2.1.2两条直线平行和垂直的判定 学习任务单-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

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2.1.2两条直线平行和垂直的判定 学习任务单-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

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编号:NO. 001 第_2_章 1节 两条直线平行和垂直的判定
学科:数学 编制: 审核: 时间 年 月 日
【学习目标】
1.理解两条直线平行的条件,能根据直线的斜率判断两条直线是否平行.
2.理解两条直线垂直的条件,能根据直线的斜率判断两条直线是否垂直.
一 精讲听学
目标一:理解两条直线平行和垂直的条件,能根据直线的斜率判断两条直线是否平行或垂直.
任务1:结合下列情境,探索两条直线平行的条件.
平面中两条直线有两种位置关系:相交、平行.如图所示,设直线l1的倾斜角为,斜率为,直线l2的倾斜角为,斜率为,直线l1与直线l2平行.
问题:
1.倾斜角与有什么关系?
2.斜率与有什么关系,说明理由?
3.结合问题1、2,思考两平行直线的斜率有什么关系?
参考答案:
1.=;
2.=,理由如下:
,,.
4.在上述情境中,条件改成=,则直线l1与l2是什么位置关系?说明理由.
参考答案:l1//l2,理由如下:因为且,所以根据正切函数的单调性可知,所以l1//l2.
思考1:结合问题1-4,你认为可以用什么方法判定两直线的平行关系?
【归纳总结】
对于斜率分别为k1、k2的两条直线l1、l2,有
注:若没有特别说明,说“两条直线l1、l2”时,指两条不重合的直线.
思考2:如下图,当直线l1、l2的倾斜角都为时,上述判定方法还能用吗?为什么?
参考答案:不能,因为当倾斜角为时,直线l1、l2的斜率都不存在.
任务2:根据斜率,判断两条直线平行.
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.
参考答案:
解:如图,
AB边所在直线的斜率kAB=-,CD边所在直线的斜率kCD=-,
BC边所在直线的斜率kBC=,DA边所在直线的斜率kDA=.
因为kAB=kCD,kBC=kDA,所以AB∥CD,BC∥DA.因此四边形ABCD是平行四边形.
目标二:理解两条直线垂直的条件,能根据直线的斜率判断两条直线是否垂直.
任务1:探究直线的斜率与直线垂直的关系
显然,当两条直线相交时,它们的斜率不相等;反之,当两条直线的斜率不相等时,它们相交.在相交的位置关系中,垂直是最特殊的情形.如图,设直线l1的倾斜角为,斜率为,直线l2的倾斜角为,斜率为,直线l1与直线l2垂直.
问题:
1.与存在什么数量关系?
2.结合倾斜角的关系,思考与存在什么数量关系?
参考答案:

,即
3.若,且l1⊥l2,则的度数是多少?还成立吗?为什么?
参考答案:
,不成立,因为时,的斜率不存在.
思考1:结合问题1-3,如何判定两直线的垂直呢?
【归纳总结】
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于-1;反之,如果两条直线的斜率之积等于-1,那么它们互相垂直.即
思考2:直线l1,l2的方向向量是多少?如何用直线的方向向量推导出?
参考答案:根据直线的方向向量的有关概念可知l1的方向向量,l2的方向向量,根据l1⊥l2,可知,,即,即,所以.
思考3:上述两种推导方法,你会选择哪种?为什么?
参考答案:略.
任务2:利用直线垂直的判定方法,判定两直线位置关系.
已知A(5,-1),B(1,1),C(2,3)三点,试判断△ABC的形状.
参考答案:
解:边AB所在直线的斜率kAB=-,边BC所在直线的斜率kBC=2.由kABkBC=-1,得AB⊥BC,即∠ABC=90°.所以△ABC是直角三角形.
【归纳总结】
利用两条直线平行或垂直来判断图形形状的步骤:
1.描点:在坐标系中描出给定的点;
2.猜测:根据点的位置,猜测图形形状;
3.求斜率:根据定点坐标求直线间的斜率;
4.结论:由斜率关系判断形状.
.二 独学内化
1.已知直线l1的倾斜角为45°,直线l1∥l2,且l2过点A(-2,-1)和B(3,a),则a的值为     .
2.已知A(-6,0),B(3,6),P(0,3),Q(6,-6),试判断直线AB与PQ的位置关系.
三 小组合学
★ 检学作业
1.判断下列不同的直线与是否平行:
(1)的斜率为2,经过两点;
(2)经过两点,平行于x轴,但不经过P,Q两点;
(3)经过两点,经过两点.
2.判断下列直线与是否垂直:
(1)的斜率为经过点;
(2)的倾斜角为经过两点;
(3)经过两点,经过两点.
3.已知点和,点P在x轴上,且为直角,求点P的坐标.
4.已知四边形ABCD的四个顶点是.求证:四边形ABCD为矩形.

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