内容正文:
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
课程内容标准
学科素养凝练
1.理解两条直线平行或垂直的充要条件.
2.能根据斜率判定两条直线平行或垂直.
3.能利用两直线平行或垂直的条件解决有关问题.
通过两条直线平行或垂直的充要条件的运用强化数学抽象、直观想象、逻辑推理与数学运算的核心素养.
[对应学生用书P27]
一、两条直线平行与斜率之间的关系
设两条不重合的直线l1,l2的倾斜角分别为α1,α2,斜率存在时分别为k1,k2.则对应关系如下:
前提条件
α1=α2≠90°
α1=α2=90°
对应关系
l1∥l2⇔k1=k2
l1∥l2⇔两直线斜率都不存在
图示
二、两条直线垂直与斜率之间的关系
对应关系
l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,则l1⊥l2⇔k1·k2=-1
l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则l1与l2的位置关系是l1⊥l2
图
示
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)平行的两条直线的斜率一定存在且相等.( )
(2)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1=k2⇒l1∥l2.( )
(3)只有斜率之积为-1的两条直线才垂直.( )
(4)若l1⊥l2,则k1·k2=-1.( )
(5)若两不重合的直线斜率都不存在,则这两直线平行.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值为( )
A.0 B.-8
C.2 D.10
B [由题意得 ==-2,得m=-8.]
3.已知经过点A(-2,0)和点B(1,3a)的直线l1与经过点P(0,-1)和点Q(a,-2a)的直线l2互相垂直,则实数a的值为( )
A.-1或0 B.1或0
C.-2或0 D.2或0
B [l1的斜率k1==a.
当a≠0时,l2的斜率k2==.
因为l1⊥l2,所以k1k2=-1,
即a·=-1,解得a=1.
当a=0时,P(0,-1),Q(0,0),这时直线l2为y轴,
A(-2,0),B(1,0),直线l1为x轴,显然l1⊥l2.
综上可知,实数a的值为1或0.]
4.(多空题)(教材P57练习2改编)直线l1的斜率为2,直线l2上有三点M(3,5),N(x,7),P(-1,y),若l1⊥l2,则x=________,y=________.
-1 7 [∵l1⊥l2,且l1的斜率为2,则l2的斜率为-,∴==-,∴x=-1,y=7.]
[对应学生用书P28]
探究一 两条直线平行
(1)下列各对直线互相平行的是( )
A.直线l1经过A(0,1),B(1,0),直线l2经过M(-1,3),N(2,0)
B.直线l1经过A(-1,-2),B(1,2),直线l2经过M(-2,-1),N(0,-2)
C.直线l1经过A(1,2),B(1,3),直线l2经过C(1,-1),D(1,4)
D.直线l1经过A(3,2),B(3,-1),直线l2经过M(1,-1),N(3,2)
(2)已知□ABCD的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(4,3),则顶点D的坐标为________.
[分析] 对于(1),欲看两直线是否平行,看直线的斜率,若斜率不存在,结合图形判断;对于(2),利用两条直线平行,列出方程组,求出D点坐标.
(1)A (2)(3,4) [(1)对于A,k1==-1,k2==-1,k1=k2.结合图形知l1∥l2;
对于B,k1==2,k2==-,k1≠k2,∴l1与l2不平行;
对于C,∵l1过(1,2),(1,3),l2过C(1,-1),D(1,4),
结合图形可知,l1与l2重合,∴l1与l2不平行;
对于D,由于l1的斜率不存在,k2==,
∴两条直线不平行.
(2)设顶点D的坐标为(x,y),
∵AB∥DC,AD∥BC,
∴得
∴点D的坐标为(3,4).]
[方法总结]
1.判定两直线是否平行时,应先看两直线的斜率是否存在,若都不存在,则平行(不重合的情况下);若存在,再看是否相等,若相等,则平行(不重合的情况下).
2.若已知两直线平行,求某参数值时,也应分斜率存在与不存在两种情况求解.
[训练1] 直线l1的斜率为2,l1∥l2,直线l2过点(-1,1)且与y轴交于点P,则P点坐标为( )
A.(3,0) B.(-3,0)
C.(0,-3) D.(0,3)
D [∵k1=2,l1∥l2,∴k2=2,设P(0,y)则k2==y-1=2,∴y=3,即:P(0,3).]
探究二 两条直线垂直
(1)l1经过点A(3,2),B(3,-1),l2经过点M(1,1),N(