内容正文:
1.3两条直线的位置关系
第1章 坐标平面上的直线
教师
xxx
沪教版(2020)选择性必修第一册
两条直线平行的判定
两条直线垂直的判定
两条直线的相交、平行与重合
01
03
02
CONTANTS
目 录
04
两条直线的夹角
两条直线平行的判定
01
复习:直线的方程
名称 已知条件 方程 适用范围
点斜式 过点 P0(x0, y0),斜率为 k
斜截式 纵截距为 b,
斜率为 k
两点式 过点P1(x1,y1),P2(x2,y2)
截距式 横截距和纵截距分别为 a 和 b
一般式
点法式 经过 <m></m>
</m>
y -y0 = k (x-x0)
y = k x + b
(y2-y1)(x-x1)-(x2-x1)(y-y1)=0
不表示垂直x轴的直线
即斜率不存在的直线
所有直线
不表示垂直于坐标轴和经过原点的直线
不表示垂直x轴的直线
即斜率不存在的直线
Ax+By+C=0(A,B不同时为0)
所有直线
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直线的方向向量与法向量
直线的方向向量:
与直线平行的非零向量都称为的方向向量.
斜率为k的直线的方向向量为(1,k)的非零实数倍.
直线 Ax+By+C=0 (A,B不同时为0)的一个方向向量为 (B,-A).
直线的法向量:
与直线垂直的非零向量称为直线的法向量.
直线 Ax+By+C=0 (A,B不同时为0)的一个法向量为 (A,B).
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设在xOy平面上的两条直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,它们的方程分别是 y=k1x+b1和 y=k2x+b2.
平面几何中讲到,两直线与第三条直线相交,则这两条直线平行的充分必要条件是同位角相等.
设两条直线的倾斜角分别为α1,α2.
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首先,我们来研究两条直线平行(不重合)的情形.
如果l1//l2,则α1=α2,从而 tanα1=tanα2,即k1=k2=k.
此时,两条直线的方程分别为 y=k1x+b1, y=k2x+b2,并且b1≠b2.
反之,若k1=k2,并且b1≠b2,则l1//l2.
由此得到
显然,根据上述结论,可以得到∶
若k1=k2,并且b1=b2,那么两条直线重合.
l1//l2 k1=k2 且 b1≠b2.
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如果两条直线斜率都不存在,它们都与 x 轴垂直但在 x 轴上的截距不同,则这两条直线平行,如图.
如果两条直线斜率都不存在,它们都与 x 轴垂直且在 x 轴上的截距相同,则这两条直线重合.
当l1,l2斜率都存在时, k1=k2 且 b1≠b2.
当l1,l2斜率都不存在时, 横截距不相等.
综上可得:
l1//l2
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例1 已知直线l1:3x+2y-6=0,l2:6x+4y-10=0.试判断直线l1与l2是
否平行.
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我们知道斜率、方向向量、法向量都是刻画直线方向的几何要素,前面我们是根据斜率来判定两条直线平行,事实上也可以借助直线的方向向量或法向量来判定.
已知两条直线的一般方程分别为l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,
则两条直线的法向量分别为 n1= (A1,B1),n2 = (A2,B2).
判断两条直线平行
l1//l2
法向量平行且两直线不重合
A1= λ A2,B1= λB2,C1≠λC2.
确保两直线不重合
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判断两条直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0平行:
l1//l2
法向量平行且两直线不重合
A1= λ A2,B1= λB2,C1≠λC2.
确保两直线不重合
A1B2= A2B1,A1C2≠A2C1或B1C2≠B2C1.
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两条直线相交、平行与重合
02
两条直线的相交、平行与重合
(1)直线方程在斜截式方程形式下两条直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2的位置关系可用两直线的斜率和在y轴上的截距来进行判断,具体判断方法如下表所示.
位置关系 平行 重合 相交
图示
k,b满足条件
k1=k2且b1≠b2
k1=k2且b1=b2
k1≠k2
方程组的解 位置关系 交点个数 代数条件
无解 平行 0
有唯一解 相交 1 A1B2≠A2B1
有无穷
多组解 重合 无穷多 存在实数λ,使得
辨析1:判断正误.
(1)若两条