内容正文:
-1 直线与直线的方程
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1.4 两条直线的平行与垂直
第2课时 两条直线垂直
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◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 两条直线垂直的判定
探究点二 已知垂直求直线方程或参数
探究点三 平行和垂直的综合问题
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【学习目标】
1.理解两条直线垂直的条件.
2.能根据斜率或方向向量、法向量判定两条直线垂直.
3.能应用两条直线垂直解决相关问题.
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知识点 两条直线垂直的判定
对于两条不重合的直线和,
___________.
特殊地,当,中有一条直线的斜率不存在时,说明斜率不存在的直线与 轴垂
直,因此,若,则另一条直线与 轴____________,即另一条直线的斜率
为___.
平行或重合
0
课 前 预 习
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两
条直线垂直.( )
×
(2)已知直线的倾斜角为 ,直线的倾斜角为 ,若 ,则
.( )
×
(3)已知直线,的一个方向向量分别为,,若 ,则
,从而 .( )
√
课 前 预 习
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探究点一 两条直线垂直的判定
例1(1) 已知直线,则下列直线中与 垂直的是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 因为直线的斜率为1,所以与垂直的直线的斜率为 ,
结合选项可得C正确.故选C.
课 中 探 究
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(2)判断满足下列条件的直线与 是否垂直.
①经过点,,经过点, ;
②的斜率为,的一个方向向量为 ;
③经过点,,经过点, .
解:①直线的斜率,直线的斜率 ,
,与 不垂直.
②,, 直线的斜率,
又直线 的斜率,, .
③由题可知,直线与轴垂直,直线与轴平行, .
课 中 探 究
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变式 解答下列各题:
(1)已知点,,,,求证: ;
证明:由斜率公式,得, ,
则,所以 .
(2)已知直线,,求证: .
证明: 由,的方程可知,直线,的斜率分别为, ,
则,所以 .
课 中 探 究
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[素养小结]
利用直线的斜率判定两直线垂直时,一般先由图形进行猜测,然后利用直线的斜率
关系或方向向量、法向量来进行判断.在利用斜率进行判断时,一定要考虑直线
的斜率是否存在.
课 中 探 究
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探究点二 已知垂直求直线方程或参数
例2(1) 过点且垂直于直线 的直线的方程为( )
B
A. B. C. D.
[解析] 直线的斜率,而所求直线垂直于直线 ,
故所求直线的斜率为,
又所求直线过点 ,
所以所求直线的方程为,即 .
故选B.
课 中 探 究
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(2)[2024·福建厦门高二期中]直线 与直线
互相垂直,则 ( )
C
A.0 B.1 C.2 D.
[解析] 因为直线与直线互相垂直,所以,解得 .故选C.
课 中 探 究
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变式(1) 已知的顶点, 边上的高所在直线的方程为
,则 边所在直线的方程为( )
D
A. B.
C. D.
[解析] 设边上的高所在直线的斜率为,则.
设 边所在直线的斜率为,
因为边上的高与边垂直,所以,所以,
又 ,所以边所在直线的方程为,整理得 .
故选D.
课 中 探 究
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(2)已知点,,,是的垂心,则点 的坐标为 ( )
D
A. B. C. D.
[解析] 设点C的坐标为,
直线的斜率,, 直线的斜率不存在,
又点B的横坐标为6,
直线 的斜率,, 直线的斜率,
, 点C的坐标为 .
故选D.
课 中 探 究
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[素养小结]
求与已知直线垂直的直线的方程时,常常有两种方法:①由两垂直直线
(倾斜角不为)的斜率之积为 ,求出所求直线的斜率,再结合条件求解;
②由两直线的法向量或方向向量垂直来求解.
课 中 探 究
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探究点三 平行和垂直的综合问题
例3(1) 已知,为正数,且直线 与直线
互相垂直,则 的最小值为____.
25
[解析] 因为直线与直线 互相垂直,
所以,
当时,方程无解,所以,所以 .
由,,可得,所以 ,
当且仅当,时等号成立,故 的最小值为25.
课 中 探 究
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(2)已知,,,四点,若顺次连接,,,
四点,试判定四边形 的形状.
解:作出四边形 ,如图所示,
由斜率公式可得, ,
, ,
,,
由图可知与 不重合,,与 不平行.
,.故四边形 为直角梯形.
课 中 探 究
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变式 已知四边形是平行四边形,,,,且 为线
段 的中点.
(1)求线段的垂直平分线 的方程的一般式;
解:设,因为,所以,解得即 .
设,则,,即 .
因为,所以的斜率为2,
故的方程为 ,化成一般式,得 .
课 中 探 究
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(2)直线经过点,且,求在 轴上的截距.
解:由(1)知,,所以.
因为,所以 的斜率为,
所以的方程为,整理得,
所以 在 轴上的截距为6.
课 中 探 究
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[素养小结]
利用两条直线平行或垂直判定图形形状的步骤
课 中 探 究
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