内容正文:
第1章 直线与方程
1.3 两条直线的平行与垂直
1
第2课时 两条直线的垂直
2
1
新知学习 探究
2
课堂巩固 自测
3
PART
01
新知学习 探究
4
一 两条直线垂直的判定
思考 平面中,两条直线,的斜率分别为, ,则两条直线的方向
向量分别为, ,当两条直线互相垂直时,可以得出
什么结论?
提示 .
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5
[知识梳理]
对应
关系 直线, 的斜率都存在,
分别为, ,则
①___________ 如果直线, 中的一条的斜率不存
在,另一条的斜率为0,则与 的位
置关系是②_______
图示 __________________________________ _____________________________________
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[例1] (对接教材例4)根据下列给定的条件,判断直线与直线 是否
垂直.
(1)直线经过点,,直线经过点, ;
【解】由题知直线的斜率不存在,直线的斜率为0,所以 .
(2)直线的斜率为,直线与直线 平行.
【解】因为直线的斜率,直线的斜率 ,所以
,所以直线与 不垂直.
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7
判断两直线垂直的方法
(1)
(2)若两条直线的方程均为一般式方程: ,
,则 .
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8
[跟踪训练1] (1)已知平面内两直线,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:选B.由题意 ,因此两直线垂直.平面内的两直线垂直时当
然相交.
√
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9
(2)已知直线经过点,,直线经过点 ,
,若,则 的值为______.
0或5
解析:方法一:因为直线经过点,,且 ,所以
的斜率存在,而经过点, ,则其斜率可能不存在,当
的斜率不存在时,,即,此时的斜率为0,则 ,
满足题意;
当的斜率存在时,,即,此时直线, 的斜率均存在,
由得,即,解得.综上, 的值为
0或5.
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10
方法二:由题知,的方向向量为, 的方向向量为
,由得,即 ,
解得或 .
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二 求与已知直线垂直的直线方程
[例2] (对接教材例5)求经过点,且与直线 垂
直的直线 的方程.
【解】 方法一:设直线的斜率为 ,
因为直线与直线 垂直,
所以 ,
所以 ,
又因为直线经过点 ,
所以直线的方程为,即 .
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方法二:设与直线垂直的直线方程为 .
因为直线经过点 ,
所以 ,
所以 .
所以直线的方程为 .
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求与已知直线垂直的直线方程的策略
(1)由已知直线求出斜率,再利用垂直直线斜率之间的关系确定所求直
线的斜率,由点斜式写方程.
(2)可利用如下待定系数法:与直线<m></m>,<m></m>不同时为0<m></m>
垂直的直线方程可设为<m></m>,再由直线所过的点确定<m></m>.
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[跟踪训练2] (1)与直线垂直,且在 轴上的截距为4的直
线的方程是( )
A. B. C. D.
解析:选D.直线的斜率为2,则与直线 垂直的直线的
斜率为,又因为所求直线在 轴上的截距为4,所以直线方程为
.
√
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15
(2)已知的三个顶点分别是,,,则
边上的高所在直线的方程为_________________.
解析:设边上的高为,则,所以 ,
因为 ,
所以,解得 ,
所以边上的高所在直线的方程为 ,即
.
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三 两直线的垂直关系的应用
角度1
求参数的值
[例3] (1)若直线 与直线
垂直,则直线在 轴上的截距是( )
A. B.2 C. D.4
解析:因为直线与直线
垂直,
所以,所以 ,
所以直线的方程为 ,
所以直线在轴上的截距是 .
√
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17
(2)已知直线的斜率为2,直线上有三点,, ,
若,则___, ___.
-1
7
解析:因为,且 的斜率为2,
则的斜率为 ,
所以,解得, .
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18
角度2
判断几何图形的形状
[例4] 已知点,,, .试判定四边形
的形状.
【解】 如图所示, ,
,
,
,
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19
所以,又,显然不重合,所以 ,
又,所以, 不平行,
又 ,
所以 ,
故四边形 为直角梯形.
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20
母题探究 已知点,,,求点 的坐标,使四边形
为直角梯形.
解:设所求点的坐标为 ,如图所示,由于
, ,
所以,即与 不垂直,
故, 都不可作为直角梯形的直角腰.
(1)若 是直角梯形的直角腰,
则, ,
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因为,所以的斜率不存在,从而有.又 ,所以
,即 ,
此时与不平行,故所求点的坐标为 .
(2)若 是直角梯形的直角腰,
则, ,
因为, ,
所以
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解得
所以点的坐标为 .
综上,点的坐标为或 .
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(1)利用垂直关系求参数策略
①根据两直线的斜率寻求系数间的关系;
②将直线方程化成一般式方程,根据两直线方程系数的关系求参.
(2)判断几何图形的形状的思路
①画草图猜测形状;
②根据直线平行或垂直的关系验证猜测.
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[跟踪训练3] (1)已知一个矩形的两边所在直线的方程分别为
和,则实数 的值为
_ ________.
或
解析:由题意,可知两直线平行或垂直,
则或 ,
解得或 .
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(2)以,, 为顶点的三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.以为直角顶点的直角三角形 D.以 为直角顶点的直角三角形
解析:选D.直线的斜率,直线 的斜率
,直线的斜率,由 ,所
以,故是以 为直角顶点的直角三角形.
√
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26
PART
02
课堂巩固 自测
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1.若直线与直线互相垂直,则实数 的值是
( )
A.1 B. C.4 D.
解析:选D.两直线的斜率分别为,,依题意得 ,
解得 .
√
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28
2.(多选)已知直线的斜率为,,则直线 的斜率可以为
( )
A. B. C. D.不存在
解析:选.设直线,的斜率分别为,,当时,由
知,,当时, 的斜率不存在.
√
√
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3.已知,,三点,点在轴上,则当点 的坐标
为________时, .
解析:设点,因为 ,
所以直线 的斜率存在.
则由知, ,
所以,解得 ,
所以点的坐标为 .
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4.已知点,,点在轴上,且 ,则点 的
坐标为_______________.
或
解析:设点的坐标为 .
因为 ,
所以 ,
又,, ,
所以 ,
解得或 .
所以点的坐标为或 .
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1.已学习:两条直线垂直的判定条件.
2.须贯通:(1)判断两条直线垂直的步骤.
(2)已知两直线垂直求直线方程或参数.
(3)在两条直线垂直关系的判断中体会分类讨论的思想.
3.应注意:研究两直线垂直关系时忽略直线斜率为0或斜率不存在的情况.
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32
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