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- 2021-06-15 发布
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直线的交点坐标与距离公式备考策略
主标题:直线的交点坐标与距离公式备考策略
副标题:通过考点分析高考命题方向,把握高考规律,为学生备考复习打通快速通道.
关键词:直线的交点坐标与距离公式,知识总结备考策略
难度:3
重要程度:2
内容:
1.两条直线的交点
直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2的交点坐标就是方程组的解.
2.几种距离
1.两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离|P1P2|=.
2.点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=.
3. 两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(其中C1≠C2)间的距离d=.
思维规律解题:
考点一、两直线的交点与距离
例1.(1)求经过直线l1:3x+2y-1=0和l2:5x+2y+1=0的交点,且垂直于直线l3:3x-5y+6=0的直线l的方程.
(2)已知点P(2,-1),①求过点P且与原点距离为2的直线l的方程;②求过点P且与原点距离最大的直线l的方程,并求最大距离.
解答 (1)法一 先解方程组得l1、l2的交点坐标为(-1,2),
再由l3的斜率求出l的斜率为-,
于是由直线的点斜式方程求出l:
y-2=-(x+1),即5x+3y-1=0.
法二 由于l⊥l3,故l是直线系5x+3y+C=0中的一条,而l
过l1、l2的交点(-1,2),
故5×(-1)+3×2+C=0,由此求出C=-1,
故l的方程为5x+3y-1=0.
法三 由于l过l1、l2的交点,故l是直线系3x+2y-1+λ(5x+2y+1)=0中的一条,
将其整理,得(3+5λ)x+(2+2λ)y+(-1+λ)=0,
其斜率-=-,解得λ=,
代入直线系方程即得l的方程为5x+3y-1=0.
(2)①若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=2满足条件.
若斜率存在,设l的方程为y+1=k(x-2),即kx-y-2k-1=0.
由已知,得=2,解得k=.
此时l的方程为3x-4y-10=0.
综上,可得直线l的方程为x=2或3x-4y-10=0.
②作图可得过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线,如图.
由l⊥OP,得klkOP=-1,
所以kl=-=2.
由点斜式得y+1=2(x-2),2x-y-5=0.
∴直线2x-y-5=0是过P点且与原点O距离最大的直线,最大距离为=.
规律方法2 求点到直线距离的最值问题的方法:(1)直接利用点到直线的距离公式建立距离关于斜率k的代数关系式求解;(2)
从几何中位置关系的角度,利用几何关系求解.在解决解析几何问题时,要善于发现其中包含的几何关系,充分利用几何性质进行求解.
考点二、 对称问题
例2 光线由点P(-1,3)射出,遇直线l:x+y+1=0反射,反射光线经过点Q(4,-2),求入射光线与反射光线所在的直线方程.
解答 设P(-1,3)关于直线x+y+1=0的对称点为P′(x1,y1),点Q(4,-2)关于直线x+y+1=0的对称点为Q′(x2,y2).
∴⇒
所以P′(-4,0).同理有Q′(1,-5).这样,反射光线所在直线为P′Q,斜率k1==-.
直线方程为x+4y+4=0.
入射光线所在直线为PQ′,斜率k2==-4,直线方程为4x+y+1=0.
∴入射光线直线方程为4x+y+1=0,反射光线直线方程为x+4y+4=0.
备考策略:1.求点到直线距离的最值问题的方法:(1)直接利用点到直线的距离公式建立距离关于斜率k的代数关系式求解;(2)从几何中位置关系的角度,利用几何关系求解.在解决解析几何问题时,要善于发现其中包含的几何关系,充分利用几何性质进行求解.
2.(1)
(2)两点关于点对称,两点关于直线对称的常见结论有:
点(x,y)关于x轴、y轴、直线x-y=0、直线x+y=0及原点的对称点分别为(x,-y)、(-x,y)、(y,x)、(-y,-x)和(-x,-y).
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