k1与k2一个为零、另一个不存在
2.两直线的交点
3.三种距离
点点距
点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离
|P1P2|=
点线距
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=
线线距
两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离
d=
4.几种常见的直线系方程
(1)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+λ=0(λ≠C).
(2)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+λ=0.
(3)过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0).
[疑误辨析]
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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)已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数),若直线l1⊥l2,则A1A2+B1B2=0.( )
(5)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.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
[教材衍化]
1.(必修2P110B组T2改编)已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a=________.
解析:由题意得=1.
解得a=-1+或a=-1-.因为a>0,所以a=-1+.
答案:-1
2.(必修2P101A组T10改编)已知P(-2,m),Q(m,4),且直线PQ垂直于直线x+y+1=0,则m=________.
解析:由题意知=1,所以m-4=-2-m,所以m=1.
答案:1
[易错纠偏]
(1)判断两直线平行时,忽视两直线重合的情况;
(2)判断两直线的位置关系时,忽视斜率不存在的情况;
(3)求两平行线间的距离,忽视x,y的系数应对应相同.
1.直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m=________.
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-3.
答案:2或-3
2.若直线(3a+2)x+(1-4a)y+8=0与(5a-2)x+(a+4)y-7=0垂直,则a=________.
解析:由两直线垂直的充要条件,得(3a+2)(5a-2)+(1-4a)(a+4)=0,解得a=0或a=1.
答案:0或1
3.直线2x+2y+1=0,x+y+2=0之间的距离是________.
解析:先将2x+2y+1=0化为x+y+=0,
则两平行线间的距离为d==.
答案:
两条直线平行与垂直
(2020·金丽衢十二校高三联考)设两直线l1:(3+m)x+4y=5-3m与l2:2x+(5+m)y=8,则“l1∥l2”是“m<-1”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解析】 若l1∥l2,则(3+m)(5+m)=4×2⇒m=-1或-7,经检验,当m=-1时,l1与l2重合,
所以m=-7,故是充分不必要条件,故选A.
【答案】 A
由一般式确定两直线位置关系的方法
直线方程
l1:A1x+B1y+C1=0(A+B≠0)
l2:A2x+B2y+C2=0(A+B≠0)
l1与l2垂直的充要条件
A1A2+B1B2=0
l1与l2平行的充分条件
=≠(A2B2C2≠0)
l1与l2相交的充分条件
≠(A2B2≠0)
l1与l2重合的充分条件
==(A2B2C2≠0)
已知直线4x+my-6=0与直线5x-2y+n=0垂直,垂足为(t,1),则n的值为( )
A.7 B.9
C.11 D.-7
解析:选A.由直线4x+my-6=0与直线5x-2y+n=0垂直得,20-2m=0,m=10.直线4x+10y-6=0过点(t,1),所以4t+10-6=0,t=-1.点(-1,1)又在直线5x-2y+n=0上,所以-5-2+n=0,n=7.
距离公式(高频考点)
距离包括两点间、点到直线和两平行线间的距离.在高考中经常出现,试题难度不大.主要命题角度有:
(1)求距离;
(2)已知距离求参数值;
(3)距离公式的综合应用.
角度一 求距离
已知A、B两点分别在两条互相垂直的直线2x-y=0和x+ay=0上,且线段AB的中点为P(0,),则线段AB的长为________.
【解析】 依题意,a=2,P(0,5),设A(x,2x)、B(-2y,y),故,则A(4,8)、B(-4,2),
所以|AB|==10.
【答案】 10
角度二 已知距离求参数值
(1)已知点P(4,a)到直线4x-3y-1=0的距离不大于3,则a的取值范围是( )
A.[-10,10] B.[-10,5]
C.[-5,5] D.[0,10]
(2)若两平行直线3x-2y-1=0,6x+ay+c=0之间的距离为,则c的值是________.
【解析】 (1)由题意得,点P到直线的距离为
=.
又≤3,即|15-3a|≤15,
解得0≤a≤10,所以a的取值范围是[0,10].
(2)依题意知,=≠,
解得a=-4,c≠-2,
即直线6x+ay+c=0可化为3x-2y+=0,
又两平行线之间的距离为,
所以=,
因此c=2或-6.
【答案】 (1)D (2)2或-6
角度三 距离公式的综合应用
(1)P点在直线3x+y-5=0上,且P点到直线x-y-1=0的距离为,则P点的坐标为( )
A.(1,2)
B.(2,1)
C.(1,2)或(2,-1)
D.(2,1)或(-1,2)
(2)在△ABC中,A(1,1),B(m,)(1