内容正文:
2.1.2两条直线平行和垂直的判定
【问题1】当两条直线(默认不重合)l1与直线l2平行时,它们的斜率满足什么关系?
【问题2】若两条直线斜率相等,则它们有何位置关系?若考虑重合呢?
对斜率分别为k1 ,k2的两条直线l1 , l2 ,有
【例1】已知A(2,3),B(4,0),P(3,1),Q(1,2),试判断直线AB与PQ的位置关系,并证明你的结论.
【例2】已知四边形ABCD 的四个顶点分别为A(0,0),B(2,1),C(4,2),D(2,3),试判断四边形ABCD的形状,并给出证明.
如图,由已知可得
AB边所在直线的斜率,
CD边所在直线的斜率
BC边所在直线的斜率
DA边所在直线的斜率·
因为=, =,
所以AB//CD,BC//DA.
因此四边形ABCD是平行四边形.
显然,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.
【变式】已知点P(-2,m),Q(m,4),M(m+2,3) ,N(1,1).若直线PQ∥直线MN,求m的值.
应用两条直线平行求参数值时,应分直线斜率存在与不存在两种情况讨论求解.
【问题3】当l1// l2时,有k1=k2或k1,k2都不存在,那么l1⊥ l2时,k1与k2满足什么关系?
设两条直线l1、l2的倾斜角分别为α1、α2 (α1、α2≠90°)
除此法外,你能想到别的方法证明吗?
【问题4】若过原点的直线l斜率为k,能否用含k的坐标表示直线l的方向向量?
追问:若去掉“过原点”的条件,直线l的方向向量如何表示?
O
y
x
└
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 , 于是
也就是说
当直线l1或l2的倾斜角为90°时, 若l1⊥l2, 则另一条直线的倾斜角为0°; 反之亦然.
O
y
x
└
【例3】已知A(5,1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断△ABC的形状.
解:边AB所在直线的斜率=,
边BC所在直线的斜率=2.
由=1,
得ABBC,即ABC=90°.
所以△ABC是直角三角形.
分析:如图,猜想 AB⊥BC,ΔABC是直角三角形.
【变式】已知直线l1经过点A(3,a),B(a-2,-3) ,直线l2经过点C(2,3),D(-1,a-2),如果l1⊥l2,求a的值.
利用斜率公式来判定两直线垂直的方法
(1)一看:看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在,若不相等,则进行第二步.
(2)二代:将点的坐标代入斜率公式.
(3)三求值:计算斜率的值,进行判断.尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式时要对参数进行讨论.
A
C
D
A
1.试确定m的值,使过A(m,1),B(1,m)两点的直线与过P(1,2),Q(5,0)两点的直线:
(1)平行; (2)垂直.
2.若点P(a,b)与Q(b-1,a+1)关于直线l对称,则l的倾斜角为( ).
A.135° B.45° C.30° D.60°
课堂练习
3.已知两条直线l1,l2的斜率是方程3x2+mx-3=0(m∈R)的两个根,则l1与l2的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.可能重合 D.无法确定
4.已知直线l1的斜率为a,l2⊥l1,则l2的斜率为( )
A. B.- C.a D.- 或不存在
5.在△ABC中,A(0,3),B(2,-1),E,F分别为边AC,BC的中点,则直线EF的斜率为 .
6.若a>3,A(a,1),B(1,b),C(3,2)三点共线,则a+2b的最小值为 .
课堂小结
THE END
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