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普通高中课程标准实验教科书—数学必修Ⅱ[苏教版]
两条直线的平行与垂直(2)
教学目标
(1)掌握两条直线垂直的判定方法,并会根据直线方程判断两条直线是否垂直;
(2)理解两条直线垂直条件的推导过程,注意解几思想的渗透和表述的规范性,培养学生的探索和概括能力.[21世纪教育网
教学重点、难点
掌握两条直线垂直的判定方法及分类讨论.
教学过程
一、问题情境
1.复习:两条直线平行的判断方法:(可结合作业对斜截式方程和一般式方程进行归纳)
2.问题:两条直线平行的位置关系可用斜率来刻画,那么能否用它来刻画两条直线垂直的位置关系呢?
二、建构数学
1.两条直线垂直的判断方法:
若(都不与轴垂直),如图作出两个直角三角形(直角边分别平行于坐标轴),设的斜率分别为,则 ,
由于,∴
∴,即,反过来,若,则
2.结论:(1)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,反之,如果它们的斜率的乘积等于,那么它们互相垂直,即:
(均存在)
(2)若两条直线中的一条斜率不存在,则另一条斜率为时,
三、数学运用
1.例题:
例1.(1)已知四点,求证:.
(2)已知直线的斜率为,直线经过点,且,
求实数的值.
解:(1)由斜率公式得:,[来源:21世纪教育网]
则, ∴.
(2)∵,∴,即,解得或,
∴当或时,.
例2.已知三角形的三个顶点为,求边上的高所在的直线方程.
解:直线的斜率为, ∵,
∴,根据点斜式,得到所求直线的方程为
, 即
练习:求过点,且与直线垂直的直线的方程.
说明:一般地,与直线垂直的直线的方程可设为,其中待定.
例3.在路边安装路灯,路宽23,灯杆长,且与灯柱成角,路灯采用锥形灯罩,灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高为多少米时,灯罩轴线正好通过道路路面的中线?(精确到)21世纪教育网
解:记灯柱顶端为,灯罩顶为,灯管为,灯罩轴线与道路中线交于点.以灯柱底端为原点,灯柱为轴,建立如图所示的直角坐标系.
点的坐标为,点的坐标为,
∵,∴直线的倾斜角为,
则点的坐标为(),
即(),
∴,由直线的点斜式方程,
得的方程为,
灯罩轴线过点,∴,
解得 [21世纪教育网
答:灯柱高约为.
2.练习:
(1)已知两直线,,求证:.
(2)以为顶点的三角形是 ( )
()锐角三角形 ()直角三角形 ()钝角三角形
(3)过原点作直线的垂线,若垂足为,则直线的方程是 .
(4)若直线与互相垂直,
则实数的值为 .
四、回顾小结:
1.两直线垂直的判定条件;
2.与直线垂直的直线的方程可设为,其中待定.
五、课外作业:
课本第87页第1(2)、2、6、11(2)题
补充:21世纪教育网
1.已知直线的方程为,求直线的方程,使与垂直且与坐标轴围成的三角形面积为.
2.已知直线,(1)若,试求的值,
(2)若,试求的值.
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