Question

（本題滿(mǎn)分12分）

兩條互相平行的直線(xiàn)分別過(guò)點(diǎn)A(6,2)和B(-3，-1),并且各自繞著A,B旋轉(zhuǎn)，如果兩條平行直線(xiàn)間的距離為d.

求：1）d的變化范圍；

2）當(dāng)d取最大值時(shí)兩條直線(xiàn)的方程.

 

Answer 1

【答案】

(1) (0，3]．(2) 3x＋y－20＝0和3x＋y＋10＝0.

【解析】(1)兩直線(xiàn)的最大距離為直線(xiàn)與線(xiàn)段AB垂直時(shí)，距離最大，最大值為|AB|=.所以d的變化范圍為.

(2)由于當(dāng)d最大時(shí)，AB與直線(xiàn)垂直，所以可以利用AB的斜率求出直線(xiàn)的斜率，進(jìn)而求出其直線(xiàn)方程.

(1)方法一：①當(dāng)兩條直線(xiàn)的斜率不存在時(shí)，即兩直線(xiàn)分別為x＝6和x＝－3，則它們之間的距離為9.                         ………………2分

②當(dāng)兩條直線(xiàn)的斜率存在時(shí)，設(shè)這兩條直線(xiàn)方程為

l₁：y－2＝k(x－6)，l₂：y＋1＝k(x＋3)，

即l₁：kx－y－6k＋2＝0，l₂：kx－y＋3k－1＝0，  ………………4分

∴d＝＝.                 ………………6分

即(81－d²)k²－54k＋9－d²＝0.                   ………………8分

∵k∈R，且d≠9，d＞0，

∴Δ＝(－54)²－4(81－d²)(9－d²)≥0，即0＜d≤3且d≠9. ………………12分

綜合①②可知，所求d的變化范圍為(0,3]．

方法二：如圖所示，顯然有0＜d≤|AB|.

而|AB|＝＝3.

故所求的d的變化范圍為(0，3]．

(2)由圖可知，當(dāng)d取最大值時(shí)，兩直線(xiàn)垂直于AB.

而k_AB＝＝，

∴所求直線(xiàn)的斜率為－3.  故所求的直線(xiàn)方程分別為

y－2＝－3(x－6)，y＋1＝－3(x＋3)，即3x＋y－20＝0和3x＋y＋10＝0.