内容正文:
第2章 平面解析几何初步
2.3 两条直线的位置关系
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2.3.1 两条直线平行与垂直的判定
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1.理解两条直线平行的条件及两条直线垂直的条件.(直观想象)
2.能根据已知条件判断两条直线的平行与垂直.(逻辑推理)
3.能应用两条直线的平行或垂直解决实际问题.(数学运算)
学习目标
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1.我们知道,平面中的两条不重合直线有两种位置关系:相交、平行.当直线 与 平
行时,它们的斜率 与 满足什么关系?证明你的结论.
[答案] 相等,因为两条直线平行,它们的倾斜角相等.
2.两条直线平行,它们的斜率一定相等吗?
[答案] 不一定,因为两条直线平行,有可能它们的斜率都不存在.
自主预习
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3.当两条相交直线的斜率都存在时,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 , 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?
[答案] 若斜率存在,则 ;若有一条直线的斜率为0,则另一条直线的斜率不存在.
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若不重合的两条直线的斜率相等,则这两条直线平行.( )
√
(2)若 ,则 .( )
×
(3)若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两条直线
垂直.( )
×
(4)若两条直线的斜率都不存在且两直线不重合,则这两条直线平行.( )
√
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2.已知点 , ,直线 ,则直线 的斜率 ( ).
B
A. B.3 C. D.
[解析] 由题意知 , , .
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3.若直线 , 的斜率是方程 的两根,则 与 的位置关系是( ).
D
A.平行 B.重合 C.相交但不垂直 D.垂直
[解析] 设 , 的斜率分别为 , ,由题意知 ,所以 .故选D.
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4.已知 过点 , , 过点 , ,且 ,则 ___.
0
[解析] 设直线 , 的斜率分别为 , , ,且 , , .
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探究1 两条直线平行的判定
问题1: 如果两条直线中某条直线的斜率不存在,那么怎么判断它们的位置关系?
[答案] 当直线的斜率不存在时,可以画图判断它们的位置关系.
问题2: 如何用斜率关系证明三点共线?
[答案] 对于 , , 三点,如果直线 的斜率等于直线 的斜率,或直线 与
的斜率均不存在,它们有公共点 ,那么 , , 三点共线.
合作探究
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新知生成
两条直线平行
(1)两条直线都有斜率且不重合时的平行
已知直线 , ,则 且 .
(2)特殊情况下的两条直线的平行
若两条平行直线中的一条直线的斜率不存在,则另一条直线的斜率也不存在,反之,若两条不重合直线的斜率都不存在,则这两条直线平行.
特别提醒:讨论两条直线平行时,要分斜率存在和斜率不存在两种情形,缺少任何一种情形都有可能发生错误.
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新知运用
例1 求 , 的值,使直线 满足:
(1)平行于 轴;
(2)平行于直线 .
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[解析] (1)当直线 平行于 轴时,直线 的斜率为0,即 ,得 .
又直线 不与 轴重合,所以 ,即 .
综上所述,当 且 时,直线 平行于 轴.
(2)将 化为斜截式得 ,得到直线 的斜率 ,截
距 .
当 时,应有直线 的斜率 且截距 ,即 且
, 且 .
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&1& (1)判断两条直线平行,应首先看两条直线的斜率是否存在,即先看两点的横坐标是否相等,横坐标相等是特殊情况,应特殊判断.在证明两条直线平行时,要区分平行与重合,必须强调不共线才能确定平行,因为斜率相等也可能推出两条直线重合.
(2)应用两条直线平行求参数值时,应分斜率存在与不存在两种情况进行讨论.
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判断下列各组直线是否平行,并说明理由.
(1) , .
[解析] 平行.理由如下:设两条直线 , 的斜率分别为 , ,在 轴上的截距分别为 , .
由 , 的方程可知 ,且 ,故 .
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(2) , .
[解析] 平行.理由如下:设两条直线 , 的斜率分别为 , ,在 轴上的截距分别为 , .
因为 , 的方程可分别化为斜截式 , ,所以 且 ,所以 .
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(3) , .
[解析] 平行.理由如下:由 , 的方程可知, 轴, 轴,且两条直线 , 在 轴上的截距不相同,故 .
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探究2 两条直线垂直的判定
问题1: 如