妙用直線系求直線方程

類型一 平行直線系方程在解題中的應用

平行直線系方程在解題中的應用

解題步驟:

第一步 首先設出與直線:Ax+By+C=0A,B不同時為0)平行的直線系方程為:Ax+By+C'=0(C \neq C')卸奉;
第二步 根據(jù)已知條件求出其結(jié)果.

例1. 已知直線l:x+y+1=0馒胆,且l∥m伺通,直線n:x-2y+1=0l扁瓢,m截得的線段長為\sqrt{5},求直線m的方程.

【答案】直線m方程為:x+y+4=0x+y-2=0.

【解析】

分析:本題是已知兩直線平行和其中一條直線方程求直線方程問題,可用平行直線系求解.

解析:設m:x+y+c=0(c\neq1)绣的,直線l到直線n所處的角為\theta疏日,直線ml間的距離為d涯肩,

由題知轿钠,k_l=-1k_n=\dfrac{1}{2}病苗,

由到角公式得\tan \theta=\dfrac{\dfrac{1}{2}-(-1)}{1+(-1)\times(\dfrac{1}{2})}=3疗垛,

\therefore \sin \theta=\dfrac{3\sqrt{10}}{10}\therefore d=\sqrt{5}\sin \theta=\dfrac{3\sqrt{2}}{2}硫朦,

由平行線間距離公式得\dfrac{|c-1|}{\sqrt{1^2+1^2}}=\dfrac{3\sqrt{2}}{2}贷腕,

解得c=-2c=4

直線m方程為:x+y+4=0x+y-2=0.

【總結(jié)】對于已知兩直線平行和其中一條直線方程求另一直線方程問題咬展,常用平行直線系法泽裳,以簡化計算.本題也可以由兩直線平行斜率相等求出所求直線斜率,把所求直線方程設成點斜式破婆,再利用點到直線的距離公式列出關(guān)系式求解.

類型二 垂直直線系方程在解題中的應用

垂直直線系方程在解題中的應用

解題步驟:

第一步 首先設出與直線:Ax+By+C=0A,B不同時為0)垂直的直線系方程為:Bx-Ay+C'=0涮总;
第二步 根據(jù)已知條件求出其結(jié)果.

例2. 已知直線是曲線y=x^2+1的一條切線且與直線x-2y+5=0垂直,求直線的方程.
【解析】
分析:本題是已知兩直線垂直和其中一條直線方程求另一直線方程問題祷舀,可用垂直直線系法.

解析:設:2x+y+c=0瀑梗,由\begin{cases}y=x^2+1 \\2x+y+c=0\end{cases}

消去yx^2+2x+c+1=0

由與曲線y=x^2+1相切得\Delta=2^2-4(1+c)=0蔑鹦,

解得c=0夺克,

所以直線的方程2x+y=0

【總結(jié)】對已知兩直線垂直和其中一條直線方程求另一直線方程問題,常用垂直直線系法嚎朽,可以簡化計算.本題設出切點坐標铺纽,用導數(shù)求出切線斜率,利用切線與已知直線垂直哟忍,列出關(guān)于切點橫坐標的關(guān)系式狡门,求出切點橫坐標陷寝,寫出直線方程.

類型三 過定點直線系方程在解題中的應用

過定點直線系方程在解題中的應用

解題步驟:

第一步 首先設出過定點(x_0,y_0)的直線系方程:A(x-x_0)+B(y-y_0)=0A,B不同時為0);

第二步 根據(jù)已知條件求出其結(jié)果.

例 3 求過點P(-1,4)且為圓(x-2)^2+(y-3)^2=1的切線的方程.
【解析】
分析:本題是過定點直線方程問題其馏,可用定點直線系法.

解析:設所求直線的方程為A(x+1)+B(y-4)=0(其中A凤跑,B不全為0),

整理得Ax+By+A-4B=0叛复,

因為直線l與圓相切

所以圓心C(2,3)到直線l的距離等于半徑1

\dfrac{|2A+3B+A-4B|}{\sqrt{A^2+B^2}}=1仔引,

整理得A(4A-3B)=0,即A=0(這時B\neq 0)或A=\dfrac{3}{4}(這時B\neq 0

故所求直線l的方程為y=43x+4y-13=0

【點評】對求過定點(x_0,y_0)的直線方程問題褐奥,常用過定點直線法咖耘,即設直線方程為: A(x-x_0)+B(y-y_0)=0,注意的此方程表示的是過點P(x_0,y_0)的所有直線(即直線系)撬码,應用這種直線方程可以不受直線的斜率儿倒、截距等因素的限制,在實際解答問題時可以避免分類討論呜笑,有效地防止解題出現(xiàn)漏解或錯解的現(xiàn)象.

類型四 過兩直線交點的直線系方程在解題中的應用

過兩直線交點的直線系方程在解題中的應用

解題步驟:

第一步 首先設出過直線l:A_1x+B_1x+C_1=0A_1夫否,B_1不同時為0)與m:A_2x+B_2x+C_2=0A_2B_2不同時為0)交點的直線系方程為:A_1x+B_1x+C_1+\lambda(A_2x+B_2x+C_2)=0\lambda \in R叫胁,\lambda為參數(shù))凰慈;

第二步 根據(jù)已知條件求出其結(jié)果.

例4 求過直線:2x+2y+1=0與直線:2x-y+1=0的交點且在兩坐標軸上截距相等的直線方程.
【解析】
分析:本題是過兩直線交點的直線系問題,可用過交點直線系求解.

解析:設所求直線方程為:x+2y+1+\lambda(2x-y+1)=0驼鹅,

當直線過原點時溉瓶,則1+\lambda=0,則\lambda=-1

此時所求直線方程為:x-2y=0谤民;

當所求直線不過原點時,

x=0疾宏,解得y=\dfrac{\lambda+1}{\lambda-2}张足,

y=0,解得x=-\dfrac{\lambda+1}{2\lambda+1}坎藐,

由題意得\dfrac{\lambda+1}{\lambda-2}=-\dfrac{\lambda+1}{2\lambda+1}

解得\lambda=\dfrac{1}{3}

此時为牍,所求直線方程為:5x+5y+4=0

綜上所述,所求直線方程為:x-2y=05x+5y+4=0.

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