第9讲 直线的交点坐标与距离公式-2022年暑假人教A版高中数学必修二(新高二)同步讲义(Word版含答案)

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第9讲 直线的交点坐标与距离公式-2022年暑假人教A版高中数学必修二(新高二)同步讲义(Word版含答案)

资源简介

教师 学科 数学
学生 年级 高二
课程类型 预习课 授课时间
课题 直线的交点坐标与距离公式
教学目标
1、梳理基础知识点。 2、让学生熟悉本章考点及常考题型。 3、培养学生的计算能力。
教学重点/难点
1、分析问题的灵活性及全面性。 2、计算环节的准确性。
教学安排环节
课程类型 复习课程
第1课时 进门测
作业检查
阶段知识点梳理
第2课时 阶段训练
第3课时 阶段重难点梳理
重点题型训练
思导总结
作业布置
1.经过两直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点,并且经过原点的直线方程为(  )
A.19x-9y=0   B.9x+19y=0
C.3x+19y=0 D.19x-3y=0
2.设点A在x轴上,点B在y轴上,AB的中点是P(2,-1),则|AB|等于(  ).
A.5 B.4 C.2 D.2
1. 解析:选C.由,得,代入过原点的直线y=kx,得k=-,∴3x+19y=0.
2. 解析 设A(x,0),B(0,y),
∵AB中点P(2,-1),
∴=2,=-1,
∴x=4,y=-2,即A(4,0),B(0,-2),
∴|AB|==2.
答案 C
一·两条直线的交点坐标
设两条直线的方程是 l1:A1x+B1y+C1=0, l2:A2x+B2y+C2=0
两条直线的交点坐标就是方程组的解
若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点坐标;
若方程无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行。反之亦成立
二·两点之间的距离
平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式
|P1P2|=
原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=
三·点到直线的距离
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=
(使用点到直线的距离公式时直线方程必须化成一般式Ax+By+C=0的形式)
四·两条平行直线间的距离
两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离
d=
使用两平行线间的距离公式时
1)首先直线的方程化成一般形式
2)还要注意x、y的系数必须相同时才能读出C1、C2的值.
类型一 直线的点斜式方程
【例1】公式的应用
1. 已知集合M={(x,y)∣x+y=2},N={(x,y)∣x–y=4},那么集合M∩N为( D )
A. {3,–1} B. 3,–1 C. (3,–1) D.{(3,–1)}
2. 已知直线y=kx+2k+1与直线y=–x+2的交点位于第一象限,则实数k的取值范围是( C )
A.–63.已知点(a,2)(a>0)到直线l:x-y+3=0的距离为1,则a等于( C )
A.    B.2- C. -1 D. +1
4.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+ny+5=0相交于同一点,则点(m,n)可能是( A )
A.(1,-3)    B.(3,-1) C.(-3,1) D.(-1,3)
5.两直线x-y-2=0与2x-2y+3=0的距离为( B )
6. 点P在直线x+y–4=0上,O为原点,则|OP|的最小值是( C )
A.2 B. C. D.
7.一条直线经过P(1,2), 且与A(2,3)、B(4,-5)距离相等,则直线为( C )
A. 4x+y-6=0 B. x+4y-6=0
C. 3x+2y-7=0和4x+y-6=0 D. 2x+3y-7=0, x+4y-6=0
8.过两直线x–y+1=0和x+y–=0的交点,并与原点的距离等于1的直线共有( B )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
9.经过点A(1, 0)和B(0, 5)分别作两条平行线,使它们之间的距离等于5,则满足条件的直线共有( B )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
10. 已知点A(1,3)、B(5,2),点P在x轴上,使|AP|–|BP|取得最大值时P的坐标( B )
A. (4,0) B. (13,0) C. (5,0) D. (1,0)
【例2】两直线位置关系的判定
11、已知直线l1 :(m+3)x+4y=5-3m l2:2x+(m+5)y=8
问:m为何值时 1)l1‖l2 2)l1与l2重合 3)l1与l2垂直
【例3】两直线的交点问题
12、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.
(5x+3y-1=0)
【例4】距离问题
13、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?
(x=2或3x-4y-10=0.| 2x-y-5=0 根号五)
【例5】对称问题
14、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.

|9x-46y+102=0.
【知识拓展】
基本问题
一.两直线的交点问题:
(1)先求出两直线交点,将问题转化为过定点的直线,然后再依其他条件求解.
(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),设出方程后再利用其他条件求解.
二.距离问题
三.对称问题
1.中心对称
(1)若点M(x1,y1)及N(x,y)关于P(a,b)对称,则由中点坐标公式得
(2)直线关于点的对称,其主要方法是:在已知直线上取两 点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程,或者求出一个对称点,再利用l1∥l2,由点斜式得到所求直线方程.
2.轴对称
(1)点关于直线的对称
若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称,则线段P1P2的中点在对称轴l上,而且连接P1P2的直线垂直于对称轴l,由方程组
可得到点P1关于l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其中B≠0,
x1≠x2)
(2)直线关于直线的对称
此类问题一般转化为关于直线的对称点来解决,若已知直线l1与对称轴l相交,则交点必在与l1对称的直线l2上,然后再求出l1上任一个已知点P1关于对称轴l对称的点P2,那么经过交点及点P2的直线就是l2;若已知直线l1与对称轴l平行,则与l1对称的直线和l1到直线l的距离相等,由平行直线系和两条平行线间的距离,即可求出l1的对称直线,或者在已知直线上任取一点,找它关于对称轴的对称点,用点斜式求方程.
1.直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点坐标为(  ).
A.(-4,-3) B.(4,3)
C.(-4,3) D.(3,4)
2.若三直线2x+3y+8=0,x-y-1=0,x+ky=0相交于一点,则k的值为(  )
A.-2  B.-
C.2 D.
3.下列直线中与直线l:3x+2y-5=0相交的是(  ).
A.y=-x+5     B.3x+2y=0
C.+=1      D.+=1
4.以A(1,1),B(5,3),C(0,3)为顶点的三角形的形状是(  )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
5.点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离是(  )
A.3    B. C.3 D.
6.已知直线l1:2x-y+3=0与直线l2:4x-2y+m=0的距离为2,则m的值是______.
7.直线l1:3x-y+12=0和l2:3x+2y-6=0及y轴所围成的三角形的面积为________.
8.在直线l:3x-y+1=0上求一点P,使点P到两点A(1,-1),B(2,0)的距离相等.
1. 解析 由方程组得故选C.
答案 C
2. 解析:选B.由,得,代入x+ky=0得
-1-2k=0,∴k=-.
3. 解析:直线l的斜率k=-,要使直线与l相交,则所求直线的斜率k′≠-.又①、②、④中直线的斜率都等于-,③中直线的斜率等于-,故填C.
答案:C
4. 解析:选B.∵|AB|==,|BC|==,|CA|==,∴|BC|2=|AB|2+|CA|2.∴△ABC为直角三角形.
5. 解析:选D.点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离
d==.
6. 解析:∵l2:2x-y+=0,
∴d==2,
∴|3-|=2,
∴m=6±4.
答案:6±4
7. 解析 三角形的三个顶点坐标分别为A(-2,6)、B(0,12)、C(0,3),
S△ABC=×9×2=9.
答案 9
8. 解:法一:设P点坐标为(x,y),
由P在l上和P到A,B距离相等建立方程组

解得,
所以P点坐标为(0,1).
法二:设P(x,y),两点A(1,-1)、B(2,0)连线所得线段的中垂线方程为x+y-1=0.①
又3x-y+1=0,②
解由①、②组成的方程组,得,
所以所求的点为P(0,1).
3.若点(1,a)到直线x-y+1=0的距离是,则实数a为(  ).
A.-1 B.5 C.-1或5 D.-3或3
4.已知直线3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行,则它们之间的距离是(  ).
A.4 B. C. D.
5.若直线x-y+1=0与x+y+c=0的交点在第二象限,则c的取值范围是_______________.
6.直线l的方程为4x+3y-15=0,点P在l上运动,O为坐标原点,|PO|的最小值为________.
7.已知直线l与直线l1:2x-y+3=0和l2:2x-y-1=0的距离相等,则l的方程是________.
8.求经过点P (-3,4),且与原点的距离等于3的直线l的方程为____________________________________.
9.若点(4,a)到直线4x-3y=1的距离不大于3,则a的取值范围是_________________.
10.已知△ABC三个顶点坐标A(-1,3),B(-3,0),C(1,2), 求△ABC的面积S.
【能力提升】
1.如果(2,a)和(3,b)是直线y=x+k上的两点,那么这两点间的距离是(  )
A.2 B.
C.2 D.与k值有关
2.点P(2,5)关于直线x+y=0的对称点的坐标是(  )
A.(5,2) B.(2,-5)
C.(-5,-2) D.(-2,-5)
3.与直线3x-4y+5=0关于x轴对称的直线的方程为(  )
A.3x+4y-5=0 B.3x+4y+5=0
C.3x-4y+5=0 D.3x-4y-5=0
4.直线(2k-1)x-(k+3)y-(k-11)=0(k∈R)所经过的定点是________.
5.若动点P的坐标为(x,1-x),x∈R,则动点P到原点的最小值是________.
3. 解析 由点到直线距离公式:=,
∴a=-1或5,故选C.
答案 C
4. 解析 ∵3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行,
∴3∶2=6∶m,∴m=4.
直线6x+4y+1=0可以化为3x+2y+=0,由两条平行直线间的距离公式可得:
d===.
答案 D
5.解析:由得
∵交点在第二象限,∴∴-1<c<1.
答案:(-1,1)
6. 解:|PO|的最小值就是O到l的距离d.
∴|PO|min==3.
7. 解析 法一 由题意可设l的方程为2x-y+c=0,
于是有=,
即|c-3|=|c+1|.∴c=1,
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
法二 由题意l必介于l1与l2中间,∴设l的方程为2x-y+c=0,
则c==1.
∴直线l的方程为2x-y+1=0.
答案 2x-y+1=0
8. 解 (1)当直线l的斜率不存在时,原点到直线l:x=-3的距离等于 3,满足题意.
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-4=k(x+3),
即kx-y+3k+4=0.
原点到直线l的距离d==3,解得k=-.
直线l的方程为7x+24y-75=0.
综上,直线l的方程为x=-3或7x+24y-75=0.
9. 解析:d==≤3,
|3a-15|≤15.
∴-15≤3a-15≤15,0≤3a≤30.
∴0≤a≤10.
答案:[0,10]
10.解:由直线方程的两点式得直线BC的方程为:
=,即x-2y+3=0,
由两点间的距离公式得
|BC|==2.
设点A到BC的距离为d,即为BC边上的高,
d==,
∴S=|BC|·d
=×2×=4,
即△ABC的面积为4.
【能力提升】
1. 解析:选B.由题意a=2+k,b=3+k,
所以(2,a),(3,b) 两点之间的距离为
==.
2. 解析:选C.设点P(2,5)关于直线x+y=0的对称点为P1,则PP1的中点应在x+y=0上,可排除A,B.而(-2,-5)与P(2,5)显然关于原点对称,但不关于直线x+y=0对称.故选C.
3. 解析:选B.设P(x,y)为所求直线上的任意一点,P关于x轴的对称点为P′(x,-y),
则P′在直线3x-4y+5=0上,
∴3x+4y+5=0即为所求.
4.
解析:方程整理为k(2x-y-1)-(x+3y-11)=0(k∈R).
由题意知
解得即直线过定点(2,3).
答案:(2,3)
5. 解析 由距离公式得==,∴最小值为 =.
答案 教师 学科 数学
学生 年级 高二
课程类型 预习课 授课时间
课题 直线的交点坐标与距离公式
教学目标
1、梳理基础知识点。 2、让学生熟悉本章考点及常考题型。 3、培养学生的计算能力。
教学重点/难点
1、分析问题的灵活性及全面性。 2、计算环节的准确性。
教学安排环节
课程类型 复习课程
第1课时 进门测
作业检查
阶段知识点梳理
第2课时 阶段训练
第3课时 阶段重难点梳理
重点题型训练
思导总结
作业布置
1.经过两直线l1:x-3y+4=0和l2:2x+y+5=0的交点,并且经过原点的直线方程为(  )
A.19x-9y=0   B.9x+19y=0
C.3x+19y=0 D.19x-3y=0
2.设点A在x轴上,点B在y轴上,AB的中点是P(2,-1),则|AB|等于(  ).
A.5 B.4 C.2 D.2
一·两条直线的交点坐标
设两条直线的方程是 l1:A1x+B1y+C1=0, l2:A2x+B2y+C2=0
两条直线的交点坐标就是方程组的解
若方程组有唯一解,则两条直线相交,此解就是交点坐标;
若方程无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行。反之亦成立
二·两点之间的距离
平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式
|P1P2|=
原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=
三·点到直线的距离
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离
d=
(使用点到直线的距离公式时直线方程必须化成一般式Ax+By+C=0的形式)
四·两条平行直线间的距离
两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离
d=
使用两平行线间的距离公式时
1)首先直线的方程化成一般形式
2)还要注意x、y的系数必须相同时才能读出C1、C2的值.
类型一 直线的点斜式方程
【例1】公式的应用
1. 已知集合M={(x,y)∣x+y=2},N={(x,y)∣x–y=4},那么集合M∩N为( )
A. {3,–1} B. 3,–1 C. (3,–1) D.{(3,–1)}
2. 已知直线y=kx+2k+1与直线y=–x+2的交点位于第一象限,则实数k的取值范围是( )
A.–63.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.    B.2- C. -1 D. +1
4.若三条直线y=2x,x+y=3,mx+ny+5=0相交于同一点,则点(m,n)可能是( )
A.(1,-3)    B.(3,-1) C.(-3,1) D.(-1,3)
5.两直线x-y-2=0与2x-2y+3=0的距离为( )
6. 点P在直线x+y–4=0上,O为原点,则|OP|的最小值是( )
A.2 B. C. D.
7.一条直线经过P(1,2), 且与A(2,3)、B(4,-5)距离相等,则直线为( )
A. 4x+y-6=0 B. x+4y-6=0
C. 3x+2y-7=0和4x+y-6=0 D. 2x+3y-7=0, x+4y-6=0
8.过两直线x–y+1=0和x+y–=0的交点,并与原点的距离等于1的直线共有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
9.经过点A(1, 0)和B(0, 5)分别作两条平行线,使它们之间的距离等于5,则满足条件的直线共有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
10. 已知点A(1,3)、B(5,2),点P在x轴上,使|AP|–|BP|取得最大值时P的坐标( )
A. (4,0) B. (13,0) C. (5,0) D. (1,0)
【例2】两直线位置关系的判定
11、已知直线l1 :(m+3)x+4y=5-3m l2:2x+(m+5)y=8
问:m为何值时 1)l1‖l2 2)l1与l2重合 3)l1与l2垂直
【例3】两直线的交点问题
12、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.
【例4】距离问题
13、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?
【例5】对称问题
14、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.

【知识拓展】
基本问题
一.两直线的交点问题:
(1)先求出两直线交点,将问题转化为过定点的直线,然后再依其他条件求解.
(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),设出方程后再利用其他条件求解.
二.距离问题
三.对称问题
1.中心对称
(1)若点M(x1,y1)及N(x,y)关于P(a,b)对称,则由中点坐标公式得
(2)直线关于点的对称,其主要方法是:在已知直线上取两 点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程,或者求出一个对称点,再利用l1∥l2,由点斜式得到所求直线方程.
2.轴对称
(1)点关于直线的对称
若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称,则线段P1P2的中点在对称轴l上,而且连接P1P2的直线垂直于对称轴l,由方程组
可得到点P1关于l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其中B≠0,
x1≠x2)
(2)直线关于直线的对称
此类问题一般转化为关于直线的对称点来解决,若已知直线l1与对称轴l相交,则交点必在与l1对称的直线l2上,然后再求出l1上任一个已知点P1关于对称轴l对称的点P2,那么经过交点及点P2的直线就是l2;若已知直线l1与对称轴l平行,则与l1对称的直线和l1到直线l的距离相等,由平行直线系和两条平行线间的距离,即可求出l1的对称直线,或者在已知直线上任取一点,找它关于对称轴的对称点,用点斜式求方程.
1.直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点坐标为(  ).
A.(-4,-3) B.(4,3)
C.(-4,3) D.(3,4)
2.若三直线2x+3y+8=0,x-y-1=0,x+ky=0相交于一点,则k的值为(  )
A.-2  B.-
C.2 D.
3.下列直线中与直线l:3x+2y-5=0相交的是(  ).
A.y=-x+5     B.3x+2y=0
C.+=1      D.+=1
4.以A(1,1),B(5,3),C(0,3)为顶点的三角形的形状是(  )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
5.点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离是(  )
A.3    B. C.3 D.
6.已知直线l1:2x-y+3=0与直线l2:4x-2y+m=0的距离为2,则m的值是______.
7.直线l1:3x-y+12=0和l2:3x+2y-6=0及y轴所围成的三角形的面积为________.
8.在直线l:3x-y+1=0上求一点P,使点P到两点A(1,-1),B(2,0)的距离相等.
3.若点(1,a)到直线x-y+1=0的距离是,则实数a为(  ).
A.-1 B.5 C.-1或5 D.-3或3
4.已知直线3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行,则它们之间的距离是(  ).
A.4 B. C. D.
5.若直线x-y+1=0与x+y+c=0的交点在第二象限,则c的取值范围是_______________.
6.直线l的方程为4x+3y-15=0,点P在l上运动,O为坐标原点,|PO|的最小值为________.
7.已知直线l与直线l1:2x-y+3=0和l2:2x-y-1=0的距离相等,则l的方程是________.
8.求经过点P (-3,4),且与原点的距离等于3的直线l的方程为____________________________________.
9.若点(4,a)到直线4x-3y=1的距离不大于3,则a的取值范围是_________________.
10.已知△ABC三个顶点坐标A(-1,3),B(-3,0),C(1,2), 求△ABC的面积S.
【能力提升】
1.如果(2,a)和(3,b)是直线y=x+k上的两点,那么这两点间的距离是(  )
A.2 B.
C.2 D.与k值有关
2.点P(2,5)关于直线x+y=0的对称点的坐标是(  )
A.(5,2) B.(2,-5)
C.(-5,-2) D.(-2,-5)
3.与直线3x-4y+5=0关于x轴对称的直线的方程为(  )
A.3x+4y-5=0 B.3x+4y+5=0
C.3x-4y+5=0 D.3x-4y-5=0
4.直线(2k-1)x-(k+3)y-(k-11)=0(k∈R)所经过的定点是________.
5.若动点P的坐标为(x,1-x),x∈R,则动点P到原点的最小值是________.

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