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两条直线的垂直
撰稿:第一组审稿:高二数学组时间;2009/9/2
5一、教学目标:
1.掌握用斜率判定两直线垂直的方法,感受用代数方法研究几何图形性质的思想。
2.通过分类讨论,数形结合等数学思想的运用,培养学生思维的严谨性、辩证性。
二、教学重点:用斜率来判定两直线垂直的方法。
教学难点:数形结合求垂直直线的斜率和方程
三、知识链接:1.直线的倾斜角、斜率的概念
2.直线的方程及各种形式的互化
3.两条直线的平行
四、教学过程:
通过上一节课的学习,我们已经知道与直线Ax+By+C=0平行的所在直线的方程可以表示为Ax+By+m=0(m∈R,mC)
那么:与直线Ax+By+C=0垂直的所有直线的方程又如何表示呢?我们来看:
若l1⊥ l2(l1、l2都不与x轴垂直)
如图:作出两个直角三角形。(直角边分别平行于坐标轴)
STPQ
=k2设l1、l2的斜率为k1、k2,=k1QRPS
由于Rt⊿PST∽Rt⊿PQR(因为∠TPS=∠RPQ)
故ST
PS=QR
PQ
k2从而k1=-即k1k2=-
1反过来,若k1k2=-1,则l1⊥ l2。因此,我们得到:
当两条直线的斜率都存在时,如果它们互相垂直,那么,它们的斜率的乘积等于-1。反之;如果它们的斜率的乘积等于-1,那么它们互相垂直。即:
l1⊥ l
2k1k2=-1(k1、k2均存在)
还有其他的证明方法吗?
思考题:若l1、l2其中一条直线的斜率不存在,那么这两条直线什么时候互相垂直?逆命题成立吗?
若一条直线的斜率不存在,且l1⊥ l2,则另一条直线的斜率为0。逆命题同样成立。
例1:已知四点A(5,3),B(10,6),C(3,-4),D(-6,11)
求证:AB⊥CD
(1)已知直线l1的斜率k1=34,直线l2经过点A(3a,-2),B(0,a2+1),且l1⊥ l2,求实数a的值
例2如图:已知三角形的顶点为A(2,4), B(1,-2),C(-2,3),求BC边上的高AD所在的直线方程。
练习:判断两条直线的是否垂直:
(1)2x3y7
3x2y4(2)5x2y
52x5y
3(3)x3
y0(4)2xy5
6x3y
4如果它们垂直,试分别计算A1A2+ B1B2的值
结论:(若两直线斜率存在)对于两直线l1:A1x+B1y+C1=0和l2:A2x+B2y+C2=0,若l1⊥ l2,则A1A2+ B1B2=0
例3在路边安装路灯,路宽23m,灯杆长2.5m,且与灯柱成120°角,路灯采用锥形灯罩,灯罩轴线与灯杆垂直,当灯柱高h为多少米时,灯罩轴线正好通过道路路面的中线(精确到0.01m)
五、基础达标:
1.过原点O作直线l的垂线,垂足为点N(-2,1),则直线l的方程为.2.直线l1:ax+2y+6=0与直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0垂直,则a=.3.已知△ABC顶点坐标为A(1,2),B(-1,1),C(0,3),求BC边上的高所在直线的方程
4.已知直线l1经过点A(2,a),B(a1,3),直线l2经过点C(2,2),D(2,a2),(1)若l1//l2,求 a的值;(2)若l1l2,求a的值。
今天我的收获。