内容正文:
第8讲 两条直线平行与垂直的判定
知识再现
一. 两条直线平行
1、直线平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
对应关系
两条直线斜率都不存在
图示
2、对直线平行判定的理解
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②不重合.
(2)或重合.
(3)或两条直线的斜率都不存在.
(4)在判断两条不重合的直线是否平行时,先判断两条直线的斜率是否存在,若斜率存在且相等,则两者平行;若斜率都不存在,两者仍然平行.
二. 两条直线垂直
1、直线垂直的判定
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、对直线垂直判定的理解
(1)成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;
(2)当两条直线的斜率都存在,且时,两条直线垂直;
(3)若两条直线中,一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则两条直线也垂直.
题型一:两条直线平行或垂直的判定
例1.根据下列给定的条件,判定直线与直线是否平行或重合:
(1)经过点,;经过点,;( )
(2)的斜率为,经过点,;( )
(3)平行于轴,经过点,;( )
(4)经过点,,经过点,.( )
【答案】 (1) 不平行 (2)平行或重合 (3)平行 (4) 重合
解析:(1),,
,所以与不平行.
(2)的斜率,的斜率,即,无法判断两直线是否重合,
所以与平行或重合.
(3)由题意,知的斜率不存在,且不是轴,的斜率也不存在,恰好是轴,
所以.
(4)由题意,知,,所以与平行或重合.
需进一步研究,,,四点是否共线,.所以,,,四点共线,所以与重合.
例2.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,.
【答案】(1);(2);(3)
解析:(1)设直线,的斜率分别为,,则,,
因为,所以.
(2)由点A,B的横坐标相等,得的倾斜角为,则,
设直线的斜率为,则,所以轴.故.
(3)方法一:直线的斜率,直线的斜率,
因为,所以;
方法二:直线的方向向量,直线的方向向量,
因为,所以,所以.
例3.(多选)下列说法中正确的有( )
A.若两直线平行,则两直线的斜率相等
B.若两直线的斜率相等,则两直线平行
C.若两直线的斜率乘积等于,则两直线垂直
D.若两直线垂直,则两直线的斜率乘积等于
解析:对于A,两直线平行,可以是斜率都不存在,所以A错误;
对于B,若两直线的斜率相等,则两直线平行,所以B正确;
对于C,若两直线的斜率乘积等于,则两直线垂直,故C正确;
对于D,若两直线垂直,可能是一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在,则不是两直线的斜率乘积等于,故D错误;故选:BC
例4.直线过点和点,直线过点和点,则直线与的位置关系是 .
解析:①当时,直线过点和点,
直线过点和点,
此时直线的斜率,直线的斜率不存在,因此;
②当时,直线过点和点,直线过点
和点.此时直线的斜率不存在,直线的斜率,因此;
③当时,直线的斜率,直线的斜率,
此时,∴.故答案为:垂直.
例5.以点,,为顶点的三角形是( ).
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
解析:由题意,同理,,,,
三角形是直角三角形.故选:B.
例6.已知两直线的斜率分别为,且是方程的两根,则与的位置关系为( )
A.平行 B.相交且垂直 C.重合 D.相交且不垂直
解析:由题意,因此两直线垂直.平面上的两直线垂直时当然相交.故选:B.
题型二 已知平行或垂直求参数
例7.过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,则( )
A.1 B.2 C.-1 D.-2
解析:过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,所以,
因此过两点的直线的斜率为,
因为过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,
所以有,故选:A
例8.已知的倾斜角为45°,经过点.若,则实数m为( )
A.6 B.-6 C.5 D.-5
解析:因为,,且,
所以,解得,故选:B.
例9.(多选)直线的斜率是关于k的方程的两个根,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若则 D.若,则
解析:直线,的斜率,是关于的方程的两根,∴,
若,则,得;
若,则,∴,得,故选:AD
例10.已知,,.
(1)求点的坐标,满足,;
(2)若点在x轴上,且,求直线的倾斜角.
【答案】(1) (2)
解析:(1)设,由已知得,
又,可得,即. ①
由已知得,又,可得,即. ②
联立①②解得,∴.
(2)设,∵,∴,又∵,,∴,
解得.∴,又∵,∴轴,故直线MQ的倾斜角为90°.
例11.已知直线经过两点,经过两点.
(1)若,求的值;
(2)若的倾斜角互余,求的值.
【答案】(1);(2)
解析:(1),因为,所以,得,
经检验,符合题意,所以;
(2)因为的倾斜角互余,
设的倾斜角为,则直线的倾斜角为,所以,得.
课后训练
1.若直线l经过点和,且与斜率为的直线垂直,则实数a的值是( )
A. B. C. D.
解析:由题意得,直线l的斜率必存在,且.
因为直线l与斜率为的直线垂直,所以,解得. 故选:A.
2.已知经过点和点的直线与经过点和点的直线互相垂直,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
解析:直线的斜率.
①当时,直线的斜率.
因为,所以,即,解得.
②当时,、,此时直线为轴,
又、,则直线为轴,显然.综上可知,或.故选:C.
3.已知点和,点在轴上,且为直角,则点坐标为( )
A. B.或 C.或 D.
解析:由题意,设点,为直角,,
由,,解得或,
所以点的坐标为或故选:B
4.(多选)以为顶点的三角形,下列结论正确的有( )
A. B.
C.以点为直角顶点的直角三角形 D.以点为直角顶点的直角三角形
解析:对于A,因为,所以,所以A正确,
对于B,因为,所以,所以B错误,
对于C,因为,,所以,
所以,所以以点为直角顶点的直角三角形,所以C正确,
对于D,因为,,所以,所以D错误,故选:AC
5.已知,,,,四点构成的四边形是平行四边形,则点的坐标为 .
【答案】或或.
解析:由题,,所以,,,
设的坐标为(且且),分以下三种情况:
①当为对角线时,有,,
所以,,,解得,即;
②当为对角线时,有,,
所以,,解得,即;
③当为对角线时,有,
所以,解得,即;
所以D的坐标为或或.
6.已知四边形的顶点.
(1)求斜率与斜率;
(2)求证:四边形为矩形.
【答案】(1);(2)证明见解析
解析:(1)因为,
所以,即.
(2)因为,所以.
又因为,所以,所以四边形为平行四边形,
又因为,所以,所以四边形为矩形.
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$第8讲两条直线平行与垂直的判定
知识再现
一.
两条直线平行
1、直线平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
01=02≠90
41=a2=90
对应关系
4/102台k=k3
(/儿2台两条直线斜率都不存在
y/1
/2
图示
0
0
2、对直线平行判定的理解
(1)(,∥12台k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l,与12不重合
(2)k,=k2→11ll2或1与12重合。
(3)1,l2→k,=k2或两条直线的斜率都不存在.
(4)在判断两条不重合的直线是否平行时,先判断两条直线的斜率是否存在,若斜率存在
且相等,则两者平行;若斜率都不存在,两者仍然平行.
二,两条直线垂直
1、直线垂直的判定
☑与12中的一条斜率不存在,另一
1与l的斜率都存在,分别为
对应关系
条斜率为零,则4与l2的位置关系
k,k2,则l⊥3台k·k2=-1
是4112
2
图示
2、对直线垂直判定的理解
(1)1,⊥1,台k1·k,=-1成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;
(2)当两条直线的斜率都存在,且k·k2=-1时,两条直线垂直;
(3)若两条直线中,一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则两条直线也垂直.
题型一:两条直线平行或垂直的判定
例1.根据下列给定的条件,判定直线与直线是否平行或重合:
(1)1经过点A(2,3),B(-4,0);2经过,点M(-3,1,N(-2,2);()
第1页共10页
(2)的斜率为,6经过这A42,82,3;()
(3)Z平行于y轴,经过,点P(0,-2),Q(0,5);(
(4)Z经过点E(0,1,F(-2,-1,Z经过点G(3,4),H(2,3).()
例2.判断直线☑与☑是否垂直.
(1)1的斜率为-10,☑经过,点A10,2),B(20,3);
(2)☑经过,点A3,4,B(3,10),☑经过,点M(-10,40),N(10,40);
第2页共10页
3)4经过点A-1,2),B(5,-1,☑经过点C(1,0),D(4,6).
例3.(多选)下列说法中正确的有()
A,若两直线平行,则两直线的斜率相等
B,若两直线的斜率相等,则两直线平行
第3页共10页
C.若两直线的斜率乘积等于-1,则两直线垂直
D.若两直线垂直,则两直线的斜率乘积等于-1
例4.直线过点Am,1和,点B-1,m,直线过,点C(m+n,n+1和,点D(n+1,n-m),则直
线4与的位置关系是一
例5.以点A-1,1,B2,-1,C(1,4)为项点的三角形是().
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D,等边三角形
第4页共10页
例6.已知两直线1,山2的斜率分别为k1,k2,且k,k2是方程x2+x-1=0的两根,则☑与☑的位
置关系为()
A.平行
B.相交且垂直C.重合
D.相交且不垂直
题型二已知平行或垂直求参数
例7.过A(m,3),B(-1,m)两,点的直线与直线1平行,直线1的倾斜角为45°,则m=()
A.1
B.2
C.-1
D.-2
第5页共10页
例8.已知☑的倾斜角为45°,☑经过,点P(-2,-1),Q(3,m).若l⊥12,则实数m为()
A.6
B.-6
C.5
D.-5
例9.(多选)直线l,l2的斜率k1,k,是关于k的方程2k2-4k+m=0的两个根,则下列说法正
确的是()
A.若l上12,则m=-2
B.若1⊥12,则m=2
C.若1l2则m=-2
D.若41∥l2,则m=2
第6页共10页
例10.已知M(1,-1,N(2,2),P(3,0)
(I)求,点Q的坐标,满足PQ⊥MN,PN∥MQ;
(2)若,点Q在x轴上,且∠NQP=∠NPQ,求直线MQ的倾斜角.
例11.已知直线4经过Am,3),B(1,m)两点,☑经过P2,1,04,2)两,点.
(1)若11∥l2,求m的值;
(2)若l1,l2的倾斜角互余,求m的值.
第7页共10页
课后训练
1,若直线经过点4口-2,-刂和8。-2,,且与针养为弓的立线套直,则实数a的位足
()
A号
c号
D.±3
第8页共10页
2.已知经过,点A-2,0和点B(1,3a的直线Z与经过,点P(0,-1)和,点Qa,-2a的直线Z互相
垂直,则实数a的值为()
A.0
B.1
C.0或1
D.-1或1
3.已知点A1,1)和B(2,4),点P在y轴上,且∠APB为直角,则点P坐标为()
A.(0,2
B.(0,2或(0,3C.(0,2或(0,4)D.(0,3
4.(多选)以A(-1,1),B(2,-1),C1,4)为项,点的三角形,下列结论正确的有()
A.如号
B.kac-
C.以A,点为直角项,点的直角三角形
D.以B点为直角项,点的直角三角形
5.已知A(1,3),B(5,1),C(3,7),A,B,C,D四,点构成的四边形是平行四边形,则点D的
坐标为一
第9页共10页
6.已知四边形MWPQ的顶,点M(1,1),N(3,-1),P(4,0),Q(2,2).
(I)求斜率kMw与斜率kPQ;
(2)求证:四边形MWPQ为矩形.
第10页共10页