2024届高考数学一轮复习（新教材人教A版强基版）第八章直线和圆、圆锥曲线8.2两条直线的位置关系课件

§8.2两条直线的位置关系第八章　直线和圆、圆锥曲线 1.能根据斜率判定两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.3.掌握平面上两点间的距离公式、点到直线的距离公式，会求两条平行直线间的距离.考试要求 内容索引第一部分第二部分第三部分落实主干知识探究核心题型课时精练 落实主干知识第一部分 1.两条直线的位置关系直线l1：y＝k1x＋b1，l2：y＝k2x＋b2，l3：A1x＋B1y＋C1＝0，l4：A2x＋B2y＋C2＝0(其中l1与l3是同一条直线，l2与l4是同一条直线)的位置关系如下表：位置关系l1，l2满足的条件l3，l4满足的条件平行____________________________________________垂直________________________相交_______________________k1＝k2且b1≠b2A1B2－A2B1＝0且A1C2－A2C1≠0k1·k2＝－1A1A2＋B1B2＝0k1≠k2A1B2－A2B1≠0 2.三种距离公式(1)两点间的距离公式①条件：点P1(x1，y1)，P2(x2，y2).②结论：|P1P2|＝___________________.③特例：点P(x，y)到原点O(0,0)的距离|OP|＝_________. (2)点到直线的距离点P(x0，y0)到直线l：Ax＋By＋C＝0的距离d＝_____________.(3)两条平行直线间的距离两条平行直线l1：Ax＋By＋C1＝0与l2：Ax＋By＋C2＝0间的距离d＝_________. 1.直线系方程(1)与直线Ax＋By＋C＝0平行的直线系方程是Ax＋By＋m＝0(m∈R且m≠C).(2)与直线Ax＋By＋C＝0垂直的直线系方程是Bx－Ay＋n＝0(n∈R).(3)过直线l1：A1x＋B1y＋C1＝0与l2：A2x＋B2y＋C2＝0的交点的直线系方程为A1x＋B1y＋C1＋λ(A2x＋B2y＋C2)＝0(λ∈R)，但不包括l2. 2.五种常用对称关系(1)点(x，y)关于原点(0,0)的对称点为(－x，－y).(2)点(x，y)关于x轴的对称点为(x，－y)，关于y轴的对称点为(－x，y).(3)点(x，y)关于直线y＝x的对称点为(y，x)，关于直线y＝－x的对称点为(－y，－x).(4)点(x，y)关于直线x＝a的对称点为(2a－x，y)，关于直线y＝b的对称点为(x,2b－y).(5)点(x，y)关于点(a，b)的对称点为(2a－x,2b－y). 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)若两条直线l1与l2垂直，则它们的斜率之积一定等于－1.()(3)直线外一点与直线上点的距离的最小值就是点到直线的距离.()(4)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，且线段AB的中点在直线l上.()××√√ 1.点A(2,5)到直线l：x－2y＋3＝0的距离为√ 2.若直线2x＋my＋1＝0与直线3x＋6y－1＝0平行，则m等于A.4B.－4C.1D.－1√ 3.直线x－2y－3＝0关于x轴对称的直线方程为____________.x＋2y－3＝0即x＋2y－3＝0. 探究核心题型第二部分 例1(1)(2023·合肥质检)若l1：3x－my－1＝0与l2：3(m＋2)x－3y＋1＝0是两条不同的直线，则“m＝1”是“l1∥l2”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件题型一两条直线的平行与垂直√ 若l1∥l2，则3×(－3)＝－m×3(m＋2)，解得m＝1或m＝－3，而当m＝－3时，l1，l2重合，故舍去，则“m＝1”是“l1∥l2”的充要条件. (2)(2022·桂林模拟)已知直线l1：ax＋(a－1)y＋3＝0，l2：2x＋ay－1＝0，若l1⊥l2，则实数a的值是A.0或－1B.－1或1C.－1D.1由题意可知l1⊥l2，故2a＋a(a－1)＝0，解得a＝0或a＝－1，经验证，符合题意.√ 思维升华判断两条直线位置关系的注意点(1)斜率不存在的特殊情况.(2)可直接利用直线方程系数间的关系得出结论. 跟踪训练1(1)(2023·襄阳模拟)设a，b，c分别为△ABC中角A，B，C所对边的边长，则直线xsinA＋ay＋c＝0与bx－ysinB＋sinC＝0的位置关系是A.相交但不垂直B.垂直C.平行D.重合√ 所以两条直线垂直. (2)已知两直线l1：(m－1)x－6y－2＝0，l2：mx＋y＋1＝0，若l1⊥l2，则m＝________；若l1∥l2，则m＝____.3或－2因为l1：(m－1)x－6y－2＝0，l2：mx＋y＋1＝0，所以，若l1⊥l2，则m(m－1)－6＝0，解得m＝3或m＝－2， 例2(1)两条平行直线2x－y＋3＝0和ax－3y＋4＝0间的距离为d，则a，d分别为题型二两直线的交点与距离问题√ 依题意知直线2x－y＋3＝0与直线ax－3y＋4＝0平行，得2×(－3)－(－1)×a＝0，解得a＝6，所以两直线分别为2x－y＋3＝0和6x－3y＋4＝0，即6x－3y＋9＝0和6x－3y＋4＝0， (2)(多选)(2023·哈尔滨模拟)已知直线l经过点P(3,1)，且被两条平行直线l1：x＋y＋1＝0和l2：x＋y＋6＝0截得的线段长为5，则直线l的方程为A.y＝1B.x＝3C.y＝0D.x＝2√√ 当直线l的斜率不存在时，直线l的方程为x＝3，此时l与直线l1，l2的交点分别为A(3，－4)，B(3，－9)，截得的线段|AB|＝|－4＋9|＝5，符合题意；当直线l的斜率存在时，设直线l的方程为y－1＝k(x－3)，且设直线l与直线l1和l2的交点分别为A，B. 由|AB|＝5，解得k＝0，即所求直线l的方程为y＝1.综上所述，所求直线l的方程为x＝3或y＝1. 利用距离公式应注意的点(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)两条平行线间的距离公式要把两条直线方程中x，y的系数化为相等. 跟踪训练2(1)经过两直线l1：2x－y＋3＝0与l2：x＋2y－1＝0的交点，且平行于直线3x＋2y＋7＝0的直线方程是A.2x－3y＋5＝0B.2x＋3y－1＝0C.3x＋2y－2＝0D.3x＋2y＋1＝0√ (2)若点(m，n)在直线l：3x＋4y－13＝0上，则(m－1)2＋n2的最小值为A.3B.4C.2D.6√由(m－1)2＋n2的几何意义为点(m，n)到点(1,0)距离的平方，得其最小值为点(1,0)到直线l：3x＋4y－13＝0的距离的平方， 命题点1点关于点的对称问题题型三对称问题A.2x－3y＝0B.3x－2y－2＝0C.x－y＝0D.2x－3y－2＝0√ 所以所求直线方程为3x－2y－2＝0. 方法二在直线3x－2y＝0上任取两点O(0,0)，M(2,3)，即3x－2y－2＝0. 命题点2点关于直线的对称问题例4一条光线从点P(－1,5)射出，经直线x－3y＋1＝0反射后经过点(2,3)，则反射光线所在直线的方程为A.2x－y－1＝0B.3x－y－3＝0C.x－2＝0D.4x－y－5＝0√ 设点P(－1,5)关于直线x－3y＋1＝0的对称点为P′(a，b)，故反射光线过点P′(2，－4)与点(2,3)，则反射光线所在直线的方程为x－2＝0. 命题点3直线关于直线的对称问题例5两直线方程为l1：3x－2y－6＝0，l2：x－y－2＝0，则l1关于l2对称的直线方程为A.3x－2y－4＝0B.2x＋3y－6＝0C.2x－3y－4＝0D.3x－2y－6＝0√ 设所求直线上任一点M(x，y)，M关于直线x－y－2＝0的对称点为M′(x1，y1)，∵点M′在直线3x－2y－6＝0上，∴将(*)式代入，得3(y＋2)－2(x－2)－6＝0，化简得2x－3y－4＝0，即为l1关于l2对称的直线方程. 对称问题的求解策略(1)解决对称问题的思路是利用待定系数法将几何关系转化为代数关系求解.(2)中心对称问题可以利用中点坐标公式解题，两点轴对称问题可以利用垂直和中点两个条件列方程组解题. 设A′(x，y)，由已知条件得跟踪训练3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； (2)直线m：3x－2y－6＝0关于直线l对称的直线m′的方程； 在直线m上取一点，如M(2,0)，则M(2,0)关于直线l的对称点M′必在直线m′上.设对称点为M′(a，b)，则设直线m与直线l的交点为N， 又m′经过点N(4,3)，∴由两点式得直线m′的方程为9x－46y＋102＝0. (3)直线l关于点A的对称直线l′的方程. 方法一在l：2x－3y＋1＝0上任取两点，如P(1,1)，Q(4,3)，则P，Q关于点A(－1，－2)的对称点P′，Q′均在直线l′上，易得P′(－3，－5)，Q′(－6，－7)，再由两点式可得l′的方程为2x－3y－9＝0.方法二∵l∥l′，∴设l′的方程为2x－3y＋C＝0(C≠1).∵点A(－1，－2)到两直线l，l′的距离相等，∴由点到直线的距离公式， 解得C＝－9，∴l′的方程为2x－3y－9＝0. 课时精练第三部分 1.已知直线l1经过点A(2，a－1)，B(a,4)，且与直线l2：2x＋y－3＝0平行，则a等于A.－2B.2C.－1D.112345678910111213141516√基础保分练 2.若直线ax－4y＋2＝0与直线2x＋5y＋c＝0垂直，垂足为(1，b)，则a＋b＋c等于A.－6B.4C.－10D.－4√12345678910111213141516因为ax－4y＋2＝0与直线2x＋5y＋c＝0垂直，故2a－20＝0，即a＝10，故a＋b＋c＝－4. 3.(2023·漳州质检)已知a2－3a＋2＝0，则直线l1：ax＋(3－a)y－a＝0和直线l2：(6－2a)x＋(3a－5)y－4＋a＝0的位置关系为A.垂直或平行B.垂直或相交C.平行或相交D.垂直或重合√12345678910111213141516 12345678910111213141516因为a2－3a＋2＝0，所以a＝1或a＝2.当a＝1时，l1：x＋2y－1＝0，l2：4x－2y－3＝0，当a＝2时，l1：2x＋y－2＝0，l2：2x＋y－2＝0，则两直线重合. 123456789101112131415164.在平面直角坐标系中，某菱形的一组对边所在的直线方程分别为x－2y＋1＝0和x－2y＋3＝0，另一组对边所在的直线方程分别为3x＋4y＋c1＝0和3x＋4y＋c2＝0，则|c1－c2|等于√ 12345678910111213141516因为菱形四条边都相等，所以每条边上的高也相等，且菱形对边平行，直线x－2y＋1＝0和x－2y＋3＝0之间的距离为 12345678910111213141516√ 12345678910111213141516 123456789101112131415166.设直线l1：x－2y＋1＝0与直线l2：mx＋y＋3＝0的交点为A，P，Q分别为l1，l2上任意一点，M为PQ的中点，若|AM|＝|PQ|，则m的值为A.2B.－2C.3D.－3√ 12345678910111213141516根据题意画出图形，如图所示. 7.(多选)已知直线l过点P(1,2)，且点A(2,3)，B(4，－5)到直线l的距离相等，则l的方程可能是A.4x＋y－6＝0B.x＋4y－6＝0C.3x＋2y－7＝0D.2x＋3y－7＝012345678910111213141516√√ 12345678910111213141516由条件可知直线l平行于直线AB或过线段AB的中点，所以直线l的方程是y－2＝－4(x－1)，即4x＋y－6＝0；当直线l经过线段AB的中点(3，－1)时，即3x＋2y－7＝0. 8.(多选)设直线l1：y＝px＋q，l2：y＝kx＋b，则下列说法正确的是A.直线l1或l2可以表示平面直角坐标系内任意一条直线B.l1与l2至多有无穷多个交点C.l1∥l2的充要条件是p＝k且q≠bD.记l1与l2的交点为M，则y－px－q＋λ(y－kx－b)＝0可表示过点M的所有直线12345678910111213141516√√ 12345678910111213141516对于A，当直线的斜率不存在时，直线方程为x＝m(m为直线与x轴交点的横坐标)，此时直线l1或l2的方程无法表示，故A错误；对于B，当p＝k且q＝b时，两直线重合，此时两直线有无穷多个交点，故B正确；对于C，当p＝k且q≠b时，l1∥l2，故C正确；对于D，记l1与l2的交点为M，则M的坐标满足l1：y＝px＋q且满足l2：y＝kx＋b，则y－px－q＋λ(y－kx－b)＝0不表示过点M的直线l2，故D错误. 9.过直线3x－y＋5＝0与2x－y＋6＝0的交点，且垂直于直线x－2y＋1＝0的直线方程是_____________.123456789101112131415162x＋y－10＝0故过点(1,8)且垂直于直线x－2y＋1＝0的直线方程为y－8＝－2(x－1)，即2x＋y－10＝0. 10.已知直线l1：2x＋y＋1＝0和直线l2：x＋ay＋3＝0，若l1⊥l2，则实数a的值为_____；若l1∥l2，则l1与l2之间的距离为_____.12345678910111213141516已知直线l1：2x＋y＋1＝0和l2：x＋ay＋3＝0，若l1⊥l2，则2＋a＝0，解得a＝－2；－2 11.(2022·岳阳模拟)点P(2,7)关于直线x＋y＋1＝0的对称点的坐标为__________.12345678910111213141516(－8，－3) 12345678910111213141516设点P(2,7)关于直线x＋y＋1＝0的对称点为A(a，b),所以点P(2,7)关于直线x＋y＋1＝0的对称点的坐标为(－8，－3). 1234567891011121314151612.直线2x＋3y＋7＝0，x－y＋1＝0和x＋my＝0交于一点，则m的值为___.－2将点(－2，－1)代入x＋my＝0，得－2－m＝0，解得m＝－2. D.若a≠6，则直线l1，l2一定相交12345678910111213141516综合提升练13.(多选)(2022·保定模拟)已知两条直线l1，l2的方程分别为3x＋4y＋12＝0与ax＋8y－11＝0，下列结论正确的是A.若l1∥l2，则a＝6√√ 12345678910111213141516若l1∥l2，则4a＝3×8，∴a＝6，故A正确；由A知，l2：6x＋8y－11＝0，直线l1的方程可化为6x＋8y＋24＝0，由A知，当a＝6时，l1∥l2，∴若a≠6，则直线l1，l2一定相交，故D正确. 14.(2023·汕头模拟)瑞士数学家欧拉(Euler)1765年在所著的《三角形的几何学》一书中提出：任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上，后人称这条直线为欧拉线.已知△ABC的顶点A(－4,0)，B(0,4)，C(2,0)，则△ABC欧拉线的方程为____________.12345678910111213141516x－y＋2＝0 12345678910111213141516显然△ABC的外心M在线段AC的垂直平分线x＝－1上，设M(－1，a)，解得a＝1，即点M(－1,1)， 12345678910111213141516化简整理得x－y＋2＝0，所以△ABC欧拉线的方程为x－y＋2＝0. 12345678910111213141516拓展冲刺练15.(2023·临沂模拟)已知光线从点A(6,1)射出，到x轴上的点B后，被x轴反射到y轴上的点C，再被y轴反射，这时反射光线恰好经过点D(4,4)，则CD所在直线的方程为_____________.x－2y＋4＝0 12345678910111213141516令x＝0，则y＝2，所以C点坐标为(0,2)， 16.如图，已知直线l1∥l2，点A是l1，l2之间的定点，点A到直线l1，l2的距离分别为3和2，点B是l2上的一动点，作AC⊥AB，且AC与l1交于点C，则△ABC的面积的最小值为____.123456789101112131415166 12345678910111213141516以A为坐标原点，平行于l1的直线为x轴，建立如图所示的平面直角坐标系，设B(a，－2)，C(b,3).∴△ABC的面积的最小值为6.