《【創(chuàng)新方案】2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九篇 解析幾何 第2講 兩條直線的位置關(guān)系教案 理 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新方案】2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九篇 解析幾何 第2講 兩條直線的位置關(guān)系教案 理 新人教版(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 兩條直線的位置關(guān)系
【2020年高考會(huì)這樣考】
1.考查兩直線的平行與垂直.
2.考查兩點(diǎn)間的距離公式、點(diǎn)到直線的距離公式、兩平行直線間的距離公式.
【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】
1.對(duì)兩條直線的位置關(guān)系,求解時(shí)要注意斜率不存在的情況,注意平行、垂直時(shí)直線方程系數(shù)的關(guān)系.
2.熟記距離公式,如兩點(diǎn)之間的距離、點(diǎn)到直線的距離、兩條平行線之間的距離.
基礎(chǔ)梳理
1.兩條直線平行與垂直的判定
(1)兩條直線平行
對(duì)于兩條不重合的直線l1、l2,其斜率分別為k1、k2,則有l(wèi)1∥l2?k1=k2,特別地,當(dāng)直線l1、l2的斜率都不存在時(shí),l1與l2的關(guān)系為平行.
(2)兩條直線垂直
2、
①如果兩條直線l1、l2的斜率存在,設(shè)為k1、k2,則l1⊥l2?k1k2=-1.
②如果l1、l2中有一條直線的斜率不存在,另一條直線的斜率為0時(shí),l1與l2的關(guān)系為垂直.
2.兩直線相交
交點(diǎn):直線l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的公共點(diǎn)的坐標(biāo)與方程組的解一一對(duì)應(yīng).
相交?方程組有唯一解,交點(diǎn)坐標(biāo)就是方程組的解;
平行?方程組無(wú)解;
重合?方程組有無(wú)數(shù)個(gè)解.
3.三種距離公式
(1)平面上的兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)間的距離公式|P1P2|=.
特別地,原點(diǎn)O(0,0)與任一點(diǎn)P(x,y)的距離|OP|=.
(2)點(diǎn)P0(
3、x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離d=.
(3)兩條平行線Ax+By+C1=0與Ax+By+C2=0間的距離為d=.
一條規(guī)律
與直線Ax+By+C=0(A2+B2≠0)平行、垂直的直線方程的設(shè)法:
一般地,平行的直線方程設(shè)為Ax+By+m=0;垂直的直線方程設(shè)為Bx-Ay+n=0.
兩個(gè)防范
(1)在判斷兩條直線的位置關(guān)系時(shí),首先應(yīng)分析直線的斜率是否存在.兩條直線都有斜率,可根據(jù)判定定理判斷,若直線無(wú)斜率時(shí),要單獨(dú)考慮.
(2)在運(yùn)用兩平行直線間的距離公式d=時(shí),一定要注意將兩方程中的x,y系數(shù)化為分別相等.
三種對(duì)稱(chēng)
(1)點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)
點(diǎn)P(x0,y
4、0)關(guān)于A(a,b)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為P′(2a-x0,2b-y0).
(2)點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱(chēng)
設(shè)點(diǎn)P(x0,y0)關(guān)于直線y=kx+b的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′(x′,y′),
則有可求出x′,y′.
(3)直線關(guān)于直線的對(duì)稱(chēng)
①若已知直線l1與對(duì)稱(chēng)軸l相交,則交點(diǎn)必在與l1對(duì)稱(chēng)的直線l2上,然后再求出l1上任一個(gè)已知點(diǎn)P1關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸l對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)P2,那么經(jīng)過(guò)交點(diǎn)及點(diǎn)P2的直線就是l2;②若已知直線l1與對(duì)稱(chēng)軸l平行,則與l1對(duì)稱(chēng)的直線和l1分別到直線l的距離相等,由平行直線系和兩條平行線間的距離即可求出l1的對(duì)稱(chēng)直線.
雙基自測(cè)
1.(人教A版教材習(xí)題改編)直線ax+2y-1=0與直線2x-3y-
5、1=0垂直,則a的值為( ).
A.-3 B.- C.2 D.3
解析 由×=-1,得:a=3.
答案 D
2.原點(diǎn)到直線x+2y-5=0的距離為( ).
A.1 B. C.2 D.
解析 d==.
答案 D
3.(2020·銀川月考)過(guò)點(diǎn)(1,0)且與直線x-2y-2=0平行的直線方程是( ).
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
解析 ∵所求直線與直線x-2y-2=0平行,∴所求直線斜率k=,排除C、D.又直線過(guò)點(diǎn)(1,0),排除B,故選
6、A.
答案 A
4.點(diǎn)(a,b)關(guān)于直線x+y+1=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)是( ).
A.(-a-1,-b-1) B.(-b-1,-a-1)
C.(-a,-b) D.(-b,-a)
解析 設(shè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為(x′,y′),則
解得:x′=-b-1,y′=-a-1.
答案 B
5.平行線l1:3x-2y-5=0與l2:6x-4y+3=0之間的距離為_(kāi)_______.
解析 直線l2變?yōu)椋?x-2y+=0,由平行線間的距離公式得:d==.
答案
考向一 兩條直線平行與垂直的判定及應(yīng)用
【例1】?(1)已知兩條直線y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,則實(shí)數(shù)a=______
7、__.
(2)“ab=4”是直線2x+ay-1=0與直線bx+2y-2=0平行的( ).
A.充分必要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件
[審題視點(diǎn)] (1)利用k1·k2=-1解題.(2)抓住ab=4能否得到兩直線平行,反之兩直線平行能否一定得ab=4.
解析 (1)由題意知(a+2)a=-1,所以a2+2a+1=0,則a=-1.
(2)直線2x+ay-1=0與直線bx+2y-2=0平行的充要條件是-=-且-≠-1,即ab=4且a≠1,則“ab=4”是“直線2x+ay-1=0與直線bx+2y-2=0平行”的必要而不充分條件.
答案
8、(1)-1 (2)C
(1)充分掌握兩直線平行與垂直的條件是解決本題的關(guān)鍵,對(duì)于斜率都存在且不重合的兩條直線l1和l2,l1∥l2?k1=k2,l1⊥l2?k1·k2=-1.若有一條直線的斜率不存在,那么另一條直線的斜率是多少一定要特別注意.
(2)①若直線l1和l2有斜截式方程l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,則:直線l1⊥l2的充要條件是k1·k2=-1.
②設(shè)l1:A1 x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.
則:l1⊥l2?A1A2+B1B2=0.
(3)注意轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用.
【訓(xùn)練1】 已知直線l1:x+my+6=0,l2:(m-2)
9、x+3y+2m=0,求m的值,使得:
(1)l1與l2相交;(2)l1⊥l2;(3)l1∥l2;(4)l1,l2重合.
解 (1)由已知1×3≠m(m-2),即m2-2m-3≠0,
解得m≠-1且m≠3.
故當(dāng)m≠-1且m≠3時(shí),l1與l2相交.
(2)當(dāng)1·(m-2)+m·3=0,即m=時(shí),l1⊥l2.
(3)當(dāng)1×3=m(m-2)且1×2m≠6×(m-2)或m×2m≠3×6,即m=-1時(shí),l1∥l2.
(4)當(dāng)1×3=m(m-2)且1×2m=6×(m-2),即m=3時(shí),
l1與l2重合.
考向二 兩直線的交點(diǎn)
【例2】?求經(jīng)過(guò)直線l1:3x+2y-1=0和l2:5x+2
10、y+1=0的交點(diǎn),且垂直于直線l3:3x-5y+6=0的直線l的方程.
[審題視點(diǎn)] 可先求出l1與l2的交點(diǎn),再用點(diǎn)斜式;也可利用直線系方程求解.
解 法一 先解方程組
得l1、l2的交點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,2),
再由l3的斜率求出l的斜率為-,
于是由直線的點(diǎn)斜式方程求出l:
y-2=-(x+1),即5x+3y-1=0.
法二 由于l⊥l3,故l是直線系5x+3y+C=0中的一條,而l過(guò)l1、l2的交點(diǎn)(-1,2),
故5×(-1)+3×2+C=0,由此求出C=-1,
故l的方程為5x+3y-1=0.
法三 由于l過(guò)l1、l2的交點(diǎn),故l是直線系3x+2y-1+λ(5x+2
11、y+1)=0中的一條,
將其整理,得(3+5λ)x+(2+2λ)y+(-1+λ)=0.
其斜率-=-,解得λ=,
代入直線系方程即得l的方程為5x+3y-1=0.
運(yùn)用直線系方程,有時(shí)會(huì)給解題帶來(lái)方便,常見(jiàn)的直線系方程有:
(1)與直線Ax+By+C=0平行的直線系方程是:
Ax+By+m=0(m∈R且m≠C);
(2)與直線Ax+By+C=0垂直的直線系方程是Bx-Ay+m=0(m∈R);
(3)過(guò)直線l1:A1x+B1y+C1=0與l2:A2x+B2y+C2=0的交點(diǎn)的直線系方程為A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R),但不包括l2.
【訓(xùn)練2】
12、 直線l被兩條直線l1:4x+y+3=0和l2:3x-5y-5=0截得的線段的中點(diǎn)為P(-1,2),求直線l的方程.
解 法一 設(shè)直線l與l1的交點(diǎn)為A(x0,y0),由已知條件,得直線l與l2的交點(diǎn)為B(-2-x0,4-y0),并且滿足
即解得
因此直線l的方程為=,即3x+y+1=0.
法二 設(shè)直線l的方程為y-2=k(x+1),即kx-y+k+2=0.
由得x=.
由得x=.
則+=-2,解得k=-3.
因此所求直線方程為y-2=-3(x+1),即3x+y+1=0.
法三 兩直線l1和l2的方程為(4x+y+3)(3x-5y-5)=0,①
將上述方程中(x,y)換成(
13、-2-x,4-y),
整理可得l1與l2關(guān)于(-1,2)對(duì)稱(chēng)圖形的方程:
(4x+y+1)(3x-5y+31)=0.②
①-②整理得3x+y+1=0.
考向三 距離公式的應(yīng)用
【例3】?(2020·北京東城模擬)若O(0,0),A(4,-1)兩點(diǎn)到直線ax+a2y+6=0的距離相等,則實(shí)數(shù)a=________.
[審題視點(diǎn)] 由點(diǎn)到直線的距離公式列出等式求a.
解析 由題意,得=,即4a-a2+6=±6,解之得a=0或-2或4或6.
檢驗(yàn)得a=0不合題意,所以a=-2或4或6.
答案?。?或4或6
用點(diǎn)到直線的距離公式時(shí),直線方程要化為一般式,還要注意公式中分子含有絕對(duì)值
14、的符號(hào),分母含有根式的符號(hào).而求解兩平行直線的距離問(wèn)題也可以在其中一條直線上任取一點(diǎn),再求這一點(diǎn)到另一直線的距離.
【訓(xùn)練3】 已知直線l1:mx+8y+n=0與l2:2x+my-1=0互相平行,且l1,l2之間的距離為 ,求直線l1的方程.
解 ∵l1∥l2,∴=≠,∴或
(1)當(dāng)m=4時(shí),直線l1的方程為4x+8y+n=0,把l2的方程寫(xiě)成4x+8y-2=0.∴=,解得n=-22或n=18.
所以,所求直線的方程為2x+4y-11=0或2x+4y+9=0.
(2)當(dāng)m=-4時(shí),直線l1的方程為4x-8y-n=0,l2的方程為2x-4y-1=0,∴=,解得n=-18或n=22.
15、所以,所求直線的方程為2x-4y+9=0或2x-4y-11=0.
考向四 對(duì)稱(chēng)問(wèn)題
【例4】?光線從A(-4,-2)點(diǎn)射出,到直線y=x上的B點(diǎn)后被直線y=x反射到y(tǒng)軸上C點(diǎn),又被y軸反射,這時(shí)反射光線恰好過(guò)點(diǎn)D(-1,6),求BC所在的直線方程.
[審題視點(diǎn)] 設(shè)A關(guān)于直線y=x的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為A′,D關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為D′,則直線A′D′經(jīng)過(guò)點(diǎn)B與C.
解 作出草圖,
如圖所示.設(shè)A關(guān)于直線y=x的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為A′,D關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為D′,則易得A′(-2,-4),D′(1,6).由入射角等于反射角可得A′D′所在直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)B與C.故BC所在的直線方程為=,即10x-3y+8=0.
16、
解決這類(lèi)對(duì)稱(chēng)問(wèn)題要抓住兩條:一是已知點(diǎn)與對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的連線與對(duì)稱(chēng)軸垂直;二是以已知點(diǎn)和對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的中點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)軸上.
【訓(xùn)練4】 已知直線l:x-y-1=0,l1:2x-y-2=0.若直線l2與l1關(guān)于l對(duì)稱(chēng),則l2的方程是( ).
A.x-2y+1=0 B.x-2y-1=0
C.x+y-1=0 D.x+2y-1=0
解析 l1與l2關(guān)于l對(duì)稱(chēng),則l1上任一點(diǎn)關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)都在l2上,故l與l1的交點(diǎn)(1,0)在l2上.又易知(0,-2)為l1上一點(diǎn),設(shè)其關(guān)于l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為(x,y),則
得即(1,0)、(-1,-1)為l2上兩點(diǎn),可得l2方程為x-2y-1=0.
答案 B
17、
難點(diǎn)突破19——兩直線平行與垂直問(wèn)題的求解策略
從近兩年新課標(biāo)高考試題可看出高考主要以選擇題、填空題的形式考查兩直線的平行和垂直問(wèn)題,往往是直線方程中一般帶有參數(shù),問(wèn)題的難點(diǎn)就是確定這些參數(shù)值,方法是根據(jù)兩直線平行、垂直時(shí)所滿足的條件列關(guān)于參數(shù)的方程(組),通過(guò)解方程(組)求出參數(shù)值,但要使參數(shù)符合題目本身的要求,解題時(shí)注意直線方程本身的限制.
【示例1】? (2020·浙江)若直線x-2y+5=0與直線2x+my-6=0互相垂直,則實(shí)數(shù)m=________.
【示例2】? (2020·上海)已知直線l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0與l2:2(k-3)x-2y+3=0平行,則k的值是( ).
A.1或3 B.1或5 C.3或5 D.1或2