课题:2.3.3.5直线系问题
[学习目标]
1.直线系概念:一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合,称为直线系。
它的方程称直线系方程,直线系方程中除含变量x 、y以外,还有可以根据具体条件取不同值的变量,称为参变量,简称参数。
2.几种常见的直线系方程:
(1)过已知点P(x0,y0)的直线系方程:y-y0=k(x-x0)(k为参数)或x=x0(k不存在时)
(2) 斜率为k的直线系方程y=kx+b(b是参数)()
(3) 与已知直线Ax+By+C=0平行的直线系方程Ax+By+λ=0(λ为参数)
(4) 与已知直线Ax+By+C=0垂直的直线系方程Bx-Ay+λ=0(λ为参数)
(5) 过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程: A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为参数)不含l2。
确定平面上一条直线,需要两个独立且相容的几何条件,如果只给定一个条件,直线的位置不能完全确定。另一方面,如果只给定一个几何条件时,二元一次方程的两个独立的系数中,只有一个被确定,那个未被确定的系数是参数。利用直线系方程求直线,可以简化计算过程,欲求适合某两个几何条件的直线的方程,可先用其中一个条件写出直线系方程,再用另一个条件来确定参数值。用直线系方程求适合某一条件的直线时,应注意不能被该方程表示的直线(例如,过定点(x1,y1)的直线系方程,不能表示直线x-x1=0),若它符合已知条件,应收入;过两直线交点的直线系方程有两种形式。其中A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0 较简单些,但它不能包含直线l2:A2x+B2y+C2=0本身。而方程m(A1x+B1y+C1)+n(A2x+B2y+C2)=0,(m,n不同时为零的实数),可以避免这个缺陷。
例1:求与直线3x+4y-7=0垂直,且在x轴上的截距为-2 的直线。
解法一:利用"垂直"写出直线系方程,再用"在x轴上截距为-2"这个条件确定参数。 和直线3x+4y-7=0垂直的直线系方程是4x-3y+m=0(其中m是参数)。直线方程是4x-3y+8=0.
解法二:利用"在x轴上截距为-2"这个条件写出直线系,再用"垂直"这个条件确定参数。 ∵此直线过点(-2,0)用点斜式写出直线系y-0=k(x+2),即y=k(x+2),(斜率k是参数)。 k1k=-1 所以直线方程为
例2:求和直线3x+4y+2=0平行,且与坐标轴构成的三角形面积是24的直线l的方程。
解法一:先用"平行"这个条件写出直线系方程,再用"面积"这个条件确定参数。与直线3x+4y+2=0平行的直线系方程是3x+4y+m=0,令x=0,得y轴的载距 , 令y=0,得x轴的载距,因为直线与坐标轴围面的面积为24,所以|,所以m=所求直线l的方程为3x