直线的交点坐标与距离公式一:两条直线的交点坐标:1、设两条直线分别为:,:则与是否有交点,只需看方程组是否有唯一解若方程组有唯一解,则这两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;若方程组有无穷多解,则两直线重合例1、求经过两直线和的交点且与直线平行的直线方程。经过两直线与交点的直线系方程为,其中是待定系数,在这个方程中,无论取什么实数,都得到,因此,它不能表示直线。2、对称问题(1)点关于点的对称,点A(a,b)关于的对称点B(m,n),则由中点坐标公式,即B()。(2)点关于直线的对称,点关于直线(A、B不同时为0)的对称点,则有AA’的中点在上且直线AA’与已知直线垂直。(3)直线关于直线的对称,一般转化为点关于直线的对称解决,若已知直线与对称轴相交,则交点必在与对称的直线上,然后再求出上任意不同于交点的已知点关于对称轴对称的点,那么经过交点及点的直线就是;若直线与对称轴平行,则在上任取两不同点、,求其关于对称轴的对称点、,过、的直线就是。例题2、已知直线,试求①点P(4,5)关于的对称坐标;②直线关于直线的对称的直线方程。
例题3、求函数的最小值。二、两点间的距离,点到直线间的距离(1)两点间的距离:已知则(2)点到直线的距离:已知点,直线(A、B不同时为0),求点到直线的距离。解法一:如图,作于点,设,若A,BO,则由,得,从而直线的方程为,解方程组得容易验证当A=0或B=0时,上式仍然成立。解法二:如图,设A0,B0,则直线与x轴和y轴都相交,过点分别作x轴和y轴的平行线,交直线于R和S,则直线的方程为,R的坐标为(-);
直线的方程为,S的坐标为(-),于是有,,。设,由三角形面积公式可得.于是得因此,点到直线的距离容易验证,当A=0或B=0时,上式仍成立。注意:①若给出的方程不是一般式,则应先把方程化为一般式,再利用公式求距离;②点到直线的距离是点到直线上的点的最短距离;③若点在直线上,则点到直线的距离为0,但距离公式仍然成立,因为此时。三、直线的位置关系(同一平面上的直线)1、平行与垂直(1)两条直线平行的判定①当两条直线的斜率存在时,均可化成它的斜截式方程,所以以斜截式为例来研究直线平行的判定设两条直线分别为,::若,则的倾斜角相等,即由,可得,也即,此时;反之也成立。所以有且②当两条直线的斜率都不存在时,二者的倾斜角均为,若不重合,则它们也是平行直线注意:当不考虑斜率,即给出直线的一般式时,有如下结论:设两条直线分别为:,:可得(其中分母不为0)
或(可用直线的方向向量或法向量解释)例4、已知点和直线:,求过点A和直线平行的直线。(引出平行直线系方程)(2)两条直线垂直的判定①当两条直线的斜率存在且不为0时,均可化成它的斜截式方程,所以以斜截式为例来研究直线平行的判定设两条直线分别为,::则得直线的方向向量为:的方向向量为:,所以有即注意:或用两条直线的倾斜角推倒:即,得到②两条直线中,一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零,则两条直线垂直。由①②得,两条直线垂直的判定就可叙述为:一般地,或一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零。注意:当不考虑斜率,即给出直线的一般式时,有如下结论:设两条直线分别为:,:可得例5、求与直线垂直且过点(1,2)的直线方程(引出垂直直线系方程)例6、已知两直线:,:,当为何值时,直线与:①平行②重合③垂直例7、已知长方形ABCD的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),求第四个顶点D的坐标例8、求证:不论为取什么实数,直线总通过某一定点例9、已知直线,(1)若时,恒成立,求
的取值范围;(2)若时,恒有,求的取值范围四、到角、夹角(1)到角公式定义:两条直线和相交构成四个角,他们是两对对顶角,为了区别这些角,我们把直线绕交点按逆时针方向旋转到与重合时所转的角,叫做到的角,如图,直线到的角是,到的角是推倒:设已知直线方程分别是::.到的角是①若,即,那么②若,设、的倾斜角分别为,则由图1)的,所以由图2)的,所以于是即就是到的角的正切值,简称为到角公式(2)夹角公式定义:由(1)得,到的角是,所以当与相交但不垂直时,在和中有且只有一个角是锐角,我们把其中的锐角叫做两条直线的夹角,记夹角为,则,即为夹角公式当直线时,直线与的夹角为例10、等腰三角形一腰所在直线的方程是,底边所在直线的方程是,点在另一腰上,求这条腰所在直线的方程五:两平行线间的距离。
定义;两条平行直线间的距离是指夹在两条平行直线间公垂线段的长,即一条直线上的点到另一条直线的距离。两条平行直线与的距离公式推导过程:设为直线上任意一点,则到的距离为,又因为在上,所以,即,所以。注意:应用此公式时,要把两直线化为一般式,且x、y的系数分别相等。例题11、求经过点A(-1,2)与B()的直线上一点C(5,n)到直线的距离。例题12、求经过点A(1,2)且到原点的距离等于1的直线方程。例题13、已知三角形ABC中,点A(1,1),B(m,)(1