内容正文:
1.3两条直线的平行与垂直
课程标准
学习目标
(1)能说明两条直线平行或垂直(几何关系)与两条直线斜率的关系(代数关系)的内在统一性,能根据斜率判定两条直线平行或垂直.
(2)能利用两条直线平行或垂直的条件解决问题,体会坐标法思想,发展直观想象、数学运算等素养.
(1)理解并掌握两条直线平行与垂直的条件.
(2)会运用条件判定两直线是否平行或垂直.
(3)运用两直线平行或垂直时的斜率关系求直线方程,解决相应的几何问题.
知识点01 两条直线相交、平行与重合
1、代数方法判断
两条直线的位置关系,可以用方程组
的解进行判断(如下表所示)
方程组的解
位置关系
交点个数
代数条件
无解
平行
无交点
而或
或
有唯一解
相交
有一个交点
或
有无数个解
重合
无数个交点
或
2、几何方法判断
(1)若两直线的斜率均不存在,则两条直线平行.
(2)若两直线的斜率均存在,我们可以利用斜率和在轴上的截距判断两直线的位置关系,其方法如下:
设,
(1)与相交;
(2)且;
(3)与重合且.
简记表:
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
对应关系
两直线斜率都不存在
图示
【即学即练1】根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)平行于y轴,经过点,;
(3)经过点,,经过点,.
知识点02两条直线的垂直
1、两条直线垂直的几何方法判断
对应关系
与的斜率都存在,分别为,则
与中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则与的位置关系是
图示
2、两条直线垂直的代数方法判断
已知直线的方程分别是(不同时为0),(不同时为0)
(1)若
(2)若
【即学即练2】判断下列各题中与是否垂直.
(1)经过点;经过点;
(2)的斜率为;经过点;
(3)经过点;经过点.
题型一:由斜率可以判断两条直线是否平行
例1.(2023·江西上饶·高二统考期末)下列与直线平行的直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
例2.(2023·浙江金华·高二浙江金华第一中学校考阶段练习)直线与直线的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.相交 D.重合
例3.(2023·全国·高二专题练习)“直线与平行”是“直线与的斜率相等”的( )条件
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
变式1.(2023·高二课时练习)判断下列各题中直线与是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)经过点,,经过点,.
变式2.(2023·全国·高二假期作业)判断下列各组直线是否平行,并说明理由.
(1)经过点,经过点;
(2)的斜率为,经过点.
【方法技巧与总结】
判断两条不重合直线是否平行的步骤
题型二:两条直线相交、平行、重合的判定
例4.(2023·高二单元测试)已知直线与直线.当t为何值时,
(1)与相交?
(2)与平行?
(3)与重合?
(4)与垂直.
例5.(2023·高二课时练习)直线与直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.不能确定
例6.(2023·全国·高二假期作业)过点和点的直线与直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.以上都不对
变式3.(2023·安徽安庆·高二安徽省宿松中学校考开学考试)已知,则直线与直线相交的充要条件是( )
A. B. C. D.且
变式4.(2023·高二课时练习)已知直线,直线,求:当m为何值时,直线与分别有如下位置关系:相交、平行、重合.
【方法技巧与总结】
设,
(1)与相交;
(2)且;
(3)与重合且.
题型三:两条直线垂直的判定
例7.(2023·全国·高三专题练习)直线与直线的位置关系是( )
A.垂直 B.相交且不垂直 C.平行 D.平行或重合
例8.(2023·全国·高二专题练习)直线的斜率是方程的两根,则与的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.重合
例9.(2023·江西九江·高二校考阶段练习)与直线的垂直的直线是( )
A. B. C. D.
变式5.(2023·全国·高二课堂例题)判断直线与是否垂直.
(1)的斜率为,经过点,;
(2)经过点,,经过点,;
(3)经过点,,经过点,.
变式6.(2023·江苏·高二假期作业)判断下列各组直线是否平行或垂直,并说明理由.
(1),;
(2),.
变式7.(2023·全国·高二假期作业)已知四边形的顶点.
(1)求斜率与斜率;
(2)求证:四边形为矩形.
变式8.(2023·青海海南·高二海南藏族自治州高级中学校考阶段练习)根据下列给定的条件,判断两直线的位置关系.
(1)l1经过点A(2,1),B(-3