2022-2023学年高一数学:两条直线的交点坐标
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∵直线l 经过原点,
∴ 1 0 ,解得 =1.
∴直线l 的方程为(2 x 2 y 1) 1 (6 x 4 y 1) 0 ,即4 x 3 y 0.
当堂检测
当堂检测
1.直线2x+y+8=0和直线x+y-1=0的交点坐标是(
A.(-9,-10)
B.(-9,10)
课本练习
1. 求下列两条直线的交点坐标,并画出图形:
(1) l1 : 2 x 3 y 12 , l2 : x 2 y 4 ;
(2) l1 : x 2 ,
l1
l2 : 3 x 2 y 12 0.
36
4
2 x 3 y 12
x
,
y
.
,得
解: (1) 解方程组
过某一定点.
证 1:取 m=0 可得 x+y-5=0 ①,取 m=1 可得 y=-4 ②.
联立①②解得 x=9,y=-4.
所以不论 m 为何实数,所给直线都过定点 P(9, -4).
证 2:直线方程可化为(x+2y-1)m+(-x-y+5)=0.
若对任意 m 都成立,
x+2y-1=0,
则有
x+y-5=0,
;
3 3
(3) l1 : ( 2 1) x y 3 , l2 : x ( 2 1) y 2.
(
15 13
, )
8
4
l1与l2重合
l1 // l 2
3.直线l经过原点, 且经过直线2x-2y-1=0与直线6x-4y+1=0
的交点, 求直线l的方程.
3
2 x 2 y 1 0
②特殊值法
取出直线系中的两条特殊直线,它们的交点就是所有直线都过的定点.
③方程法
将已知的直线方程整理成关于参数的方程,由于直线恒过定点,则关于
参数的方程应有无穷多解,进而求出定点.
练一练
过两直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点和
3x+19y=0
原点的直线方程为____________.
l2
l1
y
M
2
1
-2
-1 O
-1
-2
1
2
x
练一练
求经过两直线l1:3x+4y-2=0和l2:2x+y+2=0的交点且过
坐标原点的直线l的方程.
解
方法一
3x+4y-2=0,
由方程组
2x+y+2=0,
即l1与l2的交点坐标为(-2,2).
∵直线过坐标原点,
2
∴其斜率 k=
=-1.
-2
故直线方程为y=-x,即x+y=0.
问题1 已知两条直线l1:x+y-5=0,l2:x-y-3=0,画出
两条直线的图象,分析交点坐标M与直线l1,l2的方程有什么关系?
提示
直线l1,l2的图象如图所示.点M既在直线l1上,
也在直线l2上.满足直线l1的方程x+y-5=0,也满足
直线l2的方程x-y-3=0.
x+y-5=0,
即交点坐标是方程组
再利用其他条件求Fra Baidu bibliotek.
2.判断两直线位置
关系的方法
知识总结
已知直线 l1:A1x+B1y+C1=0(A21+B21≠0),直线 l2:A2x+B2y+C2=0(A22
+B22≠0):
A1x+B1y+C1=0,
方程组
的解
A
x+B
y+C
=0
2
2
2
直线l1与l2的公共点的个数
直线l1与l2的位置关系
x=9,
得
y=-4.
所以不论 m 为何实数,所给直线都过定点 P(9,-4).
4.过定点的直线
问题
典例4
求经过两条直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与
直线3x+y-1=0平行的直线l的方程.
3
x=-
,
2x-3y-3=0,
5
解 1:由方程组
解得
7
x+y+2=0,
3 x 4 y 5 0,
(3) 解方程组
得此方程组有无穷多组解.
6
x
8
y
10
0
,
∴l1与l 2重合.
典例3
(例2改编)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出交点坐标.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
解
2x-y-7=0,
方程组
3x+2y-7=0
解2:设直线l的方程为(2x-3y-3)+λ(x+y+2)=0,
即(2+λ)x+(λ-3)y+2λ-3=0.
∵直线 l 与直线 3x+y-1=0 平行,
∴2+λ-3(λ-3)=0,解得 λ=
∴直线 l
11
的方程为2+ 2
化简得 15x+5y+16=0.
11
.
2
11
x+ 2 -3
解析
5x+4y=2a+1,
由
2x+3y=a,
2a+3
7 >0,
由
a-2
<0,
7
3
所以-2<a<2.
3
a>- ,
2
得
a<2.
2a+3
x= 7 ,
得
a-2
y=
7 ,
3.直线恒过定点
问题
典例4
求证: 不论m为何实数, 直线 (m-1)x+(2m-1)y=m-5都恒
所以直线 l
3
的方程为2-4
即 5x-15y-18=0.
3
.
4
3
x+-4-3
3
y+2×-4
-3=0,
方法总结:
(1)求过两直线交点的直线方程的方法
①方程组法:一般是先解方程组求出两直线的交点坐标,再结
合其他条件求出直线方程.
②直线系法:先设出过两直线交点的直线系方程,再结合条件
C2=0,即点P的坐标就是方程组 A2x+B2y+C2=0
的解.
典例1
求下列两条直线的交点坐标,并画出图形:
l1: 3x+4y─2=0,
l2: 2x+y+2=0.
3 x 4 y 2 0,
解:解方程组
2 x y 2 0,
x 2,
得
y 2.
∴l1与l2的交点是M ( 2, 2).(图形如图示)
y=-
.
5
因为直线l和直线3x+y-1=0平行,所以直线l的斜率k=-3.
所以根据点斜式有
7
y--5
3
=-3x--5
即所求直线 l 的方程为 15x+5y+16=0.
,
典例4
求经过两条直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与
直线3x+y-1=0平行的直线l的方程.
,得 x ,y 2.
解1: 解方程组
2
6 x 4 y 1 0
3
直线2 x 2 y 1 0与6 x 4 y 1 0 的交点坐标为( , 2).
2
y0
x0
直线l 的方程为
,即4 x 3 y 0.
3
2 0
0
2
解2: 由已知可设直线l 的方程为(2 x 2 y 1) (6 x 4 y 1) 0 .
(2)虽然利用方程组解的个数可以判断两直线的位置关系,但是由于运算
量较大,一般较少使用.
典例2
判断下列各对直线的位置关系,如果相交,求出交点坐标.
(1) l1: x-y=0,
l2: 3x+3y-10=0;
(2) l1: 3x-y+4=0, l2: 6x-2y-1=0;
(3) l1: 3x+4y-5=0,l2: 6x+8y-10=0.
解:过两直线交点的直线系方程为 x-3y+4+λ(2x+y+5)=0,
4
代入原点坐标,求得 λ=- ,
5
故所求直线方程为 x-3y+4-
4
(2x+y+5)=0,即 3x+19y=0.
5
【方法总结】
解含有参数的直线恒过定点的问题
(1)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.
C.(9,10)
D.(9,-10)
解析:解方程组
得
2 + + 8 = 0,
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
解
4x+2y+4=0,
方程组
y=-2x+3
无解,
这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
练一练
已知直线5x+4y=2a+1与直线2x+3y=a的交点位于第四象
3
- ,2
2
限,则a的取值范围是__________.
(2)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
A1x+B1y+C1=0,
线必过定点,其定点可由方程组
A2x+B2y+C2=0
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).
7
7
x 2y 4
∴两条直线的交点坐标为(
36 4
, ). 图形如图示.
7 7
x 2
(2) 解方程组
,得 x 2,y 3.
3 x 2 y 12 0
∴两条直线的交点坐标为(2, 3). 图形如图示.
y
4
3
2
1
-2 -1 O
-1
-2
l2 -3
-4
l2
y
6
5
4
3
2
x=-2,
解得
y=2,
方法二 ∵l2不过原点,
∴可设l的方程为3x+4y-2+λ(2x+y+2)=0(λ∈R),
即(3+2λ)x+(4+λ)y+2λ-2=0.
将原点坐标(0,0)代入上式,得λ=1,
∴直线l的方程为5x+5y=0,即x+y=0.
求与已知两直线的交点有关的问题,可有以下两种解法:
(1)先求出两直线交点,将问题转化为过定点的直线,然后再利用其他
条件求解.
(2)运用过两直线交点的直线系方程:若两直线l1:A1x+B1y+C1=0,
l2:A2x+B2y+C2=0有交点,则过l1与l2交点的直线系方程为A1x+B1y
+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为待定常数,不包括直线l2),设出方程后
x=3,
的解为
y=-1.
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
解
2x-6y+4=0,
解方程组
4x-12y+8=0,
①
②
①×2得4x-12y+8=0.
①和②可以化为同一个方程,即①和②表示同一条直线,l1与l2重合.
利用待定系数法求出参数,最后确定直线方程.如过两条已知
直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程为
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0).
(2)含有参数的直线恒过定点问题的解法
①直接法
将已知的直线方程转化为点斜式、斜截式等形式的方程,进而得定点.
11
y+2× -3=0.
2
练一练
求经过两条直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与
直线3x+y-1=0垂直的直线l的方程.
解:设直线l的方程为(2x-3y-3)+λ(x+y+2)=0,
即(2+λ)x+(λ-3)y+2λ-3=0.
因为 l 与直线 3x+y-1=0 垂直,
所以 3(2+λ)+(λ-3)=0,解得 λ=-
的解.
x-y-3=0
知识总结
已知两条直线的方程是l1:A1x+B1y+C1=0, l2:A2x+B2y+C2=0,设这
两条直线的交点为P,则点P既在直线 l1 上,也在直线 l2 上.所以点P的坐
标既满足直线l1的方程A1x+B1y+C1=0,也满足直线l2的方程A2x+B2y+
A1x+B1y+C1=0,
x y 0,
5
5
5 5
解:(1) 解方程组
得x ,y . ∴l1与l2相交,交点是M ( , ).
3
3
3 3
3 x 3 y 10 0,
3 x y 4 0,
(2) 解方程组
得此方程组无解.
6 x 2 y 1 0,
∴l1与l2无公共点,即l1 //l2 .
一组 无数组 _____
无解
一个 _______
无数个 零个
_____
相交
重合
_____
平行
注意点:
(1)判断两直线位置关系的方法,关键是看两直线的方程组成的方程组的
解的情况.
A1x+B1y+C1=0,
有唯一解的等价条件是 A1B2-A2B1≠0,即两条直
A
x+B
y+C
=0
2
2
2
线相交的等价条件是 A1B2-A2B1≠0.
人教A版2019选修第一册
第 2 章直线和圆的方程
2.3.1两条直线的交点坐标
目
录
01求相交直线的交点坐标
02判断两直线位置关系的方法
03直线恒过定点问题
04过定点的直线问题
学习目标
1.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标
2.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
1.求相交直线的
交点坐标
1
-4 - -2 -1 O
-1
3
-2
M
1 2 3 4
5 6 x
l1
M
1 2 3 4
x
2. 判断下列各对直线的位置关系.如果相交,则求出交点.
(1) l1 : 2 x y 7 ,
l2 : 4 x 2 y 1 ;
(2) l1 : 2 x 6 y 4 0 ,
l2 : y
x 2
∴ 1 0 ,解得 =1.
∴直线l 的方程为(2 x 2 y 1) 1 (6 x 4 y 1) 0 ,即4 x 3 y 0.
当堂检测
当堂检测
1.直线2x+y+8=0和直线x+y-1=0的交点坐标是(
A.(-9,-10)
B.(-9,10)
课本练习
1. 求下列两条直线的交点坐标,并画出图形:
(1) l1 : 2 x 3 y 12 , l2 : x 2 y 4 ;
(2) l1 : x 2 ,
l1
l2 : 3 x 2 y 12 0.
36
4
2 x 3 y 12
x
,
y
.
,得
解: (1) 解方程组
过某一定点.
证 1:取 m=0 可得 x+y-5=0 ①,取 m=1 可得 y=-4 ②.
联立①②解得 x=9,y=-4.
所以不论 m 为何实数,所给直线都过定点 P(9, -4).
证 2:直线方程可化为(x+2y-1)m+(-x-y+5)=0.
若对任意 m 都成立,
x+2y-1=0,
则有
x+y-5=0,
;
3 3
(3) l1 : ( 2 1) x y 3 , l2 : x ( 2 1) y 2.
(
15 13
, )
8
4
l1与l2重合
l1 // l 2
3.直线l经过原点, 且经过直线2x-2y-1=0与直线6x-4y+1=0
的交点, 求直线l的方程.
3
2 x 2 y 1 0
②特殊值法
取出直线系中的两条特殊直线,它们的交点就是所有直线都过的定点.
③方程法
将已知的直线方程整理成关于参数的方程,由于直线恒过定点,则关于
参数的方程应有无穷多解,进而求出定点.
练一练
过两直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点和
3x+19y=0
原点的直线方程为____________.
l2
l1
y
M
2
1
-2
-1 O
-1
-2
1
2
x
练一练
求经过两直线l1:3x+4y-2=0和l2:2x+y+2=0的交点且过
坐标原点的直线l的方程.
解
方法一
3x+4y-2=0,
由方程组
2x+y+2=0,
即l1与l2的交点坐标为(-2,2).
∵直线过坐标原点,
2
∴其斜率 k=
=-1.
-2
故直线方程为y=-x,即x+y=0.
问题1 已知两条直线l1:x+y-5=0,l2:x-y-3=0,画出
两条直线的图象,分析交点坐标M与直线l1,l2的方程有什么关系?
提示
直线l1,l2的图象如图所示.点M既在直线l1上,
也在直线l2上.满足直线l1的方程x+y-5=0,也满足
直线l2的方程x-y-3=0.
x+y-5=0,
即交点坐标是方程组
再利用其他条件求Fra Baidu bibliotek.
2.判断两直线位置
关系的方法
知识总结
已知直线 l1:A1x+B1y+C1=0(A21+B21≠0),直线 l2:A2x+B2y+C2=0(A22
+B22≠0):
A1x+B1y+C1=0,
方程组
的解
A
x+B
y+C
=0
2
2
2
直线l1与l2的公共点的个数
直线l1与l2的位置关系
x=9,
得
y=-4.
所以不论 m 为何实数,所给直线都过定点 P(9,-4).
4.过定点的直线
问题
典例4
求经过两条直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与
直线3x+y-1=0平行的直线l的方程.
3
x=-
,
2x-3y-3=0,
5
解 1:由方程组
解得
7
x+y+2=0,
3 x 4 y 5 0,
(3) 解方程组
得此方程组有无穷多组解.
6
x
8
y
10
0
,
∴l1与l 2重合.
典例3
(例2改编)分别判断下列直线是否相交,若相交,求出交点坐标.
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
解
2x-y-7=0,
方程组
3x+2y-7=0
解2:设直线l的方程为(2x-3y-3)+λ(x+y+2)=0,
即(2+λ)x+(λ-3)y+2λ-3=0.
∵直线 l 与直线 3x+y-1=0 平行,
∴2+λ-3(λ-3)=0,解得 λ=
∴直线 l
11
的方程为2+ 2
化简得 15x+5y+16=0.
11
.
2
11
x+ 2 -3
解析
5x+4y=2a+1,
由
2x+3y=a,
2a+3
7 >0,
由
a-2
<0,
7
3
所以-2<a<2.
3
a>- ,
2
得
a<2.
2a+3
x= 7 ,
得
a-2
y=
7 ,
3.直线恒过定点
问题
典例4
求证: 不论m为何实数, 直线 (m-1)x+(2m-1)y=m-5都恒
所以直线 l
3
的方程为2-4
即 5x-15y-18=0.
3
.
4
3
x+-4-3
3
y+2×-4
-3=0,
方法总结:
(1)求过两直线交点的直线方程的方法
①方程组法:一般是先解方程组求出两直线的交点坐标,再结
合其他条件求出直线方程.
②直线系法:先设出过两直线交点的直线系方程,再结合条件
C2=0,即点P的坐标就是方程组 A2x+B2y+C2=0
的解.
典例1
求下列两条直线的交点坐标,并画出图形:
l1: 3x+4y─2=0,
l2: 2x+y+2=0.
3 x 4 y 2 0,
解:解方程组
2 x y 2 0,
x 2,
得
y 2.
∴l1与l2的交点是M ( 2, 2).(图形如图示)
y=-
.
5
因为直线l和直线3x+y-1=0平行,所以直线l的斜率k=-3.
所以根据点斜式有
7
y--5
3
=-3x--5
即所求直线 l 的方程为 15x+5y+16=0.
,
典例4
求经过两条直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与
直线3x+y-1=0平行的直线l的方程.
,得 x ,y 2.
解1: 解方程组
2
6 x 4 y 1 0
3
直线2 x 2 y 1 0与6 x 4 y 1 0 的交点坐标为( , 2).
2
y0
x0
直线l 的方程为
,即4 x 3 y 0.
3
2 0
0
2
解2: 由已知可设直线l 的方程为(2 x 2 y 1) (6 x 4 y 1) 0 .
(2)虽然利用方程组解的个数可以判断两直线的位置关系,但是由于运算
量较大,一般较少使用.
典例2
判断下列各对直线的位置关系,如果相交,求出交点坐标.
(1) l1: x-y=0,
l2: 3x+3y-10=0;
(2) l1: 3x-y+4=0, l2: 6x-2y-1=0;
(3) l1: 3x+4y-5=0,l2: 6x+8y-10=0.
解:过两直线交点的直线系方程为 x-3y+4+λ(2x+y+5)=0,
4
代入原点坐标,求得 λ=- ,
5
故所求直线方程为 x-3y+4-
4
(2x+y+5)=0,即 3x+19y=0.
5
【方法总结】
解含有参数的直线恒过定点的问题
(1)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.
C.(9,10)
D.(9,-10)
解析:解方程组
得
2 + + 8 = 0,
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
解
4x+2y+4=0,
方程组
y=-2x+3
无解,
这表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
练一练
已知直线5x+4y=2a+1与直线2x+3y=a的交点位于第四象
3
- ,2
2
限,则a的取值范围是__________.
(2)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
A1x+B1y+C1=0,
线必过定点,其定点可由方程组
A2x+B2y+C2=0
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).
7
7
x 2y 4
∴两条直线的交点坐标为(
36 4
, ). 图形如图示.
7 7
x 2
(2) 解方程组
,得 x 2,y 3.
3 x 2 y 12 0
∴两条直线的交点坐标为(2, 3). 图形如图示.
y
4
3
2
1
-2 -1 O
-1
-2
l2 -3
-4
l2
y
6
5
4
3
2
x=-2,
解得
y=2,
方法二 ∵l2不过原点,
∴可设l的方程为3x+4y-2+λ(2x+y+2)=0(λ∈R),
即(3+2λ)x+(4+λ)y+2λ-2=0.
将原点坐标(0,0)代入上式,得λ=1,
∴直线l的方程为5x+5y=0,即x+y=0.
求与已知两直线的交点有关的问题,可有以下两种解法:
(1)先求出两直线交点,将问题转化为过定点的直线,然后再利用其他
条件求解.
(2)运用过两直线交点的直线系方程:若两直线l1:A1x+B1y+C1=0,
l2:A2x+B2y+C2=0有交点,则过l1与l2交点的直线系方程为A1x+B1y
+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为待定常数,不包括直线l2),设出方程后
x=3,
的解为
y=-1.
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
解
2x-6y+4=0,
解方程组
4x-12y+8=0,
①
②
①×2得4x-12y+8=0.
①和②可以化为同一个方程,即①和②表示同一条直线,l1与l2重合.
利用待定系数法求出参数,最后确定直线方程.如过两条已知
直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程为
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括直线A2x+B2y+C2=0).
(2)含有参数的直线恒过定点问题的解法
①直接法
将已知的直线方程转化为点斜式、斜截式等形式的方程,进而得定点.
11
y+2× -3=0.
2
练一练
求经过两条直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与
直线3x+y-1=0垂直的直线l的方程.
解:设直线l的方程为(2x-3y-3)+λ(x+y+2)=0,
即(2+λ)x+(λ-3)y+2λ-3=0.
因为 l 与直线 3x+y-1=0 垂直,
所以 3(2+λ)+(λ-3)=0,解得 λ=-
的解.
x-y-3=0
知识总结
已知两条直线的方程是l1:A1x+B1y+C1=0, l2:A2x+B2y+C2=0,设这
两条直线的交点为P,则点P既在直线 l1 上,也在直线 l2 上.所以点P的坐
标既满足直线l1的方程A1x+B1y+C1=0,也满足直线l2的方程A2x+B2y+
A1x+B1y+C1=0,
x y 0,
5
5
5 5
解:(1) 解方程组
得x ,y . ∴l1与l2相交,交点是M ( , ).
3
3
3 3
3 x 3 y 10 0,
3 x y 4 0,
(2) 解方程组
得此方程组无解.
6 x 2 y 1 0,
∴l1与l2无公共点,即l1 //l2 .
一组 无数组 _____
无解
一个 _______
无数个 零个
_____
相交
重合
_____
平行
注意点:
(1)判断两直线位置关系的方法,关键是看两直线的方程组成的方程组的
解的情况.
A1x+B1y+C1=0,
有唯一解的等价条件是 A1B2-A2B1≠0,即两条直
A
x+B
y+C
=0
2
2
2
线相交的等价条件是 A1B2-A2B1≠0.
人教A版2019选修第一册
第 2 章直线和圆的方程
2.3.1两条直线的交点坐标
目
录
01求相交直线的交点坐标
02判断两直线位置关系的方法
03直线恒过定点问题
04过定点的直线问题
学习目标
1.会用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标
2.会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
1.求相交直线的
交点坐标
1
-4 - -2 -1 O
-1
3
-2
M
1 2 3 4
5 6 x
l1
M
1 2 3 4
x
2. 判断下列各对直线的位置关系.如果相交,则求出交点.
(1) l1 : 2 x y 7 ,
l2 : 4 x 2 y 1 ;
(2) l1 : 2 x 6 y 4 0 ,
l2 : y
x 2