当a≠1且a≠0时,l1:y=-x-3,
2
a?a?12
l2:y=x-(a+1),由?-?·=-1?a=. 21-a1-a3??
1
2
方法二 由A1A2+B1B2=0,得a+2(a-1)=0?a=. 3变式迁移1 解 (1)由已知可得l2的斜率必存在,且k2=1-a. 若k2=0,则a=1.由l1⊥l2,l1的斜率不存在,∴b=0. 又l1过(-3,-1),∴-3a+b+4=0,
∴b=3a-4=-1,矛盾.∴此情况不存在,即k2≠0. 若k2≠0,即k1=,k2=1-a.
ab由l1⊥l2,得k1k2=(1-a)=-1.
ab由l1过(-3,-1),得-3a+b+4=0, 解之得a=2,b=2.
(2)∵l2的斜率存在,l1∥l2,∴l1的斜率存在, ∴k1=k2,即=1-a.
ab又原点到两直线的距离相等,且l1∥l2, 4
∴l1、l2在y轴上的截距互为相反数,即=b.
b??a=2,解之得?
?b=-2?
2
??a=3,或???b=2.
2
∴a、b的值为2和-2或和2.
3例2 解题导引 ①转化思想的运用 三条直线l1、l2、l3不能构成三角形
?
l1、l2、l3交于一点或至
少有两条直线平行
?
三条直线交于一点
?
l2与l3的交
点在l1上
?
l2与l3对应方程组
的解适合l1的方程
②分类讨论思想的运用
本题依据直线的位置关系将不能构成三角形的情况分成两类,分类应注意按同一标准,不重不漏. 解 当三条直线共点或至少有两条直线平行时,不能围成三角形. ①三条直线共点时,
??mx+y=0,由???2x+3my=4,
??x=2-3m得?-4m??y=2-3m4
2
2
(m2≠
2
),
3
?4-4m?
?, ,即l2与l3的交点为?22-3m22-3m??
代入l1的方程得4×+7×-4=0,
2-3m22-3m21
解得m=,或m=2.
3
44
-4m②当l1∥l2时,4=7m,∴m=;
77
当l1∥l3时,4×3m=7×2,∴m=;
6
63
当l2∥l3时,3m2=2,即m=±. ??61647??
∴m取集合?-,,,,,2?中的元素时,三条直线不能构成三角形.
33376????
变式迁移2 解 可以判断A不在所给的两条高所在的直线上,则可设AB,AC边上的高所在直线的方程分别为2x-3y+1=0,x+y=0,
则可求得AB,AC边所在直线的方程分别为 3
y-2=-(x-1),y-2=x-1,
2即3x+2y-7=0,x-y+1=0.
??3x+2y-7=0由?,得B(7,-7), ?x+y=0?
??x-y+1=0由?,得C(-2,-1),
2x-3y+1=0??
所以BC边所在直线的方程为2x+3y+7=0.
例3 解题导引 已知直线过定点求方程,首先想到的是求斜率或设方程的斜截式,但不要忘记斜率不存在的直线是否满足题意.若满足,可先把它求出,然后再考虑斜率存在的一般情况.图形中量的最值问题往往可由几何原理作依据求得解决.
第(3)问是判断存在性问题,通常的解决方法是先假设判断对象存在,令其满足应符合的条件,若有解,则存在,并求得;若无解,则不存在,判断无解的过程就是结论的理由.如法二.
解 (1)过P点的直线l与原点距离为2,而P点坐标为(2,-1),可见,过P(2,-1)且垂直于x轴的直线满足条件.
此时l的斜率不存在,其方程为x=2. 若斜率存在,设l的方程为y+1=k(x-2), 即kx-y-2k-1=0.
|-2k-1|3由已知,得=2,解得k=. 24k+1此时l的方程为3x-4y-10=0.
综上,可得直线l的方程为x=2或3x-4y-10=0.
(2)作图可得过P点与原点O距离最大的直线是过P点且与PO垂直的直线, 由l⊥OP,得klkOP=-1,所以kl=-
1
kOP=2.
由直线方程的点斜式得y+1=2(x-2), 即2x-y-5=0.
|-5|
即直线2x-y-5=0是过P点且与原点O距离最大的直线,最大距离为=5(3)由(2)可知,过P点不存在到原点距离超过线.
5.
5的直线,因此不存在过P点且到原点距离为6的直
变式迁移3 解 方法一 若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=3,此时与l1,l2的交点分别是A(3,-4),B(3,-9),截得的线段长AB=|-4+9|=5,符合题意.
当直线l的斜率存在时,则设直线l的方程为y=k(x-3)+1,分别与直线l1,l2的方程联立,
??3k-21-4k??y=kx-3+1,
?. ,由? 解得A?
k+1k+1x+y+1=0,????
??3k-71-9k??y=kx-3+1,
?. ,由?解得B?
k+1k+1?x+y+6=0,???
由两点间的距离公式,得
?3k-23k-7??1-4k1-9k?
??2+??2=25, --?k+1k+1??k+1k+1?
解得k=0,即所求直线方程为y=1. 综上可知,直线l的方程为x=3或y=1. 方法二 因为两平行线间的距离 |6-1|52d==,
22
如图,直线l被两平行线截得的线段长为5, 设直线l与两平行线的夹角为θ,
22
则sin θ=,所以θ=45°.
因为两平行线的斜率是-1, 故所求直线的斜率不存在或为0. 又因为直线l过点P(3,1), 所以直线l的方程为x=3或y=1. 课后练习区
1.2或0 2.-2 3.(1,2)或(2,-1)
4.1
解析 ∵直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0互相垂直, 12
∴×(-)=-1,∴m=1. 2m5.3x-2y+5=0
解析 当l与过两点的直线垂直时,(2,-1)与直线l的距离最大,因此所求直线的方程为y-1=-2--1·(x+1),
-1-1
即3x-2y+5=0. 6.①⑤ 解析
|1-3|
如图,由两平行线间距离可得d==2
2,故m与两平行线的夹角都是30°,而两平行线的倾斜
角为45°,则m的倾斜角为75°或15°,故①⑤正确.
22
12
7.
|a-b|1
2解析 ∵d=,d=[(a+b)2-4ab] 221
=(1-4c),
2
?11?1122又0≤c≤,∴d∈?,?.∴≤d≤. 42822??
8.x+y-13=0 3x-y-16=0
解析 设另两边方程为:x+y+C1=0和3x-y+C2=0.
?51?x+y+1=0
由?得交点A(-,)
44?3x-y+4=0?
∵对角线交点坐标为(3,3).