内容正文:
讲课人:
日期:
2.1.2两条直线平行与垂直的 判定
学习目标
学习目标 核心素养
1.理解两条直线平行与垂直的条件,能根据斜率判定两条直线平行或垂直. 逻辑推理
2.能利用两直线平行或垂直的条件解决问题. 数学应用
复习回顾
1、倾斜角的定义?
2、倾斜角的范围?
3、斜率的定义与计算公式?
当直线 与 轴相交时,我们以 轴为基准, 轴正向与直线 向上的方向之间所成的角 叫做直线的倾斜角
倾斜角的范围:
一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,
4、斜率的范围?
的范围:R
如图5 . 31, 在直角坐标系内,设任得到什么结论?
新课引入
为了在平面直角坐标系中用代数方法表示直线,我们从确定直线位置的几何要素出发,引入直线的倾斜角;
再利用倾斜角与直线上点的坐标关系引入直线的斜率,从数的角度刻画了直线相对于x轴的倾斜程度,并导出了用直线上任意两点的坐标计算斜率的公式,从而把几何问题转化为代数问题.
探索新知
思考 :我们知道,平面中两条直线有两种位置关系: .
相交、平行
当两条直线l1与直线l2平行时,它们的斜率k1与k2满足什么关系?
若 l1∥l2,则 l1 与 l2 的倾斜角 α1 与 α2 相等,
由 α1=α2,可得 tan α1 =tan α2 ,即 k1=k2.
因此,若 l1∥l2,则 k1=k2.
反之,当 k1=k2 时,tan α1 =tan α2,由倾斜角的取值
范围及正切函数的单调性可知,α1=α2,因此 l1∥l2.
于是,对于斜率分别为 k1,k2 的两条直线 l1,l2 有:l1∥l2 ⇔ k1=k2.
显然,当 α1=α2 =90°时,直线的斜率不存在,此时 l1∥l2.
若没有特别说明,说“两条直线l1, l2”时,指两条不重合的直线.
如图,
探索新知
追问:若两条直线重合,你能给出他们之间的关系吗?
斜率证明三点共线时,常常用到这个结论.
共线时,由三个点中两两组成点的斜率相等。
如:kAB=kAC.
k1=k2.
典例分析
例 2:已知 A (2,3),B (–4,0),P (–3,1),Q (–1,2),试判断直线 BA 与 PQ 的位置关系,并证明你的结论.
O
x
y
A
–2
–1
–4
–3
2
1
1
3
–1
B
P
2
Q
若两直线斜率都存在,则求出斜率,利用l1∥l2⇔k1=k2进行判断,
若两直线斜率都不存在,可通过观察并结合图形得出结论.
4. 两条直线斜率都不存在,则直线一定平行。()
>
> 答案:×,都垂直 x 轴,也可能重合。
小试牛刀
2. 若两条直线的斜率相等,则两条直线一定平行( )
答案:×,斜率相等还可能重合。
1(多选)、下列各对直线互相平行的是( )
A.直线l1过点(1,2), (3,4);直线l2 过点(0,1), (2,3)
B.直线l1过点(1,3), (2,5);直线l2 过点(2,1), (4,5)
C.直线l1过点(0,0), (1,1);直线l2 过点(0,1), (1,0)
D.直线l1过点(2,1), (2,5);直线l2 过点(3,2), (3,4)
B、D
×
3. 两条直线斜率都不存在,则直线一定平行( )
答案:×,都垂直 x 轴,也可能重合。
×
典例分析
例 3 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.
解:如图,由已知可得
因为 kAB=kCD , kBC=kDA,
所以直线 AB∥CD,BC∥DA.
AB 边所在直线的斜率 kAB= ;
CD 边所在直线的斜率 kCD= ;
BC 边所在直线的斜率 kBC= ;
DA 边所在直线的斜率 kDA= ;
因此四边形 ABCD 是平行四边形.
探索新知
O
x
y
l2
l1
思考:在相交直线中,垂直是最特殊的情形. 当直线 l1,l2 垂直时,它们的斜率除了不相等外,是否还有特殊的数量关系?
探索新知
两条直线垂直与斜率之间的关系
注意:“两条直线的斜率之积等于–1”是“这两条直线垂直”的充分不必要条件;因为两条直线垂直时,除了斜率之积等于 –1,还有可能一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为 0.
2.特殊情况下的两直线垂直:
若一条直线没有斜率,另一条直线的斜率为0,则两条直线互相垂直
如果直线l1,l2的斜率为k1,k2 ,那么
1.两直线斜率都存在时:
典例分析
例 4 已知 A(-6,0),B(3,6),P(0,3),Q(6,-6),试判断直线 AB 与 PQ 的位置关系.
解:
直线 AB 的斜率 kAB= ;
直线 PQ 的斜率 kPQ= ;
所以直线 AB⊥PQ.
因为 kABkPQ= =-1,
典例分析
例5 已知A(5, -1), B(1, 1), C(2, 3)三点, 试判断△ABC的形状.
O
y
x
•
B(1,1)
•
C(2,3)
•
A(5,-1)
•
课堂小结
位置关系
平行: l1∥l2
相交
垂直:l1⊥l2
k1 = k2
k1 ≠ k2
k1·k2 = –1
斜率存在
两条直线位置与斜率之间的关系
课堂检测
1、判断下列各对直线是否平行或垂直:(课本第57页练习题)
(1) 经过A(2, 3), B(-1, 0)两点的直线l1, 与经过点P(1, 0)且斜率为1的直线l2;
(2) 经过C(3, 1), D(-2, 0)两点的直线l3, 与经过点M(1, -4)且斜率为-5的直线l4.
课堂检测
2(课本第57页练习题). 试确定 m 的值,使过点 A (m,1),B( – 1,m) 两点的直线与过点 P (1,2),Q ( – 5,0) 两点的直线:(1)平行; (2)垂直.
课堂检测
解:
设 D(x,y),
则由已知
A
x
y
O
B
C
D
得
即
即
又 由B,D,C三点共线,
得
即
即
①
②
联立 ① ②解得:
3、已知△ABC, A(2, -1), B(3, 2), C(-3, -1), BC边上的高为AD,求D点及向量 的坐标.
课后作业
课本第57页课后习题(15分钟)
分层作业基础练(20分钟)
希望同学们:好学数学
学好数学
祝语
谢谢大家观看
讲课人:
日期:
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