1、2.3直线的交点坐标与距离公式知识梳理1、两直线相交直线l1:A1xB1yC10和l2:A2xB2yC20的公共点的坐标与方程组的解一一对应.相交方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解;平行方程组无解;重合方程组有无数个解.2、距离公式(1)两点间的距离公式平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式为特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|.(2)点到直线的距离公式平面上任意一点P0(x0,y0)到直线l:AxByC0的距离d.(3)两条平行线间的距离公式一般地,两条平行直线l1:AxByC10,l2:AxByC20间的距离d.知识典例题型一 交点问题例
2、 1直线和的交点在y轴上,则k的值为( )A-24B6CD-6【答案】C【分析】通过直线的交点代入两条直线方程,然后求解即可【详解】解:因为两条直线和的交点在轴上,所以设交点为,所以,消去,可得故选:巩固练习当0k时,直线l1:kxyk1与直线l2:kyx2k的交点在()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限【答案】B【分析】解方程组得两直线的交点坐标,由,判断交点的横坐标、纵坐标的符号,得出结论.【详解】解方程组,得两直线的交点坐标为,,所以交点在第二象限,故选B.题型二 两点的距离例 2已知点,且,则的值为( )ABC或D或【答案】C【分析】利用两点间距离公式构造方程求得结果.【详解】由
3、题意知:,解得:或本题正确结果:巩固练习(多选)对于,下列说法正确的是( )A可看作点与点的距离B可看作点与点的距离C可看作点与点的距离D可看作点与点的距离【答案】BCD【分析】化简,结合两点间的距离公式,即可求解.【详解】由题意,可得,可看作点与点的距离,可看作点与点的距离,可看作点与点的距离,故选项A不正确,故答案为:BCD.题型三 点到直线的距离例 3已知点A(3,4),B(6,3)到直线l:axy10的距离相等,则实数a的值等于()ABC或D或【答案】C【分析】直接根据点到直线的距离公式列出关于的方程,求出方程的解,得到的值.【详解】因为和到直线的距离相等,由点和点到直线的距离公式,可
4、得,化简得|,,解得实数或,故选C.巩固练习(多选)已知直线l经过点,且点到直线l的距离相等,则直线l的方程可能为( )ABCD【答案】AB【分析】由题可知直线l的斜率存在,所以设直线l的方程为,然后利用点到直线的距离公式列方程,可求出直线的斜率,从而可得直线方程【详解】当直线l的斜率不存在时,显然不满足题意当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,即由已知得,所以或,所以直线l的方程为或故选:AB题型四 平行线间的距离 例 4已知直线和互相平行,则它们之间的距离是( )ABCD【答案】D【解析】因为3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行,所以32=6m,所以m=4.直线6x+4y+1=
5、0可以转化为3x+2y+=0,由两条平行直线间的距离公式可得:d=.巩固练习若直线与平行,则与间的距离为 【答案】【分析】根据两直线平行求出的值,得出两条直线方程,再求直线之间的距离.【详解】由题:直线与平行,则,即,解得或,当时,直线与重合;当时,直线与平行,两直线之间的距离为.题型五 三角形的面积求解 例 5已知直线过点且与定直线在第一象限内交于点,与轴正半轴交于点,记的面积为(为坐标原点),点.(1)求实数的取值范围;(2)求当取得最小值时,直线的方程.【答案】(1)(2)【分析】(1)求出直线与直线平行时,直线的斜率,由斜率公式以及题设条件确定实数的取值范围;(2)当直线的斜率不存在时
6、,求出点坐标,得出;当直线的斜率存在时,设出方程,求出斜率的范围,联立直线与直线的方程求出点坐标,由三角形面积公式结合判别式法,得出取得最小值时直线的斜率,进而得出直线的方程.【详解】(1)当直线与直线平行时,如下图所示,解得,此时不能形成,则又点在轴正半轴上,且直线与定直线在第一象限内交于点 (2)当直线的斜率不存在时,即,此时当直线的斜率存在时,设直线的方程为由于斜率存在,则且又,或由,得则即由,整理得则,即的最小值为此时,解得则直线的方程为巩固练习已知ABC的两条高线所在直线方程为2x3y10和xy0,顶点A(1,2)求:(1)BC边所在的直线方程;(2)ABC的面积【答案】(1) 2x
7、3y70;(2).【分析】(1)先判断A点不在两条高线上,再利用垂直关系可得AB、AC的方程,进而通过联立可得解;(2)分别求|BC|及A点到BC边的距离d,利用SABCd|BC|即可得解.【详解】(1)A点不在两条高线上,由两条直线垂直的条件可设kAB,kAC1AB、AC边所在的直线方程为3x2y70,xy10由得B(7,7)由得C(2,1)BC边所在的直线方程2x3y70(2)|BC|,A点到BC边的距离d,SABCd|BC|巩固提升1、直线与直线的交点坐标是( )ABCD【答案】B【分析】联立两直线方程,求出公共解,即可得出两直线的交点坐标.【详解】联立两直线的方程,解得,因此,两直线的
8、交点坐标是.故选:B.2、两平行直线分别过点,它们分别绕旋转,但始终保持平行,则之间的距离的取值范围是( )ABCD【答案】C【分析】先判断当两直线,与直线PQ垂直时,两平行直线,间的距离最大,计算得到最大值,进而得到范围.【详解】当时,与的最大距离为5,因为两直线平行,则两直线距离不为0,故选:C.3、“C5”是“点(2,1)到直线3x4yC0的距离为3”的()A充要条件B充分不必要条件C必要不充分条件D既不充分也不必要条件【答案】B【解析】试题分析:由题意知点到直线的距离为等价于,解得或,所以“”是“点到直线的距离为”的充分不必要条件,故选B.4、两直线3x+y-3=0与6x+my+1=0
9、平行,则它们之间的距离为( )A4BCD【答案】D【分析】由两直线平行,可求得m的值,代入两平行线距离公式,即可求解.【详解】因为两直线平行,所以,解得m=2,将6x+2y+1=0化为3x+y+=0,由两条平行线间的距离公式得d=,故选:D.5、直线经过原点,且经过另两条直线,的交点,则直线的方程为( )ABCD【答案】B【分析】联立方程可解交点,进而可得直线的斜率,可得方程,化为一般式即可.【详解】联立方程,解得:所以两直线的交点为,所以直线的斜率为,则直线的方程为:,即.故选:B6、若直线和直线的交点在第一象限,则k的取值范围为_【答案】 【分析】由解得交点坐标为根据交点位置得到解出即可.
10、【详解】由解得又直线和直线的交点在第一象限,解得故答案为.7、已知直线与直线,且,则直线与直线的交点坐标是_【答案】【分析】由得,求出a,再解方程组求交点坐标【详解】因为,所以,所以联立解得,故直线与直线的交点坐标是故答案为:8、点到直线的距离不大于4,则的取值范围是_【答案】【分析】根据点到直线的距离公式即可列出不等式,解出即可【详解】依题意可知,解得故答案为:9、已知直线l在两坐标轴上的截距相等,且P(4,3)到直线l的距离为3,求直线l的方程【答案】y=x,或x+y1=0,或 x+y13=0【解析】试题分析:当直线经过原点时,设直线方程为y=kx,再根据P(4,3)到直线l的距离为3,求
11、得k的值,可得此时直线的方程当直线不经过原点时,设直线的方程为x+ya=0,由P(4,3)到直线l的距离为3,求得a的值,可得此时直线方程,综合可得结论解:当直线经过原点时,设直线方程为y=kx,再根据P(4,3)到直线l的距离为3,可得 =3,求得k=,故此时直线的方程为 y= x当直线不经过原点时,设直线的方程为x+ya=0,由P(4,3)到直线l的距离为3,可得 =3,求得a=1,或a=13,故此时直线的方程为x+y1=0或x+y13=0综上可得,所求直线的方程为y=x,或x+y1=0,或x+y13=010、已知直线方程为.(1)证明:直线恒过定点;(2)为何值时,点到直线的距离最大,最
12、大值为多少?(3)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,求面积的最小值及此时直线的方程.【答案】(1)证明见解析(2);(3)最小值为;此时直线的方程【分析】(1)证明:利用直线是直线系求出直线恒过定点,即可;(2)点到直线的距离最大,转化为两点间的距离,求出距离就是最大值(3)若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,设出直线的方程,求出,然后求出面积,利用基本不等式求出的最小值及此时直线的方程【详解】(1)证明:直线方程为,可化为,对任意都成立,所以,解得,所以直线恒过定点;(2)解:点到直线的距离最大,可知点与定点的连线的距离就是所求最大值,即.,的斜率为,可得,解得.(3)解:若直线分别与轴,轴的负半轴交于两点,直线方程为,则,当且仅当时取等号,面积的最小值为.此时直线的方程.