已知直线l经过点P(3,1),且被两平行直线l1;x+y+1=0和l2:x+y+6=0截得的线段之长为5,求直线l的方程.
解法一:若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=3,
此时与l1、l2的交点分别为A′(3,-4)或B′(3,-9),
截得的线段AB的长|AB|=|-4+9|=5,符合题意.
若直线l的斜率存在,则设直线l的方程为y=k(x-3)+1.
解方程组
得y=k(x-3)+1 x+y+1=0
A(
,-3k-2 k+1
).4k-1 k+1
解方程组
得y=k(x-3)+1 x+y+6=0
B(
,-3k-7 k+1
).9k-1 k+1
由|AB|=5.
得(
-3k-2 k+1
)2+(-3k-7 k+1
+4k-1 k+1
)2=52.9k-1 k+1
解之,得k=0,直线方程为y=1.
综上可知,所求l的方程为x=3或y=1.
解法二:由题意,直线l1、l2之间的距离为d=
=|1-6| 2
,5 2 2
且直线L被平行直线l1、l2所截得的线段AB的长为5,
设直线l与直线l1的夹角为θ,则sinθ=
=5 2 2 5
,故θ=45°.2 2
由直线l1:x+y+1=0的倾斜角为135°,知直线l的倾斜角为0°或90°,
又由直线l过点P(3,1),故直线l的方程为:x=3或y=1.
解法三:设直线l与l1、l2分别相交A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+y1+1=0,x2+y2+6=0.
两式相减,得(x1-x2)+(y1-y2)=5.①
又(x1-x2)2+(y1-y2)2=25.②
联立①、②可得
或x1-x2=5 y1-y2=0 x1-x2=0 y1-y2=5
由上可知,直线l的倾斜角分别为0°或90°.
故所求的直线方程为x=3或y=1.