?第一章 直線與方程
第04講 兩條直線的交點

目標(biāo)導(dǎo)航


課程標(biāo)準(zhǔn)
重難點
1.能用解方程組的方法求兩直線的交點
2.掌握兩直線相交的條件
1.兩條直線交點的求解


知識精講

知識點01 兩條直線的交點
設(shè)兩直線,直線
方程組的解
一組
無數(shù)組
無解
直線和的公共點個數(shù)
一個
無數(shù)組
零點
直線和的位置關(guān)系
相交
重合
平行

注意:
(1)將兩直線方程聯(lián)立解方程組, 依據(jù)解的個數(shù)判斷兩直線是否相交. 當(dāng)方程組只有一解時, 兩直線相交.
(2)設(shè),則與相交的條件是
(3)設(shè)兩條直線,則與相交.

【即學(xué)即練1】 過兩條直線與的交點,傾斜角為的直線方程為(???????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
由解得,故兩直線交點為(-1,2),故直線方程是:,即.故選:A.

【即學(xué)即練2】 經(jīng)過兩直線與的交點,且平行于直線的直線方程是(?????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
解:由,解得,所以直線與的交點為,設(shè)與直線平行的直線為,所以解得,所以直線方程為;故選:D



知識點02 經(jīng)過兩直線交點的直線方程
經(jīng)過兩直線的交點的直線方程為 (除直線), 其中是待定系數(shù).
證明: 假設(shè)為直線的交點,直線

表示過與交點的直線.

【即學(xué)即練3】
已知兩條直線 和 的交點為.求:
(1) 過點與的直線方程;
(2) 過點且與直線垂直的直線方程.

【解析】
設(shè)過直線和交點的直線方程為 (除直線,即 (1).
(1) 把點代人方程(1), 化簡得,解得.所以過兩直線交點與的直線方程為 , 即.
(2) 由題意得方程 (1) 表示的直線與直線垂直,則, 解得,所以所求直線的方程為,即.


能力拓展

◆考點01 根據(jù)交點坐標(biāo)求參數(shù)或取值范圍
【典例1】直線 與直線互相垂直,且兩直線交點位于第三象限,則實數(shù)a的值為(???????)
A.1 B.3 C.-1 D.-3
【答案】C
【解析】
由直線 與直線互相垂直,可得 ,解得 或3,
當(dāng)時,聯(lián)立 ,解得交點坐標(biāo)為 ,不合題意;
當(dāng)時,聯(lián)立 ,解得交點坐標(biāo)為 ,合乎題意,
故實數(shù)a的值為 ,故選:C

【典例2】設(shè)點,,直線l過點且與線段AB不相交,則l的斜率的取值范圍是(???????)
A. B. C.或 D.不存在
【答案】C
【解析】
直線方程為,即,直線方程為,由,解得,由,得,此時直線與線段有公共點,所以直線與線段不相交時,或.故選:C.


◆考點02 多直線交點個問題
【典例3】 若三條直線,與共有兩個交點,則實數(shù)的值為(???????)
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-1
【答案】C
【解析】
由題意可得三條直線中,有兩條直線互相平行,
∵直線和直線不平行,
∴直線和直線平行或直線和直線平行,
∵直線的斜率為1,直線的斜率為,直線的斜率為,
∴或.故選:C.

【典例4】 若三條直線,,將平面劃分成6個部分,則實數(shù)的取值情況是(???????)
A.只有唯一值 B.有兩個不同的值
C.有三個不同的值 D.無窮多個值
【答案】C
【解析】
若三條直線,,將平面劃分成6個部分,則其中有兩條直線互相平行,第三條直線和這兩條平行線相交,此時或;或者三條直線經(jīng)過同一個點,聯(lián)立解得則點(2,2)在直線上,此時.綜上,或或,故選:C.

【典例5】 若三條直線能構(gòu)成三角形,則a應(yīng)滿足的條件是(???????)
A.或 B.
C.且 D.且
【答案】D
【解析】
為使三條直線能構(gòu)成三角形,需三條直線兩兩相交且不共點.
①若,則由,得.
②若,則由,得.
③若,則由,得.
當(dāng)時,與三線重合,當(dāng)時,平行.
④若三條直線交于一點,由解得將的交點的坐標(biāo)代入的方程,解得(舍去)或.所以要使三條直線能構(gòu)成三角形,需且.故選:D.



◆考點03 求經(jīng)過兩直線交點坐標(biāo)的直線系方程
【典例6】 過兩直線和的交點和原點的直線方程為
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
過兩直線交點的直線系方程為,代入原點坐標(biāo),求得,故所求直線方程為,即.

【典例7】 經(jīng)過直線和的交點,且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線方程為(???????)
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解析】
解:設(shè)直線方程為,即
令,得,令,得.由,得或.
所以直線方程為或.故選:C.

【典例8】 原點到直線的距離的最大值為(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
因為可化為,所以直線過直線與直線交點,聯(lián)立可得
所以直線過定點,當(dāng)時,原點到直線距離最大,最大距離即為,此時最大值為,故選:C.




分層提分


題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
一、單選題
1.過原點和直線與的交點的直線的方程為(???????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由可得,故過原點和交點的直線為即,故選:C.
2.已知直線過直線和的交點,且與直線垂直,則直線的方程為( ?。?br /> A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
聯(lián)立,解得,∴直線x﹣y+2=0和2x+y+1=0的交點為(﹣1,1),又直線l和直線x﹣3y+2=0垂直,∴直線l的斜率為﹣3.則直線l的方程為y﹣1=﹣3(x+1),即3x+y+2=0.故選:A.
3.已知線段AB兩端點的坐標(biāo)分別為和,若直線與線段AB有交點,則實數(shù)m的取值范圍是(???????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
直線恒過的定點,.
當(dāng)時,直線方程為,與線段有交點,符合題意.
當(dāng)時,直線的斜率為,則,
解得或,綜上,.
故選:C

4.經(jīng)過兩直線與的交點,且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線方程是(???????).
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【解析】
.當(dāng)所求直線過原點時,直線方程為,即.
當(dāng)所求直線不過原點時,設(shè)直線方程為,代入得,直線方程為.
所以所求直線方程為或.故選:D
5.若直線與直線交點在第一象限,則實數(shù)的取值范圍為(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
當(dāng)時,,與平行,不合題意,∴.由題設(shè),,解得,∴或.故選:C
二、多選題
6.與直線2x-y-3=0相交的直線方程是(???????)
A.y=2x+3 B.y=-2x+3
C.4x-2y-6=0 D.4x+2y-3=0
【答案】BD
【解析】
對于A,聯(lián)立,方程組無解,兩直線平行;
對于B,聯(lián)立方程組,解得:,有唯一解,與原直線相交;
對于C,聯(lián)立方程組有無數(shù)解,與原直線重合;
對于D,聯(lián)立方程組有唯一解,與原直線相交.
故選:BD.
7.已知兩條直線,則下列結(jié)論正確的是(???????)
A.當(dāng)時, B.若,則或
C.當(dāng)時,與相交于點 D.直線過定點
【答案】ACD
【解析】
解:因為,對于A:當(dāng)時,,則、,所以,所以,故A正確;
對于B:若,則,解得或,當(dāng)時,滿足題意,當(dāng)時,與重合,故舍去,所以,故B錯誤;
對于C:當(dāng)時,,則,解得,即兩直線的交點為,故C正確;
對于D:,即,令,即,即直線過定點,故D正確;
故選:ACD
8.已知直線,動直線,則下列結(jié)論正確的是(???????)
A.不存在,使得的傾斜角為90°
B.對任意的,與都有公共點
C.對任意的,與都不重合
D.對任意的,與都不垂直
【答案】BD
【解析】
A:當(dāng)時,,符合傾斜角為90°,錯誤;
B:過定點,而也在上,對任意的,與都有公共點,正確;
C:當(dāng)時,,顯然與重合,錯誤;
D:要使與都垂直則,顯然不存在這樣的值,正確.
故選:BD

三、填空題
9.已知直線與直線垂直,那么與的交點坐標(biāo)是______________.
【答案】
【解析】
解:根據(jù)兩條直線垂直的充要條件得:,解得,所以,與直線聯(lián)立方程解方程得:,.所以與的交點坐標(biāo)是.故答案為:
10.若直線經(jīng)過直線和的交點,則___________.
【答案】
【解析】
由題意,直線,,交于一點,所以,得,
所以直線過點,得,求解得.故答案為:
11.若,直線和直線與兩坐標(biāo)軸圍成一個四邊形,則使這個四邊形面積最小的k值中______.

【答案】
【解析】
如圖所示,直線,過定點,與軸的交點,直線過定點,與軸的交點,由題意知,四邊形的面積等于的面積和梯形的面積之和,所以所求四邊形的面積為:,當(dāng)時,所求四邊形的面積最小.故答案為:


四、解答題
12.三條直線??有且只有兩個交點,求實數(shù)的值.
【答案】或
【解析】
【詳解】由得:,即有一個交點,或;即或,解得:或.
13.若直線與直線的交點在第四象限,求實數(shù)m的取值范圍.
【答案】
【解析】
由得所以兩直線的交點坐標(biāo)為.又此交點在第四象限,
所以解得,所以實數(shù)m的取值范圍是.故答案為:
14.已知直線,,.
(1)若這三條直線交于一點,求實數(shù)m的值;
(2)若三條直線能構(gòu)成三角形,求m滿足的條件.
【答案】(1)2; (2)當(dāng)m≠2且m≠-2且m≠.
【解析】
(1)由解得,代入的方程,得m=2.
(2)當(dāng)三條直線相交于一點或其中兩直線平行時三條直線不能構(gòu)成三角形.
①聯(lián)立,解得,代入,得;
②當(dāng)與平行時,,
當(dāng)與平行時,.
綜上所述,當(dāng)且時,三條直線能構(gòu)成三角形.

題組B 能力提升練
一、單選題
1.平面上三條直線,若這三條直線將平面劃分為六個部分,則實數(shù)k可能的取值情況是(???????)
A.只有唯一值 B.有兩個不同值 C.有三個不同值 D.無窮多個值
【答案】C
【解析】
由題意可知,任意兩條直線平行,且與第三條直線相交或三條直線相交于同一點即可,
因為直線與不平行,因此分三種情況:
①直線與直線平行,則;
②直線與直線平行,則;
③直線過直線與直線的交點,因為,所以,所以,
故實數(shù)k可能的取值是,
故選:C.
2.已知與是直線(為常數(shù))上兩個不同的點,則關(guān)于和的方程組的解的情況是(???????)
A.無論,,如何,方程組總有解
B.無論,,如何,方程組總有唯一解
C.存在,,,方程組無解
D.存在,,,方程組無窮多解
【答案】B
【解析】
已知與是直線(為常數(shù))上兩個不同的點,
所以,即,并且,.
所以
得:即,
所以方程組有唯一解.
故選:B
3.若直線:與直線的交點位于第一象限,則直線的傾斜角的取值范圍是(???????)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】聯(lián)立兩直線方程得:,得,所以兩直線的交點坐標(biāo)為,因為兩直線的交點在第一象限,所以得到,解得,即,
設(shè)直線的傾斜角為,則,所以,故選:D.
4.已知兩直線和的交點為,則過兩點的直線方程為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
依題意兩直線和的交點為,所以在直線上,所以過兩點所在直線方程為,故選:B
5.若三條直線不能圍成三角形,則實數(shù)的取值最多有(???????)
A.個 B.個
C.個 D.個
【答案】C
【解析】
三條直線不能構(gòu)成三角形 至少有兩條直線平行或三條直線相交于同一點.
若∥,則;若∥,則;
若∥,則的值不存在;
若三條直線相交于同一點,
直線和聯(lián)立:,直線和交點為;
直線和聯(lián)立:,直線和交點為;
三條直線相交于同一點兩點重合或.
故實數(shù)的取值最多有個.故選:C


二、多選題
6.若兩條直線與有交點,則該交點坐標(biāo)就是方程組的實數(shù)解,給出以下三種說法:
①若方程組無解,則兩直線平行;
②若方程組只有一解,則兩直線相交;
③若方程組有無數(shù)多解,則兩直線重合.
其中說法正確的有(???????)
A.① B.② C.③ D.以上都不正確
【答案】ABC
【解析】
對于①,若方程組無解,則兩條直線無交點,兩直線平行,故①正確;
對于②,若方程組只有一解,說明兩條直線只有一個交點,則兩直線相交,故②正確;
對于③,若方程組有無數(shù)多解,說明兩條直線有無數(shù)多個交點,則兩直線重合,故③正確.
故選:ABC
7.設(shè)直線,,則下列說法錯誤的是(???????)
A.直線或可以表示平面直角坐標(biāo)系內(nèi)任意一條直線
B. 與至多有無窮多個交點
C.的充要條件是
D.記與的交點為,則可表示過點的所有直線
【答案】ACD
【解析】
解:對于A:當(dāng)直線的斜率不存在時,直線方程為(為直線與軸的交點的橫坐標(biāo))此時直線或的方程無法表示,故A錯誤;
對于B:當(dāng)且時,兩直線重合,此時兩直線有無窮多個交點,故B正確;
對于C:當(dāng)且時,故C錯誤;
對于D:記與的交點為,則的坐標(biāo)滿足且滿足,則不表示過點的直線,故D錯誤;
故選:ACD
8.下列說法不正確的是(?????)
A.直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積是2
B.若三條直線,,能構(gòu)成三角形,則的取值范圍是不等于且不等于1
C.過,兩點的直線方程為
D.經(jīng)過點且在軸和軸上截距都相等的直線方程為或
【答案】BCD
【解析】
解:對于A,當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為,所以A正確;
對于B,能構(gòu)成三角形則需排除以下三種情況:(1)與平行,則;(2)與平行,則;(3)過與的交點,則.故的取值范圍是不等于且不等于且不等于3.
所以B錯誤;
對于C,當(dāng)或時,不能利用兩點式求直線方程,所以C錯誤;
對于D,當(dāng)直線的截距為零時,設(shè)直線方程為,則,所以直線方程為,當(dāng)當(dāng)直線的截距不為零時,設(shè)直線方程為,則,解得,所以直線方程為,所以經(jīng)過點且在軸和軸上截距都相等的直線方程為或,所以D錯誤.
故選:BCD.

三、填空題
9.已知直線l被兩條直線和截得的線段的中點為,則直線l的一般式方程為______.
【答案】
【解析】
設(shè)直線l的斜率為,因為直線l過,
所以直線方程為,由,
由,由題意可知:是截得的線段的中點,所以,即,故答案為:
10.直線l:,直線l交x軸于點A,交y軸于點B,若的面積為4,則滿足條件的直線有______條.
【答案】3
【解析】
解:當(dāng)時,顯然不成立.當(dāng),對直線l:,
時,;時,,∴,,
∵,∴,解得或,∴共三條,
故答案為:3.
11.若關(guān)于的二元一次方程組有無窮多組解,則______.
【答案】
【解析】
依題意二元一次方程組有無窮多組解,即兩個方程對應(yīng)的直線重合,由,解得或.
當(dāng)時,二元一次方程組為,兩直線不重合,不符合題意.
當(dāng)時,二元一次方程組為,兩直線重合,符合題意.
綜上所述,的值為.
故答案為:

四、解答題
12.已知兩直線,.
(1)求過,交點,且在兩坐標(biāo)軸截距相等的直線方程;
(2)若直線與,不能構(gòu)成三角形,求實數(shù)的值.
【答案】(1)或 (2)或或
【解析】
(1)由,解得:
所以點的坐標(biāo)為.
設(shè)所求直線為,(?。┊?dāng)直線在兩坐標(biāo)軸截距為不零時,
設(shè)直線方程為:,
則,解得,
所以直線的方程為,即.
(ⅱ)當(dāng)直線在兩坐標(biāo)軸截距為零時,設(shè)直線方程為:
設(shè)直線方程為:,
則,解得,
所以直線的方程為,即.
綜上,直線的方程為或.
(2)(ⅰ)當(dāng)與平行時不能構(gòu)成三角形,此時:,解得;
(ⅱ)當(dāng)與平行時不能構(gòu)成三角形,此時:
,解得;
(ⅲ)當(dāng)過的交點時不能構(gòu)成三角形,此時:
,解得.
綜上,當(dāng)或或時,不能構(gòu)成三角形.
13.已知直線l1: x+y-1=0,直線l2: 2x-y+3=0,求直線l2關(guān)于直線l1對稱的直線l的方程.
【答案】.
【解析】由解得所以直線l過點P.
又顯然Q(-1, 1)是直線l2上一點,設(shè)點Q關(guān)于直線l1的對稱點為Q′(x0, y0),
則解得?????即Q′(0, 2).
因為直線l經(jīng)過點P, Q′,
所以由兩點式得它的方程為.
14.已知直線l:.
(1)求證:直線l過定點;
(2)若直線l被兩平行直線:與:所截得的線段AB的中點恰好在直線上,求的值.
【答案】(1)證明見解析; (2).
【解析】
(1)由已知:,即,
令,解得:x=1,y=4,
∴直線l恒過定點(1,4).
(2)設(shè)直線,分別與直線交于C,D兩點,
由,解得C,
由,解得D,
∴CD的中點M的坐標(biāo)為(-2,-2),
不妨設(shè)A在直線上,B在直線上,則△AMC≌△BMD,即MA=MB,故M(-2,-2)為AB的中點,
將M代入直線l的方程得:,解得·





題組C 培優(yōu)拔尖練
1.兩條直線和的交點的軌跡方程是(???????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
聯(lián)立,解得由得將代入
可得.故選:A
2.直線,相交于點,其中.
(1)求證:、分別過定點、,并求點、的坐標(biāo);
(2)當(dāng)為何值時,的面積取得最大值,并求出最大值.
【答案】(1)證明見解析,,
(2)時,取得最大值
【解析】
(1)在直線的方程中,令可得,則直線過定點,
在直線的方程中,令可得,則直線過定點;
(2)聯(lián)立直線、的方程,解得,即點.
,,
,所以,;
且,因此,當(dāng)時,取得最大值,即.
3.已知直線(,不全為0)與直線(,不全為0)相交于點P,求證:過點P的直線可以寫成 的形式.
【答案】證明見解析
【解析】
設(shè)點 ,
因為直線(,不全為0)與直線(,不全為0)相交于點P,
所以有,,
故成立,
即說明點在直線上;
下面只需證明過點的直線的斜率可以取任意值或斜率不存在;

可變?yōu)?,即該方程表示的是一條直線,
不可能同時為零,否則不相交,則一定存在 使得,
此時表示過P斜率不存在的直線;
當(dāng)時,該直線斜率 ,m,n不能同時為0,總存在m,n使得取到任意實數(shù),
故綜合上述:過點P的直線可以寫成 的形式 .

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高中數(shù)學(xué)蘇教版 (2019)選擇性必修第一冊1.3 兩條直線的平行與垂直優(yōu)秀一課一練

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蘇教版 (2019)選擇性必修第一冊1.2 直線的方程精品復(fù)習(xí)練習(xí)題

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高中數(shù)學(xué)蘇教版 (2019)選擇性必修第一冊1.1 直線的斜率與傾斜角優(yōu)秀課后作業(yè)題

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高中數(shù)學(xué)蘇教版 (2019)選擇性必修第一冊電子課本

1.4 兩條直線的交點

版本: 蘇教版 (2019)

年級: 選擇性必修第一冊

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