例题 01 求两直线的公共点
直线和的交点坐标为( )
A. B. C. D.
答案与解析
方程组为 ,。
第一式乘 、第二式乘 ,得 与 ;相减得 ,所以 。代第一式得 ,所以 。
同时回代:,,选 B。A、C 的坐标代第一式分别为 ;D 的 代第一式为 ,都不是共同点。不要把坐标次序对调,也不要只检验一条线。
约 1614 字大约 5 分钟
共同点要同时满足方程;多线题还要分清相交、平行、重合与坐标去重。
设 Li=Aix+Biy+Ci,每组 (Ai,Bi)=(0,0)。公共点是方程组 L1=L2=0 的解:唯一解表示相交于一点,无解表示两条不同平行线,无穷多解表示重合。
记 Δ=A1B2−A2B1。第一式乘 B2、第二式乘 B1 相减,得
Δx=B1C2−B2C1.
第二式乘 A1、第一式乘 A2 相减,得
Δy=A2C1−A1C2.
当 Δ=0,可除以 Δ 解出唯一候选;同时回代两原式确认成立。当 Δ=0 不能除法,须统一非零法向系数后比较常数:相同则重合,不同则平行。
三条不同直线每对相交时,若共点,则三个方程组得到同一个坐标,只计一个点;若不共点,则三个交点各不相同。一对不同平行线被第三条线横截,产生两个不同交点;三线全平行则没有交点。
如果题目允许两条线重合,它们的公共点已是无穷多个,须另按题意解释,不能仍套三条不同线的计数。“三组联立”不等于“三个不同点”。
当且仅当两原线有唯一交点 P,才能把非全零组合 μL1+νL2=0 解释成过 P 的完整直线系。单参数 L1+λL2=0 会漏原线 L2=0;完整证明与漏项核查见过交点的直线系,过原交点与原点的完整例题展示如何核查漏线。
判断三线能否围成非退化三角形,既要每对不同且相交,也要三个交点不同;三线共点不能围成三角形,详见三线成三角形的条件。
先核两式有效与 Δ 是否为零。非零时选便于消元的倍数,把求得的坐标同时代回原两式;若含参数使 Δ=0,回到原式区分无解与重合,不把通式中的零分母硬算。
直线3x+2y−18=0和−2x+5y−7=0的交点坐标为( )
A.(−4,−3) B.(4,3) C.(−4,3) D.(3,4)
方程组为 3x+2y=18,−2x+5y=7,Δ=3⋅5−(−2)⋅2=19=0。
第一式乘 5、第二式乘 2,得 15x+10y=90 与 −4x+10y=14;相减得 19x=76,所以 x=4。代第一式得 12+2y=18,所以 y=3。
同时回代:12+6−18=0,−8+15−7=0,选 B。A、C 的坐标代第一式分别为 −36,−24;D 的 (3,4) 代第一式为 −1,都不是共同点。不要把坐标次序对调,也不要只检验一条线。
先找固定两线的位置与交点,枚举第三线平行、共点、一般相交三类。候选参数回代检查是否是不同平行线;最后把相同坐标去重,别把重合误作“两个交点”。
若三条直线2x+y−4=0,x−y+1=0与ax−y+2=0共有两个交点,则实数a的值为( )
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-1
前两线是 y=−2x+4 与 y=x+1,斜率不同,交于 (1,2)。第三线是 y=ax+2,始终有效,并且其截距 2 不同于前两条的 4,1,不会与任何一条重合。
若第三线与两线都相交,不共点时共有三个不同交点,共点时只有一个,不会恰好有两个。因此要恰有两个交点,第三线必须与其中一条不同且平行。
斜率条件给 a=1 或 a=−2。a=1 时 y=x+2 与 y=x+1 平行而不重合;a=−2 时 y=−2x+2 与 y=−2x+4 平行而不重合。各有一对平行线被另一条横截,所以两值都有效,选 C。
A、B 各漏一个值;D 的 a=−1 不平行,且代原交点得 a⋅1−2+2=−1=0,不共点,故有三个交点。共点实际对应 a=0,也不符合“两个”。
当 Δ=0 时不能用交点坐标通式,重合可能有无穷多解,平行可能无解。含参题需保留这个分支,用统一系数后的常数判断,不仅比较斜率。
三线共点时每对联立都得到相同坐标,只能数一次。相同方向还要核是否重合;重合使公共点集合改变,不能继续按有限个交点计数。
若题目给的是分段线性图像,联立所得只是两条延长直线的交点候选,还须把横坐标代回各自分支的定义域。落在本支范围外的点不能计入原图像,端点也须按开闭与重复情况核实。