第三章 § 3.3 直线的交点坐标与距离公式
3.3.1 两条直线的交点坐标
3.3.2 两点间的距离1.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标;
2.会根据方程解的个数判定两条直线的位置关系;
3.掌握两点间距离公式并会应用.
问题导学 题型探究 达标检测
学习目标问题导学 新知探究 点点落实
知识点一 直线的交点与直线的方程组解的关系
思考1 直线上的点与其方程Ax+By+C=0的解有什么样的关系?
答案 直线上每一个点的坐标都满足直线方程,也就是说直线上的点的坐
标是其方程的解.反之直线的方程的每一个解都表示直线上的点的坐标.
思考2 已知两条直线l1与l2相交,如何用代数方法求它们的交点的坐标?
答案 只需写出这两条直线的方程,然后联立求解.
答案答案
思考3 由两直线方程组成的方程组解的情况与两条直线的位置关系有
何对应关系?
答案 (1)若方程组无解,则l1∥l2;
(2)若方程组有且只有一个解,则l1与l2相交;
(3)若方程组有无数解,则l1与l2重合.答案
1.两直线的交点
几何元素及关系 代数表示
点A A(a,b)
直线l1 l1:A1x+B1y+C1=0
点A在直线l1上
直线l1与l2的交点是A
A1a+B1b+C1=0答案
2.两直线的位置关系
方程组 的解 一组 无数组
直线l1与l2的公共点的个数 一个 零个
直线l1与l2的位置关系 重合
无解
无数个
相交 平行知识点二 两点间的距离
已知平面上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),
思考1 当x1≠x2,y1=y2时,|P1P2|=?
答案 |P1P2|=|x2-x1|.
思考2 当x1=x2,y1≠y2时,|P1P2|=?
答案 |P1P2|=|y2-y1|.
答案 返回思考3 当x1≠x2,y1≠y2时,|P1P2|=?请简单说明理由.
答案 如图,
在Rt △P1QP2中,|P1P2|2=|P1Q|2+|QP2|2,
答案 返回题型探究 重点难点 个个击破
类型一 两条直线的交点问题
例1 (1)直线l1:2x-6y=0与直线l2: 交点的个数为___.
②×6-①,得3=0矛盾,
故方程组无解,
∴两直线无交点.
0
解析答案(2)若两直线2x+3y-k=0和x-ky+12=0的交点在y轴上,则
k=________.
解析 在2x+3y-k=0中,令x=0,
解得k=±6.
±6
解析答案(3)直线l过原点,且经过另两条直线2x+3y+8=0,x-y-1=0的交点,
则直线l的方程为_______________.
反思与感悟
∴两直线交点为(-1,-2),
2x-y=0
解析答案反思与感悟
两条直线相交的判定方法
方法一 联立直线方程解方程组,若有一解,则两直线相交
方法二 两直线斜率都存在且斜率不等
方法三 两直线的斜率一个存在,另一个不存在跟踪训练1 (1)直线l1:2x-6y+3=0与l2: 的位置关系是
______.
解析答案
②×6,整理得2x-6y+3=0,
所以①、②可以化成同一方程,
即①和②表示同一条直线,
∴l1与l2重合.
重合(2)求经过两条直线2x-3y-3=0,x+y+2=0的交点,且与x+3y-1=0
平行的直线l的方程.
设所求的直线方程为x+3y+c=0,
即5x+15y+24=0.
解析答案类型二 两点间的距离公式及其应用
例2 如图,已知△ABC的三顶点A(-3,1),B(3,-3),C(1,7),
(1)判断△ABC的形状;
解析答案∴|AB|2+|AC|2=|BC|2,且|AB|=|AC|
,
∴△ABC是等腰直角三角形.
则kAC·kAB=-1,∴AC⊥AB.
∴|AC|=|AB|,
∴△ABC是等腰直角三角形.解析答案反思与感悟
(2)求△ABC的面积.
∴△ABC的面积为26.反思与感悟
(1)判断三角形的形状,要采用数形结合的方法,大致明确三角形的形状,
以确定证明的方向.
(2)在分析三角形的形状时,要从两方面考虑:一是要考虑角的特征,主
要考察是否为直角或等角;二是要考虑三角形的长度特征,主要考察边
是否相等或是否满足勾股定理.跟踪训练2 已知点A(-1,2),B(2, ),在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|
,并求|PA|的值.
解析答案
∵|PA|=|PB|,
得x=1,∴P(1,0),类型三 运用坐标法解决平面几何问题
例3 在△ABC中,AD是BC边上的中线,求证:|AB|2+|AC|2
=2(|AD|2+|DC|2).
解析答案反思与感悟
证明 设BC所在边为x轴,以D为原点,建立坐标系,
如图所示,设A(b,c),C(a,0),则B(-a,0).
∵|AB|2=(a+b)2+c2,
|AC|2=(a-b)2+c2,|AD|2=b2+c2,|DC|2=a2,
∴|AB|2+|AC|2=2(a2+b2+c2),
|AD|2+|DC|2=a2+b2+c2,
∴|AB|2+|AC|2=2(|AD|2+|DC|2).反思与感悟
利用坐标法解平面几何问题常见的步骤:
(1)建立坐标系,尽可能将有关元素放在坐标轴上;
(2)用坐标表示有关的量;
(3)将几何关系转化为坐标运算;
(4)把代数运算结果“翻译”成几何关系.跟踪训练3 已知:等腰梯形ABCD中,AB∥DC,对角线为AC和BD.
求证:|AC|=|BD|.
证明 如图所示,建立直角坐标系,
设A(0,0),B(a,0),C(b,c),
则点D的坐标是(a-b,c)
解析答案
故|AC|=|BD|.解析答案
类型四 直线恒过定点问题
例4 不论m为何实数,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过的定点坐
标是____________.解析答案
解析 方法一 取m=1,得直线y=-4.
取m= ,得直线x=9.
故两直线的交点为(9,-4),
下面验证直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过点(9,-4).
将x=9,y=-4代入方程,
左边=(m-1)·9-4·(2m-1)=m-5=右边,
故直线恒过点(9,-4).
反思与感悟方法二 直线方程可变形为(x+2y-1)m-(x+y-5)=0,
∵对任意m该方程恒成立,
故直线恒过定点(9,-4).
答案 (9,-4)
反思与感悟反思与感悟
解含有参数的直线恒过定点的问题
(1)方法一:任给直线中的参数赋两个不同的值,得到两条不同的直线,然
后验证这两条直线的交点就是题目中含参数直线所过的定点,从而问题得解.
(2)方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为A1x+B1y+C1+λ(A2x
+B2y+C2)=0,其中λ是参数,这就说明了它表示的直线必过定点,其定点
可由方程组 解得.若整理成y-y0=k(x-x0)的形式,则表
示的所有直线必过定点(x0,y0).返回解析答案
跟踪训练4 求证:不论m取什么实数,直线(2m-1)x+(m+3)y
-(m-11)=0都经过一定点,并求出这个定点坐标.解析答案
解 方法一 对于方程(2m-1)x+(m+3)y-(m-11)=0,
令m=0,得x-3y-11=0;
令m=1,得x+4y+10=0.
得两条直线的交点坐标为(2,-3).
将点(2,-3)代入方程组左边,
得(2m-1)×2+(m+3)×(-3)-(m-11)=0.
这表明不论m取什么实数,
所给直线均经过定点(2,-3).返回
方法二 将已知方程(2m-1)x+(m+3)y-(m-11)=0
整理为(2x+y-1)m+(-x+3y+11)=0.
由于m取值的任意性,
所以不论m取什么实数,所给直线均经过定点(2,-3).1 2 3达标检测 4
解析答案
1.已知直线l1:3x+4y-5=0与l2:3x+5y-6=0相交,则它们的交点
是( )B1 2 3 4
解析答案
2.经过直线2x-y+4=0与x-y+5=0的交点,且垂直于直线x-2y=0
的直线方程是( )
A.2x+y-8=0 B.2x-y-8=0
C.2x+y+8=0 D.2x-y+8=0
解析 首先解得交点坐标为(1,6),
再根据垂直关系得斜率为-2,
可得方程y-6=-2(x-1),
即2x+y-8=0.
A1 2 3 4
3.已知A(-1,0),B(5,6),C(3,4)三点,则 的值为( )
解析 由两点间的距离公式,
D
解析答案1 2 3 4
解析答案
4.当a取不同实数时,直线(2+a)x+(a-1)y+3a=0恒过一个定点,这
个定点的坐标为__________.
解析 直线方程可写成a(x+y+3)+2x-y=0,
则该直线系必过直线x+y+3=0与直线2x-y=0的交点,即 (-1,-
2).
(-1,-2)规律与方法
1.方程组 有惟一解的等价条件是A1B2-A2B1≠0,亦即两
条直线相交的等价条件是A1B2-A2B1≠0,直线A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+
C2)=0(λ∈R)是过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0交点的直
线(不含l2).
2.解析法又称为坐标法,它就是通过建立直角坐标系,用坐标代替点、用方
程代替曲线、用代数的方法研究平面图形的几何性质的方法.
3.两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|= 与两
点的先后顺序无关,其反映了把几何问题代数化的思想.
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