第2课时学案两直线的位置关系

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初中两直线位置关系教案

初中两直线位置关系教案

初中两直线位置关系教案一、教学目标1. 初步理解垂直与平行是同一平面内两直线的特殊位置关系,初步认识垂线和平行线。

2. 在演示——操作——验证——解释应用的过程中,发展学生的空间观念,渗透猜想、与验证的数学思想方法。

3. 正确理解相交、互相平行、互相垂直等概念,发展学生的空间想象力。

二、教学重点、难点1. 教学重点:理解相交、互相平行、互相垂直的概念,掌握判断两条直线位置关系的方法。

2. 教学难点:正确理解相交、互相平行、互相垂直的内涵,发展空间想象力。

三、教学过程1. 导入:利用生活中熟悉的现象引入新课,如街道上的电线杆、黑板上的直线等,让学生观察并思考这些直线之间的位置关系。

2. 新课讲解:(1)讲解相交的概念:在同一平面内,两条直线如果有一个交点,那么它们就是相交的。

(2)讲解互相平行的概念:在同一平面内,两条直线如果没有交点,那么它们就是互相平行的。

(3)讲解互相垂直的概念:在同一平面内,如果两条直线的夹角是90度,那么它们就是互相垂直的。

3. 实例演示:利用教具进行实例演示,让学生更直观地理解相交、互相平行、互相垂直的概念。

4. 学生操作:让学生自己动手,画出不同位置关系的直线,并判断它们的位置关系。

5. 课堂练习:出示一些练习题,让学生判断直线之间的位置关系,巩固所学知识。

6. 总结:对本节课所学内容进行总结,强调相交、互相平行、互相垂直的概念及判断方法。

四、课后作业:布置一些有关直线位置关系的练习题,让学生巩固所学知识。

五、教学反思:本节课通过实例演示、学生操作、课堂练习等方式,让学生掌握了相交、互相平行、互相垂直的概念及判断方法。

但在教学过程中,要注意引导学生正确理解这些概念,避免产生混淆。

同时,还需加强学生的空间想象力,为后续学习打下基础。

(全国版)高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 第2讲 两直线的位置关系学案-人教版高三全册数学学

(全国版)高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 第2讲 两直线的位置关系学案-人教版高三全册数学学

第2讲 两直线的位置关系板块一 知识梳理·自主学习[必备知识]考点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①对于两条不重合的直线l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,若其斜率分别为k 1、k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2,b 1≠b 2.②当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2. (2)两条直线垂直①如果两条直线l 1,l 2的斜率存在,设为k 1、k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1k 2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条的斜率为0时,l 1⊥l 2. 2.两条直线的交点直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1与l 2的交点坐标就是方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解.考点2 三种距离公式1.两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)之间的距离 |P 1P 2|=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2. 2.点P 0(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.3.两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=0(其中C 1≠C 2)间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B2.[必会结论]1.与直线Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)垂直和平行的直线方程可设为: (1)垂直:Bx -Ay +m =0;(2)平行:Ax +By +n =0. 2.与对称问题相关的两个结论:(1)点P (x 0,y 0)关于A (a ,b )的对称点为P ′(2a -x 0,2b -y 0). (2)设点P (x 0,y 0)关于直线y =kx +b 的对称点为P ′(x ′,y ′),则有⎩⎪⎨⎪⎧y ′-y 0x ′-x 0·k =-1,y ′+y2=k ·x ′+x 02+b ,可求出x ′,y ′.[考点自测]1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若两直线的方程组成的方程组有解,则两直线相交.( ) (2)点P (x 0,y 0)到直线y =kx +b 的距离为|kx 0+b |1+k2.( ) (3)直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离.( )(4)两平行线间的距离是一条直线上任一点到另一条直线的距离,也可以看作是两条直线上各取一点的最短距离.( )(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.( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√2.[课本改编]过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( ) A.x -2y -1=0 B .x -2y +1=0 C.2x +y -2=0 D .x +2y -1=0答案 A解析 设直线方程为x -2y +c =0,又经过点(1,0),故c =-1,所求方程为x -2y -1=0.3.[2018·重庆模拟]若直线ax +2y +1=0与直线x +y -2=0互相垂直,那么a 的值等于( )A.1 B .-13 C .-23D .-2答案 D解析 由a ·1+2·1=0得a =-2,故选D.4.[课本改编]已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于( ) A. 2 B .2- 2 C.2-1 D.2+1答案 C解析 由题意知|a -2+3|2=1,∴|a +1|=2,又a >0,∴a =2-1.5.[课本改编]平行线3x +4y -9=0和6x +8y +2=0的距离是( ) A.85 B .2 C.115 D.75 答案 B解析 依题意得,所求的距离等于|-18-2|62+82=2. 6.[2018·南宁模拟]直线x -2y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是( ) A.x +2y -1=0 B .2x +y -1=0 C.2x +y -3=0 D .x +2y -3=0 答案 D解析 设所求直线上任一点(x ,y ),则它关于直线x =1的对称点(2-x ,y )在直线x -2y +1=0上,即2-x -2y +1=0,化简得x +2y -3=0.板块二 典例探究·考向突破 考向平行与垂直问题例1 (1)直线2x +y +m =0和x +2y +n =0的位置关系是( ) A.平行 B .垂直 C.相交但不垂直 D .不能确定答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +m =0,x +2y +n =0,可得3x +2m -n =0,由于3x +2m -n =0有唯一解,故方程组有唯一解,故两直线相交,两直线的斜率分别为-2,-12,斜率之积不等于-1,故不垂直.(2)[2018·金华十校模拟]“直线ax -y =0与直线x -ay =1平行”是“a =1”成立的( )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答案 B解析 由直线ax -y =0与x -ay =1平行,得a 2=1,即a =±1,所以“直线ax -y =0与x -ay =1平行”是“a =1”的必要不充分条件.触类旁通两直线位置关系问题的解题策略(1)充分掌握两直线平行与垂直的条件是解决此类试题的关键,对于斜率都存在且不重合的两条直线l 1和l 2,l 1∥l 2⇔k 1=k 2,l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.若有一条直线的斜率不存在,那么另一条直线的斜率是否存在一定要特别注意.(2)设l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.【变式训练1】 (1)“m =3”是“直线l 1:2(m +1)x +(m -3)y +7-5m =0与直线l 2:(m -3)x +2y -5=0垂直”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件 答案 A解析 由l 1⊥l 2,得2(m +1)(m -3)+2(m -3)=0, ∴m =3或m =-2,∴m =3是l 1⊥l 2的充分不必要条件.(2)[2018·宁夏模拟]若直线l 1:x +2my -1=0与l 2:(3m -1)x -my -1=0平行,则实数m 的值为________.答案 0或16解析 因为直线l 1:x +2my -1=0与l 2:(3m -1)x -my -1=0平行,则斜率相等或者斜率不存在,-12m =3m -1m 或者m =0,∴m =16或0.考向距离公式的应用例2 [2018·潍坊模拟]已知点P (2,-1). (1)求过点P 且与原点的距离为2的直线l 的方程;(2)求过点P 且与原点的距离最大的直线l 的方程,最大距离是多少?(3)是否存在过点P 且与原点的距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.解 (1)过点P 的直线l 与原点的距离为2,而点P 的坐标为(2,-1),显然,过P (2,-1)且垂直于x 轴的直线满足条件,此时l 的斜率不存在,其方程为x =2.若斜率存在,设l 的方程为y +1=k (x -2), 即kx -y -2k -1=0.由已知得|-2k -1|k 2+1=2,解得k =34,此时l 的方程为3x -4y -10=0.综上,可得直线l 的方程为x =2或3x -4y -10=0.(2)作图可得过点P 与原点O 的距离最大的直线是过点P 且与PO 垂直的直线,如图.由l ⊥OP ,得k l k OP =-1,所以k l =-1k OP=2.由直线方程的点斜式得y +1=2(x -2),即2x -y -5=0.所以直线2x -y -5=0是过点P 且与原点O 的距离最大的直线,最大距离为|-5|5= 5.(3)由(2)可知,过点P 不存在到原点的距离超过5的直线,因此不存在过点P 且到原点的距离为6的直线.触类旁通与距离有关问题的常见类型及解题策略(1)求距离.利用距离公式求解法将两条平行线间的距离转化为点到直线的距离. (2)已知距离求参数值.列方程求出参数.(3)求距离的最值.可利用距离公式得出距离关于某个点的函数,利用函数知识求最值. 【变式训练2】 (1)若直线l 1:x -2y +m =0(m >0)与直线l 2:x +ny -3=0之间的距离是5,则m +n =( )A.0 B .1 C .-1 D .2 答案 A解析 ∵直线l 1:x -2y +m =0(m >0)与直线l 2:x +ny -3=0之间的距离为5,∴⎩⎪⎨⎪⎧n =-2,|m +3|5=5,∴n =-2,m =2(负值舍去),∴m +n =0.(2)已知点A (-3,-4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为________.答案 -13或-79解析 由题意及点到直线的距离公式得|-3a -4+1|a 2+1=|6a +3+1|a 2+1,解得a =-13或-79. 考向对称问题命题角度1 点关于点的对称 例3 过点P (0,1)作直线l 使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,求直线l 的方程.解 设l 1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l 2上,代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上, 所以由两点式得直线l 的方程为x +4y -4=0.命题角度2 点关于线的对称例4 若将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m ,n )重合,则m +n =________.答案345解析 由题可知纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y =2x -3,它也是点(7,3)与点(m ,n )连线的中垂线,于是⎩⎪⎨⎪⎧3+n 2=2×7+m2-3,n -3m -7=-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =35,n =315,故m +n =345.命题角度3 直线关于直线的对称例5 直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是( ) A.x -2y +3=0 B .x -2y -3=0 C.x +2y +1=0 D .x +2y -1=0答案 A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 ′(x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧x +x 02-y +y 02+2=0,x -x 0=-(y -y 0),得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=y -2,y 0=x +2,由点P ′(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上, 则2(y -2)-(x +2)+3=0,即x -2y +3=0. 命题角度4 对称问题的应用例6 已知直线l :x -2y +8=0和两点A (2,0),B (-2,-4). (1)在直线l 上求一点P ,使|PA |+|PB |最小; (2)在直线l 上求一点P ,使||PB |-|PA ||最大.解 (1)设A 关于直线l 的对称点为A ′(m ,n ),则⎩⎪⎨⎪⎧n -0m -2=-2,m +22-2·n +02+8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =8,故A ′(-2,8).P 为直线l 上的一点,则|PA |+|PB |=|PA ′|+|PB |≥|A ′B |,当且仅当B ,P ,A ′三点共线时,|PA |+|PB |取得最小值,为|A ′B |,点P 即是直线A ′B 与直线l 的交点,解⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,x -2y +8=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3,故所求的点P 的坐标为(-2,3).(2)A ,B 两点在直线l 的同侧,P 是直线l 上的一点,则||PB |-|PA ||≤|AB |,当且仅当A ,B ,P 三点共线时,||PB |-|PA ||取得最大值,为|AB |,点P 即是直线AB 与直线l 的交点,又直线AB 的方程为y =x -2,解⎩⎪⎨⎪⎧y =x -2,x -2y +8=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =12,y =10,故所求的点P 的坐标为(12,10).触类旁通解决对称问题的方法 (1)中心对称①点P (x ,y )关于O (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)的对称点为A ′(m ,n ),则有⎩⎪⎨⎪⎧n -b m -a ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-A B =-1,A ·a +m 2+B ·b +n 2+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.核心规律1.两直线的位置关系要考虑平行、垂直和重合.2.对称问题一般是将线与线的对称转化为点与点的对称.3.光线的反射问题具有入射角等于反射角的特点,这样就有两种对称关系,一是入射光线与反射光线关于过反射点且与反射轴垂直的直线(法线)对称,二是入射光线与反射光线所在直线关于反射轴对称.满分策略1.在判断两条直线的位置关系时,首先应分析直线的斜率是否存在.若直线无斜率,要单独考虑.2.使用点到直线的距离公式前必须将直线方程化为一般式,同时此公式对直线与坐标轴垂直或平行的情况也适用;使用两平行线间的距离公式时,一定要注意先把两直线方程中的x ,y 的系数化成相等.板块三 启智培优·破译高考题型技法系列 13——物理光学中对称思想的应用[2018·湖南模拟]在等腰直角三角形ABC 中,AB =AC =4,点P 为边AB 上异于A ,B 的一点,光线从点P 出发,经BC ,CA 反射后又回到点P .若光线QR 经过△ABC 的重心,则AP 等于( )A.2 B .1 C.83 D.43解题视点 依入射光线与反射光线的对称性知,点P 关于直线BC 的对称点P 2在直线RQ上,点P 关于直线AC 的对称点P 1也在直线RQ 上,所以点P 1,D ,P 2三点共线(D 为△ABC 的重心),利用kP 1D =kP 2D 即可破解.解析 以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴建立直角坐标系如图所示.则A (0,0),B (4,0),C (0,4).设△ABC 的重心为D ,则D 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,43. 设P 点坐标为(m,0),则P 点关于y 轴的对称点P 1为(-m,0),因为直线BC 方程为x +y -4=0,所以P 点关于BC 的对称点P 2为(4,4-m ),根据光线反射原理,P 1,P 2均在QR 所在直线上,∴kP 1D =kP 2D ,即4343+m =43-4+m 43-4,解得m =43或m =0.当m =0时,P 点与A 点重合,故舍去.∴m =43.答案 D答题启示 许多问题都隐含着对称性,要注意深刻挖掘,充分利用对称变换来解决,如角平分线、线段中垂线、光线反射等,恰当地利用平面几何的知识对解题能起到事半功倍的效果.跟踪训练光线从A (-4,-2)点射出,射到直线y =x 上的B 点后被直线y =x 反射到y 轴上的C 点,又被y 轴反射,这时反射光线恰好过点D (-1,6),求BC 所在的直线方程.解 作出草图,如图所示,设A 关于直线y =x 的对称点为A ′,D 关于y 轴的对称点为D ′,则易得A ′(-2,-4),D ′(1,6).由入射角等于反射角可得A ′D ′所在直线经过点B 与C .故BC 所在的直线方程为y +46+4=x +21+2.即10x -3y +8=0.板块四 模拟演练·提能增分[A 级 基础达标]1.[2018·四川模拟]设a ∈R ,则“a =1”是“直线l 1:ax +2y -1=0与直线l 2:x +(a +1)y +4=0平行”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件 答案 A解析 若两直线平行,则a (a +1)=2,即a 2+a -2=0,∴a =1或-2,故a =1是两直线平行的充分不必要条件.2.若直线mx +4y -2=0与直线2x -5y +n =0垂直,垂足为(1,p ),则实数n 的值为( )A.-12 B .-2 C .0 D .10 答案 A解析 由2m -20=0得m =10.由垂足(1,p )在直线mx +4y -2=0上,得10+4p -2=0,∴p =-2.又垂足(1,-2)在直线2x -5y +n =0上,则解得n =-12.3.[2018·启东模拟]不论m 为何值时,直线(m -1)x +(2m -1)y =m -5恒过定点( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-12 B .(-2,0) C.(2,3) D .(9,-4)答案 D解析 由(m -1)x +(2m -1)y =m -5,得(x +2y -1)m -(x +y -5)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -1=0,x +y -5=0,得定点坐标为(9,-4),故选D.4.P 点在直线3x +y -5=0上,且点P 到直线x -y -1=0的距离为2,则P 点坐标为( )A.(1,2)B .(2,1)C.(1,2)或(2,-1) D .(2,1)或(-1,2)答案 C解析 设P (x,5-3x ),则d =|x -5+3x -1|12+(-1)2=2,化简得|4x -6|=2,即4x -6=±2,解得x =1或x =2,故点P 的坐标为(1,2)或(2,-1).5.[2018·绵阳模拟]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( )A.95B.185C.2910D.295 答案 C解析 因为36=48≠-125,所以两直线平行,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. 6.[2018·合肥模拟]已知直线l :x -y -1=0,l 1:2x -y -2=0.若直线l 2与l 1关于l 对称,则l 2的方程是( )A.x -2y +1=0 B .x -2y -1=0 C.x +y -1=0 D .x +2y -1=0答案 B解析 因为l 1与l 2关于l 对称,所以l 1上任一点关于l 的对称点都在l 2上,故l 与l 1的交点(1,0)在l 2上.又易知(0,-2)为l 1上一点,设它关于l 的对称点为(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +02-y -22-1=0,y +2x ×1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-1,即(1,0),(-1,-1)为l 2上两点,可得l 2的方程为x -2y -1=0.7.若动点A ,B 分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则AB 的中点M 到原点的距离的最小值为( )A.3 2 B .2 2 C .3 3 D .4 2 答案 A解析 ∵l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0是平行直线,∴可判断AB 所在直线过原点且与直线l 1,l 2垂直时,中点M 到原点的距离最小.∵直线l 1:x +y -7=0,l 2:x +y -5=0,∴两直线的距离为|7-5|12+12=2,又原点到直线l 2的距离为522,∴AB 的中点M 到原点的距离的最小值为522+22=3 2.故选A.8.设点A (-1,0),B (1,0),直线2x +y -b =0与线段AB 相交,则b 的取值范围是________.答案 [-2,2]解析 b 为直线y =-2x +b 在y 轴上的截距,如图,当直线y =-2x +b 过点A (-1,0)和点B (1,0)时,b 分别取得最小值和最大值. ∴b 的取值范围是[-2,2].9.已知直线l 1:ax -y +2a =0,l 2:(2a -1)x +ay +a =0互相垂直,则实数a 的值是________.答案 0或1解析 因为直线l 1:ax -y +2a =0,l 2:(2a -1)x +ay +a =0互相垂直,故有a (2a -1)+a (-1)=0,可知a 的值为0或1.10.[2018·银川模拟]点P (2,1)到直线l :mx -y -3=0(m ∈R )的最大距离是________. 答案 2 5解析 直线l 经过定点Q (0,-3),如图所示.由图知,当PQ ⊥l 时,点P (2,1)到直线l 的距离取得最大值|PQ |= (2-0)2+(1+3)2=25,所以点P (2,1)到直线l 的最大距离为2 5.[B 级 知能提升]1.[2018·东城期末]如果平面直角坐标系内的两点A (a -1,a +1),B (a ,a )关于直线l 对称,那么直线l 的方程为( )A.x -y +1=0 B .x +y +1=0 C.x -y -1=0 D .x +y -1=0答案 A解析 因为直线AB 的斜率为a +1-aa -1-a=-1,所以直线l 的斜率为1,设直线l 的方程为y =x +b ,由题意知直线l 过点⎝⎛⎭⎪⎫2a -12,2a +12,所以2a +12=2a -12+b ,解得b =1,所以直线l 的方程为y =x +1,即x -y +1=0.故选A.2.[2018·宜春统考]已知直线l 过点P (3,4)且与点A (-2,2),B (4,-2)等距离,则直线l 的方程为( )A.2x +3y -18=0B.2x -y -2=0C.3x -2y +18=0或x +2y +2=0D.2x +3y -18=0或2x -y -2=0 答案 D解析 依题意,设直线l :y -4=k (x -3), 即kx -y +4-3k =0, 则有|-5k +2|k 2+1=|k +6|k 2+1,因此-5k +2=k +6或-5k +2=-(k +6),解得k =-23或k =2,故直线l 的方程为2x +3y -18=0或2x -y -2=0.3.[2018·淮安调研]已知入射光线经过点M (-3,4),被直线l :x -y +3=0反射,反射光线经过点N (2,6),则反射光线所在直线的方程为________________.答案 6x -y -6=0解析 设点M (-3,4)关于直线l :x -y +3=0的对称点为M ′(a ,b ),则反射光线所在直线过点M ′,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -4a -(-3)·1=-1,-3+a 2-b +42+3=0,解得a =1,b =0.又反射光线经过点N (2,6),所以所求直线的方程为y -06-0=x -12-1,即6x -y -6=0.4.已知两条直线l 1:ax -by +4=0和l 2:(a -1)x +y +b =0,求满足下列条件的a ,b 的值:(1)l 1⊥l 2,且l 1过点(-3,-1);(2)l 1∥l 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等. 解 (1)由已知可得l 2的斜率存在,且k 2=1-a . 若k 2=0,则1-a =0,a =1.∵l 1⊥l 2,∴直线l 1的斜率k 1必不存在,即b =0. 又∵l 1过点(-3,-1), ∴-3a +4=0,即a =43(矛盾),∴此种情况不存在,∴k 2≠0,即k 1,k 2都存在.∵k 2=1-a ,k 1=a b,l 1⊥l 2, ∴k 1k 2=-1,即a b(1-a )=-1.①又∵l 1过点(-3,-1),∴-3a +b +4=0.② 由①②联立,解得a =2,b =2.(2)∵l 2的斜率存在且l 1∥l 2,∴直线l 1的斜率存在,k 1=k 2,即ab=1-a .③又∵坐标原点到这两条直线的距离相等,且l 1∥l 2, ∴l 1,l 2在y 轴上的截距互为相反数,即4b=b ,④联立③④,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =2.∴a =2,b =-2或a =23,b =2.5.[2018·合肥模拟]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 的对称直线m ′的方程; (3)直线l 关于点A (-1,-2)对称的直线l ′的方程. 解 (1)设A ′(x ,y ),由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧ y +2x +1×23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3313,y =413.∴A ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-3313,413.(2)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M ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧2×a +22-3×b +02+1=0,b -0a -2×23=-1,得M ′⎝⎛⎭⎪⎫613,3013.设直线m 与直线l 的交点为N ,则由⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y +1=0,3x -2y -6=0,得N (4,3).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)解法一:在l :2x -3y +1=0上任取两点,如M (1,1),N (4,3),则M ,N 关于点A (-1,-2)的对称点M ′,N ′均在直线l ′上, 易得M ′(-3,-5),N ′(-6,-7), 再由两点式可得l ′的方程为2x -3y -9=0. 解法二:∵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,得|-2+6+C |22+32=|-2+6+1|22+32,解得C =-9, ∴l ′的方程为2x -3y -9=0.解法三:设P (x ,y )为l ′上任意一点, 则P (x ,y )关于点A (-1,-2)的对称点为P ′(-2-x ,-4-y ).∵点P ′在直线l 上,∴2(-2-x )-3(-4-y )+1=0, 即2x -3y -9=0.。

高中数学人教版必修二(浙江专版)学案直线的交点坐标与距离公式含答案

高中数学人教版必修二(浙江专版)学案直线的交点坐标与距离公式含答案

∴所求直线方程为 2x+3y+8=0.
题点四:线关于线对称
4.求直线 m:3x-2y-6=0 关于直线 l:2x-3y+1=0 的对称直线 m′的方程.
解: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
Error!
4 两点间距离公式
[典例] (1)已知点 A(-3,4),B(2, 3),在 x 轴上找一点 P,使|PA|=|PB|,并求|PA|
的值;
(2)已知 M(x,-4)与点 N(2,3)间的距离为 7 2,求 x 的值.
[解] (1)设点 P 的坐标为(x,0),则有
|PA|= x+32+0-42= x2+6x+25,
A.(-2,1)
B.(-2,5)
C.(2,-5)
D.(4,-3)
解析:选 B 设对称点坐标为(a,b),
Error!解得Error!即 Q(-2,5).
题点三:线关于点对称
3.与直线 2x+3y-6=0 关于点(1,-1)对称的直线方程是( )
-5-
A.3x-2y+2=0
B.2x+3y+7=0
即 x2-4x-45=0,
解得 x1=9 或 x2=-5.
故所求 x 的值为 9 或-5.
若已知两点的坐标 P1(x1,y1),P2(x2,y2),求两点间的距离,可直接应用两点间的距离 公式|P1P2|= x2-x12+y2-y12.若已知两点间的距离,求点的坐标,可设未知数,逆
-3-
用两点间的距离公式列出方程,从而解决问题.
[小试身手] 1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)过 P1(0,a),P2(0,b)的两点间的距离为 a-b( ) (2)不论 m 取何值,x-y+1=0 与 x-2my+3=0 必相交( ) 答案:(1)× (2)× 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:选 C ∵|AB|= a+22+3+12=5, ∴a=-5 或 a=1. 3.两直线 2x+3y-k=0 和 x-ky+12=0 的交点在 y 轴上,那么 k 的值为________.

潍坊一中学案两直线的位置关系及点到直线的距离

潍坊一中学案两直线的位置关系及点到直线的距离

导引式学案:两直线的位置关系及点到直线的距离命题人:祝甜 复核人:张德聚学习目标:1、会用两直线相交平行重合的条件判断直线相交平行或重合2、会求两直线的交点3、熟练掌握两条直线垂直的条件,能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系4、探索并掌握点到直线的距离公式,会求两条平行直线的距离学习重点:1、两直线平行、垂直的条件2、点到直线的距离公式学习难点:推导平行、垂直条件、点到直线的距离公式的思路。

学法指导:熟记基础知识、公式,自主高效学习。

课前自主预习阅读课本P81-89,完成下列问题:1、 两直线相交、平行、重合的条件是什么?2、 两直线垂直的条件是什么?3、 点到直线的距离公式是什么?课堂思维展示一、问题探究:探究一、两直线相交、平行、重合位置关系。

1 已知直线1l :y=kx+1b ,22:b kx y l +=,则:(1)1l 与2l 相交⇔ (2)1l //2l ⇔ (3)1l 与2l 重合 ⇔2 已知直线0:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l ,则:(1)1l 与2l 相交⇔ (2)1l 与2l 平行⇔ (3)1l 与2l 重合⇔跟踪练习:1、直线)(0:,0:21C D D By Ax l C By Ax l ≠=++=++与的位置关系是___2、直线1l :3x-4y+8=0与2l :5x+3y-15=0的交点坐标为_______________ 探究二、1.(4)结论:1. 已知直线1l 0111=++C y B x A :和2l 0222=++C y B x A ;则1l ⊥2l 的条件是2.已知直线1l :y=11b x k +和2l ;y=22b x k +,则1l ⊥2l 的条件是探究三、点到直线的距离公式推导(难点)(1)在平面直角坐标系中,已知点),(11y x P ,直线0:=++C By Ax l 则过P 点与l 垂直的直线方程为:_____________(2)点P 到直线l 的距离公式:_____________________(3)点P 到直线l 的距离公式的推导: 请同学们自行推导:试试看!注:1、点P 与直线的位置关系:2、直线方程的形式:必须是一般式! 2、两平行直线的距离(1)两平行直线0:,0:2211=++=++C By Ax l C By Ax l 的距离公式:0:0:)1(22'211'1=+=+y B x A l y B x A l 导两条直线垂直条件的推0 C y B x A :)2(1111=++l0 C y B x A :2222=++l 平行或重合呢?中有一条直线与坐标轴,若21)3(l l2l__________________ (2)推导过程:注:两平行直线的距离公式的使用条件:二、典型例题题型一 两直线位置关系的判定及交点求法例1 判断下列各组中两直线的位置关系,如果相交,求出交点坐标。

高中数学 7.2.2 两条直线的位置关系学案 湘教版必修3(2021年整理)

高中数学 7.2.2 两条直线的位置关系学案 湘教版必修3(2021年整理)

7。

2。

2 两条直线的位置关系1.要求两条直线的公共点,只要求它们的方程的公共解.2.直线位置关系的判断:(1)可以通过解方程组来判断两条直线相交、平行还是重合.方程组有唯一解,则两条直线相交;无解,则两条直线平行;有多于一个的解,则两条直线重合.(2)另一种方法是由两条直线的方向来判断它们的位置关系,不但能判断它们是否相交、平行、重合,还能够判断它们是否垂直.(3)直接通过系数的关系判断.设直线分别是:l 1:A 13错误!一、直线位置关系的判定【例1】判断下列各组直线的位置关系.(1)l 1:2x +y +1=0,l 2:x -3y -5=0;(2)l 1:x -y -2=0,l 2:2x -2y +3=0;(3)l 1:3x -4y -1=0,l 2:6x -8y -2=0;(4)l 1:y =x ,l 2:2x +2y -7=0。

解:(1)易知A 1=2,B 1=1,C 1=1,A 2=1,B 2=-3,C 2=-5。

∵错误!=2,错误!=-错误!,∴错误!≠错误!。

∴两直线相交.(2)易知A 1=1,B 1=-1,C 1=-2,A 2=2,B 2=-2,C 2=3。

∵错误!=错误!=错误!,且错误!=错误!≠错误!=-错误!,∴两直线平行.(3)易知A 1=3,B 1=-4,C 1=-1,A 2=6,B 2=-8,C 2=-2.∵错误!=错误!=错误!,错误!=错误!=错误!,∴两直线重合.(4)A1=1,B1=-1,A2=2,B2=2.A 1A2+B1B2=1×2+(-1)×2=0,∴两直线垂直.对于两直线位置关系的判定问题通常使用直线的系数结合平行和垂直的等价条件进行判断.1-1直线x-1=0与直线ax-b=0的位置关系是( ).A.相交 B.平行C.相交或重合 D.平行或重合答案:D1-2下列结论中不正确的是().A.直线y=错误!x+2和5x-3y+2=0互相平行B.直线x-6=0和y-9=0互相垂直C.直线3x+4y-12=0和错误!+错误!=1互相平行D.直线y=x和y=-x互相垂直解析:C中两直线重合.答案:C1-3以A(-1,1),B(2,-1),C(1,4)为顶点的三角形是( ).A.锐角三角形B.钝角三角形C.以A点为直角顶点的直角三角形D.以B点为直角顶点的直角三角形解析:在平面直角坐标系中画出△ABC,如图.由于=(2,3),=(3,-2),·=6-6=0,∴AC⊥AB.∴△ABC是以A为直角顶点的直角三角形.答案:C二、相交、平行、垂直的应用【例2】已知直线l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+2m=0,求m的值,使得:(1)l1与l2相交;(2)l1⊥l2;(3)l1∥l2;(4)l1与l2重合.解:(1)当m=0时,错误!l1与l2相交;当m=2时,{l1:x+2y+6=0,,l2:3y+4=0,l1与l2也相交.当m≠0且m≠2,1m-2≠错误!,即m2-2m-3≠0,即m≠-1且m≠3且m≠0且m≠2时,l1与l2相交.综上,当m≠-1且m≠3时,l1与l2相交.(2)当1·(m-2)+m·3=0,即m=12时,l1⊥l2.A C AB A B AC(3)由(1)知,m≠0且m≠2.当1m-2=错误!≠错误!,即m=-1时,l1∥l2。

北师大版高中数学必修2:直线的方程学案

北师大版高中数学必修2:直线的方程学案

直线方程的点斜式 第一课时[学习目标] 1.掌握直线的点斜式方程和直线的斜截式方程. 2.结合具体实例理解直线的方程和方程的直线概念及直线在y 轴上的截距的含义. 3.会根据斜截式方程判断两直线的位置关系.【主干自填】1.直线方程的点斜式和斜截式2.垂直于坐标轴的直线3.截距的概念(1)在y 轴上的截距:直线与y 轴的交点(0,b )的□03纵坐标. (2)在x 轴上的截距:直线与x 轴的交点(a,0)的□04横坐标. 【即时小测】1.思考下列问题(1)若直线经过点P 0(x 0,y 0),且斜率为k ,则该直线上任意一点的坐标满足什么关系? 提示:设P (x ,y )是直线上除P 0外任意一点,那么y -y 0x -x 0=k ,∴y -y 0=k (x -x 0),点P 0也满足该式,这就是直线的方程.(2)过点(2,1)且垂直于x 轴或y 轴的直线方程是怎样的? 提示:x =2,y =1.(3)经过y 轴上一点(0,b )且斜率为k 的直线方程是什么?提示:设直线上除(0,b )外任一点坐标为(x ,y ),则y -bx=k ,即y =kx +b .点(0,b )也满足该式,∴直线方程为y =kx +b .2.过点P (-2,0),斜率为3的直线方程是( ) A .y =3x -2 B .y =3x +2 C .y =3(x -2)D .y =3(x +2)提示:D 由点斜式得y -0=3(x +2),即y =3(x +2). 3.已知直线的方程是y +2=-x -1,则( ) A .直线经过点(-1,2),斜率为-1 B .直线经过点(2,-1),斜率为-1 C .直线经过点(-1,-2),斜率为-1 D .直线经过点(-2,-1),斜率为1 提示:C ∵直线方程y +2=-x -1, 可化为y -(-2)=-[x -(-1)], 故直线经过点(-1,-2),斜率为-1.4.直线方程y =kx +b (k +b =0,k ≠0)表示的图形可能是( )提示:B 解法一:因为直线方程为y =kx +b ,且k ≠0,k +b =0,即k =-b ,所以令y =0,得x =-bk=1,所以直线与x 轴的交点为(1,0).只有选项B 中图形符合要求.解法二:已知k +b =0,所以k =-b ,代入直线方程,可得y =-bx +b ,即y =-b (x -1).又k ≠0,所以b ≠0,所以直线必过点(1,0).只有选项B 中图形符合要求.解法三:由直线方程为y =kx +b ,可得直线的斜率为k ,在y 轴上的截距为b .因为k +b =0,所以k =-b ,即直线的斜率与直线在y 轴上的截距互为相反数.选项A 中,k >0,b >0,则k +b >0,不符合要求; 选项B 中,k >0,b <0,图形可能符合要求; 选项C 中,k <0,b =0,则k +b <0,不符合要求; 选项D 中,k <0,b <0,则k +b <0,不符合要求.例1 根据条件写出下列直线方程的点斜式.(1)经过点A(-1,4),倾斜角为45°;(2)经过点B(4,2),倾斜角为90°;(3)经过原点,倾斜角为60°;(4)经过点D(-1,1),倾斜角为0°.[解](1)直线斜率为tan45°=1,∴直线方程为y-4=x+1.(2)直线斜率不存在,直线平行于y轴,∴所求直线方程为x=4.(3)直线斜率为tan60°=3,∴所求直线的方程为y=3x.(4)直线斜率为0,∴直线方程为y=1.类题通法点斜式方程使用的条件是直线的斜率必须存在,因此解答本题要先判断直线的斜率是否存在.若存在,求出斜率,利用点斜式写出方程;若不存在,直接写出方程x=x0.[变式训练1]根据下列条件写出直线方程的点斜式.(1)经过点(3,1),倾斜角为60°;(2)斜率为32,与x轴交点的横坐标为-7.解(1)设直线的倾斜角为α,∵α=60°,k=tanα=tan60°=3,∴所求直线的点斜式方程为y-1=3(x-3).(2)由直线与x轴交点的横坐标为-7得直线过点(-7,0),又斜率为32,由直线方程的点斜式得y-0=32[x-(-7)],即y=32(x+7).例2 (1)写出斜率为2,在y轴上截距是3的直线方程的斜截式.(2)已知直线l 的方程是2x +y -1=0,求直线的斜率k ,在y 轴上的截距b ,以及与y 轴交点P 的坐标.[解] (1)∵直线的斜率为2,在y 轴上截距是3, ∴直线方程的斜截式为y =2x +3.(2)把直线l 的方程2x +y -1=0化为斜截式为y =-2x +1, ∴k =-2,b =1,点P 的坐标为(0,1). 类题通法斜截式方程书写注意的问题(1)已知直线斜率或直线与y 轴交点坐标时,常用斜截式写出直线方程.(2)利用斜截式求直线方程时,要先判断直线斜率是否存在.当直线斜率不存在时,直线无法用斜截式方程表示,在y 轴上也没有截距.[变式训练2] 写出下列直线的斜截式方程: (1)斜率是3,在y 轴上的截距是-3; (2)倾斜角是60°,在y 轴上的截距是5; (3)倾斜角是30°,在y 轴上的截距是0.解 (1)由直线方程的斜截式可得,所求直线方程为y =3x -3.(2)由题意可知,直线的斜率k =tan60°=3,所求直线的方程为y =3x +5. (3)由题意可知所求直线的斜率k =tan30°=33,由直线方程的斜截式可知,直线方程为y =33x .例3 求证:不论m 为何值时,直线l :y =(m -1)x +2m +1总过第二象限. [证明] 证法一:直线l 的方程可化为 y -3=(m -1)(x +2),∴直线l 过定点(-2,3),由于点(-2,3)在第二象限,故直线l 总过第二象限. 证法二:直线l 的方程可化为(x +2)m -(x +y -1)=0.令⎩⎪⎨⎪⎧x +2=0,x +y -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3.∴无论m 取何值,直线l 总经过点(-2,3).∵点(-2,3)在第二象限,∴直线l 总过第二象限. 类题通法直线的斜截式方程的书写方法直线的斜截式方程y =kx +b 不仅形式简单,而且特点明显,k 是直线的斜率,b 是直线在y 轴上的截距,只要确定了k 和b 的值,直线的图像就一目了然.因此,在解决直线的图像问题时,常通过把直线方程化为斜截式方程,利用k ,b 的几何意义进行判断.[变式训练3] 已知直线y =(3-2k )x -6不经过第一象限,求k 的取值范围.解 由题意知,需满足它在y 轴上的截距不大于零,且斜率不大于零,则⎩⎪⎨⎪⎧-6≤0,3-2k ≤0,得k ≥32.所以,k 的取值范围是{|k k ≥32.易错点⊳忽略方程的适用条件致错[典例] 已知两点A (-1,2),B (m,3),求直线AB 的方程. [错解] 由A (-1,2),B (m,3),得直线AB 的斜率k =1m +1,利用点斜式,得直线AB 的方程为y -2=1m +1(x +1). [错因分析] 没有讨论直线AB 的斜率是否存在(m 的取值),而直接认为直线AB 的方程为y -2=1m +1(x +1). [正解] 当m =-1时,由A (-1,2),B (-1,3),得直线AB 的方程为x =-1; 当m ≠-1时,由A (-1,2),B (m,3),得直线AB 的斜率k =1m +1,利用点斜式,得直线AB 的方程为y -2=1m +1(x +1).课堂小结1.建立点斜式方程的依据是:直线上任一点与这条直线上一个定点的连线的斜率相同,故有y -y 1x -x 1=k ,此式是不含点P 1(x 1,y 1)的两条反向射线的方程,必须化为y -y 1=k (x -x 1)才是整条直线的方程.当直线的斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为x=x1.2.斜截式方程可看作点斜式的特殊情况,表示过(0,b)点、斜率为k的直线y-b=k(x -0),即y=kx+b,其特征是方程等号的一端只是一个y,其系数是1;等号的另一端是x 的一次式,而不一定是x的一次函数.如y=c是直线的斜截式方程,而2y=3x+4不是直线的斜截式方程.1.直线y-2=-3(x+1)的倾斜角及在y轴上的截距分别为( )A.60°,2 B.120°,2- 3C.60°,2- 3 D.120°,2答案 B解析该直线的斜率为-3,当x=0时,y=2-3,∴其倾斜角为120°,在y轴上的截距为2- 3.2.直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有( )A.k>0,b>0 B.k>0,b<0C.k<0,b>0 D.k<0,b<0答案 B解析∵直线经过一、三、四象限,∴图形如图所示,则由图知,k>0,b<0.3.斜率为4,经过(2,-3)的直线方程为________.答案y+3=4(x-2)4.已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),则直线l 的方程为________.答案x=3解析直线y=x+1的斜率为1,所以倾斜角为45°,又所求直线的倾斜角是已知直线倾斜角的2倍,所以所求直线的倾斜角为90°,其斜率不存在.又直线过定点P(3,3),所以直线l的方程为x=3.直线方程的两点式和一般式 第二课时[学习目标] 1.掌握直线方程的两点式的形式了解其适用范围. 2.了解直线方程截距式的形式、特征及适用范围.3.掌握直线的一般方程. 4.会进行直线方程不同形式的转化.【主干自填】直线方程的两点式、截距式和一般式【即时小测】1.思考下列问题(1)方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)能表示过点(x 1,y 1)和(x 2,y 2)所有的直线吗? 提示:在方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1中,不能表示垂直于坐标轴的直线,而在(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)中因为是整式方程,又没有限制条件,所以能表示所有的直线.(2)直线的一般式方程中,A ,B 不同时为零有哪些情况?能不能用一个代数式表示? 提示:A 、B 不同时为零的含义有三点:①A ≠0且B ≠0;②若A =0且B ≠0;③若B =0且A ≠0.以上三种情况可用统一的代数式A 2+B 2≠0表示.2.直线2x -y =8的截距式方程为( ) A .y =2x -8 B.x 4+x8=1C.x 4+y -8=0D.x 4+y-8=1 提示:D 方程2x -y =8中,令x =0,得y =-8;令y =0,得x =4;即直线2x -y =8的纵截距为-8,横截距为4,由截距式得方程为x 4+y-8=1.3.如果AC <0,且BC <0,那么直线Ax +By +C =0不通过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 提示:C 因为AC <0,BC <0,所以AB >0,显然B ≠0. 将一般式Ax +By +C =0化为斜截式y =-A B x -C B ,所以k =-A B <0,b =-C B>0.所以直线不通过第三象限.4.已知直线l 与两坐标轴的交点坐标分别为(0,2),(3,0),则直线l 的方程为________. 提示:2x +3y -6=0 由截距式得x 3+y2=1,整理可得,直线方程为2x +3y -6=0.例1 求满足下列条件的直线方程. (1)过点A (-2,3),B (4,-1);(2)在x 轴、y 轴上的截距分别为4,-5; (3)过点P (3,-2),且在两坐标轴上的截距相等.[解] (1)由两点式得y -3-1-3=x +24+2,化简得2x +3y -5=0.(2)由截距式得x 4+y-5=1,化简为5x -4y -20=0.(3)①若截距为零,则直线l 过原点,此时l 的方程为2x +3y =0; ②若截距不为零,则l 的方程可设为x a +y a=1. ∵l 过点(3,-2),知3a +-2a=1,即a =1,∴直线l 的方程为x +y =1,即为x +y -1=0.综合①②可知直线l 的方程为2x +3y =0或x +y -1=0.类题通法求直线方程的注意事项(1)直线方程有多种形式,在求解时应根据题目的条件选择合适的形式,但要注意直线方程各种形式的适用范围.(2)要根据不同的要求选择适当的方程形式.(3)“截距”相等要注意分过原点和不过原点两种情况考虑.[变式训练1] 已知A (-3,2),B (5,-4),C (0,-2),在△ABC 中, (1)求BC 边的方程;(2)求BC 边上的中线所在直线的方程. 解 (1)∵BC 边过两点B (5,-4),C (0,-2), ∴由两点式得y -----=x -50-5, 即2x +5y +10=0.故BC 边的方程为2x +5y +10=0(0≤x ≤5). (2)设BC 的中点为M (x 0,y 0), 则x 0=5+02=52,y 0=-+-2=-3.∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,-3, 又BC 边上的中线经过点A (-3,2).∴由两点式得y -2-3-2=x --52--,即10x +11y +8=0.故BC 边上的中线所在直线的方程为10x +11y +8=0.例2 设直线l 的方程为2x +(k -3)y -2k +6=0(k ≠3),根据下列条件分别确定k 的值:(1)直线l 的斜率为-1;(2)直线l 在x 轴、y 轴上的截距之和等于0. [解] (1)因为直线l 的斜率存在,所以直线l 的方程可化为y =-2k -3x +2, 由题意得-2k -3=-1,解得k =5. (2)直线l 的方程可化为x k -3+y2=1, 由题意得k -3+2=0,解得k =1. 类题通法直线方程的一般式与其他形式的转化(1)直线的一般式方程Ax +By +C =0中要求,A ,B 不同时为0;(2)由直线的点斜式、斜截式、两点式、截距式方程去分母、移项就可以转化为直线的一般式方程;反过来,也可以由直线的一般式方程化为斜截式、截距式方程,注意斜截式、截距式方程的使用条件.[变式训练2] 设直线l 的方程为(m 2-2m -3)x +(2m 2+m -1)y =2m -6,根据下列条件分别确定m 的值:(1)l 在x 轴上的截距是-3; (2)l 的斜率是-1.解 (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -3≠0,①2m -6m 2-2m -3=-3,②由①得:m ≠-1且m ≠3, 由②得:m =3或m =-53.∴m =-53.(2)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2m 2+m -1≠0,③-m 2-2m -32m 2+m -1=-1.④由③得:m ≠-1且m ≠12,由④得:m =-1或m =-2.∴m =-2.例3 已知直线l :5ax -5y -a +3=0.(1)求证:不论a 为何值,直线l 总经过第一象限;[解] (1)证法一:将直线l 的方程整理为y -35=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -15,∴l 的斜率为a ,且过定点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35,而点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35在第一象限,故不论a 为何值,l 恒过第一象限.证法二:直线l 的方程可化为(5x -1)a -(5y -3)=0.∵上式对任意的a 总成立,必有⎩⎪⎨⎪⎧5x -1=0,5y -3=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =15,y =35,即l 过定点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫15,35.以下同证法一. (2)要使l 不经过第二象限,需它在y 轴上的截距不大于零, 即令x =0时,y =-a -35≤0,∴a ≥3. 类题通法解方程法求解含参数的直线方程的有关问题含有一个参数的直线方程,一般是过定点的,一般求定点时,只要将方程化为点斜式即可以求得定点的坐标.在变形后特点如果不明显,可采用证法二的解法,即将方程变形,把x ,y 作为参数的系数,因为此式对任意的参数的值都成立,故需系数为零,解方程组可得x ,y 的值,即为直线过的定点.[变式训练3] 设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ). (1)若l 在两坐标轴上的截距相等,求l 的方程;解 (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距都为零,当然相等,此时a =2,方程为3x +y =0.若a ≠2,由l 在两坐标轴上的截距相等,有a -2a +1=a -2,即a +1=1, ∴a =0,l 的方程为x +y +2=0.综上可知,l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0. (2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2. ∴欲使l 不经过第二象限,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧-a +,a -2≤0,或⎩⎪⎨⎪⎧-a +=0,a -2≤0,∴a ≤-1.综上可知,a 的取值范围是(-∞,-1].易错点⊳忽略截距为零的情况[典例] 已知直线l 经过点P (2,3),且在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.[错解] 设直线l 的方程为x m +y m=1,因为直线l 过点P (2,3),所以2m +3m=1,解得m=5.所以直线l 的方程为x +y -5=0.[错因分析] “截距相等”还包含截距均为零的情况,此时直线方程不能用截距式表示,错解中忽略了这种情况.[正解] 若两截距不为0,解答过程同错解,此时直线l 的方程为x +y -5=0; 若两截距为0,直线过原点,此时斜率为k =3-02-0=32,故此时直线l 的方程为y =32x ,即3x -2y =0.综上可知,直线l 的方程为x +y -5=0或3x -2y =0. 课堂小结1.求直线的两点式方程的策略以及注意点(1)当已知两点坐标,求过这两点的直线方程时,首先要判断是否满足两点式方程的适用条件:两点的连线不垂直于坐标轴,若满足,则考虑用两点式求方程.(2)由于减法的顺序性,一般用两点式求直线方程时常会将字母或数字的顺序错位而导致错误.在记忆和使用两点式方程时,必须注意坐标的对应关系.2.截距式方程应用的注意事项(1)如果问题中涉及直线与坐标轴相交,则可考虑选用截距式直线方程,用待定系数法确定其系数即可.(2)选用截距式直线方程时,必须首先考虑直线能否过原点以及能否与两坐标轴垂直. (3)要注意截距式直线方程的逆向应用.1.有关直线方程的两点式,有如下说法:①直线方程的两点式适用于求与两坐标轴不垂直的直线方程; ②直线方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1也可写成y -y 2y 1-y 2=x -x 2x 1-x 2; ③过点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线可以表示成(x 2-x 1)(y -y 1)=(y 2-y 1)(x -x 1). 其中正确说法的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 D解析 ①正确,从两点式方程的形式看,只要x 1≠x 2,y 1≠y 2,就可以用两点式来求解直线的方程.②正确,方程y -y 1y 2-y 1=x -x 1x 2-x 1与y -y 2y 1-y 2=x -x 2x 1-x 2的形式有异,但实质相同,均表示过点(x 1,y 1)和(x 2,y 2)的直线.③显然正确.2.过两点A (1,1),B (0,-1)的直线方程是( ) A.y +1x -0=1+11-0 B.y -10-1=x -10-1 C.y -10-1=x -1-1-1D.y +11+1=x -01-0答案 D解析 由直线的两点式方程,易得y --1--=x -01-0,即y +11+1=x -01-0. 3.下列说法中正确的是( )A .直线方程的截距式可表示除过原点外的所有直线 B.x 2-y 3=1与x 2+y3=-1是直线的截距式方程C .直线方程的斜截式都可以化为截距式D .在x 轴、y 轴上的截距分别是2,-3的直线方程为x 2+y-3=1答案 D解析 因为截距式适用于横、纵截距都存在且都不为0的直线,所以A 错误.因为方程x 2-y3=1与x 2+y3=-1不符合截距式方程的结构特点,所以B 错误.因为斜截式的直线方程包含截距为0的情况,而此类直线不可以化为截距式,如直线y =2x ,所以C 错误.直线在x 轴、y 轴上的截距分别是2,-3,根据直线方程的截距式,可得直线的方程为x 2+y-3=1,所以D 正确.4.若k ∈R ,直线kx -y -2k -1=0恒过一个定点,则这个定点的坐标为( ) A .(1,-2) B .(-1,2) C .(-2,1) D .(2,-1) 答案 D解析 y +1=k (x -2)是直线的点斜式方程,故它所经过的定点为(2,-1).。

信息技术应用探索两条直线的位置关系-人教版七年级数学下册教案

信息技术应用探索两条直线的位置关系-人教版七年级数学下册教案

信息技术应用探索两条直线的位置关系-人教版七年级数学下册教案一、教学目标1.理解两条直线的位置关系2.能够使用几何绘图工具画出两条直线并判断它们的位置关系3.能够在计算机上使用Geogebra教具并利用工具绘制两条直线并判断它们的位置关系4.培养学生探究问题的能力和利用信息技术解决问题的能力二、教学内容本节课我们将通过探索两条平面直线的位置关系,培养学生探究问题和利用信息技术解决问题的能力。

三、教学重点1.了解两条直线的平行关系2.了解两条直线的相交关系3.了解两条直线的重合关系四、教学难点1.利用计算机绘图工具Geogebra绘制出平行,相交和重合两条线段,并判断它们之间的位置关系2.通过实际计算证明两条线段的位置关系五、教学方法1.讲授法2.示范法3.实验探究法4.计算机辅助教学法六、教学过程1. 导入环节根据教学内容,老师向学生提出以下问题:两条直线的位置关系有哪些? 如何判断它们的位置关系?2. 观察两条线段的位置关系老师现场使用黑板和粉笔或者PPT,绘制出其中的两条线段,让学生感性认识这两条线段之间的位置关系。

3. 讲解和总结直线的三种位置关系老师讲解平行,相交和重合三种线段之间的位置关系,并引导学生进行总结。

4. 利用计算机绘制两条直线并判断它们的位置关系老师将计算机开机并打开Geogebra教具,依次进行以下操作:1.绘制一个直线。

2.绘制另一个直线。

3.判断两个直线是否平行。

4.判断两个直线是否相交。

5.判断两个直线是否重合。

5. 进一步探究两条直线的位置关系老师提供以下问题,供学生进行探究:1.只有两个角度完全相等的直线才能存在于同一平面上吗?2.存在两个不相等的角度相等的直线吗?3.两根不同的针对立放在桌子上,它们的位置关系是什么?6. 计算练习老师提供练习题供学生完成,通过计算练习加深学生对直线位置关系的理解。

七、教学评价在本节课的教学中,采用计算机辅助教学法,通过计算机教具Geogebra进行绘图和计算,提高了课堂效率和学习成果。

直线的位置关系教案范文(19篇)

直线的位置关系教案范文(19篇)

直线的位置关系教案范文(19篇)(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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江苏省南京市溧水区第三高级中学(苏教版)高中数学必修二学案:1-2 两条直线的位置关系

江苏省南京市溧水区第三高级中学(苏教版)高中数学必修二学案:1-2 两条直线的位置关系

两条直线的位置关系(1) 梁兰芹【考点及要求】1。

两直线的平行与垂直,点到直线的距离公式及简单应用,平行线间的距离;2。

体会数形结合的思想。

【基础训练】1、过点(1,3)-,平行于直线230x y -+=的直线方程为 过点(1,3)-,垂直于直线230x y -+=的直线方程为2、若直线01=+-y ax 和直线012=-+by x 垂直,则b a ,满足____________________。

3、直线1:(3)453l m x y m ++=-与直线2:2(5)8l x m y ++=,当m =___________时,1l ∥2l ; 当m =___________时,21l l⊥; 当m ___________时,1l 与2l 相交; 4、若动点P 直线240x y +-=上,O 为坐标原点,则OP 的最小值5、与直线3460x y +-=平行且距离为4的直线的方程为【知识梳理】【典型例题】例1 已知平行于直线2510+-=的直线L与坐标轴围成三角形的x y面积为5,求直线L的方程。

练习已知平行于直线3410++=的直线L,在坐标轴上的截距之x y和为7,求直线L的方程。

例2、已知两点(0,2),(2,0),--+=(k为常数).若点M,N M N-直线:220L kx y k到直线的距离相等,求直线L的方程。

练习:若过点(1,2)M和点N(4,-1)到直线L P作一直线L,使点(2,3)的距离相等,求直线L的方程.【课堂小结】评课记录课题:两条直线的位置关系授课人:梁兰芹班级:三(8)优点:1、教学重点归纳总结到位,及时捕获相关信息,教学目标设定科学,助学案有效。

2、学生充分预习,教师以讲练结合的方式较好,关注学生,及时反馈,以学生为主体。

3、教学过程清晰、流畅,重点突出,教学富有激情,语言抑扬顿挫,目标达成率高。

4、教学设计合理,条理清晰,分析到位,板书漂亮,课堂气氛较好,教学效果较好。

8-直线位置关系2教学案

8-直线位置关系2教学案

学习心 得
A
l α
2、异面直线所成的角:
B
设 a,b 是两条异面直线,经过空间任意一点 O,作直线 a' ∥a, b' ∥b ,则把 直线 a ' , b' 所成的锐角或直角叫做异面直线 a,b 所成的角.
b
b' a' O α
b a'
α
a
O a
特例: 当异面直线 a, b 所成的角为 90° 时, 则称这两条异面直线是互相垂直的; 记为 a⊥b.
D1 B1
C1
A1 F
D A
课堂练习
C E B
自我纠 1、如图,空间四边形 ABCD 中,E、F、G、H 分别是 AB、BC、CD、DA 的中点, 错 若 EG=FH,求 AC 与 BD 所成的角.
A E B F C
2、在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E、F、G、H 分别为棱 AB、BB1、A1D1、C1D1 的 中点; (1)求异面直线 DD1 和 EF 所成的角的大小; (2)求异面直线 EF 和 GH 所 成的角的大小.
D B D1 F A1
例 3、如图,
C
A
C1
E
B1
a, c , c∥a, b , a b A ,求证:b、c 为异面直线.
β a α
2
c A b
例 4、如下图,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AA1=a,E、F 分别是棱 BC、DC 的 中点,求异面直线 AD1 和 EF 所成的角的大小.
1
典例探究 例 1、在棱长为 a 的正方体 ABCD-A1B1C1D1 中; (1)正方体的哪些棱所在的直线与直线 BC1 是异面直线; (2)求异面直线 AA1 与 BC 所成的角; (3)求异面直线 BC1 与 AC 所成的角.

高中数学《两条直线的位置关系》学案1 新人教B版必修2

高中数学《两条直线的位置关系》学案1 新人教B版必修2

空间两条直线的位置关系【复习目标】1. 掌握空间直线的位置关系,理解异面直线的定义,并能判定和证明两条直线是异面直线; 2. 会用转化的方法求异面直线所成的角,渗透“化归”的数学思想方法; 3. 初步掌握“文字语言”、“符号语言”、“图形语言”的相互转化。

【课前预习】1. 空间两条直线位置关系的分类:2. 分别与两条异面直线同时相交的两条直线不可能有什么样的位置关系? ;3. 两条直线没有交点是这两条直线为异面直线的 条件.4. 两异面直线在一平面内射影的可能图形是 (写出所有可能)。

5. “a 、b 是两条异面直线”是指:(1)a b φ⋂=,但a 不平行b ;(2)a ⊂平面α,b ⊂平面β;且ab φ=;(3)a ⊂平面α,b ⊂平面β;且αβφ=;(4)a ⊂平面α,b ⊄平面α;(5)不存在平面α,能使a ⊂平面α,且b ⊂平面α.上述结论中,正确的是( )A .(1)(4)(5)B .(1)(3)(4)C .(2)(4)D .(1)(5) 6. 设a 、b 是两条异面直线,下列命题结论正确的是 ( )A .有且仅有一条直线与a 、b 都垂直B .过a 有且仅有一个平面与b 平行C .有且仅有一个平面与a 、b 都垂直D .过空间任一点必可作一条直线与a 、b 都相交1.:空间两条直线的位置关系(1)相交直线——有且仅有一个公共点;(2)平行直线——在同一平面内,没有公共点; (3)异面直线——不同在任何一个平面内,没有公共点。

相交直线和平行直线也称为共面直线.异面直线的画法常用的有下列三种:a ba ba bβααα2. 平行直线:在平面几何中,平行于同一条直线的两条直线互相平行,这个结论在空间也是成立的。

即公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。

3.等角定理等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行,并且方向相同,那么这两个角相等.推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等.4.异面直线定理:连结平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过此点的直线是异面直线推理模式:,,,A B a B a ααα∉∈⊂∉⇒AB 与a 是异面直线 三.例题分析: 【典型例题】例2 如图,已知不共面的三条直线,,a b c 相交于点P ,A a ∈,B a ∈,C b ∈,D c ∈,求证:AD 与BC 是异面直线。

高中数学8.4.2空间点直线平面之间的位置关系学案新人教A版必修第二册

高中数学8.4.2空间点直线平面之间的位置关系学案新人教A版必修第二册

8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系问题导学预习教材P128-P131的内容,思考以下问题: 1.空间两直线有哪几种位置关系? 2.直线与平面的位置关系有哪几种? 3.平面与平面的位置关系有哪几种?4.如何用符号和图形表示直线与平面的位置关系? 5.如何用符号和图形表示平面与平面的位置关系?1.空间中直线与直线的位置关系 (1)异面直线①定义:把不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线; ②画法:(通常用平面衬托)(2)空间两条直线的位置关系⎩⎪⎨⎪⎧共面直线⎩⎪⎨⎪⎧相交直线:在同一平面内,有且只有一个公共点;平行直线:在同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.■名师点拨(1)异面直线的定义表明异面直线不具备确定平面的条件.异面直线既不相交,也不平行.(2)不能把异面直线误认为分别在不同平面内的两条直线,如图中,虽然有a⊂α,b⊂β,即a,b分别在两个不同的平面内,但是因为a∩b=O,所以a与b不是异面直线.2.空间中直线与平面的位置关系一般地,直线a在平面α内时,应把直线a画在表示平面α的平行四边形内;直线a 与平面α相交时,应画成直线a与平面α有且只有一个公共点,被平面α遮住的部分画成虚线或不画;直线a与平面α平行时,应画成直线a与表示平面α的平行四边形的一条边平行,并画在表示平面α的平行四边形外.3.空间中平面与平面的位置关系(1)画两个互相平行的平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行.(2)以后我们说到“两条直线”均指不重合的两条直线,“两个平面”均指不重合的两个平面.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)异面直线没有公共点.( )(2)没有公共点的两条直线是异面直线.( )(3)两条异面直线一定在两个不同的平面内.( )(4)分别在两个平面内的直线一定是异面直线.( )(5)若a与b是异面直线且a与c也是异面直线,则b与c是异面直线.( )(6)若直线l与平面α不相交,则直线l与平面α平行.( )(7)如果直线a,b和平面α满足a∥α,b∥α,那么a∥b.( )(8)如果直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,那么b∥α. ( )(9)若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行.( )(10)若两个平面都平行于同一条直线,则这两个平面平行.( )答案:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√(9)×(10)×异面直线是指( )A.空间中两条不相交的直线B.分别位于两个不同平面内的两条直线C.平面内的一条直线与平面外的一条直线D.不同在任何一个平面内的两条直线解析:选D.对于A,空间两条不相交的直线有两种可能,一是平行(共面),另一个是异面,所以A应排除.对于B,分别位于两个平面内的直线,既可能平行也可能相交也可能异面,如图,就是相交的情况,所以B应排除.对于C,如图中的a,b可看作是平面α内的一条直线a与平面α外的一条直线b,显然它们是相交直线,所以C应排除.只有D符合定义.正方体的六个面中相互平行的平面有( )A.2对B.3对C.4对D.5对解析:选B.前后两个面、左右两个面、上下两个面都平行.直线a∥b,b⊂α,则a与α的位置关系是( )A.a∥αB.a与α相交C.a与α不相交D.a⊂α解析:选C.当直线a∥b,b⊂α时,直线a与平面α的位置关系有可能是a∥α或a⊂α,不可能相交,所以选C.正方体ABCD­A1B1C1D1的各个面中与直线A1B1平行的平面有________个.解析:由正方体图形特点,知直线A1B1与平面CC1D1D和平面ABCD平行.答案:2空间两直线位置关系的判定如图,在长方体ABCD­A1B1C1D1中,判断下列直线的位置关系:①直线A1B与直线D1C的位置关系是________;②直线A1B与直线B1C的位置关系是________;③直线D1D与直线D1C的位置关系是________;④直线AB与直线B1C的位置关系是________.【解析】经探究可知直线A1B与直线D1C在平面A1BCD1中,且没有交点,则两直线平行,所以①应该填“平行”;点A1、B、B1在平面A1BB1内,而C不在平面A1BB1内,则直线A1B与直线B1C异面.同理,直线AB与直线B1C异面.所以②④应该填“异面”;直线D1D与直线D1C 相交于D1点,所以③应该填“相交”.【答案】①平行②异面③相交④异面(1)判定两条直线平行或相交的方法判定两条直线平行或相交可用平面几何的方法去判断,而两条直线平行也可以用基本事实4(下节学习)判断.(2)判定两条直线是异面直线的方法①定义法:由定义判断两直线不可能在同一平面内;②重要结论:连接平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过此点的直线是异面直线.用符号语言可表示为A∉α,B∈α,l⊂α,B∉l⇒AB与l是异面直线(如图).1.三棱锥A­BCD的六条棱所在直线成异面直线的有( )A.3对B.4对C.5对D.6对解析:选A.三棱锥A­BCD的六条棱所在直线中,成异面直线的有:AB和CD,AD和BC,BD和AC,所以三棱锥A­BCD的六条棱所在直线成异面直线的有3对.故选A.2.若直线a∥b,b∩c=A,则a与c的位置关系是( )A.异面B.相交C.平行D.异面或相交解析:选D.a与c不可能平行,若a∥c,又因为a∥b,所以b∥c,这与b∩c=A矛盾,但a与c异面、相交都有可能.直线与平面的位置关系下列命题:①直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α;②若直线a在平面α外,则a∥α;③若直线a∥b,直线b⊂α,则a∥α;④若直线a∥b,b⊂α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线.其中真命题的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4【解析】因为直线l虽与平面α内无数条直线平行,但l有可能在平面α内,所以l 不一定平行于α,所以①是假命题.因为直线a在平面α外包括两种情况:a∥α和a与α相交,所以a和α不一定平行,所以②是假命题.因为直线a∥b,b⊂α,则只能说明a和b无公共点,但a可能在平面α内,所以a不一定平行于α,所以③是假命题.因为a∥b,b⊂α,所以a⊂α或a∥α,所以a可以与平面α内的无数条直线平行,所以④是真命题.综上,真命题的个数为1.【答案】 A判断直线与平面的位置关系应注意的问题(1)在判断直线与平面的位置关系时,直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行,这三种情况都要考虑到,避免疏忽或遗漏.(2)解决此类问题时,可以借助空间几何图形,把要判断关系的直线、平面放在某些具体的空间图形中,以便于正确作出判断,避免凭空臆断.1.若直线a∥平面α,直线b∥平面α,则a与b的位置关系是( )A.平行B.相交C.异面D.以上都有可能解析:选D.如图所示,长方体ABCD­A1B1C1D1中,A1B1∥平面AC,A1D1∥平面AC,有A1B1∩A1D1=A1;又D1C1∥平面AC,有A1B1∥D1C1;取BB1和CC1的中点M,N,则MN∥BC,则MN∥平面AC,有A1B1与MN异面.2.下列命题正确的个数为( )①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;②如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;③若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点.A.0 B.1C.2 D.3解析:选B.如图所示,借助长方体模型来判断.棱AA1所在直线有无数个点在平面ABCD外,但棱AA1所在直线与平面ABCD相交,所以命题①不正确.A1B1∥AB,A1B1所在直线平行于平面ABCD,但直线AB⊂平面ABCD,所以命题②不正确.直线l与平面α平行,则l与α无公共点,l与平面α内所有直线都没有公共点,所以命题③正确.平面与平面的位置关系已知在两个平面内分别有一条直线,并且这两条直线互相平行,那么这两个平面的位置关系一定是( )A.平行B.相交C.平行或相交D.以上都不对【解析】如图,可能会出现以下两种情况:【答案】 C1.[变条件]在本例中,若将条件“这两条直线互相平行”改为“这两条直线是异面直线”,则两平面的位置关系如何?解:如图,a⊂α,b⊂β,a,b异面,则两平面平行或相交.2.[变条件]在本例中,若将条件改为平面α内有无数条直线与平面β平行,那么平面α与平面β的关系是什么?解:如图,α内都有无数条直线与平面β平行.由图知,平面α与平面β可能平行或相交.3.[变条件]在本例中,若将条件改为平面α内的任意一条直线与平面β平行,那么平面α与平面β的关系是什么?解:因为平面α内的任意一条直线与平面β平行,所以只有这两个平面平行才能做到,所以平面α与平面β平行.(1)平面与平面的位置关系的判断方法①平面与平面相交的判断,主要是以基本事实3为依据找出一个交点;②平面与平面平行的判断,主要是说明两个平面没有公共点.(2)常见的平面和平面平行的模型①棱柱、棱台、圆柱、圆台的上下底面平行;②长方体的六个面中,三组相对面平行.下列说法中正确的个数是( )①平面α与平面β,γ都相交,则这三个平面有2条或3条交线;②如果a,b是两条直线,a∥b,那么a平行于经过b的任何一个平面;③直线a不平行于平面α,则a不平行于α内任何一条直线;④如果α∥β,a∥α,那么a∥β.A.0 B.1C.2 D.3解析:选A.①中,交线也可能是1条;②a也可能在经过b的平面内;③中a不平行于平面α,则a可能在平面α内,平面α内有与a平行的直线;④中,a可能在β内.故四个命题都是错误的,选A.点、线、面位置关系图形的画法如图所示,G是正方体ABCD­A1B1C1D1的棱DD1延长线上的一点,E,F是棱AB,BC的中点,试分别画出过下列各点、直线的平面与正方体表面的交线.(1)过点G及AC.(2)过三点E,F,D1.【解】(1)画法:连接GA交A1D1于点M,连接GC交C1D1于点N;连接MN,AC,则MA,CN,MN,AC为所求平面与正方体表面的交线.如图①所示.(2)画法:连接EF交DC的延长线于点P,交DA的延长线于点Q;连接D1P交CC1于点M,连接D1Q交AA1于点N;连接MF,NE,则D1M,MF,FE,EN,ND1为所求平面与正方体表面的交线.如图②所示.直线与平面位置关系的图形的画法(1)画直线a在平面α内时,表示直线a的线段只能在表示平面α的平行四边形内,而不能有部分在这个平行四边形外.(2)画直线a与平面α相交时,表示直线a的线段必须有部分在表示平面α的平行四边形之外,这样既能与表示直线在平面内区分开,又具有较强的立体感.(3)画直线a与平面α平行时,最直观的画法是用来表示直线a的线段在表示平面α的平行四边形之外,且与此平行四边形的一边平行.如图,在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E是AA1的中点,画出过D1,C,E的平面与平面ABB1A1的交线,并说明理由.解:如图,取AB的中点F,连接EF,A1B,CF.因为E是AA1的中点,所以EF∥A1B.在正方体ABCD­A1B1C1D1中,A1D1∥BC,A1D1=BC,所以四边形A1BCD1是平行四边形.所以A1B∥CD1,所以EF∥CD1.所以E,F,C,D1四点共面.因为E∈平面ABB1A1,E∈平面D1CE,F∈平面ABB1A1,F∈平面D1CE,所以平面ABB1A1∩平面D1CE=EF.所以过点D1,C,E的平面与平面ABB1A1的交线为EF.1.不平行的两条直线的位置关系是( )A.相交B.异面C.平行D.相交或异面解析:选D.若两直线不平行,则直线可能相交,也可能异面.2.若M∈l,N∈l,N∉α,M∈α,则有( )A.l∥αB.l⊂αC.l与α相交D.以上都有可能解析:选C.由符号语言知,直线l上有一点在平面α内,另一点在α外,故l与α相交.故选C.3.若两个平面相互平行,则分别在这两个平面内的直线的位置关系是( )A.平行B.异面C.相交D.平行或异面解析:选D.如图:4.如果一条直线与两个平行平面中的一个平行,那么这条直线与另一个平面的位置关系为( )A.平行B.直线在平面内C.相交或直线在平面内D.平行或直线在平面内解析:选D.若一条直线与两个平行平面中的一个平行,则这条直线与另一个平面平行或直线在平面内.5.已知平面α∩β=c,直线a∥α,a与β相交,则a与c的位置关系是________.答案:异面6.下列命题正确的是________.(填序号)①若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内;②若直线l与平面α相交,则l与平面α内的任意直线都是异面直线;③如果两条异面直线中的一条与一个平面平行,则另一条直线一定与该平面相交.解析:①显然是正确的;②中,直线l和平面α内过l与α交点的直线都相交而不是异面,所以②是错误的;③中,异面直线中的另一条直线和该平面的关系不能具体确定,它们可以相交,可以平行,还可以在该平面内,所以③是错误的.答案:①[A 基础达标]1.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( )A.α内的所有直线与l异面B.α内不存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交答案:B2.若a,b是异面直线,b,c是异面直线,则( )A.a∥c B.a,c是异面直线C.a,c相交D.a,c平行或相交或异面解析:选D.如图,可借助长方体理解,令a=CC1,b=A1B1,则BC,AD,DD1均满足题目条件,故直线a和直线c的位置关系是平行、相交或异面.3.已知异面直线a,b,有a⊂α,b⊂β且α∩β=c,则直线c与a,b的关系是( ) A.c与a,b都相交B.c与a,b都不相交C.c至多与a,b中的一条相交D.c至少与a,b中的一条相交解析:选D.若c与a,b都不相交,因为c与a在α内,所以a∥c.又c与b都在β内,所以b∥c.所以a∥b,与已知条件矛盾.如图,只有以下三种情况.4.如果点M是两条异面直线外的一点,则过点M且与a,b都平行的平面( )A.只有一个B.恰有两个C.没有或只有一个D.有无数个解析:选C.当点M在过a且与b平行的平面或过b且与a平行的平面内时,这样满足条件的平面没有;当点M不在上述两个平面内时,满足条件的平面只有一个.故选C.5.若三个平面两两相交,且三条交线互相平行,则这三个平面把空间分成( )A.5部分B.6部分C.7部分D.8部分解析:选C.如图所示,可以将空间划分为7部分.6.已知a,b是两条直线,α,β是两个平面,则下列说法中正确的序号为________.①若α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b是异面直线;②若α∥β,a⊂α,则a∥β;③若α∩β=b,a⊂α,则a与β一定相交.解析:①中直线a与b没有交点,所以a与b可能异面也可能平行,故①错误;②中直线a与平面β没有公共点,所以a∥β,故②正确;③中直线a与平面β有可能平行,故③错误.答案:②7.下列命题:①平面α与平面β,γ都相交,则这三个平面有两条交线;②若l,m是异面直线,l∥α,m∥β,则α∥β.其中错误命题的序号为________.解析:对于①,当β∥γ时,有2条交线;当β∩γ=a且a⊂α时,有1条交线;当α、β、γ两两相交且不过同一条直线时,有3条交线(如棱柱的三个侧面),故①错误;对于②,可借助正方体ABCD­A1B1C1D1进行判断,如图所示.因为六面体ABCD­A1B1C1D1是正方体,所以AB∥平面DCC1D1,B1C1∥平面AA1D1D.因为AB与B1C1异面,而平面DCC1D1与平面AA1D1D相交,所以命题②错误,综上可知①②都错误.答案:①②8.若直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,a,b是异面直线,则α,β的位置关系是__________.解析:在正方体ABCD A1B1C1D1中,AB⊂平面ABCD,B1C1⊂平面A1B1C1D1,B1C1⊂平面BCC1B1,AB,B1C1是异面直线,但平面ABCD∥平面A1B1C1D1,平面ABCD与平面BCC1B1相交.答案:平行或相交9.完成下列作图.(1)在图中画出两个平行平面.(2)在图中画出两个相交平面.(3)在图中画出一个平面与两个平行平面相交.(4)在图中画出三个两两相交的平面.解:10.如图,平面α、β、γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b、a与β的关系并证明你的结论.解:a∥b,a∥β.证明如下:由α∩γ=a知a⊂α且a⊂γ,由β∩γ=b知b⊂β且b⊂γ,因为α∥β,a⊂α,b⊂β,所以a、b无公共点.又因为a⊂γ且b⊂γ,所以a∥b.因为α∥β,所以α与β无公共点.又a⊂α,所以a与β无公共点,所以a∥β.[B 能力提升]11.经过平面外的两点作该平面的平行平面,可以作( )A.0个B.1个C.0个或1个D.1个或2个解析:选C.若两点所在的直线与平面平行,则可以作1个,否则,为0个.12.不共面的四个定点到平面α的距离都相等,这样的平面α共有( )A.3个B.4个C.6个D.7个解析:选D.把不共面的四个定点看作四面体的四个顶点,平面α可以分为两类:第一类:如图(1)所示,四个定点分布在α的一侧1个,另一侧3个,此类中α共有4个.图(1) 图(2)第二类:如图(2)所示,四个定点分布在α的两侧各两个,此类中α共3个.综上,α共有4+3=7(个),故选D.13.如图,点G、H、M、N分别是三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形是________.解析:①中HG∥MN,③中GM∥HN且GM≠HN,故HG、NM必相交,②④正确.答案:②④14.如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB∥CD,求直线EF与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数.解:取CD的中点为G,连接FG,EG,由题意知平面EFG与正方体的左、右侧面所在平面平行,从而EF与正方体的左、右侧面所在的平面平行,所以直线EF与正方体的前、后侧面及上、下底面所在的平面相交.故直线EF与正方体的六个面所在的平面相交的平面个数为4.[C 拓展探究]15.如图,已知平面α∩β=l,点A∈α,点B∈α,点C∈β,且A∉l,B∉l,直线AB 与l不平行,那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系?证明你的结论.解:平面ABC与β的交线与l相交.证明如下:因为AB与l不平行,且AB⊂α,l⊂α,所以AB与l一定相交.设AB∩l=P(图略),则P∈AB,P∈l.又因为AB⊂平面ABC,l⊂β,所以P∈平面ABC,P∈β.所以点P是平面ABC与β的一个公共点,而点C也是平面ABC 与β的一个公共点,且P,C是不同的两点,所以直线PC就是平面ABC与β的交线,即平面ABC∩β=PC,而PC∩l=P,所以平面ABC与平面β的交线与l相交.。

2021高考数学一轮复习统考 第9章 平面解析几何 第2讲 两直线的位置关系学案(含解析)北师大版

2021高考数学一轮复习统考 第9章 平面解析几何 第2讲 两直线的位置关系学案(含解析)北师大版

第2讲两直线的位置关系基础知识整合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⇔错误!k1=k2.(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⇔错误!k1k2=-1。

(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。

(2)两条直线的交点直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2的交点坐标就是方程组错误!错误!的解.2.几种距离(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离|P1P2|=错误!错误!.(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=05错误!。

(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(其中C1≠C2)间的距离d=错误!错误!。

1.三种常见的直线系方程(1)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+C0=0(C≠C0);(2)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+C0=0;(3)过两条已知直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ∈R,这个直线系不包括直线l2:A2x+B2y+C2=0,解题时,注意检验l2是否满足题意,以防漏解).2.四种常见的对称(1)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).(2)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).(3)点(x,y)关于点(a,b)的对称点为(2a-x,2b-y).(4)点(x,y)关于直线x+y=k的对称点为(k-y,k-x),关于直线x-y=k的对称点为(k+y,x-k).3.点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x,y的系数对应相等.1.(2019·广东惠阳模拟)点A(2,5)到直线l:x-2y+3=0的距离为() A.2错误!B.错误!C.错误!D.错误!答案C解析点A(2,5)到直线l:x-2y+3=0的距离为d=错误!=错误!。

(年月日两直线的位置关系、夹角公式及点线距离)高二数学TTT学案王建华

(年月日两直线的位置关系、夹角公式及点线距离)高二数学TTT学案王建华
③ 与 重合 方程组(Ⅰ)有无穷多解 。
时, 与 平行或重合,即 是 与 平行的必要非充分条件。换言之, ∥ ;若两条直线不重合,则 //
三、向量分析两直线位置关系
从向量的角度,两条直线的三种位置关系有怎样的体现呢?
与 的一个方向向量分别是 , ;一个法向量分别是 , ,则 与 有如下关系:
① 和 相交 不平行 不垂直 ;
4、求满足下列条件的方程:
(1)求经过点 且与直线 平行的直线方程;
(2)求过点 ,且与直线 垂直的直线 的方程。
5、已知直线 的方程为 ,求直线 的方程,使 与 垂直且 与坐标轴围成的三角形面积为 .
6、直线 过点 且与直线 和 分别交于点 ,若 恰为线段 的中点,求直线 的方程.
7、已知三角形 的顶点 , 边的中线所在的直线方程为 , 的平分线所在直线的方程为 ,求 边所在直线的方程.
设两条直线的方程分别为
: ( 不全为零)
: ( 不全为零).
设 与 的夹角为 , 与 的一方向向量分别为 与 ,其夹角为 ,且 = , = ,
当 时,则 如图甲所示;当 时,则 ,如图乙所示。
于是
得:
即为直线 与 的夹角公式。
特别地,当且仅当 时, 与 的夹角为 ,即 与 垂直。也就是说: 垂直 垂直 (其中 , 分别为 与 的一个法向量)
在直角坐标系中,这三种位置关系在直线方程上是怎样体现的呢?
一般地,设两条直线的方程分别为
: ( 不全为零)……①
: ( 不全为零)……②
两条相交直线的交点坐标
思考并回答:如何求直线 、 的交点?
由直线与直线方程的对应关系,若两条直线相交,由于交点同时在两条直线上,则交点的坐标一定是两个方程联立起来组成的方程组;反之,若两个二元一次方程有公共解,那么以这解为坐标的点必是两条直线的交点。

2020高中数学 第二章 解析几何初步 1. 两条直线的位置关系学案 2

2020高中数学 第二章 解析几何初步 1. 两条直线的位置关系学案 2

1。

3 两条直线的位置关系[学习目标] 1.能通过两条直线的斜率判定两直线平行或垂直. 2.能将直线的平行或垂直转化为代数问题.【主干自填】1.两直线平行与斜率的关系(1)对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别是k1,k2,有l1∥l2⇔错误!k1=k2。

(2)如果l1,l2的斜率都不存在,并且l1与l2不重合,那么它们都与错误!x轴垂直,故l1错误!∥l2.2.两直线垂直与斜率的关系(1)如果直线l1,l2的斜率都存在,并且分别为k1,k2,那么l1⊥l2⇔k2=-1。

错误!k1(2)如果两直线l1,l2中的一条斜率不存在,另一个是零,那么l1与l2的位置关系是错误!l1⊥l2。

【即时小测】1.思考下列问题(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是什么?提示:两直线斜率存在且l1与l2不重合.(2)若两条直线平行,斜率一定相等吗?提示:不一定.只有在两条直线的斜率都存在时,斜率相等,若两条直线垂直于x轴,它们平行但斜率不存在.(3)若两条直线垂直,它们斜率之积一定为-1吗?提示:不一定.两条直线垂直,只有在斜率都存在时,斜率之积才为-1。

若其中一条直线斜率为0,而另一条直线斜率不存在,两直线垂直,但斜率之积不是-1。

2.已知直线l1过A(2,3)和B(-2,6),直线l2过点C(6,6)和D(10,3).则l1与l2的位置关系为()A.l1⊥l2B.l1与l2重合C.l1∥l2D.非以上答案提示:C 由斜率公式k AB=错误!=-错误!,k CD=错误!=-错误!。

∵k AB=k CD,由已知可知,直线AB与CD不重合.∴l1∥l2。

3.直线l1过A(-1,0)和B(1,2),l2与l1垂直且l2过点C(1,0)和D(a,1),则a的值为()A.2 B.1 C.0 D.-1提示:C 直线l1的斜率k1=错误!=1,∵l1⊥l2,∴l2斜率存在,l2的斜率k2=错误!=错误!,由l1⊥l2,得k1k2=-1,即1×错误!=-1,解得a=0。

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第2课时学案 两直线的位置关系
基础梳理
1.平面内的两条直线的位置关系
若直线l 1:y =k 1x +b 1或A 1x +B 1y +C 1=0; 直线l 2:y =k 2x +b 2或A 2x +B 2y +C 2=0 (1) l 1∥l 2⇔ ______且b 1≠b 2
或_________且A 2C 1-A 1C 2≠0(或B 1C 2-B 2C 1≠0) (2)l 1⊥l 2⇔_________ 或___________ .
(3)l 1与l 2相交⇔或_______或_______________.
(4)l 1与l 2重合⇔________________; _____________________________. 2.直线系方程
(1)过定点(x 0, y 0)的直线方程: ________________________
(2)平行于直线 Ax +By +C =0 的直线方程: ________________________ (3)垂直于直线 Ax +By +C =0 的直线方程: ________________________
(4)过两条直线 l 1:A 1x +B 1y +C =0, l 2:A 2x +B 2y +C =0 交点的直线方程: _____________ 3.距离
(1)两点间的距离:平面上的两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)间的距离为|P 1P 2|= __________. 特别地,平行于x 轴时,|P 1P 2|=|x 2-x 1|; 平行于y 轴时,|P 1P 2|=|y 2-y 1|. (2)点到直线的距离:
点P 0(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0(A 、B 不全为0)的距离为:d =|Ax 0+By 0+C |
A 2+
B 2
. (3)两条平行直线间的距离:
两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0的距离为______________. 4.命题预测
从近几年的高考试题来看,两条直线的位置关系、点到直线的距离、两条平行线间的距离、两点间的距离是高考的热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,难度为中、低档题.
客观题主要考查距离公式的应用;主观题主要是在知识交汇点处命题,全面考查基本概念、基本运算能力.
预测2013年高考仍将以点到直线的距离、两点间的距离为主要考点,重点考查学生的运算能力与对概念的理解能力
考点1 两条直线的平行与垂直
例1、
(1)已知两直线l 1:x +m 2y +6=0, l 2:(m -2)x +3my +2m =0, 若l 1∥l 2,求实数m 的值; (2)已知两直线l 1:ax +2y +6=0和l 2:x +(a -1)y +(a 2-1)=0.若l 1⊥l 2,求实数a 的值.
变式: 已知直线l 1:ax +2y +6=0和直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0. (1) l 1 ∥ l 2 ,求a 的值;(2)l 1⊥l 2时,求a 的值.
考点2 两条直线的交点
例1、求经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P ,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直的直线l 的方程.
变式1:直线l 被两条直线l 1:4x +y +3=0和l 2:3x -5y -5=0截得的线段的中点为P (-1, 2), 求直线l 的方程.
变式2:设一直线过点(-1,1),它被两平行直线l 1:x +2y -1=0,l 2:x +2y -3=0所截的线段的中点在直线l 3:x -y -1=0上,.求其方程.
例2、已知直线l 1:x +a 2y +1=0和直线l 2:(a 2+1)x -by +3=0 (a ,b ∈R).
(1)若l 1∥l 2,求b 的取值范围; (2)若l 1⊥l 2,求|ab |的最小值.
考点3 距离公式的应用
例1、已知直线l1:2x-y+4=0与直线l2平行,且l2与抛物线y=x2相切,则直线l1、l2间的距离等于________.
变式1:已知直线l过点P(3,1),且被两平行线l1:x+y+1=0,l2:x+y+6=0截得的线段长为5,求直线l的方程.
变式2:已知A(4,-3),B(2,-1)和直线l:4x+3y-2=0,在坐标平面内求一点P,使|PA|=|PB|,且点P到直线l的距离为2.
变式3:两点A ( 1, 0 ), B ( 3,
到直线l的距离均等于1, 则直线l的方程有_____条.
例2、已知点P(2, -1).
(1)求过P点且与原点距离为2的直线l的方程;
(2)求过P点且与原点距离最大的直线l的方程,最大距离是多少?
(3)是否存在过P点且与原点距离为6的直线?若存在,求出方程,若不存在,请说明理由.
变式:已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点,
(1)点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程;
(2)求点A(5,0)到l的距离的最大值.考点4 简单的对称问题
例1、已知点A的坐标为(-4,4),直线l的方程为3x+y-2=0,
求:(1)点A关于直线l的对称点A′的坐标;
(2)直线l关于点A的对称直线l′的方程.
变式:求l1 :x +7y-6 = 0 关于直线l : x+y-2 = 0对称的直线l2方程.
例2、光线沿直线l1:x-2y+5=0射入,遇直线l:3x-2y+7=0后反射,求反射光线所在的直线方程.
变式1:在直线l:3x-y-1=0上求一点P,使得P到A(4,1)和B(0,4)的距离之差最大.
变式2:已知平面上两点A ( 4,1 ) 和B ( 0,4 ) ,在直线l:3x-y -1 = 0 上求一点M,使| MA | + | MB | 为最小.
练习:设直线y = x + 1,定点A ( 1 , 1 ), B ( 2 , 1 ),
分别在直线上求一点P,使
(1) | PA | + | PB | 最小并求最小值;
(2) | | PA | -| PB | | 最大并求最大值.。

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