3.1.2两条直线平行与垂直的判定
1.(1)如果不重合的两直线l1与l2的斜率k1与k2相等,则l1与l2的位置关系是.(2)如果l1∥l2,则l1与l2的斜率.(3)直线l1经过点A(1,2)、B(-2,3),直线l2经过点C(0,-1)和D(-3,0),则l1与l2位置关系是.平行相等或都不存在平行
2.(1)如果直线l1与l2的斜率k1、k2满足k1·k2=-1,则l1l2.(2)如果l1⊥l2,则直线l1与l2的斜率满足.(3)直线l1经过A(x,1)、B(-2,0),l2的斜率为2,l1⊥l2,则x=.k1k2=-1或一个为0,另一个不存在-4⊥
本节学习重点和难点:两条直线平行与垂直的条件.
(1)两条直线平行未必斜率相等,可能斜率不存在;两直线斜率相等,也未必平行,还有可能重合;(2)两直线垂直也是在都有斜率的前提下,才有k1k2=-1.当一条斜率不存在,另一条斜率为0时,也互相垂直.
[例1]判断下列各小题中的直线l1与l2是否平行:(1)l1经过点A(-1,-2),B(2,1),l2经过点M(3,4),N(-1,-1);(2)l1的斜率为1,l2经过点A(1,1),B(2,2);(3)l1经过点A(0,1),B(1,0),l2经过点M(-1,3),N(2,0);(4)l1经过点A(-3,2),B(-3,10),l2经过点M(5,-2),N(5,5).
已知平行四边形ABCD中,A(1,1),B(-2,3),C(0,-4),则D点坐标为________.[答案](3,-6)[分析]利用平行四边形的对边平行确定点D的坐标.
[例2]判断下列各小题中的直线l1与l2是否垂直.(1)l1经过点A(-1,-2),B(1,2),l2经过点M(-2,-1),N(2,1);(2)l1的斜率为-10,l2经过点A(10,2),B(20,3);(3)l1经过点A(3,4),B(3,100),l2经过点M(-10,40),N(10,40).
已知长方形ABCD的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),则第四个顶点D的坐标为________.[答案](2,3)[分析]由长方形的性质知AD⊥CD,AD∥BC,则有kAD·kCD=-1,kAD=kBC,解方程组即可.
[解析]设第四个顶点D的坐标为(x,y),∵AD⊥CD,AD∥BC,∴kAD·kCD=-1,且kAD=kBC.∴第四个顶点D的坐标为(2,3).[点评]利用几何图形的性质解题,是一种重要的方法.
[例3]已知定点A(-1,3),B(4,2),以A、B为直径的端点作圆与x轴有交点C,求交点C的坐标.[分析]本题中有三个点A、B、C,由于AB为直径,C为圆上的点,所以∠ACB=90°,因此,若斜率存在,则必有kAC·kBC=-1.列出方程求解即可.
总结评述:当AC或BC的斜率不存在时,不满足AC⊥BC.这是很明显的(上图).故不需对AC或BC斜率不存在的情形作讨论.
[例4]若已知直线l1:ax+2y+6=0,直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0(a≠0),试求a的值,使(1)l1∥l2;(2)l1⊥l2.[分析](1)在l1上取两个点,就可以写出l1的斜率,同理写出l2的斜率,再根据题意列方程求a的值.(2)在l1、l2上分别取两个点求出斜率,再根据题意列出a的方程解方程.
总结评述:本题关键在于在直线上取点的坐标.
一、选择题1.下列说法正确的是()A.若直线l1与l2斜率相等,则l1∥l2B.若直线l1∥l2,则kl1=kl2C.若直线l1,l2的斜率都不存在,则l1∥l2D.若两条直线的斜率存在但不相等,则两直线不平行[答案]D[解析]l1和l2斜率相等时,l1和l2可能重合,故A错;l1∥l2时,它们可能都不存在斜率,故B错;l1、l2斜率不存在时,l1,l2可能重合,故C错.故选D.
2.满足下列条件的直线l1与l2,其中l1∥l2的是()①l1的斜率为2,l2过点A(1,2),B(4,8)②l1经过点P(3,3),Q(-5,3),l2平行于x轴,但不经过P点;③l1经过点M(-1,0),N(-5,-2),l2经过点R(-4,3),S(0,5).A.①②B.②③C.①③D.①②③[答案]B
二、填空题3.顺次连结A(1,-1),B(2,-1),C(0,1),D(0,0)四点所组成的图形是________.[答案]梯形[解析]kCB=-1,kAD=-1∴AD∥BC又kAB=0,kCD不存在∴ABCD为梯形.
4.直线l1的斜率为2,直线l2上有三点M(3,5)、N(x,7)、P(-1,y),若l1⊥l2,则x=______,y=______.[答案]x=-1;y=7
三、解答题5.试确定m的值,使过点A(2m,2)、B(-2,3m)的直线与过点P(1,2)、Q(-6,0)的直线(1)平行;(2)垂直.