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📚 教材全解

平行与垂直直线 - 掌握平行线和垂直线的性质判断、直线方程求法和应用技巧

一、教材全解(平行与垂直直线的核心知识)

1. 平行直线(Parallel Lines)

平行直线的核心特征是斜率相等。若直线 \( l_1: y = m_1x + c_1 \) 与 \( l_2: y = m_2x + c_2 \) 平行,则 \( m_1 = m_2 \)(若直线为一般式 \( ax + by + c = 0 \),需先化为斜截式 \( y = mx + c \) 求斜率)。

示例:求与 \( 6x + 3y - 2 = 0 \) 平行且过 \( (0, 3) \) 的直线方程。
步骤:① 化斜截式:\( 6x + 3y - 2 = 0 \) → \( y = -2x + \dfrac{2}{3} \),得斜率 \( m = -2 \);② 平行直线斜率也为 \( -2 \),且过 \( (0, 3) \)(y截距为3),故方程为 \( y = -2x + 3 \)。

2. 垂直直线(Perpendicular Lines)

垂直直线的斜率满足"负倒数关系",核心结论:

示例:判断 \( 3x - y - 2 = 0 \) 与 \( x + 3y - 6 = 0 \) 是否垂直。
步骤:① 化斜截式:\( 3x - y - 2 = 0 \) → \( y = 3x - 2 \)(\( m_1 = 3 \));\( x + 3y - 6 = 0 \) → \( y = -\dfrac{1}{3}x + 2 \)(\( m_2 = -\dfrac{1}{3} \));② 斜率积 \( 3 \times (-\dfrac{1}{3}) = -1 \),故两直线垂直。

3. 垂直直线的方程推导

已知"垂直 + 过某点",求直线方程的步骤:

① 求已知直线的斜率 \( m \);② 计算垂直直线的斜率 \( -\dfrac{1}{m} \);③ 用点斜式 \( y - y_1 = m(x - x_1) \) 代入点坐标,推导方程。

示例:求与 \( 2y - x - 8 = 0 \) 垂直且过 \( (5, -7) \) 的直线方程。
步骤:① 化斜截式:\( 2y - x - 8 = 0 \) → \( y = \dfrac{1}{2}x + 4 \),斜率 \( m = \dfrac{1}{2} \);② 垂直直线斜率为 \( -2 \);③ 点斜式:\( y + 7 = -2(x - 5) \),整理得 \( y = -2x + 3 \)。

二、章节练习(平行与垂直直线的应用)

1. 平行直线的判断与方程

(1) 判断直线对是否平行:

- a. \( y = 5x - 2 \) 与 \( 15x - 3y + 9 = 0 \);

- b. \( 7x + 14y - 1 = 0 \) 与 \( y = \dfrac{1}{2}x + 9 \)。

(2) 求与 \( 4x - 3y - 8 = 0 \) 平行且过 \( (2, 5) \) 的直线(一般式 \( ax + by + c = 0 \))。

2. 垂直直线的判断与方程

(1) 判断 \( y = \dfrac{1}{2}x \) 与 \( 2x - y + 4 = 0 \) 是否垂直;

(2) 已知 \( l_1: 5x + 11y - 7 = 0 \) 交x轴于 \( A \),\( l_2 \perp l_1 \) 且过 \( A \):

- a. 求 \( A \) 的坐标;

- b. 求 \( l_2 \) 的一般式方程。

3. 综合应用:垂直与坐标几何

点 \( A(0, 4) \)、\( B(-3, 0) \),点 \( C(0, c) \) 在y轴上。若直线 \( AB \perp BC \),求 \( c \) 的值。

三、章节总结(核心要点与方法)

1. 核心结论

2. 解题步骤

涉及"平行/垂直 + 直线方程":

① 化已知直线为斜截式,提取斜率 \( m \);

② 由"平行/垂直"确定新直线斜率;

③ 用点斜式结合"过某点"推导方程,整理为所需形式。

3. 思想方法

4. 易错点