内容正文:
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
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直线斜率的公式:
图象
α 的大小 α = 0o 0o < α < 90o α = 90o 90o < α < 180o
k 的范围
k 的增减性 随α的增大而增大 随α 的增大而增大
思考:平面中的两条直线有两种位置关系:相交、平行,垂直是相交的特殊情况,当两条直线平行或垂直时,它们的斜率会有怎样的关系?
k = 0 k > 0 不存在 k < 0
复习导入
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1. 能根据斜率判定两条直线平行或垂直.
2. 能应用两条直线平行或垂直的关系解决相应的几何问题.
学习目标
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探究1 两条直线平行、垂直的判定
活动1:小组合作,解答下列问题,探索两条直线平行、垂直的条件.
问题2:若两条直线与直线平行,其倾斜角分别为与,斜率分别为与, 与之间有什么关系? 与之间有什么关系?
问题1:当两条直线(两条不重合的直线)平行时,会存在哪些情况?你能画出相应的示意图吗?
x
o
y
新知探究
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x
o
y
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x
o
y
对于斜率分别为,的两条不重合的直线与,有.
若直线重合,此时仍然有. (这个结论常用于证明三点共线)
两直线平行判定的两种情况:
归纳总结
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两种情况:
斜率都存在;
有一条直线斜率不存在
问题3:当直线与直线垂直时,它们的斜率与之间有什么关系?请画出相应的示意图.
(1)斜率都存在:设两条直线,的斜率分别为,,则直线,的方向向量分别是,于是
=0,即.
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(2)一条直线的斜率不存在:
不妨设直线的斜率不存在,即的倾斜角为90°,若 ,则的倾斜角为0°,即.
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归纳总结
两直线垂直的判定:
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练1.已知直线l1与l2为两条不重合的直线,则下列说法正确的是( )
A.若l1∥l2,则斜率k1=k2
B.若斜率k1=k2,则l1∥l2
C.若倾斜角α1=α2,则l1∥l2
D.若l1∥l2,则倾斜角α1=α2
BCD
练一练
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练2.已知直线l1的斜率为0,且直线l1⊥l2,则直线l2的倾斜角为
( )
A.0° B.45°
C.90° D.180°
C
解:因为直线l1的斜率为0,所以直线l1与x轴平行或重合,
又直线l1⊥l2,故直线l2的倾斜角为90°.
练一练
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问题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.
活动2:根据斜率判断直线的位置关系,比较你与同学的方法是否相同.
x
y
O
B
A
P
Q
这里直线BA与PQ不重合,才能得出二者平行这一结论.
探究2 两条直线平行、垂直关系的运用
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问题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.
是否还有其他方法
x
y
O
B
C
D
A
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使用斜率公式判定两直线平行的步骤
注意:若已知直线上点的坐标,判断直线是否平行时,要考虑直线重合的情况.
归纳总结
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问题3:已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断△ABC的形状.
分析 结合图形可猜想AB⊥BC,△ABC为直角三角形.
直线BC 的斜率
解:直线AB 的斜率
∴AB⊥BC,即∠ABC=90°
∴△ABC为直角三角形.
是否还有其他方法
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(1)一看:就是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:就是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,应用斜率公式对参数进行讨论.
提醒:若已知点的坐标含有参数,利用两条直线的垂直关系求参数值时,要注意讨论斜率是否存在.
使用斜率公式判定两直线垂直的步骤
归纳总结
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练3.已知直线l1的倾斜角为45°,直线l1∥l2,且l2过点A(-2,-1)和B(3,a),则a的值为 .
由题意,得 ,即a=4.
练一练
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练4.已知A(4,0),B(1,2),C(m,m),D(7,-1).
(1)若直线AB与CD平行,则m= ;
(2)若△ABC为直角三角形,则m= .
[解] (1)依题意可得kAB=kCD,
又因为A(4,0),B(1,2),C(m,m),D(7,-1),
即=,解得m=,又kAB==-,kAD==-,
所以kAB≠kAD,所以A,B,C,D四点不共线,所以m=.
练一练
-1或12或
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(2)若A为直角,因为直线AB的斜率存在,且不为0,
则kABkAC=-1,即=-1,解得m=12;
若B为直角,因为直线AB的斜率存在,且不为0,则kABkBC=-1,
即=-1,解得m=-1;
若C为直角,当AC,BC的斜率存在且不为0时,
则kACkBC=-1,即=-1,解得m=.
综上,m的值为-1或12或.
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1.知识链:
2.方法链:分类讨论、数形结合.
3.警示牌:研究两直线平行、垂直关系时忽略直线斜率为0或斜率不存在的情况.
本节课我们学到了哪些知识与方法?
向量法
课堂总结
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1.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( )
B
2.已知△ABC的三个顶点分别是A(2,2),B(0,1),C(4,3),点D(m,1)在边BC的高所在的直线上,则实数m= .
随堂检测
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3.已知在平行四边形ABCD 中,A(1,2),B(5,0),C(3,4).
(1)求点D的坐标.
(2)试判断平行四边形ABCD是否为菱形.
随堂检测
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A. B.- C.2 D.-2
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