周沁人
摘 要:直線的平行與垂直是兩直線位置關系中的重要內容,關鍵是注意判斷的方法.
關鍵詞:平行;垂直;參數(shù);變量
我們先來認識對兩直線的平行與垂直的判定,如果給出的是兩條斜截式方程(即直線的斜率存在),直線l1∶y = k1 x + b1 ,直線l2∶y=k2x+b2,l1∥l2的等價條件是k1=k2,b1≠b2;l1⊥l2的等價條件是k1·k2=-1;需要注意的是∶判斷兩條不重合的直線l1與直線l2平行,可判斷兩直線的斜率k1=k2(兩直線的斜率都存在),也可判斷兩直線的傾斜角相等.在利用k1=k2來判斷l(xiāng)1與l2平行時,一定要注意直線的斜率存在與否,但是在利用傾斜角相等來判斷兩直線平行,則無需討論.而對于兩直線垂直,需要注意的是兩條直線的斜率都存在,也可能是其中一條直線的斜率為0,另一條直線的斜率不存在.
若給出的是一般式方程:l1∶A1x+B1y+C1=0,直線l2∶A2x+B2y+C2=0,則若兩直線平行,在兩直線斜率存在的情況下,則有A1A2=B1B2≠C1C2;在兩直線斜率不存在的情況下,則有B1=B2=0且A1A2≠C1C2;若兩直線垂直,則有A1A2+B1B2=0.
探點一 判斷兩直線的位置關系
例2 已知過點A-2,m和Bm,4的直線與直線2x+y+1=0平行,則m的值為.
分析 由于過兩點的直線和已知直線平行,則兩條直線的斜率相等,通過該思路解決問題.
解 因為kAB=m-4-2-m,而直線2x+y+1=0的斜率k=-2,因此kAB=m-4-2-m=-2,所以m=-8.
例3 當a為何值時,直線l1∶a+2x+(1-a)y-1=0與直線l2∶a-1x+(2a+3)y+2=0互相垂直?
分析 通過利用兩條直線垂直的條件求解.
解 由題意得到l1⊥l2,a+2a-1+1-a2a+3=0,則可求得a=1或a=-1,兩個值都適合.
反思 兩條直線平行,則斜率相等或斜率都不存在,因本題中已知一直線斜率k=-2是定值,故另一直線斜率也一定存在.兩直線垂直用A1A2+B1B2=0的結論解決不會漏解.
探點三 利用兩直線的平行與垂直關系求直線方程
例4 求與直線3x+4y+1=0平行,且在兩坐標軸上截距(均不為零)之和為73的直線l的方程.
所以所求直線l的方程為3x+4y-4=0.
例5 求過點A2,1,且與直線2x+y-10=0垂直的直線l的方程.
分析 由于與直線Ax+By+C=0垂直的直線的斜率互為負倒數(shù),故可得其方程為Bx-Ay+λ=0,這是常用到的解題技巧.
解 設與直線2x+y-10=0垂足的直線方程為x-2y+λ=0.
因為直線l經(jīng)過點A2,1,所以2-2×1+λ=0,解得λ=0.故所求的方程為x-2y=0.
反思 解決上述兩類問題除了直接設方程外,還可以尋找直線斜率之間的關系,若兩直線平行,則斜率相等;若兩直線垂直,則兩直線斜率乘積為-1.
探點四 已知兩直線位置關系求變量
例6 m-2x+15y+2m=0,直線l2∶x+my+65=0,當m為何值時,l1與l2(1)平行;(2)重合;(3)相交;(4)垂直.
分析 上述問題給出的是直線的一般式方程,則可利用平行、重合、相交及垂直的條件就可判斷.
分析 本題是一道探索題,一般地,我們先假設存在,若推導過程中產生矛盾,則假設不成立,本題隱含一個條件a2+2b-1≠0,否則與一元二次方程的定義相矛盾.
反思 第一問是以集合的形式出現(xiàn),歸結為坐標平面上兩條直線位置關系的討論,主要通過分類討論的思想來解決問題.第二問是抓住兩直線的位置關系來解決問題.
直線的平行與垂直是兩直線位置關系中的重要內容,把握確定方法與計算方法則是關鍵.endprint