资料简介
第二章§2.1直线的倾斜角与斜率
1.理解并掌握两条直线平行的条件及两条直线垂直的条件.2.会运用条件判定两直线是否平行或垂直3.运用两直线平行和垂直时的斜率关系解决相应的几何问题.学习目标XUEXIMUBIAO
内容索引知识梳理题型探究随堂演练课时对点练
1知识梳理PARTONE
知识点一 两条直线(不重合)平行的判定类型斜率存在斜率不存在前提条件α1=α2≠90°α1=α2=90°对应关系l1∥l2⇔_______l1∥l2⇔两直线的斜率都不存在图示k1=k2
知识点二 两条直线垂直的判定图示对应关系l1⊥l2(两直线的斜率都存在)⇔_________l1的斜率不存在,l2的斜率为0⇔_______k1k2=-1l1⊥l2
思考两直线的斜率相等是两直线平行的充要条件吗?答案不是,垂直于x轴的两条直线,虽然平行,但斜率不存在.
思考辨析判断正误SIKAOBIANXIPANDUANZHENGWU1.若l1∥l2,则k1=k2.()2.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.()3.若两条直线的斜率都不存在且两直线不重合,则这两条直线平行.()×√×
2题型探究PARTTWO
一、两条直线平行的判定例1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是否为平行四边形,并给出证明.解四边形ABCD是平行四边形,证明如下:因为kAB=kCD,kBC=kDA,所以AB∥CD,BC∥DA.因此四边形ABCD是平行四边形.
反思感悟判断两条不重合的直线是否平行的方法
跟踪训练1(1)已知l1经过点A(-3,2),B(-3,10),l2经过点M(5,-2),N(5,5),判断直线l1与l2是否平行.解∵l1与l2都与x轴垂直,且l1与l2不重合,∴l1∥l2.
(2)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.由于AB∥CD,所以kAB=kCD,经验证m=-2时直线AB的斜率存在,所以m=-2.
二、两条直线垂直的判定例2已知△ABC的顶点为A(5,-1),B(1,1),C(2,m),若△ABC为直角三角形,求m的值.
解若∠A为直角,则AC⊥AB,∴kAC·kAB=-1,若∠B为直角,则AB⊥BC,∴kAB·kBC=-1,若∠C为直角,则AC⊥BC,∴kAC·kBC=-1,综上所述,m=-7或m=3或m=±2.
反思感悟判断两条直线是否垂直在这两条直线都有斜率的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可,但应注意有一条直线与x轴垂直,另一条直线与x轴平行或重合时,这两条直线也垂直.
跟踪训练2判断下列各题中l1与l2是否垂直.(1)l1的斜率为-10,l2经过点A(10,2),B(20,3);k1k2=-1,∴l1⊥l2.
(2)l1经过点A(3,4),B(3,10),l2经过点M(-10,40),N(10,40).解l1的倾斜角为90°,则l1⊥x轴;∴l1⊥l2.
核心素养之逻辑推理与数学运算HEXINSUYANGZHILUOJITUILIYUSHUXUEYUNSUAN垂直与平行的综合应用典例已知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四点在坐标平面内的位置,如图所示,所以kAB=kCD,由图可知AB与CD不重合,所以AB∥CD.由kAD≠kBC,所以AD与BC不平行.所以AB⊥AD,故四边形ABCD为直角梯形.
素养提升用代数运算解决几何图形问题(1)利用直线的斜率判定平面图形的形状一般要运用数形结合的方法,先由图形作出猜测,然后利用直线的斜率关系进行判定.(2)明确运算对象,探究运算思路,是对逻辑推理与数学运算核心素养的考查.
3随堂演练PARTTHREE
1.若过点P(3,2m)和点Q(-m,2)的直线与过点M(2,-1)和点N(-3,4)的直线平行,则m的值是√12345
2.已知直线l1的斜率为a,l2⊥l1,则l2的斜率为12345√当a=0时,l2的斜率不存在.
3.已知两条直线l1,l2的斜率是方程3x2+mx-3=0(m∈R)的两个根,则l1与l2的位置关系是A.平行B.垂直C.可能重合D.无法确定√12345解析由方程3x2+mx-3=0,知Δ=m2-4×3×(-3)=m2+36>0恒成立.故方程有两相异实根,即l1与l2的斜率k1,k2均存在.设两根为x1,x2,则k1k2=x1x2=-1,所以l1⊥l2,故选B.
4.(多选)若l1与l2为两条不重合的直线,它们的倾斜角分别是α1,α2,斜率分别为k1,k2,则下列命题正确的是A.若l1∥l2,则斜率k1=k2B.若k1=k2,则l1∥l2C.若l1∥l2,则倾斜角α1=α2D.若α1=α2,则l1∥l2√12345√√√
5.若不同两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线的斜率为________.12345-1解析若a=3-b,则P,Q两点重合,不合题意.故PQ斜率存在.得线段PQ的垂直平分线的斜率为-1.
1.知识清单:两直线平行或垂直的条件.2.方法归纳:分类讨论,数形结合.3.常见误区:研究两直线平行、垂直关系时忽略直线斜率为0或斜率不存在的情况.课堂小结KETANGXIAOJIE
4课时对点练PARTFOUR
1.过点A(2,5)和点B(-4,5)的直线与直线y=3的位置关系是A.相交B.平行C.重合D.以上都不对√基础巩固12345678910111213141516解析斜率都为0且不重合,所以平行.
2.已知过A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值是A.-8B.0C.2D.10√12345678910111213141516
3.直线l1的斜率为2,l1∥l2,直线l2过点(-1,1)且与y轴交于点P,则P点坐标为A.(3,0)B.(-3,0)C.(0,-3)D.(0,3)√12345678910111213141516所以y=3.即P(0,3).
解析易知a=0不符合题意.√12345678910111213141516
5.(多选)设点P(-4,2),Q(6,-4),R(12,6),S(2,12),下面四个结论正确的是A.PQ∥SRB.PQ⊥PSC.PS∥QSD.PR⊥QS√√√解析由斜率公式知,∴PQ∥SR,PQ⊥PS,PR⊥QS.而kPS≠kQS,∴PS与QS不平行,故ABD正确.12345678910111213141516
6.若经过点(m,3)和(2,m)的直线l与斜率为-4的直线互相垂直,则m的值是_____.12345678910111213141516
7.直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k2-4k+m=0的两根,若l1⊥l2,则m=_____,若l1∥l2,则m=____.12345678910111213141516-22若l1∥l2,则k1=k2,即关于k的二次方程2k2-4k+m=0有两个相等的实根,∴Δ=(-4)2-4×2×m=0,∴m=2.
8.已知点A(-3,-2),B(6,1),点P在y轴上,且∠BAP=90°,则点P的坐标是__________.12345678910111213141516(0,-11)解析设P(0,y),由∠BAP=90°知,解得y=-11.所以点P的坐标是(0,-11).
9.当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:(1)倾斜角为135°;12345678910111213141516
(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;12345678910111213141516
(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行.12345678910111213141516
10.已知▱ABCD中,A(1,2),B(5,0),C(3,4).(1)求点D的坐标;12345678910111213141516解设D点坐标为(a,b),因为四边形ABCD为平行四边形,所以kAB=kCD,kAD=kBC,所以D(-1,6).
(2)试判定▱ABCD是否为菱形?12345678910111213141516所以kAC·kBD=-1,所以AC⊥BD,所以▱ABCD为菱形.
11.(多选)已知点A(m,3),B(2m,m+4),C(m+1,2),D(1,0),且直线AB与直线CD平行,则m的值为A.-1B.0C.1D.2√综合运用√解析当m=0时,直线AB与直线CD的斜率均不存在且不重合,此时AB∥CD.12345678910111213141516
12.如图所示,在平面直角坐标系中,以O(0,0),A(1,1),B(3,0)为顶点构造平行四边形,下列各点中不能作为平行四边形顶点坐标的是A.(-3,1)B.(4,1)C.(-2,1)D.(2,-1)√解析如图所示,因为经过三点可构造三个平行四边形,即▱AOBC1,▱ABOC2,▱AOC3B.根据平行四边形的性质,可知B,C,D分别是点C1,C2,C3的坐标,故选A.12345678910111213141516
13.若点P(a,b)与Q(b-1,a+1)关于直线l对称,则l的倾斜角为A.135°B.45°C.30°D.60°√12345678910111213141516解析若a=b-1,则P,Q重合,不合题意,故直线PQ斜率存在.∴l的斜率为1,倾斜角为45°.
14.下列直线l1与直线l2(l1与l2不重合)平行的有________.(填序号)①l1经过点A(2,1),B(-3,5),l2经过点C(3,-3),D(8,-7);②l1的斜率为2,l2经过点A(1,1),B(2,2);12345678910111213141516④l1经过点E(2,6),F(2,3),l2经过点P(-3,-3),Q(-3,-6).①③④
12345678910111213141516∴kAB=kCD,∴l1∥l2.∴,∴l1∥l2.④l1,l2的斜率均不存在,∴l1∥l2.
15.直线l的倾斜角为30°,点P(2,1)在直线l上,直线l绕点P(2,1)按逆时针方向旋转30°后到达直线l1的位置,此时直线l1与l2平行,且l2是线段AB的垂直平分线,其中A(1,m-1),B(m,2),则m=________.12345678910111213141516拓广探究
解析如图,直线l1的倾斜角为30°+30°=60°,12345678910111213141516
16.已知△ABC三个顶点坐标分别为A(-2,-4),B(6,6),C(0,6),求此三角形三边的高所在直线的斜率.12345678910111213141516
由kBC=0知直线BC∥x轴,∴BC边上的高线与x轴垂直,其斜率不存在.设AB,AC边上高线的斜率分别为k1,k2,由k1·kAB=-1,k2·kAC=-1,∴BC边上的高所在直线的斜率不存在;12345678910111213141516
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