01 · 出发点
方向和交点决定两直线关系
平面内两条直线可能相交、平行或重合;相交时还可能互相垂直。坐标方程把这些几何关系转化为斜率或系数关系。
斜率法直观但不能直接覆盖竖直线,一般式系数判定则更统一。判断平行时还要区分没有公共点的平行线与公共点无穷多的重合线。
02 · 概念
平行、垂直与重合的代数条件
斜率都存在时,k1=k2 表示平行或重合,k1k2=−1 表示垂直。一般式 Aix+Biy+Ci=0 中,A1B2−A2B1=0 表示方向平行。
一般式直线垂直的条件为 A1A2+B1B2=0。若方向系数成比例,还需比较常数项:三个系数整体成比例则重合,否则平行。
03 · 方法
联立方程判定位置关系
- 01
先观察是否有竖直线;斜率均存在时可用斜率,否则转用一般式系数。
- 02
判断方向:比较斜率、计算斜率乘积,或计算两个系数判定式。
- 03
若方向平行,继续检查是否重合;若相交,联立方程可求交点并验证。
04 · 例题
把方法落到具体问题
判断 l1:2x−y+3=0 与 l2:x+2y−4=0 的关系,并求交点。
解
- 1
两直线一般式系数分别为 (2,−1) 与 (1,2),内积 2×1+(−1)×2=0,所以两直线垂直。
- 2
由 l1 得 y=2x+3,代入 l2:x+2(2x+3)−4=0,即 5x+2=0。
- 3
解得 x=−52,y=2(−52)+3=511;代回 l2 得 −52+522−4=0。
05 · 辨析
容易忽略的条件与边界
回看
本节小结
- 斜率法适合非竖直直线,一般式系数法覆盖所有方向。
- 方向相同后还需用常数项区分平行与重合。
- 一般式法向量内积为零等价于两直线垂直。