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- 2021-06-23 发布
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3.1.2 两条直线平行与垂直的判定
(一)教学目标
1.知识与技能
理解并掌握两条直线平行与垂直的条件,会运用条件判定两直线是否平行或垂直.
2.过程与方法
通过探究两直线平行或垂直的条件,培养学生运用正确知识解决新问题的能力,以及数
形结合能力.
3.情感、态度与价值观
通过对两直线平行与垂直的位置关系的研究,培养学生的成功意识,合作交流的学习方
式,激发学生的学习兴趣.
(二)教学重点、难点
重点:两条直线平行和垂直的条件.
难点:启发学生,把研究两条直线的平行或垂直问题,转化为研究两条直线的斜率的关
系问题.
(三)教学方法
尝试指导与合作交流相结合,通过提出问题,观察实例,引导学生理解掌握两条直线平
行与垂直的判定方法.
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图
复习引入
上一节课,我们已经学习了直
线的倾斜角和斜率的概念,而且知
道,可以用倾斜角和斜率来表示直
线相对于 x 轴的倾斜程度,并推导
出了斜率的坐标计算公式.现在,我
们来研究能否通过两条直线的斜率
来判断两条直线的平行或垂直.
由学生回忆上节课内
容,再由老师引入新课.
设置情境
引入新课
概念形成
1.特殊情况下,两条直线平行
与垂直.
两条直线中有一条直线没有斜
率,(1)当另一条直线的斜率也不
存在时,两直线的倾斜角都为 90°,
它们互相平行;(2)当另一条直线
的斜率为 0 时,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.
由学生讨论得出答案
概念深化
2.两条直线的斜率都存在时,
两直线的平行与垂直.
设直线 l1 和 l2 的斜率分别为 k1
和 k2.我们知道,两条直线的平行或
垂直是由两条直线的方向决定的,
而两条直线的方向又是由直线的倾
斜角或斜率决定的,所以我们下面
要研究的问题是:两条互相平行或
借助计算机,让学生通
过度量,感知 的关系.
通过斜
率相等判
定两直线
平行,是通
过代数方
法得到几
何结论,体
现了用代
1 2,α α
垂直的直线,它们的斜率有什么关
系?
首先研究两条直线互相平行
(不重合)的情形.如果 l1∥l2(图),
那么它们的倾斜角相等;a1 = a2.
(借助计算机,让学生通过度量,
感知 a1,a2 的关系)
∴tga1 = tga2.
即 k1 = k2.
反过来,如果两条直线的斜率
相等:即 k1 = k2,那么 tga1 = tga2.
由于 0°≤a1<180°,0°≤a
<180°,
∴a1 = a2
又∵两条直线不重合,
∴l1∥l2.
结论:两条直线都有斜率而且
不重合,如果它们平行,那么它们
的斜率相等;反之,如果它们的斜
率相等,那么它们平行,即 l1∥l2
k1 = k2.
注意:上面的等价是在两条直
线不重合且斜率存在的前提下才成
立的,缺少这个前提,结论并不成
立.即如果 k1 = k2 那么一定有 l1∥l2;
反之则不一定.
数方法研
究几何问
题的思想.
下面我们研究两条直线垂直的
情形.
如果 l1⊥l2,这时 ,否则
两直线平行.
设 (图)甲图的特征是
l1 与 l2 的交点在 x 轴上方;乙图的特
征是 l1 与 l2 的交点在 x 轴下方;丙
图的特征是 l1 与 l2 的交点在 x 轴上,
无论哪种情况下都有
.
借助计算机,让学生通
过度量,感知 k1,k2 的关系,
并使 l1(或 l2)转动起来,但
仍保持 l1⊥l2,观察 k1,k2
的关系,得到猜想,再加以
验证,可使 为锐角,钝角
等.
通过计
算 机 的 演
示,培养学
生的观察、
猜想,归纳
的 数 学 思
想方法.
⇔
1 2aα ≠
2 1
α α<
1 290α α= +
1
α
因为 l1、l2 的斜率分别是 k1、
k2,即 ,所以 .
∴ .
即 或 k1k2 = –1,
反过来,如果 即 k1·k2
= –1 不失一般性,设 k1<0.
k2>0,
那么 .
可以推出 a1 = 90°+ .
l1⊥l2.
结论:两条直线都有斜率,如
果它们互相垂直,那么它们的斜率
互为负倒数;反之,如果它们的斜
率互为负倒数,那么它们互相垂直,
即
注意:结论成立的条件,即如
果 k1·k2 = –1,那么一定有 l1⊥l2;
反之则不一定.
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.
借助计算机作图,使学
生通过观察猜想:BA∥PQ,
再 通 过 计 算 机 加 以 验 证 .
(图略)
例 1 解:直线 BA 的
斜率 k1 = (3 – 0)/(2 – (–4)) =
0.5,
直线 PQ 的斜率 k2 = (2
– 1)/( –1 – (–3)) = 0.5,
因为 k1 = k2 = 0.5,所以直线
BA∥PQ.
应用举例
借助计算机作图,使学
生通过观察猜想:四边形
ABCD 是平行四边形,再通
过计算加以验证.
通过例
题的讲解,
使 学 生 进
一 步 理 解
掌 握 直 线
平 行 与 垂
直的条件.
1 90α ≠
2 0α ≠
1 2
1
1(90 )tg tg tg
α α α= + = −
1
2
1k k
= −
1
2
1k k
= −
1 2
2
1 (90 )tg tgtg
α αα= − = +
2
α
1 2 1 1 2
2
1 1l l k k kk
⊥ ⇔ = − ⇔ = −
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.
例 3 已知 A(–6,0),B (3,6),P
(0,3),Q (–2,6),试判断直线 AB 与
PQ 的位置关系.
例 4 已知 A(5, –1),B (1,1),C
(2,3),试判断三角形 ABC 的形状.
分析:借助计算机作图,通过
观察猜想:三角形 ABC 是直角三角
形,其中 AB⊥BC,再通过计算加以
验证.(图略)
课堂练习 P94 练习 1、2.
例 2 解:直线 BA 的
斜率 k1 = (3 – 0)/(2 – (–4)) =
0.5,
直线 PQ 的斜率 k2 = (2
– 1)/( –1 – (–3)) = 0.5,
因为 k1 = k2 = 0.5,所以
直线 BA∥PQ.
例 3 解:直线 AB 的
斜率 k1 = (6 – 0)/ (3 – (–6))
= 2/3,
直线 PQ 的斜率 k2 = (6
– 3) (–2 – 0) = 3/2,
因为 k1·k2 = –1,所以
AB⊥PQ.
归纳总结
(1)两条直线平行或垂直的真
实等价条件;
(2)应用条件,判定两条直线
平行或垂直.
(3)应用直线平行的条件,判
定三点共线.
由学生归纳,教师再补
充完善.
培 养
学 生 的 概
括能力
课后作业 见习案 3.1 的第二课时 由学生独立完成 巩固深化
新学知识
备选例题
例 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.
【解析】由题意得:
由于 AB∥CD,即 kAB = kCD,
所以 ,所以 m = –2.
例 2 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),求第
四个顶点 D 的坐标.
【解析】设第四个顶点 D 的坐标为(x,y)
因为 AD⊥CD,AD∥BC 所以 kAD·kCD = –1,且 kAD = kBC
,
所以第四个顶点 D 的坐标为(2,3).
0 5 3 1,5 ( 1) 6 0 ( 4) 2AB CD
m mk km m
− −= = = =− − + − − − −
1
6 2
m
m
=− −
1 2, 10 3
1 2 0,0 3 1
y y
x x
y
x
− − = − − − − −
− −
所以 0 2( ), .1 3
x x
y y
= =
= =
解得 舍去
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.
【解析】以线段 AB 为直径的圆与 x 轴交点为 C.
则 AC⊥BC,设 C (x,0)
则
所以
所以 x = 1 或 2,所以 C (1,0)或(2,0)
3 2,1 4AC BCk kx x
− −= =+ −
3 2 11 4x x
− −⋅ = −+ −
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