内容正文:
# 两条直线的平行与垂直
学习目标
1.理解并掌握两条直线平行的条件及两条直线垂直的条件.(重点)
2.能根据已知条件判断两直线的平行与垂直.(重点)
3.能应用两条直线的平行或垂直解决实际问题.(难点)
[教材梳理]
导学1
两条直线平行的判定
平面几何中,两条直线平行,同位角相等.
在平面直角坐标中,若l1∥l2,则它们的倾斜角α1与α2有什么关系?
[提示] 相等.
若l1∥l2,则l1,l2的斜率相等吗?
[提示] 不一定,可能相等,也可能都不存在.
若l1与l2的斜率相等,则l1与l2一定平行吗?
[提示] 不一定,可能平行也可能重合.
◎结论形成
两条直线平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
前提条件
α1=α2≠90°
α1=α2=90°
对应关系
l1∥l2⇔k1=k2且b1≠b2
l1∥l2⇐两直线斜率都不存在
图示
导学2
两条直线垂直的判定
已知两条直线l1,l2,若l1的倾斜角为30°,l1⊥l2.
上述问题中,l1,l2的斜率是多少?
[提示] k1=,k2=-.
上述问题中两直线l1,l2的斜率有何关系?
[提示] k1k2=-1.
若两条直线垂直且都有斜率,它们的斜率之积一定为-1吗?
[提示] 一定.
◎结论形成
两条直线垂直的判定
图示
对应
关系
l1⊥l2(两直线斜率都存在)⇔k1k2=-1
l1的斜率不存在,l2的斜率为0⇒l1⊥l2
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平行的两条直线的斜率一定存在且相等.( )
(2)斜率相等的两条直线(两直线不重合)一定平行.( )
(3)只有斜率之积为-1的两条直线才垂直.( )
(4)若两条直线垂直,则斜率乘积为-1.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.下列直线中,与直线l:y=3x+1垂直的是( )
A.y=-3x+1 B.y=3x-1
C.y=x-1 D.y=-x-1
解析 因为直线l:y=3x+1的斜率为3,则与直线l垂直的直线的斜率为-.
答案 D
3.直线3x+y-a=0与3x+y=0的位置关系是________.
解析 直线3x+y-a=0与3x+y=0的斜率都为-3,在y轴上的截距分别为a,0.若a=0,则两直线重合;
若a≠0,则两直线平行.
答案 平行或重合
题型一 判断两条直线平行或垂直
判断下列各组中的直线l1与l2是否平行或垂直.
(1)l1:4x+2y-1=0,l2:2x-y-2=0.
(2)l1:2x-3y+4=0和l2:3y-2x+4=0;
(3)l1:2x-3y+4=0和l2:-4x+6y-8=0.
解析 (1)因为4×(-1)-2×2≠0,所以l1,l2不平行.
又因为4×2+2×(-1)≠0,所以l1,l2不垂直.
(2)由题意知,=≠,故l1∥l2.
(3)由题意知,===-,所以l1与l2重合.
[规律方法]
1. 判断两条直线平行的方法
(1)①若两条直线l1,l2的斜率都存在,将它们的方程都化成斜截式.如:l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,则⇒l1∥l2.
②若两条直线l1,l2的斜率都不存在,将方程化成l1∶x=x1,l2∶x=x2,则x1≠x2⇒l1∥l2.
(2)若直线l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不全为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不全为0),由A1B2-A2B1=0得到l1∥l2或l1,l2重合;排除两直线重合,就能判定两直线平行.
2.判断两直线垂直的方法
方法一
方法二 若两条直线的方程均为一般式:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不全为0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不全为0).则l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
[触类旁通]
直线l1:x-my+6=0和直线l2:mx+y-1=0(m∈R)的位置关系是( )
A.相交且垂直 B.平行
C.相交且不垂直 D.不确定
解析 当m=0时,l1⊥l2;
当m≠0时,k1=,k2=-m,则k1k2=-1,则l1⊥l2.
综上,知l1⊥l2,故选A.
答案 A
题型二 由平行或垂直关系求直线的方程
(1) 已知点A(2,2)和直线l:3x+4y-20=0,求过点A且与直线l垂直的直线l1的方程.
解析 法一 因为klkl1=-1,kl=-,所以kl1=,
故直线l1的方程为y-2=(x-2),
即4x-3y-2=0.
法二 设所求直线l1的方程为4x-3y+m=0.
因为l1经过点A(2,2),所以4×2-3×2+m=0,
解得m=-2.
故l1的方程为4x-3y-2=0.
(2)求与直线5x+6y+9=0平行,并