3.1
直线
平行
垂直
教师课时教案
备课人
授课时间
课题
3.1.2两条直线的平行与垂直
课标要求
两条直线平行与垂直的条件与判定
教
学
目
标
知识目标
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.
技能目标
通过探究两直线平行或垂直的条件,培养学生运用已有知识解决新问题的能力, 以及数形结合能力.
情感态度价值观
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.
重点
两条直线平行和垂直的条件
难点
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.
教
学
过
程
及
方
法
问题与情境及教师活动
学生活动
一、创设情景,揭开课题
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.
二、探究两条直线平行与垂直
(一)先研究特殊情况下的两条直线平行与垂直
讨论: 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.
(二)两条直线的斜率都存在时, 两直线的平行与垂直
设直线 和的斜率分别为和.
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.
思考: ∥时,与满足什么关系?
若∥ (图3.1—7),则 与它们的倾斜角相等: .,,即.
反过来,若两条直线的斜率相等: 即,则.由于, ,.
又∵两条直线不重合,∥.
学生讨论
并得出结论
学生思考
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学
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程
及
方
法
问题与情境及教师活动
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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∥.
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, 那么一定有∥; 反之则不一定.
用斜率证明三点共线时,就需要用到这个结论.
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.
分析: 借助计算机作图, 通过观察猜想:BA∥PQ, 再通过计算加以验证.(图略)
解: 直线BA的斜率,
直线PQ的斜率,
因为 , 所以 直线BA∥PQ.
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.
分析: 借助计算机作图, 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. 解同上.
(三)下面我们研究两条直线垂直的情形.
思考:时,与满足什么关系?
设两条直线 和的倾斜角分别是和().
若,这时,否则两直线平行.
设(图1-30),甲图的特征是与的交点在x轴上方;乙图的特征是与的交点在x轴下方;丙图的特征是与的交点在x
学生画图并求解
学生思考
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方
法
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轴上,无论哪种情况下都有.
因为、的斜率分别是、,即,所以.由,得或.
反过来,若.不妨设,
则,可以推出:.即.
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, 那么一定有; 反之则不一定.
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.
解: 直线AB的斜率,
直线PQ的斜率,
因为 ,所以 AB⊥PQ.
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
P89 练习 1. 2.
学生独立完成
教
学
小
结
(1)两条直线平行或垂直的等价条件;
(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.
课后
反思
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