3.1.2两条直线平行与垂直的判定
平面内两条直线有哪些位置关系?平行或相交
能否通过斜率来判断两条直线的位置关系?xyo.为了在平面直角坐标系内表示直线的倾斜程度,我们引入倾斜角的概念,进而又引入了直线的斜率.
xyO∥即
xyO斜率均不存在的两条直线平行或重合
一、两条直线平行的判定特别地,两直线的倾斜角都为90°时,它们互相平行或重合.公式成立的条件:①两直线不重合;②两直线的斜率均存在.xyO
例1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.解:直线BA的斜率直线PQ的斜率
例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.xOyABDC分析:判断两组对边是否分别平行.
(2012·广州模拟)若直线l经过点(a-2,-1)和点(-a-2,1)且与经过点(-2,1),斜率为的直线垂直,则实数a的值为____________.分析:先由已知判定a-2和-a-2是否相等,从而定出a的范围,再构造a的方程求解.
【解析】由于直线l与经过点(-2,1)且斜率为的直线垂直,可知a-2≠-a-2,即a≠0,答案:
yl1Oxl2α1α2反之,成立
xyo若一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,则两直线互相垂直.
二、两条直线垂直的判定特别地,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直.yl1Oxl2两直线的斜率均存在.
例3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的斜率直线PQ的斜率分析:分别求出两直线的斜率,观察斜率之间的关系.
例4已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断△ABC的形状.COyABx分析:结合图形可猜想AB⊥BC.△ABC为直角三角形.
1.已知直线l1过点A(-1,1)和B(-2,-1),直线l2过点C(1,0)和D(0,a),若l1∥l2,则a的值为()(A)-2(B)2(C)0(D)解:选A.l1,l2的斜率分别为2,-a,由l1∥l2,可知a=-2.
2.已知A(1,2),B(-1,0),C(3,4)三点,这三点是否在同一条直线上,为什么?分析:证明两直线斜率相等且有公共点.
3.直线l的倾斜角为30°,若直线l1∥l,则直线l1的斜率k1=______;若直线l2⊥l,则直线l2的斜率k2=_______.解:由斜率定义,直线l的斜率k=tan30°=∵l1∥l,∴k1=k=,∵l2⊥l,∴k2·k=-1,答案:
解:(1)垂直;(2)垂直.4.判断下列各对直线平行还是垂直:(1)经过两点A(2,3),B(-1,0)的直线l1,与经过点P(1,0)且斜率为-1的直线l2;(2)经过两点C(3,1),D(-2,0)的直线l3,与经过点M(1,-4)且斜率为-5的直线l4.
5.试确定m的值,使过点A(m,1),B(-1,m)的直线与过点P(1,2),Q(-5,0)的直线:(1)平行;(2)垂直.
证明:∵∴kAB=kCD,kAD=kBC,即AB∥CD,AD∥BC,∴四边形ABCD为平行四边形.又∵kAB·kAD=kCD·kBC=-1,∴AB⊥AD,CD⊥BC,即四边形ABCD为矩形.
“几何问题代数化”的思想1.两条直线平行的判定(两条直线的斜率均存在)2.两条直线垂直的判定(两条直线的斜率均存在)