内容正文:
1.3两条直线的夹角与垂直(第2课时)
第 1章坐标平面上的直线
沪教版2020选修第一册
在直角坐标平面内用直线的一般式方程给定两条相交的直线
我们希望用这两个方程的系数表示出两条直线的夹角(即它们相
交所成的锐角或直角),并由此推出两条直线垂直的充要条件.
给出.于是,只要理清直线法向量的夹角与直线夹角的关系,就可以得出直线的夹角了.
特别地,我们得到两条直线互相垂直的充要条件
1.两条直线的夹角
2.两条直线垂直的判定
当两条直线相交时,它们的斜率不相等;反之,
当两条直线的斜率不相等时,它们相交. 在相交的位置关系中,
垂直是最特殊的情形,直线l1,l2垂直时,它们的斜率除了不相
等外,是否还有特殊的数量关系?类比前面的研究进行讨论.
l1⊥l2 ⇔ α2= α1+90o,
k2=tanα2=tan(α1+90o) = = = ,
k1=tanα1.
l1⊥l2 ⇔ k1k2= –1.
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还有什么方法?
设两条直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,则直线l1,l2的
方向向量分别是a=(1,k1),b=(1,k2),于是
l1⊥l2 ⇔a⊥b
⇔a·b=0
⇔1×1+k1k2=0
⇔k1k2=–1.
因此,当两条直线的斜率都存在时,可得到
l1⊥l2 ⇔ k1k2=–1.
数
形
问题 当两条直线垂直时, 它们的斜率之积一定等于-1吗?为什么?
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当直线l1或l2的倾斜角为90o时,若l1⊥l2 ,则另一条直线的倾斜角为0o;
反之亦然.
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类型 斜率都存在 l1(或l2)的斜率不存在
前提条件 α1≠90°,且α2≠90° α1=90°(或α2=90°)
对应关系 l1⊥l2⇔ l1⊥l2⇔l2(或l1)的斜率为0
图示
两条直线垂直的判定
k1k2=1
注意点:
(1)l1⊥l2⇔k1k2=-1成立的条件是两条直线的斜率都存在.
(2)当直线l1⊥l2时,有k1k2=-1或其中一条直线垂直于x轴,
另一条直线垂直于y轴;若k1k2=-1,则一定有l1⊥l2.
(3)当两条直线的斜率都存在时,若有两条直线的垂直关系,则
可以用一条直线的斜率表示另一条直线的斜率.
例7:已知A(-6,0),B(3,6),P(0,3),Q(6,-6),试判断直线AB与PQ
的位置关系.
例8:已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断三角形ABC的形状.
x
y
O
A
B
C
1.已知△ABC的顶点为A(5,-1),B(1,1),C(2,m),若△ABC为直角三角形,
求m的值.
解 若∠A为直角,则AC⊥AB,∴kAC·kAB=-1,
若∠B为直角,则AB⊥BC,∴kAB·kBC=-1,
若∠C为直角,则AC⊥BC,∴kAC·kBC=-1,
综上所述,m=-7或m=3或m=±2.
练一练
课本练习
THANKS
“
”
即·=-1,解得m=3;
即·=-1,解得m=±2.
即·=-1,解得m=-7;
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