资源描述:
《高中数学 3.1.2两条直线平行与垂直的判定学案 新人教版必修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.1.2 两条直线平行与垂直的判定[提出问题]平面几何中,两条直线平行同位角相等.问题1:在平面直角坐标中,若l1∥l2,则它们的倾斜角α1与α2有什么关系?提示:相等.问题2:若l1∥l2,则l1,l2的斜率相等吗?提示:不一定,可能相等,也可能都不存在.问题3:若l1与l2的斜率相等,则l1与l2一定平行吗?提示:不一定.可能平行也可能重合.[导入新知]对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,有l1∥l2⇔k1=k2.[化解疑难]对两直线平行与斜率的关系要注意以下几点(1)l1∥l2⇔k1
2、=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)当两条直线不重合且斜率都不存在时,l1与l2的倾斜角都是90°,则l1∥l2.(3)两条不重合直线平行的判定的一般结论是:l1∥l2⇔k1=k2或l1,l2斜率都不存在.[提出问题]已知两条直线l1,l2,若l1的倾斜角为30°,l1⊥l2.问题1:上述问题中,l1,l2的斜率是多少?提示:k1=,k2=-.问题2:上述问题中两直线l1、l2的斜率有何关系?提示:k1k2=-1.问题3:若两条直线垂直且都有斜率,它们的斜率之积一定为-1吗
3、?提示:一定.[导入新知]如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于-1;反之,如果它们的斜率之积等于-1,那么它们互相垂直,即l1⊥l2⇔k1·k2=-1.[化解疑难]对两直线垂直与斜率的关系要注意以下几点(1)l1⊥l2⇔k1·k2=-1成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②k1≠0且k2≠0.(2)两条直线中,一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零,则两条直线垂直.(3)判定两条直线垂直的一般结论为:l1⊥l2⇔k1·k2=-1或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率
4、等于零.[例1] 根据下列给定的条件,判断直线l1与直线l2是否平行.(1)l1经过点A(2,1),B(-3,5),l2经过点C(3,-3),D(8,-7);(2)l1经过点E(0,1),F(-2,-1),l2经过点G(3,4),H(2,3);(3)l1的倾斜角为60°,l2经过点M(1,),N(-2,-2);(4)l1平行于y轴,l2经过点P(0,-2),Q(0,5).[解] (1)由题意知,k1==-,k2==-,所以直线l1与直线l2平行或重合,又kBC==-≠-,故l1∥l2.(2)由题意知,k1==1
5、,k2==1,所以直线l1与直线l2平行或重合,kFG==1,故直线l1与直线l2重合.(3)由题意知,k1=tan60°=,k2==,k1=k2,所以直线l1与直线l2平行或重合.(4)由题意知l1的斜率不存在,且不是y轴,l2的斜率也不存在,恰好是y轴,所以l1∥l2.[类题通法]判断两条不重合直线是否平行的步骤[活学活用]1.试确定m的值,使过点A(m+1,0),B(-5,m)的直线与过点C(-4,3),D(0,5)的直线平行.解:由题意直线CD的斜率存在,则与其平行的直线AB的斜率也存在.kAB==,k
6、CD==,由于AB∥CD,即kAB=kCD,所以=,得m=-2.经验证m=-2时直线AB的斜率存在,所以m=-2.[例2] 已知直线l1经过点A(3,a),B(a-2,-3),直线l2经过点C(2,3),D(-1,a-2),如果l1⊥l2,求a的值.[解] 设直线l1,l2的斜率分别为k1,k2.∵直线l2经过点C(2,3),D(-1,a-2),且2≠-1,∴l2的斜率存在.当k2=0时,a-2=3,则a=5,此时k1不存在,符合题意.当k2≠0时,即a≠5,此时k1≠0,由k1·k2=-1,得·=-1,解得a
7、=-6.综上可知,a的值为5或-6.[类题通法]使用斜率公式判定两直线垂直的步骤(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,则进行第一步.(2)二用:就是将点的坐标代入斜率公式.(3)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,应用斜率公式要对参数进行讨论.总之,l1与l2一个斜率为0,另一个斜率不存在时,l1⊥l2;l1与l2斜率都存在时,满足k1·k2=-1.[活学活用]2.已知定点A(-1,3),B(4,2),以A、B为直径作圆,与x轴有交点C,则交点C
8、的坐标是________.解析:以线段AB为直径的圆与x轴的交点为C,则AC⊥BC.设C(x,0),则kAC=,kBC=,所以·=-1,得x=1或2,所以C(1,0)或(2,0).答案:(1,0)或(2,0)[例3] 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,试判定图形ABCD的形状.[解] 由题意知A,B,C,D四点在坐标平面内