两条直线平行和垂直的判定教案 1
教学目标 (1)引异学生深入理解两条直线平行和垂直的充要条件,
能明确地知晓这些条件的推导过程,因之,教学中要引导学生自己去推
出结论,总结记忆.
(2)初步掌握两直线平行和垂直的充要条件的应用,为今后的广泛
应用打好基础.
(3)教学中注意和学生已学习过的相关知识的紧密联系.如平面向
量的知识,二元一次方程组解的知识,经常注意拓宽学生的知识视野.
教学重点和难点
重 点 两直线平行和垂直的充要条件的推导证明及初步的应用,
充要条件的记忆.两直线中有斜率不存在的情况时,两直线平行和垂直
的判定.
难 点 两直线垂直时充要条件的推导证明,对充分条件,必要条
件的理解;两直线平行和垂直的充要条件的正确应用.两直线中有斜率
不存在的情况时,两直线平行和垂直的判定.
教学过程设计
(一)导入新课
前面我们已经研究了直线方程的五种形式,下面我们来研究平面内
两条直线的位置关系.
同学们在初中已学过平面内两条直线的位置关系有相交、平行、重合.
两直线重合即一条直线,不在我们要研究的两条直线的位置关系内,暂
且不说.我们现在研究两直线相交中的特殊情况,两条直线垂直及两条
直线平行的条件.
一、两条直线平行:
设有两条直线l1、l2,为研究方便,我们把l1、l2用斜截式表式出来:
l1:y=K1x+b1,l2:y=K2x+b2.
设l1与l2不重合,即b1≠b2时,请同学们推想,l1∥l2时,l1的斜
率K1与l2的斜率K2间的关系.
进一步完善.
证明(1)l1∥l2时,两直线的倾斜角相等,
α1=α2,∴tanα1=tanα2.即K1=K2.
因之,K1=K2是l1∥l2的必要条件.
(2)反过来,l1与l2不重合,K1=K2.
tanα1=tanα2,又0≤α1<π,0≤α2<π.
∴α1=α2,同位角相等,两直线平行.l1∥l2.
因之K1=K2是l1∥l2的充分条件.
由(1)、(2)可知,当两条直线 l1、l2不重合,且有斜率 K1、K2时,
l1∥l2的充要条件是 K1=K2.
如直线l1:2x-4y+7=0,l2:x-2y+5=0.
这点同学们还可以联系初中学过的二元一次方程组的解去理解.由
l1,l2组成的二元一次方程组.
行,没有交点.
如直线l1、l2的斜率不存在,我们则根据l1、l2的倾斜角去直接判断
l1与l2的位置关系.
如直线l1 2x+7=0,l2:3x-1=0.
又如直线:l1:x-2y+5=0.l2:3x-1=0.
直线l2的斜率不存在,倾斜角为直角.
∴l1≠l2.
二、两条直线垂直:
设直线l1垂直于直线l2,它们的倾斜角分别是α1和α2,斜率是.
K1=tanα1.K2=tanα2
(1)由图同学们可以发现
因之,K1·K2=-1是 l1⊥l2的必要条件.
(2)反过来,如果K1·K2=-1,就是tanα1·tanα2=-1.
由于0≤α1<π,0≤α2<π.而这里a2>α1.
因之,K1·K2=-1是 l1⊥l2的充分条件.
我们说:K1·K2=-1.是直线l1⊥l2的充要条件.
由(1)、(2)可知,如果两条直线的斜率分别为 K1和 K2,那么这
两条直线
如直线l1:2x-4y+7=0,l2:2x+y-4=0.
同学们实际作图,检验结果.
如直线l1,l2的斜率不存在,我们根据l1,l2的倾斜角去直接判断
l1与l2的位置关系.如直线l1:3x+1=0,l2:4y+7=0.
应用举例,以学习练习为主,教师讲评.
例 1 求满足下列条件的直线方程:
(1)过点A(1,-4)且与直线2x+3y+5=0平行.
(2)过点B(2,1)且与直线2x+y-10=0垂直.
(3)过点C(-1,3)且与直线2x+5=0平行.
(4)过点D(3,2)且与直线2y-3=0垂直.
[讲评]
(1)设所求直线为l,l的斜率为K.
(2)设所求直线为l,l的斜率为K,
(3)直线2x+5=0的斜率不存在,倾斜角为90°,与y轴平行.则
可求直线与y轴平行,且过(-1,3)点,∴可求直线为x=-1.
(4)直线2y-3=0与 x轴平行,则可求直线与x轴垂直,且过
(3,2)点,∴可求直线为x=3.
例 2 a为何值时,直线(a-1)x-2y+4=0与直线x-ay-1=0.
(1)平行,(2)垂直.
[讲评]
先把两条直线的斜率表示出来.
作为特殊情况,单独处理.
∴a=2或 a=-1时,两直线平行.
又a=0时,两条直线为.x+2y-4=0.与x=1,两直线不平行.
而a=0时,两直线为x+2y-4=0.与x=1,两直线不垂直.
(二)课堂练习
1.课本练习1.
(1)平行;(2)垂直;(3)不平行也不垂直.
2.课本练习2.
(1)2x+y-7=0.(2)x+y-5=0.
3.课本练习3.
(1)另一条直线也没有斜率,且两条直线在x轴上的截距不相等,
(2)另一条直线的斜率为0.
4.课本练习4.
(1)当 C1≠C2时,l1与l2平行;l1与l2不可能垂直.
(2)l1与l2垂直.
(三)小结:
(1)两直线平行和垂直的判定很重要,同学们要在深入理解的基础
上,牢固记忆.
若两条直线l1与l2的斜率K1与K2都存在,
若有直线斜率不存在的情况,根据具体特殊情况,直接通过倾斜角
去判断.
(2)两条直线平行和垂直的条件,我们还可以从向量的角度去理解.
如果非零向量 V=(a,b)与直线l平行,则称V为直线的一个方向向
量.为同学们便于理解,我们把方向向量的起点移到坐标原点.
设直线l1的方向向量为(x1,y1),直线l2的方向向量为(x2,y2)
① l1⊥l2,l1与l2共线,(x1,y1)=λ(x2,y2).(λ≠0).
x1=λx2,y1=λy2,
② l1⊥l2,(x1,y1)·(x2,y2)=0,x1x2+y1y2=0.
作业,习题 7.3,1,2,3,4,5,6,7.