________________.
答案 (1)x+2y-7=0 (2)x+3y-5=0或x=-1
??x+y-4=0,
解析 (1)由?
??x-y+2=0,
??x=1,
得???y=3,
∴l1与l2的交点坐标为(1,3).
设与直线2x-y-1=0垂直的直线方程为x+2y+c=0, 则1+2×3+c=0,∴c=-7. ∴所求直线方程为x+2y-7=0.
(2)方法一 当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为
y-2=k(x+1),即kx-y+k+2=0.
|2k-3+k+2||-4k-5+k+2|
由题意知=, 22
k+1k+1即|3k-1|=|-3k-3|, 1
∴k=-.
3
1
∴直线l的方程为y-2=-(x+1),
3即x+3y-5=0.
当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-1,也符合题意. 故所求直线l的方程为x+3y-5=0或x=-1. 1
方法二 当AB∥l时,有k=kAB=-,
31
直线l的方程为y-2=-(x+1),
3即x+3y-5=0.
当l过AB的中点时,AB的中点为(-1,4). ∴直线l的方程为x=-1.
故所求直线l的方程为x+3y-5=0或x=-1. 思维升华 (1)求过两直线交点的直线方程的方法
求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.
(2)利用距离公式应注意:①点P(x0,y0)到直线x=a的距离d=|x0-a|,到直线y=b的距离d=|y0-b|;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x,y的系数化为相等.
(1)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.
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解 与l1、l2平行且距离相等的直线方程为
x+2y-2=0.
设所求直线方程为(x+2y-2)+λ(x-y-1)=0, 即(1+λ)x+(2-λ)y-2-λ=0.又直线过(-1,1), ∴(1+λ)(-1)+(2-λ)·1-2-λ=0. 1
解得λ=-.∴所求直线方程为2x+7y-5=0.
3
(2)正方形的中心为点C(-1,0),一条边所在的直线方程是x+3y-5=0,求其他三条边所在直线的方程.
解 点C到直线x+3y-5=0的距离
d=
|-1-5|310
=.
51+9
设与x+3y-5=0平行的一条边所在直线的方程是
x+3y+m=0(m≠-5),
则点C到直线x+3y+m=0的距离
d=
|-1+m|310=,
51+9
解得m=-5(舍去)或m=7,
所以与x+3y-5=0平行的边所在直线的方程是
x+3y+7=0.
设与x+3y-5=0垂直的边所在直线的方程是 3x-y+n=0,
则点C到直线3x-y+n=0的距离
d=
|-3+n|310=,
51+9
解得n=-3或n=9,
所以与x+3y-5=0垂直的两边所在直线的方程分别是3x-y-3=0和3x-y+9=0. 题型三 对称问题
命题点1 点关于点中心对称
例3 过点P(0,1)作直线l,使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,则直线l的方程为________________.
7
答案 x+4y-4=0
解析 设l1与l的交点为A(a,8-2a),则由题意知,点A关于点P的对称点B(-a,2a-6)在l2上,代入l2的方程得-a-3(2a-6)+10=0,解得a=4,即点A(4,0)在直线l上,所以直线l的方程为x+4y-4=0. 命题点2 点关于直线对称
例4 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( )
A.33 B.6 C.210 D.25 答案 C
解析 直线AB的方程为x+y=4,点P(2,0)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).则光线经过的路程为|CD|=6+2=210.
2
2
命题点3 直线关于直线的对称问题
例5 (2016·泰安模拟)已知直线l:2x-3y+1=0,求直线m:3x-2y-6=0关于直线l的对称直线m′的方程.
解 在直线m上任取一点,如M(2,0),则M(2,0)关于直线l的对称点M′必在直线m′上. 设对称点M′(a,b),则
?a+2?-3×?b+0?+1=0,2×???2???2?????b-02??a-2×3=-1,
6
a=,??13解得?30
b=??13,
?630?∴M′?,?.
?1313?
设直线m与直线l的交点为N,则
??2x-3y+1=0,由?
?3x-2y-6=0,?
8
得N(4,3).
又∵m′经过点N(4,3).
∴由两点式得直线m′的方程为9x-46y+102=0. 思维升华 解决对称问题的方法 (1)中心对称
①点P(x,y)关于Q(a,b)的对称点P′(x′,y′)满足???
x′=2a-x,
??y′=2b-y.
②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决. (2)轴对称
①点A(a,b)关于直线Ax+By+C=0(B≠0)的对称点A′(m,??n-b?ma×?-??-AB???
=-1,??A·a+m+B·b+n22+C=0.
②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.
已知直线l:3x-y+3=0,求:
(1)点P(4,5)关于l的对称点;
(2)直线x-y-2=0关于直线l对称的直线方程; (3)直线l关于(1,2)的对称直线.
解 (1)设P(x,y)关于直线l:3x-y+3=0的对称点为P′(x′,y′), ∵kPP′·kl=-1,即
y′-yx′-x×3=-1.① 又PP′的中点在直线3x-y+3=0上, ∴3×x′+xy′+y2
-2
+3=0.②
??x′=-4x+3y-9?5
, ③由①②得??y′=3x+4y+3
5. ④
把x=4,y=5代入③④得x′=-2,y′=7, ∴P(4,5)关于直线l的对称点P′的坐标为(-2,7). (2)用③④分别代换x-y-2=0中的x,y, 得关于l的对称直线方程为-4x+3y-93x+45-y+3
5
-2=0, 化简得7x+y+22=0.
n),则有
9
(3)在直线l:3x-y+3=0上取点M(0,3)关于(1,2)的对称点M′(x′,y′), ∴
x′+0
2
=1,x′=2,y′+3
2
=2,y′=1,∴M′(2,1).
l关于(1,2)的对称直线平行于l,∴k=3,
∴对称直线方程为y-1=3×(x-2), 即3x-y-5=0.
18.妙用直线系求直线方程
一、平行直线系
由于两直线平行,它们的斜率相等或它们的斜率都不存在,因此两直线平行时,它们的一次项系数与常数项有必然的联系.
典例1 求与直线3x+4y+1=0平行且过点(1,2)的直线l的方程.
思想方法指导 因为所求直线与3x+4y+1=0平行,因此,可设该直线方程为3x+4y+c=0(c≠1). 规范解答
解 依题意,设所求直线方程为3x+4y+c=0(c≠1), 又因为直线过点(1,2),
所以3×1+4×2+c=0,解得c=-11. 因此,所求直线方程为3x+4y-11=0. 二、垂直直线系
由于直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件为A1A2+B1B2=0.因此,当两直线垂直时,它们的一次项系数有必要的关系.可以考虑用直线系方程求解. 典例2 求经过A(2,1),且与直线2x+y-10=0垂直的直线l的方程. 思想方法指导 依据两直线垂直的特征设出方程,再由待定系数法求解. 规范解答
解 因为所求直线与直线2x+y-10=0垂直,所以设该直线方程为x-2y+C1=0,又直线过点(2,1),所以有2-2×1+C1=0,解得C1=0,即所求直线方程为x-2y=0. 三、过直线交点的直线系
典例3 求经过两直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程.
思想方法指导 可分别求出直线l1与l2的交点及直线l的斜率k,直接写出方程;也可以利用过交点的直线系方程设直线方程,再用待定系数法求解.
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