§9.2两条直线的位置关系第九章平面解析几何KAOQINGKAOXIANGFENXI考情考向分析以考查两条直线的位置关系、两点间的距离、点到直线的距离、两条直线的交点坐标为主,有时也会与圆、椭圆、双曲线、抛物线交汇考查.题型主要以填空题为主,要求相对较低,但内容很重要,特别是距离公式,是高考考查的重点.NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识自主学习题型分类深度剖析课时作业1基础知识自主学习PARTONE知识梳理1.两条直线的位置关系(1)两条直线平行与垂直①两条直线平行:(ⅰ)对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2⇔.(ⅱ)当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2.②两条直线垂直:(ⅰ)如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1⊥l2⇔.(ⅱ)当其中一条直线的斜率不存在,而另一条的斜率为0时,l1⊥l2.ZHISHISHULIk1=k2k1·k2=-1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.A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0(2)两条直线的交点(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离P1P2=.x2-x12+y2-y12|Ax0+By0+C|A2+B2|C1-C2|A2+B2(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=.2.几种距离1.若两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率有什么关系?提示当两条直线l1与l2的斜率都存在时,=-1;当两条直线中一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,l1与l2也垂直.2.应用点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式时应注意什么?提示(1)将方程化为最简的一般形式.(2)利用两平行线之间的距离公式时,应使两平行线方程中x,y的系数分别对应相等.【概念方法微思考】12·llkk1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1=k2⇒l1∥l2.()(2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定为-1.()(3)已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数),若直线l1⊥l2,则A1A2+B1B2=0.()基础自测JICHUZICE题组一思考辨析××√1234567(4)点P(x0,y0)到直线y=kx+b的距离为|kx0+b|1+k2.()(5)若点A,B关于直线l:y=kx+b(k≠0)对称,则直线AB的斜率等于-1k,且线段AB的中点在直线l上.()×√1234567题组二教材改编1234562.[P106T8]已知点(a,2)(a0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a=_______.2-1解析由题意得|a-2+3|1+1=1.解得a=-1+2或a=-1-2.∵a0,∴a=-1+2.73.[P93T7]已知P(-2,m),Q(m,4),且直线PQ垂直于直线x+y+1=0,则m=____.1123456所以m=1.解析由题意知m-4-2-m=1,所以m-4=-2-m,71234564.[P95T3]若三条直线y=2x,x+y=3,mx+2y+5=0相交于同一点,则m的值为_____.-9所以点(1,2)满足方程mx+2y+5=0,即m×1+2×2+5=0,所以m=-9.解析由y=2x,x+y=3,得x=1,y=2.72或-31234565.若直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m=________.解析直线2x+(m+1)y+4=0与直线mx+3y-2=0平行,则m≠0且2m=m+13≠4-2,故m=2或-3.7题组三易错自纠6.直线2x+2y+1=0,x+y+2=0之间的距离是______.123456324解析先将2x+2y+1=0化为x+y+12=0,则两平行线间的距离为d=2-122=324.77.若直线(3a+2)x+(1-4a)y+8=0与(5a-2)x+(a+4)y-7=0垂直,则a=______.1234560或1解析由两直线垂直的充要条件,得(3a+2)(5a-2)+(1-4a)(a+4)=0,解得a=0或a=1.72题型分类深度剖析PARTTWO题型一两条直线的平行与垂直师生共研例1已知直线l1:ax+2y+6=0和直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0.(1)试判断l1与l2是否平行;(2)当l1⊥l2时,求a的值.思维升华(1)当直线方程中存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况.同时还要注意x,y的系数不能同时为零这一隐含条件.(2)在判断两直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.跟踪训练1(1)(2019·如皋调研)已知直线l1:ax-y+2a-1=0和l2:3x-(a-2)y+5=0平行,则实数a的值为____.-1解得a=-1.解析当两直线平行时,有-aa-2=-3,5a≠32a-1,(2)已知两条直线l1:ax-by+4=0和l2:(a-1)x+y+b=0,求满足下列条件的a,b的值.①l1⊥l2,且直线l1过点(-3,-1);解∵l1⊥l2,∴a(a-1)-b=0,又∵直线l1过点(-3,-1),∴-3a+b+4=0.故a=2,b=2.②l1∥l2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.解∵直线l2的斜率存在,l1∥l2,∴直线l1的斜率存在.∴k1=k2,即ab=1-a.又∵坐标原点到这两条直线的距离相等,∴l1,l2在y轴上的截距互为相反数,即4b=b.故a=2,b=-2或a=23,b=2.1.若直线l与两直线y=1,x-y-7=0分别交于M,N两点,且MN的中点是P(1,-1),则直线l的斜率是_____.题型二两直线的交点与距离问题自主演练分别与y=1,x-y-7=0联立解得M2k+1,1,Nk-6k-1,-6k+1k-1.-23解析由题意易知直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=k(x-1)-1,又因为MN的中点是P(1,-1),所以由中点坐标公式得k=-23.2.若P,Q分别为直线3x+4y-12=0与6x+8y+5=0上任意一点,则PQ的最小值为_____.将直线3x+4y-12=0化为6x+8y-24=0,解析因为36=48≠-125,所以两直线平行,2910由题意可知PQ的最小值为这两条平行直线间的距离,即|-24-5|62+82=2910,所以PQ的最小值为2910.3.已知直线y=kx+2k+1与直线y=-12x+2的交点位于第一象限,则实数k的取值范围是_________.-16,124.已知A(4,-3),B(2,-1)和直线l:4x+3y-2=0,若在坐标平面内存在一点P,使PA=PB,且点P到直线l的距离为2,则P点坐标为__________________.1,-4或277,-87思维升华(1)求过两直线交点的直线方程的方法先求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.(2)利用距离公式应注意:①点P(x0,y0)到直线x=a的距离d=|x0-a|,到直线y=b的距离d=|y0-b|;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x,y的系数化为相等.题型三对称问题多维探究命题点1点关于点中心对称例2过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,则直线l的方程为_____________.x+4y-4=0解析设l1与l的交点为A(a,8-2a),则由题意知,点A关于点P的对称点B(-a,2a-6)在l2上,代入l2的方程得-a-3(2a-6)+10=0,解得a=4,即点A(4,0)在直线l上,所以直线l的方程为x+4y-4=0.命题点2点关于直线对称例3如图,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是______.210x-2y+3=0命题点3直线关于直线的对称问题例4直线2x-y+3=0关于直线x-y+2=0对称的直线方程是_____________.由x+x02-y+y02+2=0,x-x0=-y-y0,得x0=y-2,y0=x+2,解析设所求直线上任意一点P(x,y),则P关于x-y+2=0的对称点为P′(x0,y0),由点P′(x0,y0)在直线2x-y+3=0上,∴2(y-2)-(x+2)+3=0,即x-2y+3=0.思维升华解决对称问题的方法(1)中心对称①点P(x,y)关于Q(a,b)的对称点P′(x′,y′)满足x′=2a-x,y′=2b-y.②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.(2)轴对称①点A(a,b)关于直线Ax+By+C=0(B≠0)的对称点A′(m,n),则有n-bm-a×-AB=-1,A·a+m2+B·b+n2+C=0.②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.跟踪训练2已知直线l:2x-3y+1=0,点A(-1,-2).求:(1)点A关于直线l的对称点A′的坐标;解设A′(x,y),则y+2x+1·23=-1,2×x-12-3×y-22+1=0,解得x=-3313,y=413,即A′-3313,413.(2)直线m:3x-2y-6=0关于直线l的对称直线m′的方程;(3)直线l关于点A对称的直线l′的方程.解方法一在l:2x-3y+1=0上任取两点,如P(1,1),N(4,3),则P,N关于点A的对称点P′,N′均在直线l′上.易知P′(-3,-5),N′(-6,-7),由两点式可得l′的方程为2x-3y-9=0.方法二设Q(x,y)为l′上任意一点,则Q(x,y)关于点A(-1,-2)的对称点为Q′(-2-x,-4-y),∵Q′在直线l上,∴2(-2-x)-3(-4-y)+1=0,即2x-3y-9=0.思想方法在求解直线方程的题目中,可采用设直线系方程的方式简化运算,常见的直线系有平行直线系,垂直直线系和过直线交点的直线系.SIXIANGFANGFA妙用直线系求直线方程一、平行直线系由于两直线平行,它们的斜率相等或它们的斜率都不存在,因此两直线平行时,它们的一次项系数与常数项有必然的联系.例1求与直线3x+4y+1=0平行且过点(1,2)的直线l的方程.解由题意,设所求直线方程为3x+4y+c=0(c≠1),又因为直线过点(1,2),所以3×1+4×2+c=0,解得c=-11.因此,所求直线方程为3x+4y-11=0.二、垂直直线系由于直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件为A1A2+B1B2=0.因此,当两直线垂直时,它们的一次项系数有必然的联系.可以考虑用直线系方程求解.例2求经过A(2,1),且与直线2x+y-10=0垂直的直线l的方程.解因为所求直线与直线2x+y-10=0垂直,所以设该直线方程为x-2y+C=0,又直线过点A(2,1),所以有2-2×1+C=0,解得C=0,即所求直线方程为x-2y=0.三、过直线交点的直线系例3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.3课时作业PARTTHREE基础保分练12345678910111213141516-1或31.已知直线l1:x+my+7=0和l2:(m-2)x+3y+2m=0互相平行,则实数m=________.当m≠0时,由题意得,m-21=3m≠2m7,解析当m=