两条直线的交点坐标两点间的距离公式

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(1)判断△ ABC的形状; (2)求△ ABC的面积.
[解] (1)法一.∵|AB|= (3+3)2+(-3-1)2= 52=2 13, |AC|= (1+3)2+(7-1)2= 52=2 13, |BC|= (1-3)2+(7+3)2= 104=2 26, ∴|AB|2+|AC|2=|BC|2,且|AB|=|AC|, ∴△ABC 是等腰直角三角形. 法二.∵kAC=1-7-(-13)=32,kAB=3--3(--13)=-23, ∴kAC·kAB=-1,∴AC⊥AB. 又|AC|= (1+3)2+(7-1)2= 52=2 13, |AB|= (3+3)2+(-3-1)2= 52=2 13, ∴|AC|=|AB|,∴△ABC 是等腰直角三角形. (2)S△ ABC=12|AC|·|AB|=12×( 52)2=26, 即△ ABC 的面积为 26.
2.已知点A(-2,-1),B(a,3),且|AB|=5,则a的值为
A.1
B.-5
C.1或-5
D.-1或5
解析:∵|AB|= (a+2)2+(3+1)2=5,
∴a=-5或a=1. 答案:C
() ()
()
3.已知点A(x,5)关于点(1,y)的对称点为(-2,-3),则点P(x,y)到原点的
距离是
()
[对点练清] 1.[变条件]在本例条件中将“与直线 3x+y-1=0 平行”改为“垂直”,其他
不变,又该如何求解?
解:两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点坐标为-35,-75.
又与直线3x+y-1=0垂直,故所求直线的斜率为
1 3
,因此所求直线的方
程为y+75=13x+35,即5x-15y-18=0.
二、应用性——强调学以致用 2.某地 A,B 两村在一直角坐标系下的位置分别为 A(1,2),B(4,0),一条河所在
直线的方程为 l:x+2y-10=0.若在河上建一座供水站 P,使分别到 A,B 两村的管道之和最省,问供水站 P 应建在什么地方? [析题建模] 根据两点间的距离公式以及点的对称性建立方程组求解即可. 解:过A作直线l的对称点A′,连A′B交l于P,如图. 在直线l上任取除点P以外的一点P′, ∵|AP′|+|P′B|=|A′P′|+|P′B|>|A′B|,∴P点即为所求.
知识点一 两条直线的交点坐标 (一)教材梳理填空 1.两直线的交点坐标
几何元素及关系 点A 直线 l
点 A 在直线 l 上
代数表示 A(a,b) l:Ax+By+C=0 __A_a_+__B_b_+__C__=__0_
x=a, 直线 l1 与 l2 的交点是 A 方程组AA12xx+ +BB12yy+ +CC12= =00, 的解是___y_=__b____
2.两直线的位置关系 方程组AA12xx+ +BB12yy+ +CC12= =00, 的解 直线l1与l2的公共点个数 直线l1与l2的位置关系
一组 无数组 无解
一个 __无__数__个__ 零个 _相__交__ 重合 _平__行__
(二)基本知能小试
1.直线x=1和直线y=2的交点坐标是
A.(2,2)
[方法技巧] 解决与交点有关问题的策略
(1)采用常规方法,先通过解方程组求出两直线交点,再根据其他条件求 出斜率,由点斜式写出直线方程.
(2)采用过两直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方 程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为常数),直接设出过两直线交点 的方程,再根据其他条件求待定系数.
2.若三条直线ax+2y+7=0,4x+y=14和2x-3y=14相交于一点,求a的值. 解:解方程组42xx+ -y3=y=141,4, 得xy==-4,2, 所以两条直线的交点坐标为(4,-2). 由题意知点(4,-2)在直线ax+2y+7=0上,将(4,-2)代入,得a×4+ 2×(-2)+7=0,解得a=-34.
ba8·×-a2+436=×b2-=12,5, 解得ab= =43, , ∴A 的坐标为(4,3).
∵反射光线的反向延长线过A(4,3), 反射光线过P(-4,3),两点纵坐标相等, 故反射光线所在直线方程为y=3.
由方程组y8=x+3,6y=25,
解得x=78, y=3.
又反射光线为射线,
故反射光线的方程为y=3x≤78.
题型三 用“坐标法”解决平面几何问题 [学透用活]
坐标法解决平面几何问题时,关键要结合图形的特征,建立平面直角坐 标系.坐标系建立得是否合适,会直接影响问题能否方便解决.建系的原则 主要有两点:
(1)让尽可能多的点落在坐标轴上,这样便于运算; (2)如果条件中有互相垂直的两条直线,要考虑将它们作为坐标轴;如果 图形为中心对称图形,可考虑将中心作为原点;如果有轴对称性,可考虑将 对称轴作为坐标轴.
法二.待定系数法 设所求直线为 l, 因为直线 l 过已知两直线的交点,因此直线 l 的方程为 2x-3y-3+μ(x +y+2)=0(其中 μ 为常数), 即(μ+2)x+(μ-3)y+2μ-3=0. 又直线 l 与直线 3x+y-1=0 平行, 所以-μμ+ -23=-3 且μ+3 2≠2μ--13,解得 μ=121. 将 μ=121代入上式,并整理,得 15x+5y+16=0,即为所求.
三、创新性——强调创新意识和创新思维
3.试求直线l1:x+y-1=0关于直线l2:3x-y-3=0对称的直线l的方程.
解:法一.动点转移法
在 l1 上任取一点 P(x′,y′)(P ∉ l2), 设点 P 关于 l2 的对称点为 Q(x,y),
则x3y′′×- -x′yx+2=x--13y′+2 y-3=0,
x′=-4x+53y+9, ⇒ y′=3x+54y-3.
又点 P 在 l1 上运动,所以 x′+y′-1=0, 所以-4x+53y+9+3x+54y-3-1=0,即 x-7y-1=0,
所以直线 l 的方程是 x-7y-1=0.
法二.取特殊点法
解方程组x3+ x-y-y-1= 3=0, 0, 得xy==01,,
故直线 l1,l2 的交点为 A(1,0).在 l1 上取点 P(2,-1), 设点 P 关于 l2 的对称点为 Q(x′,y′),
则3xy′×′+-x′12+2=2--13y′+2- -3=0,
x′=-25, ⇒ y′=-15.
[课堂思维激活] 一、综合性——强调融会贯通 1.一束光线从原点 O(0,0)出发,经过直线 l:8x+6y=25 反射后通过点 P(-
4,3),求反射光线的方程. 解:如图,设原点关于 l 的对称点 A 的坐标为(a,b),由直 线 OA 与 l 垂 直 , 以 及 线 段 AO 的 中 点 在 l 上 得
[方法技巧] 利用坐标法解决平面几何问题的4步骤
(1)建立坐标系,尽可能将有关元素放在坐标轴上; (2)用坐标表示有关的量; (3)将几何关系转化为坐标运算; (4)把代数运算的结果“翻译”成几何结论.
[对点练清] 用坐标法证明:四边形 ABCD 是长方形,对任一点 M,等式|AM|2+|CM|2=|BM|2 +|DM|2 成立. 证明:取长方形ABCD的两条边AB,AD所在的直线分别为 x,y轴,建立平面直角坐标系,如图所示. 设长方形ABCD的四个顶点为A(0,0),B(a,0),C(a,b), D(0,b),在平面上任取一点M(m,n), 则|AM|2+|CM|2=m2+n2+(m-a)2+(n-b)2, |BM|2+|DM|2=(m-a)2+n2+m2+(n-b)2, 所以|AM|2+|CM|2=|BM|2+|DM|2.
[典例1] 求过两直线2x-3y-3=0和x+y+2=0的交点且与直线3x+y -1=0平行的直线方程.
[解] 法一.直接法
解方程组2xx+-y+3y-2=3=0,0, 得yx==--7535,,
所以两直线的交点坐标为-35,-75. 又因为所求直线与直线 3x+y-1=0 平行, 所以所求直线的斜率为-3, 则 y--75=-3x--35, 故所求直线方程为 15x+5y+16=0.
2.3 直线的交点坐标与距离公式 1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标. 2.探索并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 行线间的距离. 3.在求两直线交点坐标的过程中,提升数学运算素养. 4.在推导距离公式及其应用过程中,发展逻辑推理、数学运算素养.
2.3.1 & 2.3.2 两条直线的交点坐标 两点间的距离公式
|P1P2|= (x2-x1)2+(y2-y1)2 . 2.特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)间的距离|OP|=
x2+y2 .
(二)基本知能小试
1.判断正误
(1) (x-1)2+y2表示的是平面内点P(x,y)到点(1,0)的距离.
(2)平面内两点间的距离公式与坐标顺序有关.
答案:(1)√ (2)×
[典例3] 在△ ABC中,AD是BC边上的中线. 求证:|AB|2+|AC|2=2(|AD|2+|DC|2). [证明] 以边BC所在直线为x轴,以D为原点,建立平面 直角坐标系,如图所示, 设A(b,c),C(a,0),则B(-a,0). ∵|AB|2=(a+b)2+c2, |AC|2=(a-b)2+c2,|AD|2=b2+c2,|DC|2=a2, ∴|AB|2+|AC|2=2(a2+b2+c2), |AD|2+|DC|2=a2+b2+c2, ∴|AB|2+|AC|2=2(|AD|2+|DC|2).
设A′(a,b),则aba+--2 121+·-2·12b+=2 2--11,0=0,
即ba=+22ab,=15, 解得a=3,b=6,即A′(3,6). 直线A′B的方程为6y--00=x3--44,即6x+y-24=0. 由6xx++2yy--2140==00,, 解得x=3118,y=3116. 即P3118,3116, 故供水站P应建在点3118,3116处,才能使管道之和最省.
B.(1,1)
C.(1,2)
D.(2,1)
答案:C
2.在下列直线中,与直线x+3y-4=0相交的直线为
A.x+3y=0
B.y=-13x-12
C.x2+3y=1
D.y=-13x+4
答案:C
() ()
知识点二 两点间的距离公式 (一)教材梳理填空 1.平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式
题型二 两点间距离公式及应用 [学透用活]
两点间的距离公式与两点的先后顺序无关,也就是说公式既可以写成 |P1P2|= (x2-x1)2+(y2-y1)2 ,也可以写成|P1P2|= (x1-x2)2+(y1-y2)2 .利用 此公式可以将有关的几何问题转化为代数问题进行研究.
[典例2] 如图,已知△ ABC的三顶点A(-3,1), B(3,-3),C(1,7).
A.2
B.4
C.5
D. 17
解析:根据中点坐标公式得到
x-2 2
=1且
5-3 2
=y,解得x=4,y=1,所
以点P的坐标为(4,1),则点P(x,y)到原点的距离d= (4-0)2+(1-0)2 =
17. 答案:D
题型一 两条直线的交点坐标 [学透用活]
已知两条直线方程,求直线的交点坐标,实际上就是解二元一次方程组 的问题;已知交点坐标求直线方程中参数的值时的方法
(1)对于任意两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2),则|P1P2|= (x2-x1)2+(y2-y1)2. (2)对于两点的横坐标或纵坐标相等的情况,可直接利用距离公式的特殊 情况求解.
[对点练清] 试在直线x-y+4=0上求一点P,使它到点M(-2,-4),N(4,6)的距离相等. 解:由直线x-y+4=0,得y=x+4,因为点P在该直线上,所以可设P点的 坐标为(a,a+4). 由已知|PM|=|PN|, 所以 [a-(-2)]2+[a+4-(-4)]2 = (a-4)2+(a+4-6)2, 即 (a+2)2+(a+8)2= (a-4)2+(a-2)2. 所以(a+2)2+(a+8)2=(a-4)2+(a-2)2. 解得a=-32,从而a+4=-32+4=52. 所以P-32,52.
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