高二数学上学期两条直线的位置关系习题十六一、两直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0的位置关系与二元一次方程组的关系.(1)若二元一次方程组有惟一解,即有惟一解,则l1,l2相交.(2)若二元一次方程组无解,则l1∥l2.(3)若二元一次方程组有无数个解,则直线l1与l2重合.二、两直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(其中A2,B2,C2全不为0)的位置关系与方程系数的关系:(1)l1∥l2,(2)l1,l2相交,(3)l1,l2重合.三、参考例题[例]两条直线y=kx+2k+1和x+2y-4=0的交点在第四象限,则k的取值范围是()A.(-6,2)B.(-,0)C.(-,-)D.(,+∞)解法一:解方程组得交点为(-)∵此点在第四象限∴∴-,故选C.解法二:如图,直线x+2y-4=0与x轴的交点是A(4,0),方程y=kx+2k+1表示的是过定点P(-2,1)的一组直线,其中PB为过点P且与x+2y-4=0平行的直线.由于直线的交点在第四象限,因此满足条件的直线的位置应介于直线PB与PA之间,其余率kPB<k<kPA而kPA=-,kPB=-,所以-<k<-故选C.评述:有关直线的交点问题,可以通过方程用代数的方法解决,也可结合图形用几何的用心爱心专心方法解决,让学生予以体会.四、直线系方程及其应用若两条直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0有交点,则过l1与l2交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0或A2x+B2y+C2+λ(A1x+B1y+C1)=0(λ为常数).[例1]求证:不论m为什么实数,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都通过一定点.证法一:取m=1,得直线方程y=-4;再取m=,得直线方程为x=9.从而得两条直线的交点为(9,-4),又当x=9,y=-4时,有(m-1)9+(2m-1)·(-4)=m-5即点(9,-4)在直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5上,故直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都通过定点(9,-4).证法二:∵(m-1)x+(2m-1)y=m-5,∴m(x+2y-1)-(x+y-5)=0,则直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都通过直线x+2y-1=0与x+y-5=0的交点.由方程组解得x=9,y=-4,即过点(9,-4)所以直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5经过定点(9,-4).证法三:∵(m-1)x+(2m-1)y=m-5,∴m(x+2y-1)=x+y-5由m为任意实数,知关于m的一元一次方程m(x+2y-1)=x+y-5的解集为R,∴解得x=9,y=-4所以直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5都通过定点(9,-4).[例2]若a+b+c=0,求证直线ax+by+c=0必经过一个定点.证明:由a+b+c=0,且a、b不同时为0,设b≠0,则a=-(b+c).代入直线方程ax+by+c=0得(x-y)+(x-1)=0.此方程可视为过直线x-y=0与x-1=0的交点的直线系方程.解方程组得x=1,y=1即两直线交点为(1,1),故直线ax+by+c=0过定点(1,1).五、点关于直线的对称点、直线关于点的对称直线的求解[例1]已知点A的坐标为(-4,4),直线l的方程为3x+y-2=0,求:(1)点A关于直线l的对称点A′的坐标;(2)直线l关于点A的对称直线l′的方程.解:(1)设点A′的坐标为(x′,y′).因为点A与A′关于直线l对称,所以AA′⊥l,且AA′的中点在l上,而直线l的斜率是-3,所以kAA′=.又因为kAA′=.再因为直线l的方程为3x+y-2=0,AA′的中点坐标是(),所以3·用心爱心专心-2=0.由①和②,解得x′=2,y′=6.所以A′点的坐标为(2,6).(2)关于点A对称的两直线l与l′互相平行,于是可设l′的方程为3x+y+c=0.在直线l上任取一点M(0,2),其关于点A对称的点为M′(x′,y′),于是M′点在l′上,且MM′的中点为点A,由此得,即:x′=-8,y′=6.于是有M′(-8,6).因为M′点在l′上,所以3x(-8)+6+c=0∴c=18故直线l′的方程为3x+y+18=0[例2]光线由点A(-1,4)射出,遇到直线l:2x+3y-6=0后被反射,已知其反射光线过点B(3,),求反射光线所在直线的方程.解:设点A关于l的对称点为A′(x0,y0),则即所求直线方程为y-(x-3),即13x-26y+85=0用心爱心专心