高一数学---3.1直线的倾斜角与斜率
两条直线平行与垂直的判定
[要点分析]
一、直线的倾斜角与斜率
1、倾斜角的概念:(1)倾斜角:当直线与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线
向上方向之间所成的角a叫做直线
的倾斜角。
(2)倾斜角的范围:当与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角a为0°因此0°≤a<180°。
2、直线的斜率
(1)斜率公式:K=tana(a≠90°)
(2)斜率坐标公式:K= (x1≠x2)
(3)斜率与倾斜角的关系:一条直线必有一个确定的倾斜角,但不一定有斜率。当a=0°时,k=0;当0°<a<90°时,k>0,且a越大,k越大;当a=90°时,k不存在;当90°<a<180°时,k<0,且a越大,k越大。
二、两直线平行与垂直的判定
1、两直线平行的判定:
(1)两条不重合的直线的倾斜角都是90°,即斜率不存在,则这两直线平行;
(2)两条不重合的直线,若都有斜率,则k1=k2 Û ∥
2、两直线垂直的判定:
(1)一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在,则这两直线垂直;
(2)如果两条直线、
的斜率都存在,且都不为0,则
⊥
Û k1·k2=-1
[例题分析]
例1、△ABC为正三角形,顶点A在x轴上,A在边BC的右侧,∠BAC的平分线在x轴上,
求边AB与AC所在直线的斜率。
例2、若经过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,求实数a的取值范围。
例3、已知经过点A(-2,0)和点B(1,3a)的直线与经过点P(0,-1)和点Q(a,-2a)的直线
互相垂直,求实数a的值。
[课后练习]
1、若经过P(-2,m)和Q(m,4)的直线的斜率为1,则m=( )
A、1 B、4 C、1或3 D、1或4
2、若A(3,-2),B(-9,4),C(x,0)三点共线,则x=( )
A、1 B、-1 C、0 D、7
3、直线经过原点和(-1,1),则它的倾斜角为( )
A、45° B、135° C、45°或135° D、-45°
4、下列说法正确的有( )
①若两直线斜率相等,则两直线平行;
②若∥
,则k1=k2;
③若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则两直线相交;
④若两直线斜率都不存在,则两直线平行。
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个
5、直线、
的斜率是方程x2-3x-1=0的两根,则
与
的位置关系是( )
A、平行 B、重合 C、相交但不垂直 D、垂直
6、给定三点A(1,0)、B(-1,0)、C(1,2),则过A点且与直线BC垂直的直线经过点( )
A、(0,1) B、(0,0) C、(-1,0) D、(0,-1)
7、如右图中直线
、
、
的斜率分别为k1、k2、k3。则
A、k1<k2<k3 B、k3<k1<k2
C、k3<k2<k1 D、k1<k3<k2
8、已知点M(2,2)和N(5,-2),点P在x轴上,且∠MPN为直角,求点P的坐标。
9、求证:A(1,-1),B(―2,―7),C(0,-3)三点共线。
10、已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD。
参考答案
[例题分析]
例1、如右图,由题意知∠BAO=∠OAC=30°
∴直线AB的倾斜角为180°-30°=150°,直线AC的倾斜角为30°,
∴kAB=tan150°=- kAC=tan30°=
例2、∵k=且直线的倾斜角为钝角,
∴<0 解得-2<a<1
例3、的斜率k1=
当a≠0时,的斜率k2=
∵⊥
∴k1·k2=-1,即a×
=-1 得a=1
当a=0时,P(0,-1),Q(0,0),这时直线为y轴,A(-2,0)、B(1,0),这时直线
为x轴,显然
⊥
综上可知,实数a的值为1和0。
[课后练习]=
1、A 2、B 3、B 4、A 5、D 6、A 7、B
8、设点P的坐标为(x,0)
kPM=, kPN=
∵∠MPN为直角 ∴PM⊥PN,kPM·kPN=-1
∴×
=-1
解得x=1或x=6
∴点P的坐标为(1,0)或(6,0)
9、∵kAB=2 kAC=2 ∴kAB= kAC
∴直线AB与AC的倾斜角相同且过同一点A
∴直线AB与AC为同一直线,故A、B、C三点共线。
10、设D(x,y),则kCD=,kAB=3,kCD=-2,kAD=
∵kCD ·kAB=-1, kCB= kAD
×3=-1 x=0
∴ ∴ 即D(0,1)
-2=
y=1