即3x+y-20=0和3x+y+10=0.
已知正方形的中心为直线2x-y+2=0,x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线l的方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边所在直线的方程.
思路探究:先求出正方形中心坐标,利用正方形中心到四边的距离相等及另外三边与已知边l平行或垂直求解.
[解] 设与直线l:x+3y-5=0平行的边所在的直线方程为l1:x+3y+c=0(c≠-5).
由x+y+1=0(2x-y+2=0,)得正方形的中心坐标为P(-1,0),
由点P到两直线l,l1的距离相等,得12+32(|-1-5|)=12+32(|-1+c|),得c=7或c=-5(舍去).∴l1:x+3y+7=0.
又正方形另两边所在直线与l垂直,
∴设另两边所在直线的方程分别为3x-y+a=0,3x-y+b=0.
∵正方形中心到四条边的距离相等,
∴32+(-1(|-3+a|)=12+32(|-1-5|),得a=9或a=-3,
∴另两条边所在的直线方程分别为3x-y+9=0,3x-y-3=0.
∴另三边所在的直线方程分别为3x-y+9=0,x+3y+7=0,3x-y-3=0.
母题探究:1.求过本例中正方形中心且与原点距离最大的直线方程.
[解] 由例题知,正方形中心坐标为P(-1,0),则与OP垂直的直线到原点的距离最大.∵kOP=0,∴此时所求直线方程为x=-1.
2.本例中条件不变,你能求出正方形对角线所在直线方程吗?
[解] 由3x-y-3=0(x+3y+7=0,)可得交点坐标为5(12),又正方形中心为P(-1,0).
∴由两点式方程得对角线方程为:-0(12)=+1(1),即2x+y+2=0.
由x+3y-5=0(3x-y-3=0,)可得正方形另一顶点坐标为5(6),又正方形中心为P(-1,0),
∴由两点式得另一对角线方程为:-0(6)=+1(7),即x-2y+1=0.