两条直线的位置关系
同一平面内两条直线的位置关系讲解

同一平面内两条直线的位置关系讲解同一平面内两条直线的位置关系是几何学中的一个重要概念,它描述了两条直线在平面上的相互关系。
在这篇文章中,我将详细讲解两条直线可能的位置关系,并解释它们之间的特征和性质。
1. 平行关系:如果两条直线在同一平面上且永远不相交,我们称它们为平行线。
平行线具有以下特点:- 两条平行线的斜率相等,即它们有相同的倾斜角度。
- 两条平行线之间的距离在任意两点处是相等的。
- 平行线的任意一对对应角(同位角)相等,即它们的位置相对于两条平行线是相同的。
2. 垂直关系:如果两条直线在同一平面上且互相交于直角(90度角),我们称它们为垂直线。
垂直线具有以下特点:- 两条垂直线之间的夹角为90度。
- 垂直线的斜率互为倒数,即它们的乘积等于-1。
- 垂直线的任意一对对应角(同位角)相等,即它们的位置相对于两条垂直线是相同的。
3. 相交关系:如果两条直线在同一平面上且交于一点,我们称它们为相交线。
相交线具有以下特点:- 两条相交线的夹角可以是任意角度,不一定是直角。
- 相交线的交点是两条直线上的公共点。
- 相交线的对应角(同位角)不一定相等,它们的位置相对于两条相交线是不同的。
4. 重合关系:如果两条直线在同一平面上且重合于一条直线,我们称它们为重合线。
重合线具有以下特点:- 两条重合线重合于每一个点,它们的位置完全相同。
- 重合线的斜率相等,即它们有相同的倾斜角度。
- 重合线的任意一对对应角(同位角)相等,即它们的位置相对于两条重合线是相同的。
5. 平行且重合关系:如果两条直线在同一平面上,既平行又重合于一条直线,我们称它们为平行且重合线。
平行且重合线具有以下特点:- 这两条线是同一条线,它们的位置完全相同。
- 平行且重合线的斜率相等,即它们有相同的倾斜角度。
- 平行且重合线的任意一对对应角(同位角)相等,即它们的位置相对于两条平行且重合线是相同的。
通过以上对同一平面内两条直线位置关系的讲解,我们可以清晰地了解不同位置关系的特点和性质。
两条直线的位置关系

1 37 , 9 18
联立方程
x 0 3, 去 1 ( 舍 ). y0 , 2
11
联立方程
∴假设成立,P
1 x0 , 0, 9 解 得 6 y 37 , 4 0, 0 18 即为同时满足三个条件的点.
k1²k2=-1,当一条直线斜率为零,另一条直线斜 率不存在时,两直线垂直. 2.两直线相交 交点:直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0的 公共点的坐标与方程组 的解一一对应.
A1 x B1 y C 1 0 A2 x B 2 y C 2 0
11 x , 1 3 y 16 . 1 3
解这个方程组,得
∴点A的坐标为
11 16 , , 3 3
由两点式可得l的方程为8x-y-24=0.
题型三
距离公式的应用
【例3】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?
2 2 x 2 2 x
(x≠2),kNP=
2
2 x5
(x≠5),
x5
=-1,解得x=1或x=6,
即P(1,0)或(6,0).
探究提高 (1)充分掌握两直线平行与垂直的条 件是解决本题的关键,对于斜率都存在且不重合 的两条直线l1和l2,l1l2 k1k2,l1l2 k 2 1²k
2 x0 y0 3 5 2 5 x0 y0 1 2 ,
即|2x0-y0+3|=|x0+y0-1|, ∴x0-2y0+4=0或3x0+2=0;
两条直线的位置关系(提高)__两条直线的位置关系(提高)知识讲解

两条直线的位置关系(提高)知识讲解撰稿:孙景艳审稿:吴婷婷【学习目标】1. 初步理解同一平面内的两直线的位置关系,初步认识相交线和平行线;2.了解对顶角、补角、余角,知道对顶角相等、等角的余角相等、等角的补角相等,并能解决一些实际问题;3. 理解垂直作为两条直线相交的特殊情形,掌握垂直的定义及性质;4. 理解点到直线的距离的概念,并会度量点到直线的距离.【要点梳理】要点一、同一平面内两条直线的位置关系同一平面内,两条直线的位置关系:相交和平行.要点诠释:(1)平行线:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线.两直线平行,用符号“∥”表示. 如下图,两条直线互相平行,记作AB∥CD或a∥b.(2)互相重合的直线通常看做一条直线,两条线段或射线平行是指它们所在的直线平行.(3)相交线:若两条直线只有一个公共点,我们称这两条直线为相交线,这个公共点叫做交点.两条直线相交只有一个交点.要点二、对顶角、补角、余角1.余角与补角(1)定义:如果两个角的和是180°,那么这两个角互为补角,简称互补,其中一个角叫做另一个角的补角.类似地,如果两个角的和是90°,那么这两个角互为余角.简称互余,其中一个角叫做另一个角的余角.(2)性质:同角(等角)的余角相等.同角(等角)的补角相等.要点诠释:(1)互余互补指的是两个角的数量关系,而与它们的位置无关.(2)一个锐角的补角比它的余角大90°.2.对顶角(1)定义:由两条直线相交构成的四个角中,有公共顶点没有公共边(相对)的两个角,互为对顶角.要点诠释:(1)对顶角满足的条件:①相等的两个角;②有公共顶点且一角的两边是另一角两边的反向延长线.(2)只有两条直线相交时,才能产生对顶角.两条直线相交时,除了产生对顶角外,还会产生邻补角,邻补角满足的条件:①有公共顶点;②有一条公共边,另一边互为反向延长线.(3)邻补角一定互为补角,但互为补角的角不一定是邻补角.(2)性质:对顶角相等.要点三、垂线1.垂线的定义:两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就称这两条直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫垂足.如下图.要点诠释:(1)记法:直线a 与b 垂直,记作:;a b ⊥ 直线AB 和CD 垂直于点O ,记作:AB⊥CD 于点O.(2) 垂直的定义具有二重性,既可以作垂直的判定,又可以作垂直的性质,即有:CD ⊥AB .90AOC ∠=°A A A AA A A A AA 判定性质2.垂线的画法:过一点画已知直线的垂线,可通过直角三角板来画,具体方法是使直角三角板的一条直角边和已知直线重合,沿直线左右移动三角板,使另一条直角边经过已知点,沿此直角边画直线,则所画直线就为已知直线的垂线(如图所示).要点诠释:(1)如果过一点画已知射线或线段的垂线时,指的是它所在直线的垂线,垂足可能在射线的反向延长线上,也可能在线段的延长线上.(2)过直线外一点作已知直线的垂线,这点与垂足间的线段为垂线段.3.垂线的性质:(1)平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.(2)直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短.简单说成:垂线段最短.要点诠释:(1)性质(1)成立的前提是在“同一平面内”,“有”表示存在,“只有”表示唯一,“有且只有”说明了垂线的存在性和唯一性.(2)性质(2)是“垂线段最短.”实际上,连接直线外一点和直线上各点的线段有无数条,但只有一条最短,即垂线段最短.在实际问题中经常应用其“最短性”解决问题.4.点到直线的距离:定义:直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离.要点诠释:(1)点到直线的距离是垂线段的长度,是一个数量,不能说垂线段是距离;(2)求点到直线的距离时,要从已知条件中找出垂线段或画出垂线段,然后计算或度量垂线段的长度.【典型例题】类型一、两条直线的位置关系1. 平面上有10条直线,其中4条直线交于一点,另有4条直线互相平行,这10条直线最多有几个交点?【答案与解析】解:如图,图中共有34个交点.【总结升华】10条直线中有八条直线的位置已经确定,要使10条直线的交点最多,就要使剩下的两条直线与前八条直线均相交.举一反三:【变式】不重合的两条直线的位置关系有 ( ).A .平行或垂直B .平行或相交C .不相交或相交D .平行、垂直或相交【答案】C 类型二、对顶角、补角、余角2.如图所示,已知直线AB 、CD 相交于点O ,OE 平分∠BOD ,OF 平分∠COE ,∠2:∠1=4:l ,求.AOF ∠【思路点拨】涉及有比值的题设条件,如a :b =m :n ,在解题时设,,这是a mx =b nx =常用的用方程思想解题的方法.【答案与解析】解:设∠1=x ,则∠2=4x .∵ OE 平分∠BOD ,∴ ∠BOD =2∠1=2x .∵ ∠2+∠BOD =180°,即4x+2x =180°,∴ x =30°.∵ ∠DOE+∠COE =180°,∴∠COE =150°.又∵ OF 平分∠COE ,∴ ∠COF =∠COE =75°.12∵ ∠AOC =∠BOD =60°,∴∠AOF=∠AOC+∠COF=60°+75°=135°.【总结升华】两条直线相交所成的四个角中,只要已知其中一个角,就可以求出另外三角.类型三、垂线3.下列语句:①两条直线相交,若其中一个交角是直角,那么这两条直线垂直.②一条直线的垂线有无数条.③空间内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;④两条直线相交成四个角,如果有两个角相等,那么这两条直线垂直.其中正确的是__________.【思路点拨】解此题必须严格按照垂线的定义“两条直线相交成直角”及垂线的性质“过平面内任意一点,即过直线上或直线外任意一点,有且仅有一条直线与已知直线垂直”来作判断.【答案】①②【解析】①正确;②正确,过任意一点都可以作;对于③只有在“同一平面内”才成立,因为空间内,当这点在直线上时,过这点并非只有一条直线与已知直线垂直,故③错误;④错误,必须是两个邻角相等,如下图:【总结升华】“过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”成立的前提是“在同一平面内”,若改为在“空间”,则过一点有无数条直线与已知直线垂直(以后学到).举一反三:【变式】在铁路旁有一城镇,现打算从城镇修一条和铁路垂直的道路,这种方案是唯一的,是因为()A.经过两点有且只有一条直线B.两点之问的所有连线中,线段最短C.在同一平面内,两直线同时垂直同一条直线,则这两直线也互相垂直.D.在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直【答案】D 提示:注意区分直线性质与垂线性质4. 如图,直线AB与CD相交于点O,OE⊥CD,OF⊥AB,∠DOF=65°,求∠BOE与∠AOC的度数.【答案与解析】解:∵OF⊥AB,OE⊥CD(已知)∴∠BOF=∠DOE=90°(垂直定义)∴∠BOD=∠BOF-∠DOF=90°-65°=25°∴∠BOE=∠DOE-∠BOD=90°-25°=65°.∴∠AOC=∠AOB-∠BOE-∠COE=180°-65°-90°=25°.【总结升华】利用垂直的定义,及同一条直线上的三点组成一个平角可以帮助我们求解图中某些角的大小.【高清课堂:相交线403101 例4变式(1)】举一反三:【变式】如图,若OM平分∠AOB,且OM ⊥ON,求证:ON平分∠BOC.【答案】证明:如图,∵OM平分∠AOB∴∠1=∠2又∵OM⊥ON∴∠3=90°-∠2由图可得:∠4=180°-2∠2-∠3=180°-2∠2-(90°-∠2)=90°-∠2∴∠3=∠4∴ ON平分∠BOC5.如图所示,一辆汽车在直线形公路AB上由A向B行驶,M、N分别是位于公路两侧的村庄.(1)设汽车行驶到公路AB上点P位置时,距离村庄M最近;行驶到点Q位置时,距离村庄N最近,请在图中的公路AB上分别画出点P和点Q的位置(保留作图痕迹).(2)当汽车从A出发向B行驶时,在公路AB的哪一段路上距离M、N两村庄都越来越近?在哪一段路上距离村庄N越来越近,而离村庄M越来越远?(分别用文字表述你的结论,不必说明)【答案与解析】解:(1)过点M作MP⊥AB,垂足为P,过点N作NQ⊥AB,垂足为Q,点P、Q就是要画的两点,如图所示.(2)当汽车从A向B行驶时,在AP这段路上,离两个村庄越来越近;在PQ这段路上,离村庄M越来越远,离村庄N越来越近.【总结升华】利用垂线段最短解决实际问题是常用的一种方法.举一反三:l l【变式】点P为直线外一点:点A、B、C为直线上三点,PA=4 cm,PB=5 cm,PCl=2 cm,则点P到直线的距离是().A.2 cm B.4 cm C.5 cm D.不超过2 cm【答案】D。
两条直线位置关系判断方法

两条直线的位置关系判断方法设平面上两条直线的方程分别为11112222:0,:0l a x b y c l a x b y c ++=++=一.行列式法 记系数行列式为1122,a b D a b =1122,x c b D c b -=-1122y a c D a c -=-1l 和2l 相交⇔0D ≠ 1221b a b a ≠⇔1l 和2l 平行⇔0,0x D D =≠或0,0y D D =≠1l 和2l 重合⇔0===x y D D D二.比值法1l 和2l 相交⇔2121b b a a ≠()0b ,a 22≠; 1l 和2l 垂直⇔0b a b a 2211=+;1l 和2l 平行⇔212121c c b b a a ≠=()0c ,b ,a 222≠;1l 和2l 重合⇔212121c c b b a a ==()0c ,b ,a 222≠三.斜率法111222:y 0.:y 0l k x b l k x b =+==+=(条件:两直线斜率都存在,则可化成点斜式) 12l l ⇔与相交21k k ≠ ;12l l ⇔与平行2121b b k k ≠=,12l l ⇔与重合2121b b k k ==,;12l l ⇔与垂直-1.=21k k ;特别提醒:在具体判断两条直线的位置关系时,先考虑比值法,但要注意前提条件(分母不为零);再考虑斜率法,但也有条件(两条直线的斜率都存在),最后选择行列式(无条件); 注:(1)两直线平行是它们的法向量(方向向量)平行的充分非必要条件;(2)两直线垂直是它们的法向量(方向向量)垂直的充要条件;(3)两条直线平行⇔它们的斜率均存在且相等或者均不存在;(4)两条直线垂直⇔他们的斜率均存在且乘积为-1,或者一个存在另一个不存在;例题分析1.下列命题中正确的是……………………………………………………………………( B )A.平行的两条直线的斜率一定相等B.平行的两条直线倾斜角相等C.两直线平行的充要条件是斜率相等D.两直线平行是他们在y 轴上截距不相等的充分条件分析:A.两条直线斜率均不存在时也是平行,此时斜率不存在;C.”斜率相等”是”两直线平行”的既不充分也不必要条件;D.既不充分也不必要条件,因为两条直线斜率均不存在时也是平行,此时不存在y 轴上的截距,反之显然不成立;2、若l1与l2为两条不重合的直线,它们的倾斜角分别为a1,a2,斜率分别为k1,k2,则下列命题(1)若l1∥l2,则斜率k1=k2;(2)若斜率k1=k2,则l1∥l2;(3)若l1∥l2,则倾斜角a1=a2;(4)若倾斜角a1=a2,则l1∥l2;其中正确命题的个数是…………………………………………………………………( C )A.1 B.2 C.3 D.4分析:(2)(3)(4)对,此时要注意已知条件l1与l2为两条不重合的直线3、已知两条不重合的直线l1,l2的倾斜角分别为α1,α2,给出如下四个命题:①若sinα1=sinα2,则l1∥l2②若cosα1=cosα2,则l1∥l2③若l1⊥l2,则tanα1•tanα2=﹣1④若l1⊥l2,则sinα1sinα2+cosα1cosα2=0其中真命题是…………………………………………………………………………( B )A.①③B.②④C.②③D.①②③④0,,所以不一分析:①sinα1=sinα2,可知α1=α2或α1 +α2 =π,因为倾斜角α1,α2的范围[)π定推出;0,,所以可以推出;②cosα1=cosα2 ,可知α1=α2,因为倾斜角α1,α2的范围[)ππ,致使斜率不存在;③如果成立的话,必须斜率存在,可是α1=π,α2 =2④若两条直线斜率都存在时,显然成立,若两条直线斜率有一个不存在时也成立,π,此时也成立;下证,不妨设α1=π,α2 =24、已知直线06y )2k (x 3:l 1=++-与直线02y )3k 2(kx :l 2=+-+,记3k 2k )2k (3D -+-=.”0D =”是”两条直线1l 与直线2l 平行”的…………………………… ( A )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5、若直线1:l 22+=+x ay a 与直线2:l 1+=+ax y a 不重合,则12l l ∥的充要条件( C )A. 1a =-;B. 12=a ; C. 1a =; D. 1a =或1a =-. 分析:法1:比值法,此时要保证分母不为零,故讨论当0a =时,1:2=l x ;2:1=l y ,此时垂直,不满足条件,舍去当1a -=时,1:0-=l x y ;2:0-=l y x ,此时重合,舍去当10a -,≠时,12122111+⇔=≠⇔=+a a l l a a a ∥ 法2.())1a (1a 2D );1a (2a D ,a 1D y x 2+-=+-=-=)(1a =⇔ 类似也可以用斜率法,此时只需要讨论0a =和0a ≠两种情况6、直线,01by x :l ,01y ax :l 21=-+=++则1ba -=是21l l ⊥的………………………………( A ) 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分析:⇔⊥21l l 0b a =+7、“a=2”是”直线ax+2y=0平行于直线x+y=1”的…………………………………………( C )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分析:(比值法:先观察有没有一条直线方程前面的系数是不是均为零,若有就把其作为分母)直线ax+2y=0平行于直线x+y=1⇔ 10121a ≠=2a =⇔ 8.已知直线()01m 4y )m m (x )3m m 2(:l 221=---+-+与直线()R a 03y )1a (x 2:l 2∈=+--(1)m 为___1m ≠且98m ≠-__时,21l l 与相交;(2)m 为__6- __时,21l l 与垂直;分析:直线方程含有参数m ,故必须保证这个方程表示的是直线(y ,x 前面的系数不全为零),故1≠m (1)21l l 与相交⇔98≠-m ; (2)21l l 与垂直⇔6=-m9、已知直线()R ααsin x y :l 1∈=和直线c x 2y :l 2+=,则下列关于直线21l ,l 关系判断正确的有____.③____①.通过平移可以重合;②不可能垂直;③可能与x 轴围成直角三角形;分析:①如果两条直线平移之后可以重合,就必须满足斜率相同,可是2αsin ≠②如果两条直线垂直就必须斜率之积等于-1,此时12αsin -=⋅,6π5α= ③由第②问中,可知这两条直线有可能垂直,故可能与x 轴围成直角三角形,因为只要有一个角是直角就可以啦;10、若直线l 1:2x+(m+1)y+4=0与直线l 2:mx+3y ﹣2=0平行,则m 的值为( C )A .﹣2B .﹣3C .2或﹣3D .﹣2或﹣3分析:同第5题11、已知P 1(a 1,b 1)与P 2(a 2,b 2)是直线y=kx+1(k 为常数)上两个不同的点,则关于x 和y 的方程组的解的情况是…………………………………………( B )A . 无论k ,P 1,P 2如何,总是无解 B . 无论k ,P 1,P 2如何,总有唯一解 C . 存在k ,P 1,P 2,使之恰有两解 D . 存在k ,P 1,P 2,使之有无穷多解 分析:此时使用行列式法,否则用其他方程需要讨论,因为要保证使用条件,故下面只需要先判断1221b a b a -是否为0证: 因为 P 1(a 1,b 1)与P 2(a 2,b 2)是直线y=kx+1(k 为常数)上两个不同的点并且直线y=kx+1的斜率存在,∴k=,即a 1≠a 2,并且b 1=ka 1+1,b 2=ka 2+1,∴a 2b 1﹣a 1b 2=a 2 (ka 1+1)-a 1 (ka 2+1)=ka 1a 2﹣ka 1a 2+a 2﹣a 1=a 2﹣a 1∴方程组有唯一解.。
两条直线的位置关系

两条直线的位置关系
两条直线的位置关系:平行和相交。
两种。
分析过程如下:在同一平面内,两条直线之间有两种位置关系:平行和相交。
空间中两条直线的位置关系有三种:平行、相交、面外。
扩展资料:
假设两条直线不平行,它们一定相交。
这样,这两条不平行的线就和第三条线形成了一个三角形。
等腰角中的一个成为三角形的外角。
因为三角形的外角等于不相邻的两个内角之和,即其中一个全等角等于另一个全等角和不相邻内角之和。
因此,其中一个全等角不等于另一个全等角。
即两条直线不平行且同角不相等,反之亦然。
平行线的性质:
1、平行于同一直线的直线互相平行;
2、两平行直线被第三条直线所截,同位角相等;
3、两平行直线被第三条直线所截,内错角相等;
4.两条平行的直线被第三条直线切割,第三条直线与侧角和内角互补。
两直线的位置关系公式

两直线的位置关系公式两直线的位置关系公式是指用数学公式来描述两条直线之间的位置关系。
在平面几何中,直线是最基本的图形,研究直线之间的位置关系对于解决很多几何问题具有重要意义。
下面将介绍两条直线的四种位置关系及其对应的公式。
1. 平行关系:当两条直线之间没有交点且始终保持相同的方向时,它们是平行的。
此时,可以使用斜率来判断两条直线是否平行。
如果两条直线的斜率相等但截距不相等,那么它们是平行的。
用数学公式表示为:直线1的斜率 = 直线2的斜率且直线1的截距≠ 直线2的截距2. 垂直关系:当两条直线之间的夹角为90度时,它们是垂直的。
在平面直角坐标系中,两条直线垂直的条件是它们的斜率的乘积等于-1。
用数学公式表示为:直线1的斜率× 直线2的斜率 = -13. 相交关系:当两条直线在平面上有一个公共的交点时,它们是相交的。
相交的情况有两种:交点为有限点和交点为无穷远点。
直线相交的条件是它们的斜率不相等。
用数学公式表示为:直线1的斜率≠ 直线2的斜率4. 重合关系:当两条直线完全重合时,它们是重合的。
重合的直线有无穷多个交点,它们的斜率和截距相等。
用数学公式表示为:直线1的斜率 = 直线2的斜率且直线1的截距 = 直线2的截距两条直线的位置关系可以通过斜率、截距等数学公式来判断。
这些公式可以帮助我们在解决几何问题时确定直线之间的位置关系,从而得出准确的结论。
在实际应用中,我们可以通过计算斜率和截距,或者观察直线的图形来判断它们的位置关系,进而解决相关问题。
直线的位置关系公式是平面几何中的重要概念,对于几何学的学习和实际问题的解决都具有重要意义。
两条直线的位置关系及曲线和方程

两条直线的位置关系及曲线和方程知识要点:1、两条直线的位置关系: 平行、相交、重合有两种判断方法。
一是几何方法——l 1、l 2的倾斜角ααπ122=≠, 即K 1 = K 2且纵截距b b 12≠时l 1∥l 2; l 1、l 2的倾斜角ααπ122==且横截距a a 12≠时l 1∥l 2。
l 1、l 2的倾斜角αα12≠, 即K K 12≠或K 1,K 2中一个存在一个不存在时, l 1与l 2相交。
l 1、l 2的倾斜角ααπ122=≠, 即K 1 = K 2且纵截距b 1 = b 2时, l 1与l 2重合; l 1、l 2的倾斜角ααπ122==且横截距a 1 = a 2时, l 1与l 2重合。
另一种是代数方法,()()l A x B y C A B l A x B y C A B 11111212222222220000::++=+≠++=+≠、通过方程组A xB yC A x B y C 11122200++=++=⎧⎨⎩解的情况判断两条直线的位置关系, 即: A 2、B 2、C 2均不为零时:A AB BC C 121212=≠有l 1∥l 2;A AB B 1212≠有l 1与l 2相交;A AB BC C 121212==有l 1与l 2重合。
若A 2、B 2、C 2有为零时, 可以更容易判断。
另外, 将上述分式变形一下便可得出更普通的结论。
A 1B 2 = A 2B 1且A C A C 1221≠时l 1∥l 2;A B A B A C A C 12211221==且时l 1与l 2重合;A B A B 1221≠时l 1与l 2相交。
2、两条直线的平行与垂直:①斜率互为负倒数⇒两条直线互相垂直; ②两条直线互相垂直斜率互为负倒数;③两条有斜率的直线互相垂直⇔斜率互为负倒数;④A B A B 12210+=⇔两条直线A 1x + B 1y + C 1 = 0, A 2x + B 2y + C 2 = 0互直垂直。
高中 平面解析几何 两条直线的位置关系 知识点+例题

辅导讲义――两条直线的位置关系[巩固]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.(1)l1⊥l2,且l1过点(-3,-1);(2)l1∥l2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.题型二:两直线相交[例]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.[巩固]如图,设一直线过点(-1,1),它被两平行直线l1:x+2y-1=0,l2:x+2y-3=0所截的线段的中点在直线l3:x-y-1=0上,求其方程.的交点坐标为(0,2),又点(2,3)关于y 轴的对称点为(-2,3),所以反射光线过点(-2,3)与(0,2),由两点式知A 正确. 3.若A (-3,-4),B (6,3)两点到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则a =_____________.解析 依题意,|-3a -4+1|a 2+1=|6a +3+1|a 2+1, 解得a =-79或a =-13.4.已知直线3x +4y -3=0与直线6x +my +14=0平行,则它们之间的距离是_________.解析 ∵63=m 4≠-143,∴m =8,直线6x +my +14=0.可化为3x +4y +7=0,两平行线之间的距离d =|-3-7|32+42=2.5.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_____________.解析 由题意知点P 关于直线AB 的对称点为D (4,2),关于y 轴的对称点为C (-2,0),则光线所经过的路程PMN 的长为|CD |=210.6.与直线l 1:3x +2y -6=0和直线l 2:6x +4y -3=0等距离的直线方程是______________.答案 12x +8y -15=0解析 l 2:6x +4y -3=0化为3x +2y -32=0,所以l 1与l 2平行,设与l 1,l 2等距离的直线l 的方程为3x +2y +c =0,则:|c +6|=|c +32|,解得c =-154,所以l 的方程为12x +8y -15=0.7.已知点A (-1,1),B (2,-2),若直线l :x +my +m =0与线段AB 相交(包含端点的情况),则实数m 的取值范围 是______________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,12∪[2,+∞) 所以直线恒过定点P (0,-1).∵点A (-1,1),B (2,-2),∴k P A =-2,k PB =-12,∵直线l :x +my +m =0与线段AB 相交(包含端点的情况), ∴-1m ≤-2或-1m ≥-12,∴m ≤12或m ≥2(经验证m =0也符合题意).∴实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12∪[2,+∞). 8.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 由题意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,解析 圆心为O (1,0),由于P (2,2)在圆(x -1)2+y 2=5上,∴P 为切点,OP 与P 点处的切线垂直.∴k OP =2-02-1=2, 又点P 处的切线与直线ax -y +1=0垂直.∴a =k OP =2,选C.12.如图,已知直线l 1∥l 2,点A 是l 1,l 2之间的定点,点A 到l 1,l 2之间的距离分别为3和2,点B是l 2上的一动点,作AC ⊥AB ,且AC 与l 1交于点C ,则△ABC 的面积的最小值为________.答案 6解析 以A 为坐标原点,平行于l 1的直线为x 轴,建立如图所示的直角坐标系,设B (a ,-2),C (b,3).∵AC ⊥AB ,∴ab -6=0,ab =6,b =6a. Rt △ABC 的面积S =12a 2+4·b 2+9 =12a 2+4·36a 2+9=12 72+9a 2+144a 2 ≥1272+72=6.13.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 5.14.(2013·四川)在平面直角坐标系内,到点A (1,2),B (1,5),C (3,6),D (7,-1)的距离之和最小的点的坐标是________.答案 (2,4)解析 设平面上任一点M ,因为|MA |+|MC |≥|AC |,当且仅当A ,M ,C 共线时取等号,同理|MB |+|MD |≥|BD |,当且仅当B ,M ,D 共线时取等号,连接AC ,BD 交于一点M ,若|MA |+|MC |+|MB |+|MD |最小,则点M 为所求.又k AC =6-23-1=2, ∴直线AC 的方程为y -2=2(x -1),即2x -y =0.①又k BD =5-(-1)1-7=-1, ∴直线BD 的方程为y -5=-(x -1),即x +y -6=0.②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y =0,x +y -6=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,∴M (2,。
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理解:1.相交 夹角是直角(90°) 垂直
2.四个角都是直角
3.两条线段互相垂直是指这两条线 段所在的直线互相垂直。
垂直的表示
通常用符号“⊥”表示两条直线互相垂直.
如果直线AB与直线CD垂直, 那么可记作:AB⊥CD(或CD⊥AB)
Cl
如果用l、m表示这两条直线, A 那么直线l与直线m垂直,
O mB
动手实践、探究新知 你能借助手中的工具画出两条互相垂直的直线吗?
利用三角尺
利用量角器
.
如果只有直尺,你能在方格纸上画出两条互 相垂直的直线吗?
折一折,试一试
你能用纸折出两条互相垂直的直线吗?
动手画一画:
问题1:请画出直线l和点P。 问题2:过点P画直线l的垂线。你能画出几条?
请用你自己的语言概括你的发现。
可记作:l⊥m(或m ⊥ l)
D
如图:
(1)因为 ∠BOC=90°(已知) (2)因为 AB⊥CD (已知)
所以 AB⊥CD (垂直定义)
所以 ∠BOC= 900( 垂直定义)
定义的判定性
定义的性质性
找出图中互相垂直的线段:
D
C
A
O
B
(图1)
AO ⊥ CO;BO ⊥DO
(图2)
CD⊥BC;CD ⊥ CE;CD ⊥ BE AC⊥BC;AC ⊥ CE;AC ⊥ BE AD⊥BC;AD ⊥ CE;AD ⊥ BE
N
踏E
板
B
C
A
D
M
沙坑
结论:线段AE的长度即为所求。
如图,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D。
A
1、不用刻度尺,试比较AD与AB,AC与CD,BC与AC的长短.
AD<AB AC>CD BC>AC
依据:垂线段最短
BD
C
2、填空 (1)点B到AC的距离是_线__段__B_A_的__长_;(2)点C到AD的距离是线__段__C_D__的__长_;
A
2 1
34
O
B
折叠问题关键:找对应角,对应边相等
折痕相当于角平分线
变式. 如图,点O在直线AB上,OC平分∠BOD,OE 平分∠AOD,则OE和OC有何位置关系?请简述你 的理由。
答:OE⊥OC
理由:∵OC平分∠BOD,
OE平分∠AOD
1 1 BOD 2
E A
D C
21
OB
2 1 AOD(角平分线的定义)
A
O
B
∴∠BOD=∠COE (同角的余角相等)
∵ COE=32°
∴∠BOD=32° ∴∠BOC=∠BOE+∠COE=90°+32°=122°
折叠问题
将一张长方形纸片按如图方式折叠, D
C
其中OE、OC为折痕,折叠后OG
G
和OF在同一直线上,则折痕OE、 OC的位置关系是什么?为什么? E
F
OE⊥OC1 2来自BCAD1 3 4 1 5AD
2
2
AD 2.(4 cm)
综合应用,开阔视野
C
D
如图:点O在直线 AB上,过点O引两条射 线OC、OD,∠AOC=32°,∠DOB=58°
A
O
B
则OC、OD有何位置关系关系?为什么?
变式1:在直线AB上任取一点O,过点O作射线OC,OD, 使 OC⊥OD ,当∠AOC=30°时,求∠BOD的度数。
(3)线段AC的长是点_C__到__A__B___(线段)的距离;
(4)线段BD的长是点__B___到_A__D____(线段)的距离。
(5)线__段__A_D__的__长__是点A到BC的距离; 3.若AB=3cm, AC=4cm,BC=5cm 你能求出点A到BC的距离吗?
AB
SABC
1 2
AB AC
C
D
AO B
C 60°或120°
A
O
B
D
变式2. 如图,点O在直线AB上,OE⊥AB于点O,
OC⊥OD,若∠COE=32°,请你求出∠BOD、∠BOC的
度数,并说明理由。
E
∵∴∵O∠EB⊥OAE=B∠OCCO⊥D=O9D0°(垂直的定义) C
D
∴∠BOD+∠EOD=90° ∠COE+∠EOD=90°
学以致用:
要把水渠中的水引到C点,
在渠岸AB的什么地方开沟,才 能使沟最短?画出图形,并说
C
明根据什么道理?
在D点处开沟,依据是垂线段最短。
A 线段CD的长度叫做点C到直线AB的距离。
D
B
点到直线的距离:直线外一点到这条直线的垂线段的长度。
锦州市中考体育测试有“立定跳远”项目,你 知道老师是怎样测量立定跳远成绩的吗?你知道其 中的道理吗?
P
P
l
l
动手画一画:
问题1:请画出直线l和点P。 问题2:过点P画直线l的垂线。你能画出几条?
请用你自己的语言概括你的发现。
P
P
l
l
垂线的性质:平面内,过一点有且只有一条 直线与已知直线垂直。
直线 l外的一点P与直线上各点
所连的线段中,那条线段最短?
P
ABO
C
l
垂线段的性质:直线外一点与直线上各点连接的 所有线段中,垂线段最短。简称为:“垂线段最 短”。
2
1 2 1(BOD AOD) 2
COE 1 AOB 1 180 90
2
2
OE OC (垂直的定义)
通过本课学习你有哪些收获?
1.你学到了哪些知识? 2.你学会了哪些方法? 3.你认为应注意哪些问题? 4.你还有哪些困惑?
同一平面上的两条直线有哪些位置关系?
a
b
平行
a b
相交
请同学们观察下列图片,你能找出其中相交的线吗?它们 有什么特殊的位置关系?
2、1两条直线的位置关系(2)
垂直定义:两条直线相交成四个角,如
果有一个角是直角,那么称这两条直线
O
互相垂直。其中的一条直线叫做另一条
直线的垂线,它们的交点叫做垂足。