【学霸笔记:同步精讲】第2章 2.3 2.3.2 两条直线的交点坐标 讲义--2026版高中数学湘教版选必修1

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【学霸笔记:同步精讲】第2章 2.3 2.3.2 两条直线的交点坐标 讲义--2026版高中数学湘教版选必修1

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2.3.2 两条直线的交点坐标
学习任务 核心素养
1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.(重点) 2.会根据方程解的个数判定两条直线的位置关系.(难点) 通过对两直线交点坐标的学习,提升数学运算、直观想象的数学素养.
点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上,那么我们会有Ax0+By0+C=0,当P(x0,y0)同时在两条直线A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0上时,我们会有Aix0+Biy0+Ci=0(i=1,2),那么点P就是这两条直线的交点.
下面我们就来研究两直线的交点问题.
知识点1 两条直线的交点
设两条直线的方程分别为l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.如果这两条直线相交,由于交点同时在这两条直线上,__________一定是这两个方程的公共解;反之,如果将这两条直线的方程联立,若方程组有唯一解,那么以这个解为坐标的点必是直线l1和直线l2的交点.
1.直线x+y=5与直线x-y=3的交点坐标是(  )
A.(1,2)  B.(4,1)  C.(3,2)  D.(2,1)
知识点2 两直线的位置关系和方程组解的个数的关系
直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0);l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)的位置关系如表所示.
方程组的解的情况 一组解 无数组解 无解
直线l1,l2的公共点个数 一个 无数个 零个
直线l1,l2的位置关系 ____ ____ ____
2.若方程组无解,则直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0的位置关系是________.
类型1 求两条直线的交点
【例1】 【链接教材P80例6】
分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点:
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 两条直线相交的判定方法
方法一 联立直线方程解方程组,若有一解,则两直线相交
方法二 两直线斜率都存在且斜率不相等
方法三 两直线的斜率一个存在,另一个不存在
提醒:在判定两直线是否相交时,要特别注意斜率不存在的情况.
[跟进训练]
1.直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点为(  )
A.        B.
C. D.
2.直线kx-y-1=0与直线x+2y-2=0的交点在第四象限,则实数k的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
类型2 求过两条直线交点的直线方程
【例2】 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.
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
[母题探究]
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 求过两条直线交点的直线方程,一般是先解方程组求出交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.也可用过两条直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括l2的方程),再根据其他条件求出待定系数,写出直线方程.
[跟进训练]
3.已知两条直线l1:x+2y-6=0和l2:x-2y+2=0的交点为P.求:
(1)过点P与Q(1,4)的直线方程;
(2)过点P且与直线x-3y-1=0垂直的直线方程.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
类型3 直线系过定点问题
【例3】 直线(a-1)x-(2a-1)y+1=0恒过一定点,则此定点为(  )
A.(-2,1) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,1)
[尝试解答]                              
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
 解含有参数的直线恒过定点的问题的方法
(1)方法一: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.
(2)方法二: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线必过定点,其定点可由方程组解得.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).
[跟进训练]
4.已知直线方程为(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0,求证:不论λ取何实数值,此直线必过定点.
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
1.(教材P81练习T1改编)直线2x+y+1=0与直线x-y+2=0的交点在(  )
A.第一象限        B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.(教材P81练习T3改编)经过两条直线3x+4y-5=0和3x-4y-13=0的交点,且斜率为2的直线方程是(  )
A.2x+y-7=0 B.2x-y-7=0
C.2x+y+7=0 D.2x-y+7=0
3.若两直线l1:x+my+12=0与l2:2x+3y+m=0的交点在y轴上,则m=________.
4.已知直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,若l1⊥l2,则点P的坐标为________.
5.不论m为何实数,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过的定点坐标是________.
回顾本节知识,自我完成以下问题:
(1)如何求两直线的交点坐标?
(2)直线方程具有什么特点时,直线恒过定点?
(3)对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0,两直线相交、平行或重合、垂直的充要条件是什么?
1 / 12.3.2 两条直线的交点坐标
学习任务 核心素养
1.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.(重点) 2.会根据方程解的个数判定两条直线的位置关系.(难点) 通过对两直线交点坐标的学习,提升数学运算、直观想象的数学素养.
点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上,那么我们会有Ax0+By0+C=0,当P(x0,y0)同时在两条直线A1x+B1y+C1=0和A2x+B2y+C2=0上时,我们会有Aix0+Biy0+Ci=0(i=1,2),那么点P就是这两条直线的交点.
下面我们就来研究两直线的交点问题.
知识点1 两条直线的交点
设两条直线的方程分别为l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0.如果这两条直线相交,由于交点同时在这两条直线上,交点的坐标一定是这两个方程的公共解;反之,如果将这两条直线的方程联立,若方程组有唯一解,那么以这个解为坐标的点必是直线l1和直线l2的交点.
1.直线x+y=5与直线x-y=3的交点坐标是(  )
A.(1,2)  B.(4,1)  C.(3,2)  D.(2,1)
B [解方程组得因此交点坐标为(4,1),故选B.]
知识点2 两直线的位置关系和方程组解的个数的关系
直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同时为0);l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同时为0)的位置关系如表所示.
方程组的解的情况 一组解 无数组解 无解
直线l1,l2的公共点个数 一个 无数个 零个
直线l1,l2的位置关系 相交 重合 平行
2.若方程组无解,则直线l1:A1x+B1y+C1=0与直线l2:A2x+B2y+C2=0的位置关系是________.
l1∥l2 [方程组无解,则l1与l2无公共点,从而l1∥l2.]
类型1 求两条直线的交点
【例1】 【链接教材P80例6】
分别判断下列直线是否相交,若相交,求出它们的交点:
(1)l1:2x-y=7和l2:3x+2y-7=0;
(2)l1:2x-6y+4=0和l2:4x-12y+8=0;
(3)l1:4x+2y+4=0和l2:y=-2x+3.
[解] (1)解方程组得
因此直线l1和l2相交,交点坐标为(3,-1).
(2)方程组有无数个解,表明直线l1和l2重合.
(3)方程组无解,表明直线l1和l2没有公共点,故l1∥l2.
【教材原题·P80例6】
例6 判断下列各组中直线的位置关系,若相交,求出交点的坐标:
(1)l1:2x+y+3=0,l2:x-2y-1=0;
(2)l1:x+y+2=0,l2:2x+2y+3=0;
(3)l1:x-y+1=0,l2:2x-2y+2=0.
[解] (1)解方程组

因此直线l1和l2相交,交点坐标为(-1,-1).
(2)解方程组
①×2-②得1=0,矛盾.
由此可知方程组无解,因此直线l1与l2平行.
(3)解方程组
①×2得2x-2y+2=0.
说明方程①和方程②可以化成同一个方程,即①和②表示同一条直线.
此时方程组有无数组解,直线l1与l2重合.
 两条直线相交的判定方法
方法一 联立直线方程解方程组,若有一解,则两直线相交
方法二 两直线斜率都存在且斜率不相等
方法三 两直线的斜率一个存在,另一个不存在
提醒:在判定两直线是否相交时,要特别注意斜率不存在的情况.
[跟进训练]
1.直线3x+2y+6=0和2x+5y-7=0的交点为(  )
A.        B.
C. D.
B [由 得所以交点为.]
2.直线kx-y-1=0与直线x+2y-2=0的交点在第四象限,则实数k的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
A [由解得
因为直线kx-y-1=0与直线x+2y-2=0的交点在第四象限,
所以解得-类型2 求过两条直线交点的直线方程
【例2】 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:解方程组得
所以两条直线的交点坐标为.
又所求直线与直线3x+y-1=0平行,所以所求直线的斜率为-3.
故所求直线方程为y+=-3,即15x+5y+16=0.
法二:设所求直线方程为(2x-3y-3)+λ(x+y+2)=0,
即(2+λ)x+(λ-3)y+(2λ-3)=0.(*)
由于所求直线与直线3x+y-1=0平行,
所以有得λ=.代入(*)式,
得x+y+=0,即15x+5y+16=0.
[母题探究]
(变条件)本例中若将“平行”改为“垂直”,又如何求解?
[解] 设所求直线方程为(2x-3y-3)+λ(x+y+2)=0,即(2+λ)x+(λ-3)y+(2λ-3)=0,
由于所求直线与直线3x+y-1=0垂直,则3(2+λ)+(λ-3)×1=0,得λ=-,
所以所求直线方程为5x-15y-18=0.
 求过两条直线交点的直线方程,一般是先解方程组求出交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.也可用过两条直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(不包括l2的方程),再根据其他条件求出待定系数,写出直线方程.
[跟进训练]
3.已知两条直线l1:x+2y-6=0和l2:x-2y+2=0的交点为P.求:
(1)过点P与Q(1,4)的直线方程;
(2)过点P且与直线x-3y-1=0垂直的直线方程.
[解] 设过直线l1:x+2y-6=0和l2:x-2y+2=0交点的直线方程为
x+2y-6+m(x-2y+2)=0,
即(m+1)x+(2-2m)y+(2m-6)=0①.
(1)把点Q(1,4)代入方程①,化简得3-5m=0,解得m=.
所以过点P与Q的直线方程为x+y-=0,即2x+y-6=0.
(2)由直线①与直线x-3y-1=0垂直,则
(m+1)-3(2-2m)=0,解得m=,
所以所求直线的方程为x+y-=0,
即3x+y-8=0.
类型3 直线系过定点问题
【例3】 直线(a-1)x-(2a-1)y+1=0恒过一定点,则此定点为(  )
A.(-2,1) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,1)
D [法一:直线可变形为:a(x-2y)-(x-y-1)=0,若该方程对任意a都成立,
则即直线恒过点(2,1),故选D.
法二:在方程(a-1)x-(2a-1)y+1=0中,
令a=1得:-y+1=0,即y=1,
令a=0得:-x+y+1=0,将y=1代入-x+y+1=0得x=2,
将 代入(a-1)x-(2a-1)y+1=0,得(a-1)×2-(2a-1)+1=0恒成立,
∴直线恒过点(2,1),故选D.]
 解含有参数的直线恒过定点的问题的方法
(1)方法一: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.
(2)方法二: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线必过定点,其定点可由方程组解得.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).
[跟进训练]
4.已知直线方程为(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0,求证:不论λ取何实数值,此直线必过定点.
[证明] 把直线方程整理为2x+y+4+λ(x-2y-3)=0.
解方程组得
即点(-1,-2)是方程2x+y+4+λ(x-2y-3)=0的解,
也就是方程(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0的解,
所以不论λ取何实数值,直线(2+λ)x+(1-2λ)y+4-3λ=0必过定点(-1,-2).
1.(教材P81练习T1改编)直线2x+y+1=0与直线x-y+2=0的交点在(  )
A.第一象限        B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
B [联立解得
∴交点(-1,1)在第二象限.故选B.]
2.(教材P81练习T3改编)经过两条直线3x+4y-5=0和3x-4y-13=0的交点,且斜率为2的直线方程是(  )
A.2x+y-7=0 B.2x-y-7=0
C.2x+y+7=0 D.2x-y+7=0
B [联立方程解得
∴交点坐标为(3,-1),且斜率为2,直线方程为2x-y-7=0,故选B.]
3.若两直线l1:x+my+12=0与l2:2x+3y+m=0的交点在y轴上,则m=________.
±6 [分别令x=0,求得两直线与y轴的交点分别为:-和-,由题意得-=-,解得m=±6.]
4.已知直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,若l1⊥l2,则点P的坐标为________.
(3,3) [∵直线l1:ax+y-6=0与l2:x+(a-2)y+a-1=0相交于点P,且l1⊥l2,
∴a×1+1×(a-2)=0,解得a=1,
联立方程易得x=3,y=3,
∴点P的坐标为(3,3).]
5.不论m为何实数,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过的定点坐标是________.
(9,-4) [法一:取m=1,得直线y=-4.取m=,得直线x=9.故两直线的交点为(9,-4).
将x=9,y=-4代入方程,左边=(m-1)×9-4×(2m-1)=m-5=右边,
故直线恒过点(9,-4).
法二:直线方程可变形为(x+2y-1)m-(x+y-5)=0,
∵对任意m该方程恒成立,∴解得故直线恒过定点(9,-4).]
回顾本节知识,自我完成以下问题:
(1)如何求两直线的交点坐标?
[提示] 解两直线方程组成的方程组,方程组的解就是交点的坐标.
(2)直线方程具有什么特点时,直线恒过定点?
[提示] 当x或y的系数含有字母参数时,直线恒过定点.
(3)对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0,两直线相交、平行或重合、垂直的充要条件是什么?
[提示] l1与l2相交 A1B2≠A2B1;
l1与l2平行或重合 A1B2=A2B1;
l1⊥l2 A1A2+B1B2=0.
课时分层作业(十七) 两条直线的交点坐标
一、选择题
1.若三条直线2x+3y+8=0,x-y=1和x+ky=0相交于一点,则k的值为(  )
A.-   B.   C.2   D.-2
A [由方程组
得直线2x+3y+8=0与x-y-1=0的交点坐标为(-1,-2),代入直线x+ky=0,得k=-.]
2.直线l经过原点,且经过另两条直线2x+3y+8=0,x-y-1=0的交点,则直线l的方程为(  )
A.2x+y=0 B.2x-y=0
C.x+2y=0 D.x-2y=0
B [设所求直线方程为2x+3y+8+λ(x-y-1)=0,即(2+λ)x+(3-λ)y+8-λ=0,因为l过原点,所以λ=8.则所求直线方程为2x-y=0.]
3.已知点M(0,-1),点N在直线x-y+1=0上,若直线MN垂直于直线x+2y-3=0,则N点的坐标是(  )
A.(2,3) B.(-2,-1)
C.(-4,-3) D.(0,1)
A [由题意知,直线MN过点M(0,-1)且与直线x+2y-3=0垂直,其方程为2x-y-1=0.直线MN与直线x-y+1=0的交点为N,联立方程解得即N点坐标为(2,3).]
4.直线l1:x+my-6=0与l2:(m-2)x+3y+2m=0只有一个公共点,则(  )
A.m≠-1且m≠3 B.m≠-1且m≠-3
C.m≠1且m≠3 D.m≠1且m≠-1
A [因为直线l1:x+my-6=0与直线l2:(m-2)x+3y+2m=0只有一个公共点,
所以两条直线不平行也不重合,
所以m(m-2)≠3,解得m≠-1,m≠3,
所以m的取值范围是m≠-1且m≠3,故选A.]
5.过直线2x-y+4=0与x-y+5=0的交点,且在y轴上截距为8的直线的方程是(  )
A.2x+y-8=0 B.2x-y-8=0
C.2x+y+8=0 D.2x-y+8=0
A [由得∴交点坐标为(1,6).又直线过点(0,8),
∴直线方程为y-8=x,即2x+y-8=0.故选A.]
二、填空题
6.已知直线mx+4y-2=0与2x-5y+n=0互相垂直,垂足坐标为(1,p),则m-n+p=________.
20 [由两直线互相垂直,得-=-1,m=10.
又垂足坐标为(1,p),代入直线方程10x+4y-2=0,得p=-2,
将(1,-2)代入直线方程2x-5y+n=0,得n=-12,
所以m-n+p=20.]
7.不论m为何实数,直线l:(m-1)x+(2m-3)y+m=0恒过定点________.
(-3,1) [方程(m-1)x+(2m-3)y+m=0可化为
m(x+2y+1)-x-3y=0,
令得
即直线l过定点(-3,1).]
8.已知直线l1过点P1(0,-1),P2(2,0),l2:x+y-1=0,则直线l1与l2的交点坐标为________.
 [直线l1的方程为x-2y-2=0.由解得]
三、解答题
9.已知直线l1:2x-ay+1=0,直线l2:4x+6y-7=0.
(1)若l1∥l2,求a的值;
(2)若l1与l2相交,交点纵坐标为正数,求实数a的取值范围.
[解] (1)由l1∥l2,得2×6-(-a)×4=0,解得a=-3.
(2)联立方程组解得y=,a≠-3.
由已知,得2a+6>0,解得a>-3.
即实数a的取值范围为(-3,+∞).
10.如图,在△ABC中,BC边上的高所在直线的方程为x-2y+1=0,∠BAC的平分线所在直线的方程为y=0,若点B的坐标为(1,2),求点A和点C的坐标.
[解] 由方程组
得顶点A(-1,0),则边AB所在直线的斜率kAB==1.
∵∠BAC的平分线所在直线的方程为y=0,
∴直线AC的斜率为-1,AC所在直线的方程为y=-(x+1).
∵BC边上的高所在直线的方程为x-2y+1=0,
∴kBC=-2.
又点B的坐标为(1,2),
∴BC所在直线的方程为y=-2(x-1)+2.
由得即C(5,-6).
综上,A(-1,0),C(5,-6).
11.若直线l:y=kx-与直线x+y-3=0相交,且交点在第一象限,则直线l的倾斜角θ的取值范围是(  )
A.{θ|0<θ<60°} B.{θ|30°<θ<60°}
C.{θ|30°<θ<90°} D.{θ|60°<θ<90°}
C [由题可知k≠-1,联立解得x=,y=,
∴两直线的交点坐标为.
∵两直线的交点在第一象限,∴解得k>.又直线l的倾斜角为θ,则tan θ>,∴30°<θ<90°.故选C.]
12.(多选题)已知三条直线2x-3y+1=0,4x+3y+5=0,mx-y-1=0不能构成三角形,则实数m的可能取值为(  )
A.- B. C. D.-
ACD [因为三条直线2x-3y+1=0,4x+3y+5=0,mx-y-1=0不能构成三角形,所以直线mx-y-1=0与2x-3y+1=0,4x+3y+5=0平行,或者直线mx-y-1=0过2x-3y+1=0与4x+3y+5=0的交点,直线mx-y-1=0与2x-3y+1=0,4x+3y+5=0分别平行时,m=或 -,直线mx-y-1=0过2x-3y+1=0与4x+3y+5=0的交点时,m=-,所以实数m的取值集合为,故选ACD.]
13.已知两直线l1:mx+8y+n=0和l2:2x+my-1=0.试确定m,n的值,使:
(1)l1与l2相交于点P(m,-1),则m=________,n=________.
(2)l1∥l2,则m,n满足的条件为________.
(1)1 7 (2)m=4,n≠-2或m=-4,n≠2 [(1)将点P(m,-1)代入两直线方程得:
m2-8+n=0和2m-m-1=0,
解得m=1,n=7.
(2)由l1∥l2得:m2-8×2=0,得m=±4,
当m=4时,直线l1:4x+8y+n=0,直线l2:2x+4y-1=0.
要使l1∥l2,则n≠-2.
当m=-4时,直线l1:-4x+8y+n=0,直线l2:2x-4y-1=0
要使l1∥l2,则n≠2.]
14.过点M(0,1)作直线,使它被两直线l1:x-3y+10=0,l2:2x+y-8=0所截得的线段恰好被M所平分,则此直线方程为________.
x+4y-4=0 [过点M且与x轴垂直的直线显然不合题意,故可设所求直线方程为y=kx+1.
设所求直线与已知直线l1,l2分别交于A,B两点.
由得A的横坐标xA=.
由得B的横坐标xB=.
∵点M平分线段AB,∴=0,解得k=-.故所求的直线方程为x+4y-4=0.]
15.已知直线l1:(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0.
(1)求证:无论m为何实数,直线l1恒过一定点M;
(2)若直线l2过点M,且与x轴负半轴、y轴负半轴围成的三角形面积最小,求直线l2的方程.
[解] (1)证明:l1:(2+m)x+(1-2m)y+4-3m=0 m(x-2y-3)+(2x+y+4)=0.
则M(-1,-2),
∴无论m为何实数,直线l1恒过一定点M(-1,-2).
(2)由题意知直线l2的斜率k<0,
设直线l2:y+2=k(x+1),
令x=0,得y=k-2.令y=0,得x=-1.
∴三角形面积S=|k-2|·
==,
∵k<0,∴->0,-k>0,
∴--k≥2=4,
当且仅当-=-k,即k=-2时取等号,
∴直线l2的方程为y+2=-2(x+1),即2x+y+4=0.
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