内容正文:
1.4 两条直线的平行与垂直
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.能根据直线方程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.
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
对应关系
l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,则l1⊥l2⇔k1k2=-1
l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜率为0,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画“√”,错误的画“×”.
(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的斜率都存在时,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k1k2=-1.(×)
(5)若两条不重合的直线的斜率都不存在,则这两直线平行.(√)
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.解得m=-8.]
3.已知经过点A(-2,0)和B(1,3a)的直线l1与经过点P(0,-1)和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 [直线l1的斜率k1==a.
当a≠0时,直线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),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P19练习题3(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(-3,y),若l1⊥l2,则x=________,y=________.
-1 8 [因为l1⊥l2,且直线l1的斜率为2,
所以直线l2的斜率为-.
所以=-,=-.
所以x=-1,y=8.]
(1)下列各对直线互相平行的是( )
A.直线l1经过点A(0,1),B(1,0),直线l2经过点M(-1,3),N(2,0)
B.直线l1经过点A(-1,-2),B(1,2),直线l2经过点M(-2,-1),N(0,-2)
C.直线l1经过点A(1,2),B(1,3),直线l2经过点M(1,-1),N(1,4)
D.直线l1经过点A(3,2),B(3,-1),直线l2经过点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),判定两直线是否平行,看直线的斜率,若斜率不存在,则结合图形进行判断;对于(2),设出点D的坐标,利用两条直线平行列出方程组,求出点D的坐标.
(1)A [选项A:k1==-1,k2==-1,k1=k2.故l1∥l2.
选项B:k1==2,k2==-,k1≠k2,
故l1与l2不平行.
选项C:由l1过A(1,2),B(1,3),l2过C(1,-1),D(1,4),
结合图形可知,l1与l2重合,故l1与l2不平行.
选项D:由点A,B的横坐标相等,知l1的斜率不存在,
k2==,
故l1与l2不平行.]
(2)(3,4) [设顶点D的坐标为(x,y).
因为AB∥DC,AD∥BC,
所以解得
故点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.当已知两直线平行求某参数值时,应分斜率存在与不存在两种情况求解
[训练1] (1)直线y=3x-a与y=3x的位置关系是( )
A.相交 B.平行
C.平行或重合 D.重合
(2)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,则点P的坐标为( )
A.(3,0) B.(-3,0)
C.(0,-3) D.(0,3)
(1)C [两条直线的斜率均为3.当a=0时,两直线重合;当a≠0时,两直线平行.]
(2)D [因为k1=2,l1∥l2,所以k2=2.
设P(0,y),则k2==y-