内容正文:
2.3 两条直线的位置关系
2.3.1 两条直线平行与垂直的判定
2.3.2 两条直线的交点坐标
第2章 平面解析几何初步
课程标准:1.能根据直线的斜率、方向向量、法向量判定两条直线平行或垂直.2.能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标.
教学重点:1.理解直线平行或垂直的判定条件.2.能计算两直线的交点坐标.
教学难点:平行、垂直、交点问题的综合应用.
核心素养:通过学习两条直线平行和垂直的判定及求解两直线的交点坐标,提升数学抽象素养、逻辑推理素养和数学运算素养.
1
核心概念掌握
PART ONE
截距不同
k1=k2且b1≠b2
垂直
零实数
k1k2=-1
零
(A1,B1)·(A2,B2)=A1A2+B1B2=0
(1,k1)·(1,k2)=1+k1k2=0
k1k2=-1
公共解
交点
零个
无数个
相交
重合
2.判断两直线关系的方法
(1)利用方程组解的个数,将“形”的问题转化成“数”的问题.
(2)利用斜截式方程中斜率和截距的关系.
(3)利用一般式中系数的关系.
直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0.
①l1∥l2⇔A1B2=A2B1且A1C2≠A2C1或B1C2≠B2C1.
②l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
③l1与l2重合⇔A1B2=A2B1且A1C2=A2C1.
3.过两直线交点的直线系方程
过直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0交点的直线方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(λ为参数,不包含l2).
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若两条直线平行,则这两条直线的斜率相等.( )
(2)若两条不重合的直线的倾斜角相等,则这两条直线必定平行.( )
(3)若两条直线平行,则两条直线的倾斜角一定相等.( )
(4)若两条直线垂直,则它们的斜率的乘积一定等于-1.( )
(5)若两条直线的方程组成的方程组有解,则这两条直线相交.( )
×
√
√
×
×
2.做一做
(1)直线x-y+2=0与直线x+y-8=0的交点坐标为( )
A.(3,-5) B.(-3,5)
C.(3,5) D.(-3,-5)
(2)已知过A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值是( )
A.-8 B.0
C.2 D.10
答案
(3)直线(m2+1)x+3y-3m=0和直线3x-2y+m=0的位置关系是( )
A.平行 B.重合
C.相交 D.不确定
(4)若直线ax+2y-1=0与直线2ax-2y+1=0垂直,则a的值为________.
答案
2
核心素养形成
PART TWO
答案
解析
题型一 两条直线平行的判定与应用
[答案] 2x+3y-1=0
解
2.平行直线的求法
(1)求与直线y=kx+b平行的直线的方程时,根据两直线平行的条件可巧设为y=kx+m(m≠b),然后通过待定系数法,求参数m的值.
(2)求与直线Ax+By+C=0平行的直线方程时,可设直线方程为Ax+By+m=0(m≠C),代入已知条件求出m即可.
其中对于斜率为零及不存在的情形要单独讨论.
[跟踪训练1] (1)已知直线l1:y=-x+2a,l2:y=(a2-2)x+2,若l1∥l2,则a=________.
答案 -1
答案
解析
(2)已知▱ABCD的三个顶点的坐标分别是A(0,1),B(1,0),C(4,3),则顶点D的坐标为________.
答案 (3,4)
答案
解析
题型二 两条直线垂直的判定与应用
解
(1)判断两直线是否垂直的依据:在这两条直线斜率都存在的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可,但应注意有一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为0时,两直线也垂直.
(2)直接使用A1A2+B1B2=0判断两条直线是否垂直更有优势.
[跟踪训练2] 当a为何值时,直线l1:(a+2)x+(1-a)y-1=0与直线l2:(a-1)x+(2a+3)y+2=0互相垂直?
解
解
例3 已知A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)四点,若顺次连接A,B,C,D四点,试判断图形ABCD的形状.
解
题型三 平行与垂直的综合应用
解
[条件探究] 已知点A(0,3),B(-1,0),C(3,0),求点D的坐标,使四边形ABCD为直角梯形(A,B,C,D按逆时针方向排列).
解 设所求点D的坐标为(x,y),如图所示,
∵kAB=3,kBC=0,
∴kABkBC=0≠-1,即AB与BC不垂直,
故AB,BC都不可作为直角梯形的直角腰.
解
解
解
(1)利用直线的斜率判定平面图形的形状一般要运用数形结合的方法,先由图形作出猜测