第2章 2.3.1 两条直线平行与垂直的判定(课件PPT)-【步步高】2025-2026学年高二数学选择性必修第一册学习笔记(湘教版)
2026-08-14
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学湘教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 2.3.1 两条直线平行与垂直的判定 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.76 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59189408.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学课件聚焦两条直线平行与垂直的判定,通过过山车轨道实例导入,以倾斜角和斜率为基础,构建从定义推导到判定条件再到方程应用的学习支架,衔接直线方程等前后知识。
其亮点在于以问题链驱动数学思维,通过倾斜角关系推导平行垂直条件培养推理能力,综合应用中判断四边形形状提升数学语言表达。采用例题解析与跟踪训练结合,课堂小结梳理方法与误区,助力学生发展数学眼光和应用意识,教师可直接用于分层教学。
内容正文:
第2章 §2.3 两条直线的位置关系
<<<
2.3.1
两条直线平行与垂直的判定
1.理解并掌握两条直线平行或垂直的条件.
2.会运用条件判定两条直线是否平行或垂直.
3.运用两条直线平行或垂直时的斜率关系求直线方程,解决相应的几何问题.
学习目标
导 语
过山车是一项富有刺激性的娱乐项目.实际上,过山车的运动包含了许多数学和物理学原理.过山车的两条铁轨是相互平行的轨道,它们靠着一根根
巨大的柱形钢筋支撑着,为了使设备安全,柱子之间还有一些小的钢筋连接,这些钢筋有的互相平行,你能感受到过山车中的平行吗?两条直线的平行用什么来刻画呢?
一、两条直线平行的判定
二、两条直线垂直的判定
课时对点练
三、根据平行或垂直求直线的方程
随堂演练
内容索引
四、直线平行与垂直的综合应用
两条直线平行的判定
一
平面中的两条平行直线被x轴所截,形成的同位角相等,而倾斜角是一对同位角,因此可以得出什么结论?
问题1
提示 两直线平行,倾斜角相等.
两条直线平行的判定
(1)对于两条直线l1:y=k1x+b1和l2:y=k2x+b2,l1∥l2⇔ .
(2)如果直线l1,l2的斜率都不存在,即它们都与x轴垂直,则只需它们在x轴上的截距不相等,此时仍有 .
(3)已知不重合的两条直线l1,l2的一般式方程分别为l1:A1x+B1y+C1=0,
l2:A2x+B2y+C2=0,则l1∥l2⇔法向量(或方向向量)平行⇔A1B2-A2B1=0 ⇔A2=λA1,B2=λB1,λ为非零实数.
k1=k2且b1≠b2
l1∥l2
知识梳理
(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l1与l2不重合.
(2)k1=k2⇒l1∥l2或l1与l2重合(斜率存在).
(3)l1∥l2⇒k1=k2或两条直线的斜率都不存在.
注 意 点
<<<
8
判断下列各组直线是否平行,并说明理由:
(1)l1:y=2x+3,l2:2x-y+5=0;
例 1
设两直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,在y轴上的截距分别为b1,b2.
因为k1=k2=2,b1=3,b2=5,b1≠b2,
所以l1∥l2.
解
(2)l1:y=2x+1,l2:x-2y=0;
因为k1=2,k2=,k1≠k2.
所以l1与l2不平行.
解
9
(3)l1:x=3,l2:x=10;
由两直线的方程可知,l1∥y轴,
l2∥y轴,且两直线在x轴上的截距不相等,
所以l1∥l2.
解
(4)l1:y=2x+1,l2:2x-y+1=0.
因为k1=k2=2,b1=b2=1,
所以l1与l2重合.
解
10
判断两条不重合的直线是否平行的方法
反
思
感
悟
11
若过点P(3,2m)和点Q(-m,2)的直线与过点M(2,-1)和点
N(-3,4)的直线平行,则m的值是
A. B.-
C.2 D.-2
跟踪训练1
√
12
由题意知,直线PQ的斜率存在,
由kPQ=kMN,
即=,
得m=-.
经检验知,m=-符合题意.
解析
13
二
两条直线垂直的判定
若两条垂直直线的斜率都存在,那么它们的斜率有怎样的关系呢?
问题2
提示 如图,如果直线l1⊥l2(l1,l2都不与x轴垂直),那么直线l1,l2的倾斜角α1,α2中必定一个是锐角,另一个是钝角.不妨设α2是钝角,则α2=α1+,从而k2=tan α2=tan=-=-,即k1k2=-1.
如果两条直线斜率的乘积为-1,这两条直线互相垂直吗?
问题3
提示 两条直线互相垂直.
1.两条直线垂直的判定
对应关系 l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,则l1⊥l2⇔____________ l1与l2中的一条斜率 ,另一条斜率为零,则l1与l2的位置关系是l1⊥l2
图示
k1k2=-1
不存在
知识梳理
2.已知不重合的两条直线的一般式方程为l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y +C2=0,则l1⊥l2⇔法向量(或方向向量)垂直⇔(A1,B1)·(A2,B2)=A1A2+ B1B2=0.
知识梳理
(1)l1⊥l2⇔k1k2=-1成立的条件是两条直线的斜率都存在.
(2)当直线l1⊥l2时,有k1k2=-1或其中一条直线垂直于x轴,另一条直线垂直于y轴;而若k1k2=-1,则一定有l1⊥l2.
(3)当两条直线的斜率都存在时,若有两条直线的垂直关系,则可以用一条直线的斜率表示另一条直线的斜率.
注 意 点
<<<
19
判断下列两条直线是否垂直.
(1)直线l1的斜率为-10,直线l2经过点A(10,2),B(20,3);
例 2
直线l1的斜率k1=-10,直线l2的斜率k2==,
因为k1k2=-10×=-1,
所以l1与l2垂直.
解
20
(2)直线l1经过点A(3,4),B(3,7),直线l2经过点P(-2,4),Q(2,4);
直线l1的斜率不存在,
故l1与x轴垂直,直线l2的斜率为0,
故直线l2与x轴平行,
所以l1与l2垂直.
解
21
(3)直线l1的法向量为(1,2),直线l2的法向量为(2,-1).
因为1×2-1×2=0,所以l1与l2的法向量垂直,所以l1与l2垂直.
解
22
判断两条直线是否垂直的方法
(1)在这两条直线都有斜率的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可.
(2)若有一条直线与x轴垂直,另一条直线与x轴平行或重合时,这两条直线也垂直.
(3)若两条直线的法向量垂直,则这两条直线垂直.
反
思
感
悟
23
(多选)下列各对直线互相垂直的是
A.l1过点M(1,1),N(1,2),l2过点P(1,5),Q(3,5)
B.l1的斜率为-,l2过点P(1,1),Q
C.l1的倾斜角为30°,l2过点P(3,),Q(4,2)
D.l1过点M(1,0),N(4,-5),l2过点P(-6,0),Q(-1,3)
跟踪训练 2
√
√
√
24
A中,l1与x轴垂直,l2与x轴平行,
故两直线垂直;
B中,l2过点P(1,1),Q,
kPQ=,故两条直线垂直.
C中,kPQ=,故l1不与l2垂直.
D中,l1过点M(1,0),N(4,-5),kMN=-,
l2过点P(-6,0),Q(-1,3),
kPQ=,故两条直线垂直.
解析
25
根据平行或垂直求直线的方程
三
已知直线过点P(2,1).
(1)若直线与3x-2y+4=0平行,求直线的方程;
例 3
若直线与直线3x-2y+4=0平行,
设所求直线方程为3x-2y+C=0(C≠4),
将点P的坐标代入所求直线方程得
3×2-2×1+C=0.
解得C=-4,
故所求直线方程为3x-2y-4=0.
解
27
(2)若直线与3x-2y+4=0垂直,求直线的方程.
28
方法一 直线3x-2y+4=0的斜率为k1=,
设所求直线的斜率为k2,则k1k2=-1,
可得k2=-,
故所求直线方程为y-1=-(x-2),
即2x+3y-7=0.
解
29
方法二 由题意,设所求直线的方程为2x+3y+C1=0,
因为直线过点P(2,1),将其坐标代入上述方程可得4+3+C1=0,
解得C1=-7,
故所求的直线方程为2x+3y-7=0.
解
30
已知直线l的一般方程为Ax+By+C=0(A,B不同时为0).
(1)与直线l平行的直线的方程可设为Ax+By+C1=0(C1≠C);
(2)与直线l垂直的直线的方程可设为Bx-Ay+C2=0.
反
思
感
悟
31
与直线3x+4y+1=0平行,且在两坐标轴上的截距之和为的直线的方程为 .
跟踪训练 3
3x+4y-4=0
32
方法一 由题意,设所求直线的方程为
3x+4y+m=0(m≠1).令x=0,
得y=-;
令y=0,得x=-,
所以-+=,
解得m=-4,
所以所求直线的方程为3x+4y-4=0.
解析
33
方法二 由题意知,所求直线不过原点,即在两坐标轴上的截距都不为0.
故可设所求直线的方程为+=1(a≠0,b≠0),
则有
故所求直线的方程为3x+4y-4=0.
解析
34
直线平行与垂直的综合应用
四
已知A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)四点,若顺次连接A,B,C,D四点,试判定四边形ABCD的形状.
例 4
36
A,B,C,D四点在坐标平面内的位置如图,
解
由斜率公式可得
kAB==,kCD==,kAD==-3,
kBC==-,
∴kAB=kCD,且直线AB与CD不重合,
∴AB∥CD.
由kAD≠kBC,∴AD与BC不平行.
37
又kAB·kAD=×(-3)=-1,
∴AB⊥AD.
故四边形ABCD为直角梯形.
解
38
(1)利用两条直线平行或垂直判定几何图形形状的步骤
反
思
感
悟
39
(2)判定几何图形形状的注意点
①在顶点确定的前提下,判定几何图形的形状时,要先画图,猜想其形状,以明确证明的目标.
②证明两直线平行时,仅有k1=k2是不够的,还要注意排除两直线重合的情况.
③判断四边形形状,要依据四边形的特点,并且不会产生其他的情况.
反
思
感
悟
40
已知点A(0,3),B(-1,0),C(3,0),求点D的坐标,使四边形ABCD为直角梯形.
跟踪训练 4
41
设所求点D的坐标为(x,y),
如图所示,由于kAB=3,
kBC=0,
∴kAB·kBC=0≠-1,
即AB与BC不垂直,
故AB,BC都不可作为直角梯形的直角腰.
(1)若CD是直角梯形的直角腰,则BC⊥CD,
AD⊥CD,
∵kBC=0,∴CD的斜率不存在,从而有x=3.
解
42
又kAD=kBC,
∴=0,即y=3,
此时AB与CD不平行,
故所求点D的坐标为(3,3).
(2)若AD是直角梯形的直角腰,
则AD⊥AB,AD⊥CD,
∵kAD=,kCD=,
解
43
∴
∴点D的坐标为.
综上,点D的坐标为(3,3)或.
解
44
1.知识清单:
(1)两直线平行、垂直的条件.
(2)求与已知直线平行、垂直的直线方程.
(3)直线平行与垂直的综合应用.
2.方法归纳:分类讨论、数形结合.
3.常见误区: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.
课堂小结
随堂演练
五
1
2
3
4
1.已知直线l1的倾斜角为30°,直线l1∥l2,则直线l2的斜率为
A. B.-
C. D.-
因为l1∥l2,所以==tan 30°=.
解析
√
1
2
3
4
2.若直线x+ay-7=0与直线(a+1)x+2y-14=0平行,则a的值是
A.1 B.-2
C.1或-2 D.-1或2
由已知,得a(a+1)-2=0,解得a=-2或a=1.当a=1时,两直线重合,∴a=-2.
解析
√
1
2
3
4
3.(多选)已知直线l1的斜率为a,l1⊥l2,则l2的斜率可以为
A. B.-
C.a D.不存在
当a≠0时,由k1k2=-1知,k2=-,
当a=0时,l2的斜率不存在.
解析
√
√
1
2
3
4
4.已知A(2,3),B(1,-1),C(-1,-2),点D在x轴上,则当点D的坐标为
时,AB⊥CD.
设点D(x,0),因为kAB==4≠0,
所以直线CD的斜率存在.
则由AB⊥CD知,kAB·kCD=-1,
所以4·=-1,
解得x=-9,所以D(-9,0).
解析
(-9,0)
课时对点练
六
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D D C CD ABD -2 2 -5
题号 11 12 13 14 15
答案 D CD -3 9 3
对一对
答案
1
2
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9.
答案
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14
15
16
(1)kPQ==,
因为l1∥l2,
所以kAB==kPQ=,得m=,
经检验,符合题意,
所以m=.
9.
答案
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16
(2)因为l1,l2的倾斜角互余,
设l1的倾斜角为α,则直线l2的倾斜角为-α,
所以kAB===2,得m=.
10.
答案
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16
(1)设点D坐标为(a,b),因为四边形ABCD为平行四边形,
所以kAB=kCD,kAD=kBC,
所以
解得
所以D(-1,6).
10.
答案
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16
(2)因为kAC==1,kBD==-1,
所以kAC·kBD=-1,
所以AC⊥BD,
所以▱ABCD为菱形.
16.
答案
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16
(1)因为=5,=-2,
所以AB的中点坐标为(5,-2),
又kAB==-,
所以AB的中垂线的斜率为,
故AB的中垂线的方程为y+2=(x-5),
即3x-4y-23=0.
16.
答案
1
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15
16
(2)由(1)得kAB=-,
所以直线l的方程为y+3=-(x-2),
即4x+3y+1=0.
(3)设B(2,2)关于直线l的对称点B'(m,n),
所以
16.
答案
1
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解得
所以B',kB'A==-;
由点斜式可得反射光线所在直线的方程为
y+6=-(x-8),
整理得11x+27y+74=0.
基础巩固
1.过点A(2,5)和点B(-4,5)的直线与直线y=3的位置关系是
A.相交但不垂直 B.平行
C.重合 D.垂直
斜率都为0且不重合,所以平行.
解析
答案
1
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15
16
√
2.若直线l1的斜率k1=,直线l2经过点A(3a,-2),B(0,a2+1),且l1⊥l2,则实数a的值为
A.1 B.3 C.0或1 D.1或3
答案
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16
因为l1⊥l2,
所以k1k2=-1,
即×=-1,
解得a=1或a=3.
解析
√
3.已知直线l经过点P(2,1),且与直线2x+3y+1=0垂直,则直线l的方程为
A.2x+3y-7=0 B.3x+2y-8=0
C.2x-3y-1=0 D.3x-2y-4=0
答案
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5
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16
√
由题意知,直线2x+3y+1=0的斜率k=-,故kl=,
所以直线l的方程为y-1=(x-2),
整理得3x-2y-4=0.
解析
4.设不同直线l1:2x-my-1=0,l2:(m-1)x-y+1=0,则“m=2”是“l1∥l2”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
答案
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16
当m=2时,易知两直线平行,即充分性成立.当l1∥l2时,显然m≠0,从而有=m-1,
解得m=2或m=-1,但当m=-1时,两直线重合,不符合要求,故必要性成立,所以“m=2”是“l1∥l2”的充要条件.
解析
√
5.(多选)三条直线x+y=0,x-y=0,x+ay=3可以围成三角形,则a的取值可以是
A.-1 B.1
C.2 D.5
答案
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16
直线x+y=0与x-y=0都经过原点,而无论a为何值,直线x+ay=3总不经过原点,因此,要满足三条直线构成三角形,只需直线x+ay=3与另两条直线不平行,所以a≠±1.
解析
√
√
6.(多选)设平面内四点P(-4,2),Q(6,-4),R(12,6),S(2,12),则下面四个结论正确的是
A.PQ∥SR B.PQ⊥PS
C.PS∥QS D.PR⊥QS
答案
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16
√
√
√
由题意计算得,
kPQ==-,kSR==-,kPS==,kQS==-4,kPR==,
∴PQ∥SR,PQ⊥PS,PR⊥QS.而kPS≠kQS,
∴PS与QS不平行.
解析
7.直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k2-4k+m=0的两根,若l1⊥l2,则m= ,若l1∥l2,则m= .
答案
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-2
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答案
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直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k2-4k+m=0的两根,
则m≤2,
所以k1k2=,
若l1⊥l2,
则k1k2==-1,得m=-2;
若l1∥l2,则k1=k2,
所以Δ=16-8m=0,
解得m=2.
解析
8.小明研究一张坐标纸中四点A(-4,m),B(1,0),C(3,0),D(2,n)的关系时,发现直线AB与CD的方向向量互相垂直,则mn= .
答案
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-5
因为直线AB与CD的方向向量互相垂直,所以直线AB与CD的斜率之积为-1,
又A(-4,m),B(1,0),C(3,0),D(2,n),
所以·=-1,整理得mn=-5.
解析
9.已知直线l1经过A(m,3),B(1,m)两点,l2经过P(2,1),Q(4,2)两点.
(1)若l1∥l2,求m的值;
答案
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kPQ==,
因为l1∥l2,
所以kAB==kPQ=,得m=,
经检验,符合题意,
所以m=.
解
(2)若l1,l2的倾斜角互余,求m的值.
答案
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因为l1,l2的倾斜角互余,
设l1的倾斜角为α,则直线l2的倾斜角为-α,
所以kAB===2,得m=.
解
10.已知在▱ABCD中,A(1,2),B(5,0),C(3,4).
(1)求点D的坐标;
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设点D坐标为(a,b),因为四边形ABCD为平行四边形,
所以kAB=kCD,kAD=kBC,
所以解得
所以D(-1,6).
解
(2)试判定▱ABCD是否为菱形.
答案
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因为kAC==1,kBD==-1,
所以kAC·kBD=-1,
所以AC⊥BD,
所以▱ABCD为菱形.
解
11.已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,且有一点D满足CD⊥AB,CB∥AD,则点D的坐标为
A.(-1,0) B.(0,-1)
C.(1,0) D.(0,1)
综合运用
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设D(x,y),
则kCD==,kAD=,
kAB==3,kCB==-2,
又CD⊥AB,CB∥AD,
∴ ∴
∴ ∴即D(0,1).
解析
12.(多选)已知直线l的一个方向向量为u=(1,-),且l经过点(1,-2),则下列结论中正确的是
A.l的倾斜角等于150°
B.l在x轴上的截距等于
C.l与直线x-3y+2=0垂直
D.l与直线x+y+2=0平行
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因为直线l的一个方向向量为u=(1,-),
所以直线l的斜率k=-,
因为直线l经过点(1,-2),
所以直线l的方程为y+2=-(x-1),
即x+y+2-=0.
对于A,设直线l的倾斜角为θ,
则tan θ=-,
因为0°≤θ<180°,所以θ=120°,所以A错误;
解析
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对于B,当y=0时,2=-(x-1),
得x=1-,所以直线l在x轴上的截距等于1-,所以B错误;
对于C,因为直线x-3y+2=0的斜率为,
且×(-)=-1,
所以直线l与直线x-3y+2=0垂直,所以C正确;
对于D,因为直线x+y+2=0的斜率为-,
且在y轴上的截距为-2,
解析
答案
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而直线l的斜率为-,
且在y轴上的截距为-2,
所以直线l与直线x+y+2=0平行,所以D正确.
解析
13.若正方形一条对角线所在直线的斜率为2,则该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为 , .
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-3
设正方形一条边所在的直线倾斜角为α,则tan=2⇒=2,
解得tan α=,故k=,
根据垂直关系可得另一条边的斜率为-=-3,
所以该正方形的两条邻边所在直线的斜率分别为,-3.
解析
14.已知m,n为正数,且直线x-(n-2)y+5=0与直线nx+my-3=0互相垂直,则m+2n的最小值为 .
答案
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∵直线x-(n-2)y+5=0与直线nx+my-3=0互相垂直,
∴n-(n-2)m=0,
∴2m+n=mn,
∴+=1,∴m+2n=(m+2n)
=5++≥5+2=9,
当且仅当m=n=3时取等号,
故m+2n的最小值为9.
解析
15.已知集合A={(x,y)|x+ay-a=0},B={(x,y)|ax+(2a+3)y-1=0}.若A∩B=∅,则实数a= .
拓广探究
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因为A∩B=∅,所以直线x+ay-a=0与直线ax+(2a+3)y-1=0没有交点,
所以直线x+ay-a=0与直线ax+(2a+3)y-1=0互相平行,
所以1×(2a+3)-a×a=0,解得=-1或a=3,
当a=-1时,两直线方程分别为x-y+1=0,-x+y-1=0,此时两直线重合,不满足;
当a=3时,两直线方程分别为x+3y-3=0,3x+9y-1=0,此时两直线平行,满足,
所以a的值为3.
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16.已知平面内两点A(8,-6),B(2,2).
(1)求AB的中垂线方程;
答案
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因为=5,=-2,
所以AB的中点坐标为(5,-2),
又kAB==-,
所以AB的中垂线的斜率为,
故AB的中垂线的方程为y+2=(x-5),
即3x-4y-23=0.
解
答案
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(2)求过点P(2,-3)且与直线AB平行的直线l的方程;
由(1)得kAB=-,
所以直线l的方程为y+3=-(x-2),
即4x+3y+1=0.
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(3)一束光线从B点射向(2)中的直线l,若反射光线过点A,求反射光线所在直线的方程.
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设B(2,2)关于直线l的对称点B'(m,n),
所以解得
所以B',kB'A==-;
由点斜式可得反射光线所在直线的方程为y+6=-(x-8),
整理得11x+27y+74=0.
解
第2章 §2.3 两条直线的位置关系
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