Совпадающие и параллельные прямые

Курс „Векторы на плоскости. Уравнение линии"

Рассмотрим теперь, как с помощью уравнений двух прямых определить, прямые совпадают или они параллельны.

Рис. 3.52

Совпадающие прямые.

1) Прямые yk1xb1 и yk2xb2 совпадают тогда и только тогда, когда

k1 = k2   и   b1 = b2,

​поскольку эти условия означают, что прямые имеют одинаковые углы наклона (tan α1 = tan α2α1 = α2) и пересекают ось Оу в одной и той же точке (рис. 3.52).

2) Если две совпадающие прямые заданы общими уравнениями

A1x + B1y + C1 = 0 и A2x + B2y + C2 = 0,

то соответственно получим:

y=-\frac{A_1}{B_1}x-\frac{C_1}{B_1}   и   y=-\frac{A_2}{B_2}x-\frac{C_2}{B_2}.

откуда, в силу равенства угловых коэффициентов, а также равенства начальных ординат:

-\frac{A_1}{B_1}=-\frac{A_2}{B_2}   и   -\frac{C_1}{B_1}=-\frac{C_2}{B_2}

или

\frac{A_1}{A_2}=\frac{B_1}{B_2}   ja   \frac{B_1}{B_2}=\frac{C_1}{C_2}. Из последних равенств следует, что \frac{A_1}{A_2}=\frac{B_1}{B_2}=\frac{C_1}{C_2}.

Справедливо и обратное утверждение.​​​​

Две прямые, заданные общими уравнениями, совпадают тогда и только тогда, когда все коэффициенты этих уравнений пропорциональны,

т. еA1A2=B1B2=C1C2.

Пример 1.

Прямые 4x – 7y + 1 = 0 и 16x – 28y + 4 = 0 совпадают, так как \frac{4}{16}=\frac{-7}{-28}=\frac{1}{4}.

Тот же результат можно получить и по-другому. Выразив из обоих уравнений переменную y, получим в обоих случаях одно и то же уравнение y=\frac{4}{7}x+\frac{1}{7}. Значит, прямые совпадают.

Рис. 3.53

Параллельность прямых.

1) Прямые yk1xb1 и yk2xb2 параллельны тогда и только тогда, когда

k1 = k2   и   b1 ≠ b2,​

так как эти прямые имеют одинаковые углы наклона, но пересекают ось Оу в различных точках (рис. 3.53).

2) Если две прямые заданы общими уравнениями

A1x + B1y + C1 = 0 и A2x + B2y + C2 = 0,

то из равенства угловых коэффициентов -\frac{A_1}{B_1}=-\frac{A_2}{B_2} вытекает, что \frac{A_1}{A_2}=\frac{B_1}{B_2},

но из соотношения ​b_1\ne b_2, или -\frac{C_1}{B_1}\ne-\frac{C_2}{B_2} следует, что \frac{B_1}{B_2}\ne\frac{C_1}{C_2}.

Две прямые, заданные общими уравнениями, параллельны тогда и только тогда, когда

A1A2=B1B2C1C2.

Пример 2.

Прямые 3x + 4y – 5 = 0 и 6x + 8y + 1 = 0 параллельны, но не совпадают, так как \frac{3}{6}=\frac{4}{8}\ne\frac{-5}{1}.

Этот результат можно получить и по-другому, выразив из обоих уравнений переменную у. Получим соответственно y = –0,75x + 1,25 и y = –0,75x – 0,125. Угловые коэффициенты данных прямых одинаковы (k1 = k2 = –0,75), но начальные ординаты различны (b1 = 1,25 и b2 = –0,125), поэтому прямые параллельны, значит, и не совпадают.

Пример 3.

Найдем уравнение прямой, которая параллельна прямой 3x + 4y – 5 = 0 и проходит через точку A(–8; 4).

Угловой коэффициент заданной прямой k = –0,75. Такой же угловой коэффициент должна иметь параллельная ей прямая. Искомая прямая задана теперь с помощью углового коэффициента k = –0,75 и точки А, поэтому ее уравнением будет y – 4 = –0,75(x + 8), или y = –0,75x – 2.

  • x+2y-1=0 и2x+4y+3=0
  • x-2y+3=0 и-3x+6y-9=0
  • 4y-2x+2=0 иy=0,5x-0,5
  • 3x+5y-9=0 и10x-6y+1=0
  • x+y+2=0 и2x+5y-3=0
  • x+1=0 иx+2y=0
  • 3y-4=0 и4y+9=0
  • x+2=0 иy-1=0
  • x-2y+5=0 и2x+y=7
  • y=2x иy=-4x+3
  • x+2y-1=0 и2x+4y+3=0
  • x-2y+3=0 и-3x+6y-9=0
  • 4y-2x+2=0 иy=0,5x-0,5
  • 3x+5y-9=0 и10x-6y+1=0
  • x+y+2=0 и2x+5y-3=0
  • x+1=0 иx+2y=0
  • 3y-4=0 и4y+9=0
  • x+2=0 иy-1=0
  • x-2y+5=0 и2x+y=7
  • y=2x иy=-4x+3

Ответ: B.

  • y = 1,4x – 3
  • y = –1,4x – 2
  • 5x – 7y + 7 = 0
  • y=75x+3
  • y=-75x+2
  • 5x – 7y + 15 = 0

y = 2x – 4, A(3; 5)

Ответ: 

5x – 3y + 9 = 0, B(0; 4)

Ответ: 

y = –5x, C(1; –7)

Ответ: 

x + y – 1 = 0, O(0; 0)

Ответ: 

y = –8, D(2; –3)

Ответ: 

3x – 7 = 0, E(2; 0)

Ответ: