3、象限.
[自主解答] (1)法一:由方程組
解得即點(diǎn)P(-2,1),設(shè)直線l的方程為y-1=k(x+2),
∵l3⊥l,∴k=-,∴直線l的方程為y-1=-(x+2),即x+2y=0.
法二:∵直線l過(guò)直線l1和l2的交點(diǎn),
∴可設(shè)直線l的方程為x+y+1+λ(x-y+3)=0,
即(1+λ)x+(1-λ)y+1+3λ=0.∵l與l3垂直,∴2(1+λ)-(1-λ)=0,解得λ=-.
∴直線l的方程為x+y=0,即x+2y=0.
(2)l1與l2的直線方程聯(lián)立得解方程得
又∵00,故l1與l2的交點(diǎn)在第二象限.
[答案] (1)x+2y=0
4、 (2)二
【互動(dòng)探究】
若將本例(1)中條件“垂直”改為“平行”,試求l的方程.
解:由方程組解得
即點(diǎn)P(2,1).又l∥l3,即k=2,故直線l的方程為y-1=2(x-2),
即2x-y+5=0
【方法規(guī)律】
經(jīng)過(guò)兩條直線交點(diǎn)的直線方程的設(shè)法
經(jīng)過(guò)兩相交直線A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0的交點(diǎn)的直線系方程為A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(這個(gè)直線系方程中不包括直線A2x+B2y+C2=0)或m(A1x+B1y+C1)+n(A2x+B2y+C2)=0.
已知直線l1:2x+3y+8=0,l2:x-y-1=0,l
5、3:x+ky+k+=0,分別求滿足下列條件的k的值:
(1)l1,l2,l3相交于一點(diǎn);
(2)l1,l2,l3圍成三角形.
解:(1)直線l1,l2的方程聯(lián)立得
解得即直線l1,l2的交點(diǎn)為P(-1,-2).
又點(diǎn)P在直線l3上,所以-1-2k+k+=0,解得k=-.
(2)由(1)知k≠-.當(dāng)直線l3與l1,l2均相交時(shí),有
解得k≠且k≠-1,綜上可得k≠-,且k≠,且k≠-1.
考點(diǎn)二
對(duì) 稱 問(wèn) 題
[例2] 已知直線l:2x-3y+1=0,點(diǎn)A(-1,-2).求:
(1)點(diǎn)A關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)A′的坐標(biāo);
(2)直線m:3x-2y-6=0關(guān)于直線
6、l的對(duì)稱直線m′的方程;
(3)直線l關(guān)于點(diǎn)A(-1,-2)對(duì)稱的直線l′的方程.
[自主解答] (1)設(shè)A′(x,y),則由已知得
解得∴A′.
(2)在直線m上任取一點(diǎn),如M(2,0),則M(2,0)關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)M′必在直線m′上.
設(shè)對(duì)稱點(diǎn)M′(a,b),則
解得∴M′.
設(shè)直線m與直線l的交點(diǎn)為N,則由得N(4,3).
又∵m′經(jīng)過(guò)點(diǎn)N(4,3),∴由兩點(diǎn)式得直線m′的方程為9x-46y+102=0.
(3)法一:在l:2x-3y+1=0上任取兩點(diǎn),
如D(1,1),E(4,3),則D,E關(guān)于點(diǎn)A(-1,-2)的對(duì)稱點(diǎn)D′、E′均在直線l′上,
易得D′(-
7、3,-5),E′(-6,-7),再由兩點(diǎn)式可得l′的方程為2x-3y-9=0.
法二:∵l∥l′,
∴設(shè)l′的方程為2x-3y+C=0(C≠1).
∵點(diǎn)A(-1,-2)到兩直線l,l′的距離相等,
∴由點(diǎn)到直線的距離公式得=,解得C=-9,
∴l(xiāng)′的方程為2x-3y-9=0.
法三:設(shè)P(x,y)為l′上任意一點(diǎn),則P(x,y)關(guān)于點(diǎn)A(-1,-2)的對(duì)稱點(diǎn)為P′(-2-x,-4-y),∵點(diǎn)P′在直線l上,
∴2(-2-x)-3(-4-y)+1=0,即2x-3y-9=0.
【方法規(guī)律】
(1)關(guān)于中心對(duì)稱問(wèn)題的處理方法:
①若點(diǎn)M(x1,y1)及N(x,y)關(guān)于P(a
8、,b)對(duì)稱,則由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得
②直線關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱,其主要方法是:在已知直線上取兩點(diǎn),利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出它們關(guān)于已知點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)坐標(biāo),再由兩點(diǎn)式求出直線方程,或者求出一個(gè)對(duì)稱點(diǎn),再利用l1∥l2,由點(diǎn)斜式得到所求直線方程.
(2)關(guān)于軸對(duì)稱問(wèn)題的處理方法:
①點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱
若兩點(diǎn)P1(x1,y1)與P2(x2,y2)關(guān)于直線l:Ax+By+C=0
對(duì)稱,則線段P1P2的中點(diǎn)在l上,而且連接P1P2的直線垂直于l,由方程組可得到點(diǎn)P1關(guān)于l對(duì)稱的點(diǎn)P2的坐標(biāo)(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2).
②直線關(guān)于直線的對(duì)稱
此類問(wèn)題一般轉(zhuǎn)化為點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱來(lái)解決,有兩種情
9、況:一是已知直線與對(duì)稱軸相交;二是已知直線與對(duì)稱軸平行.
直線y=2x是△ABC的一個(gè)內(nèi)角平分線所在的直線,若點(diǎn)A(-4,2),B(3,1),求點(diǎn)C的坐標(biāo).
解:把A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入y=2x,知A,B不在直線y=2x上,因此y=2x為∠ACB的平分線,設(shè)點(diǎn)A(-4,2)關(guān)于y=2x的對(duì)稱點(diǎn)為A′(a,b),則kAA′=,線段AA′的中點(diǎn)坐標(biāo)為,∵解得∴A′(4,-2).
∵y=2x是∠ACB平分線所在直線的方程,∴A′在直線BC上,
∴直線BC的方程為=,即3x+y-10=0.
由解得即C(2,4).
高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)三 距離公式的應(yīng)用
1.距離公
10、式包括兩點(diǎn)間的距離、點(diǎn)到直線的距離和兩平行線間的距離.這三種距離在高考中經(jīng)常體現(xiàn),試題難度不大,多為容易題或中檔題,以選擇、填空的形式呈現(xiàn),有時(shí)也會(huì)在解答題中有所體現(xiàn).
2.高考中對(duì)距離公式的考查主要有以下幾個(gè)命題角度:
(1)求距離;
(2)已知距離求參數(shù)值;
(3)求距離的最值.
[例3] (1)(20xx·安康模擬)點(diǎn)P到點(diǎn)A′(1,0)和直線x=-1的距離相等,且P到直線y=x的距離等于,這樣的點(diǎn)P共有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
(2)(20xx·啟東模擬)l1,l2是分別經(jīng)過(guò)A(1,1),B(0,-1)兩點(diǎn)的兩條平行直線
11、,當(dāng)l1,l2間的距離最大時(shí),直線l1的方程是____________.
[自主解答] (1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),由題意知
=|x+1|,且=,所以即①
或②解①得或解②得
因此,這樣的點(diǎn)P共有3個(gè).
(2)當(dāng)兩條平行直線與A、B兩點(diǎn)連線垂直時(shí),兩條平行直線的距離最大.又kAB==2,所以兩條平行直線的斜率為k=-,所以直線l1的方程是y-1=-(x-1),即x+2y-3=0.
[答案] (1)C (2)x+2y-3=0
與距離有關(guān)問(wèn)題的常見(jiàn)類型及解題策略
(1)求距離.利用兩點(diǎn)間的距離公式,點(diǎn)到直線的距離公式,兩平行線的距離公式直接求解,也可利用“化歸”法將兩條平行線間的距
12、離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離.
(2)已知距離求參數(shù)值.可利用距離公式,得出含參數(shù)的方程,解方程即可求解.
(3)求距離的最值.可利用距離公式得出距離關(guān)于某個(gè)點(diǎn)的函數(shù),利用函數(shù)知識(shí)求最值.
1.在△OAB中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),A(1,cosθ),B(sin θ,1),則△OAB的面積的取值范圍是( )
A.(0,1] B.
C. D.
解析:選D OA的方程為y=cos θx,且|OA|=,而B(niǎo)到OA的距離d==,
所以S△ O A B=|OA|d=(1-sin θcos θ)==-sin 2θ,
又∵-1≤sin 2θ≤
13、1,∴≤-sin 2θ≤.
2.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:因?yàn)閘1與l2平行,所以=≠.解得m=±4.
當(dāng)m=4時(shí),l1:4x+8y+n=0,l2:2x+4y-1=0,
兩平行線間的距離d==,解得n=18或n=-22.
此時(shí)l1的方程為4x+8y+18=0或4x+8y-22=0,
即2x+4y+9=0或2x+4y-11=0.
當(dāng)m=-4時(shí),l1:-4x+8y+n=0,l2:2x-4y-1=0,
兩平行線間的距離d==,解得n=22或n=-18.
此時(shí)l1的方程為-4x+8y+22=0
14、或-4x+8y-18=0,
即2x-4y-11=0或2x-4y+9=0.
綜上可知l1的方程為2x+4y+9=0或2x+4y-11=0或2x-4y-11=0或2x-4y+9=0.
————————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]————————————————
1條規(guī)律——與已知直線垂直及平行的直線系的設(shè)法
與直線Ax+By+C=0(A2+B2≠0)垂直和平行的直線方程可設(shè)為:
(1)垂直:Bx-Ay+m=0;
(2)平行:Ax+By+n=0.
1種思想——轉(zhuǎn)化思想在對(duì)稱問(wèn)題中的應(yīng)用
一般地,對(duì)稱問(wèn)題包括點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱,點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱,直線關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱,直線關(guān)于直線的對(duì)稱等情況,上述各種對(duì)稱問(wèn)題最終化歸為點(diǎn)的對(duì)稱問(wèn)題來(lái)解決.
2個(gè)注意點(diǎn)——判斷直線位置關(guān)系及運(yùn)用兩平行直線間 的距離公式的注意點(diǎn)
(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.若兩條直線都有斜率,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)運(yùn)用兩平行直線間的距離公式d=的前提是將兩方程中的x,y的系數(shù)化為對(duì)應(yīng)相等.