内容正文:
高二数学●2024苏教版选择性必修一
第一章 直线与方程
1.3 两条直线的平行与垂直
本节理解两条直线平行与垂直的判定条件,能利用直线斜率判断两直线的位置关系,会根据平行、垂直条件求解直线方程,提升逻辑推理与数学运算素养
致读者
1.使用:本课件为高质量课件,内容较为全面丰富,资源比较大,包括54张PPT。
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理知识 新知课丨必备知识解读
知识点1 两条直线平行的判定
对于两条不重合的直线,,设它们的倾斜角分别是,,斜率分别为, .#1
位置关系
图示
倾斜角关系
斜率关系 ,均存在 两直线斜率都不存在
4
特别提醒
判断两直线平行的注意点
对任何情况均成立.
成立的前提条件是两直线的斜率均存在.
如果直线, 的斜率都不存在(对于直线的平行问题,要注意斜率不存在的情况),
那么它们都与轴垂直,也有 .#1.2.1.3
. .
5
学思用·典例详解
例1-1 [教材改编P23例3]直线经过点,且与直线 平行,则直
线 的方程为( )
C
A. B. C. D.
【解析】由题意可知,直线 的斜率为1,
因为直线与直线平行,所以直线 的斜率存在,且也为1,
则直线方程为,将直线方程化简为一般式得 .
6
知识点2 两条直线垂直的判定
对于两条直线,,设它们的倾斜角分别是,,斜率分别为, .#1
位置关系
图示
倾斜角关系 ,
斜率关系 , 均存在
一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为零
7
特别提醒 成立的条件是两条直线的斜率都存在且均不等于0.
如果一条直线的斜率不存在,则当另一条直线的斜率为0时,两直线垂直.
(2)当直线时,有或其中一条直线垂直于 轴,另一条直线垂
直于轴;而若,则一定有.因此“”是“ ”的必要不充分
条件.
(3)当两条直线的斜率存在时,若两条直线垂直,则可以用一条直线的斜率表
示另一条直线的斜率.#1.1.3
. .
. .
8
学思用·典例详解
例2-2 已知两不同的直线, ,下列说法正确的是( )
A
A.若,的斜率存在且乘积为,则
B.若, 互相垂直,则它们的斜率互为负倒数
C.若,的倾斜角的正弦值相等,则
D.若,的倾斜角互余,则
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【解析】A显然正确;
B不正确,如一条直线平行于轴,斜率为0,另一条直线与 轴垂直,斜率不存在,
但它们也垂直;
C不正确,如,的倾斜角分别为 , ,虽有 ,但它们不平
行;
D不正确,如,的倾斜角分别为 , ,它们不垂直.
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释疑惑 重难拓展
知识点3 斜截式、一般式直线方程下的直线平行、垂直
方程形式
条件
位置关系 斜截式
,
一般式
,
平行 且
或
或,,均不为0
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方程形式
条件
位置关系 斜截式
,
一般式
,
重合 且
垂直
续表
学思用·典例详解
例3-3 [教材改编P27 T5]
(1)(2026·湖南省湘潭市第一中学期中)若直线 与
平行,则实数 ( )
D
A.1 B.2 C. D.
【解析】,,解得 .
(2)若直线与直线垂直,则实数 ( )
C
A.1 B. C.2 D.
【解析】,,解得 .
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知识点4 平行直线系方程与垂直直线系方程
教材深挖POINT
该结论即教材第28页【习题1.3】第7题和第9题.
一般地,具有某种共同属性的一类直线的集合称为直线系,它的方程叫作直线
系方程.直线系方程中除含有自变量, 以外,还有可以根据具体条件取不同值的变量,
称为参变量,简称参数.
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1 平行直线系方程
(1)斜率为的直线系方程为:为常数,为参数 .
(2)与定直线 平行的直线系方程为
, 为参数, .
特别地,过点,且平行于直线 的直线方程是
.
15
2 与定直线垂直的直线系方程
(1)与直线垂直的直线系方程为:为参数 .
(2)与定直线 垂直的直线系方程为:
为参数 .
特别地,过点,且垂直于直线 的直线方程是
.
16
学思用·典例详解
例4-4 [教材改编P24 T4]已知直线过点,且与直线 平行,则
直线 的方程是______________.
【解析】设过点,且与直线平行的直线方程为 ,则
,解得 .
故的方程为 .
例4-5 [教材改编P27 T4](2026·广东省汕头市期中)经过点 且与直线
垂直的直线方程是________________.
【解析】设与直线垂直的直线方程为,将 代入
直线方程,解得,所以所求直线方程为 .
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方法帮 解题课丨关键能力构建
题型1 两直线位置关系的判定
例6 根据下列给定的条件,分别判断直线与 的位置关系:
(1)经过点,,经过点, ;
【解析】设直线,的斜率分别为,,均存在 .
由题意知,,,所以,又直线 的斜率
,故,,三点不共线(只有,, 三点不共线时两直线
才平行,当三点共线时,两直线重合),所以 .
. .
18
(2)的倾斜角为 ,经过点, ;
【解析】由题意知,直线的斜率,直线的斜率 ,
因为 ,所以两条直线垂直.
(3)平行于轴,经过点, .
【解析】由题意知,的斜率不存在,且不与轴重合, 的斜率也不存在,恰好与
轴重合,所以 .
19
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例7 判断下列所给直线的位置关系:
(1)与 ;
【解析】 直线的斜率,在轴上的截距 ,直线
的斜率,在轴上的截距 ,
因为, ,(注意判断截距的大小关系)
所以两直线平行.
因为 ,所以两直线平行.
. .
21
(2)与 ;
【解析】因为直线可化简为 ,所以两直线重合.
(切勿只判断出 就认定两直线平行)
(3)与 ;
【解析】 直线的斜率为,直线的斜率为 ,
因为 ,所以两直线垂直.
因为 ,所以两直线垂直.
. .
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(4)与(参数,,,,,为 的角
与边).
【解析】由题意可知,直线与 的斜率分
别为,,在中,由正弦定理可知, ,
所以 ,所以两直线垂直.
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判断两直线是否平行或垂直的两种方法
(1)利用直线的斜率与截距的数量关系作出判断.即当两直线的斜率都存在时,则
由斜率、截距是否分别相等或斜率乘积是否等于 作出判断;若两直线的斜率都不
存在,则两直线平行或重合,若一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0,
则两直线垂直.
(2)利用直线方程一般式中系数之间的数量关系作出判断.
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【学会了吗丨变式题】
1.[多选题] 已知,,, ,则下面结论正确的是
( )
AD
A. B. C. D.
【解析】,, ,
,,,且,,, 四点不共线,
,,故选 .
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题型2 利用两直线位置关系求参
例8 (2026·安徽省阜阳市期中)已知直线经过点,,直线 经过点
, .
(1)若,求 的值;
【解析】若,则直线的斜率也存在,又,则由,得 ,解
得或 .
经检验,当或时, .
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(2)若,求 的值.
【解析】若,当时,,此时直线的斜率 ,不符合题意;
当时,直线 的斜率存在且不为0,
则直线的斜率也存在,且,即,解得或 .
经检验,当或时, .
27
【解析】由题意知,直线的斜率存在且 .
28
例9(1)当为何值时,直线与直线 平行?
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【解析】 ,
,
当时,显然不平行于 .(用此法解题时,切勿忽略对含参数的分母是否为0
的讨论)
当时,若,则需 ①.
由①式得,解得或 .
当或时, .
若,则需 ,(此方法可避免讨论)
解得或 .
当或时, .
当或时, .
. .
. .
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(2)[教材改编P28 T6]当为何值时,直线 与直
线 垂直?
【解析】 由题意得 .
当,即时,直线与直线 显然垂直.
当,即时,直线与直线 不垂直.
当,且时,直线,的斜率,都存在,, .
当时, ,
即,解得 .
综上可知,当或时, .
31
,
,解得 .
故当或时, .
32
利用两直线的位置关系求参数的思路
对于已知两直线平行或垂直求解参数的相关问题,首先需考虑直线的斜率是否存在,
若斜率都存在,则依据斜率间的关系求解;若斜率不存在,则需注意特殊情形.此外,
求解垂直问题时,还需注意斜率是否为零.
. .
33
【学会了吗丨变式题】
2.若直线与直线垂直,垂足为,则 等
于( )
D
A. B.4 C. D.
【解析】因为直线与直线 垂直,
故,即 ,
因为垂足为(垂足在两条直线上),所以
故故 .
. .
34
题型3 由两直线位置关系求直线方程
例10 (2026·江苏省常州市期中)已知直线的方程为,求直线 的方
程,使 满足:
(1)过点,且与 平行;
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【解析】 的方程可化为 ,
的斜率为 .
与平行,的斜率为 .
又过点, 由点斜式得直线的方程为 ,即
.
由与平行,可设的方程为 ,
将代入得 .
所求直线方程为 .
由与平行,且过点 ,
则的方程为 ,
即 .
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(2)过点,且与 垂直;
【解析】 的方程可化为 ,
的斜率为 ,
由与垂直,得的斜率为 .
又过点, 由点斜式得直线的方程为 ,即
.
由与垂直,可设的方程为,将代入得 .
所求直线方程为 .
由与垂直,且过 ,
则的方程为 ,
即 .
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(3)与垂直,且 与两坐标轴围成的三角形面积为4.
【解析】 的方程可化为 ,
的斜率为 .
, .
设在轴上的截距为 ,
则直线的方程为 ,
令,可得在轴上的截距为 ,
由题意可知,围成的三角形面积, .
直线的方程为或 .
即或 .
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由与垂直,可设直线的方程为,则在轴上的截距为 ,
在轴上的截距为 ,
则围成的三角形面积 ,
得 .
直线的方程为或 .
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根据两直线的位置关系求直线方程的方法
若待求直线与已知直线平行或垂直,有两种求解方法:
(1)先根据直线平行或垂直的充要条件确定待求直线的斜率,再根据直线上点的坐
标或其他条件求解直线方程.
(2)直接根据直线平行或垂直确定斜率间的关系,设出待求直线的方程,利用待定
系数法求解.一般地,与直线 平行的直线方程可设为
为参数,且;与直线 垂直的直线方程可
设为为参数 .
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【学会了吗丨变式题】
3.已知直线与直线平行,且直线在轴上的截距比在 轴上的截距大1,
则直线 的方程为( )
A
A. B.
C. D.
【解析】由直线与直线平行,知可设直线的方程为 ,
根据直线在轴上的截距比在轴上的截距大1,可得,解得 ,故
直线的方程为 ,
即 .
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题型4 两直线位置关系与图形特征的综合问题
例11 已知四边形的顶点,,,,求和 的值,
使四边形 为直角梯形.
图1.3-1
【解析】(1)当 (由于不清楚直
角梯形中哪个角为直角,因此要进行分类讨论)
时,如图1.3-1(1)所示.
四边形为直角梯形, 且
,易求得, .
(2)当 时,如图1.3-1(2)所示.
四边形为直角梯形,且, ,
. .
42
解得
综上所述,,或, .
名师点评 在遇到两条直线平行或垂直的问题时,一定要注意直线的斜率不存在的情
况,如本题中当时,直线 的斜率不存在.
(1)利用几何图形的性质求点的坐标时,要注意两直线平行、垂直条件的应用.
(2)已知点的坐标判断图形形状应注意以下三个方面:
①在顶点确定的情况下,确定多边形形状时,要先画出图形,由图形猜测其形状,
为下面证明提供明确目标;
②证明两直线平行时,仅有斜率相等是不够的,注意排除两直线重合的情况;
③判断四边形形状,要依据该四边形的特点,且确定不会产生其他情况.
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练习帮 习题课丨学业质量测评
1.过点和点的直线与直线 的位置关系是( )
B
A.相交 B.平行 C.重合 D.垂直
【解析】两直线斜率都为0且不重合,所以平行.
2.已知直线,直线,若 ,则
( )
B
A. B. C.2 D.
【解析】因为,所以,则 .
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3.(2026·湖南省常德市第一中学月考)已知直线 ,
,则“”是“ ”的( )
C
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【解析】由题意得解得, “ ”是“
”的充要条件.
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4.在中,三内角,,所对的边分别为,,,且 ,
则直线与直线 的位置关系为( )
C
A.平行 B.垂直 C.重合 D.平行或重合
【解析】, ,
,,, ,
,,即 ,
由正弦定理得 ,
直线与直线 的位置关系为重合.
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5.[多选题](2026·河南省周口市扶沟县高级中学月考)已知直线
,其中 ,下列说法正确的是( )
BC
A.若直线与直线平行,则
B.当时,直线与直线 垂直
C.过点且平行于直线的直线方程是
D.当时,直线 在两坐标轴上的截距相等
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【解析】对于A,直线与直线 平行,则
,解得或 ,故A错误;
对于B,当时,直线的方程为,与直线 垂直,故B正确;
对于C,易知,设与直线 平行的直线方程为
,为参数,又所求直线过点,则 ,则所求
直线的方程为 ,故C正确;
对于D,当时,直线的方程为,则该直线在轴和 轴上的截距分
别为,1,故D错误.故选 .
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6.[多选题]已知直线和直线 ,
则( )
AC
A.过点,且与直线垂直的直线方程是
B.若在轴和轴上的截距相等,则
C.若,则 或2
D.若,则或
50
【解析】对于A,设与直线垂直的直线方程是 为参数 ,又所求
直线过点,则,解得 ,则所求直线方程为
,故A正确.
对于B,直线中,令,得,令 ,
得,在轴和 轴上的截距相等,
,解得或 ,故B错误.
对于C,若,则,解得 或2,故C正确.
对于D,若,则,解得 ,故D错误.
故选 .
51
7.(2026·河南省新乡市永宏高级中学月考)已知三角形的三个顶点是, ,
,则 边上的高所在直线的方程为_________________ .
【解析】边所在直线的斜率,因为所在直线的斜率与 边上的高
所在直线的斜率乘积为,所以边上的高所在直线的斜率为,又因为 边上
的高所在的直线过,所以边上的高所在的直线方程为 ,即
.
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8.(2026·天津市西青区张家窝中学月考)与直线 平行,且和两坐标轴
在第一象限所围成的三角形的面积是24的直线方程为_________________.
【解析】设所求直线方程为 ,则直线与两坐标轴的交点分别
为,,从而由条件得,结合,解得 ,
所以所求直线的方程为 .
53
9.已知点,,,,试判断以,,, 为顶点的四边
形的形状.
图D 1.3-1
【答案】如图D 1.3-1所示,易知, ,
,,, ,所以
,, ,
,故,,与 不垂
直,与不垂直,所以以,,, 为顶点的四边
形为平行四边形.
54
$