问题 解答题

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.

答案

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

y=k(x-3)+1
x+y+1=0

A(

3k-2
k+1
,-
4k-1
k+1
).

解方程组

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
-
3k-7
k+1
2+(-
4k-1
k+1
+
9k-1
k+1
2=52

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
=
2
2
,故θ=45°.

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-x22+(y1-y22=25.②

联立①、②可得

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.

单项选择题
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