下面我们研究两条直线垂直的情形.
如果l1⊥l2,这时,否则两直线平行.
设(图)甲图的特征是l1与l2的交点在x轴上方;乙图的特征是l1与l2的交点在x轴下方;丙图的特征是l1与l2的交点在x轴上,无论哪种情况下都有
.
因为l1、l2的斜率分别是k1、k2,即,所以.
∴.
即或k1k2 = -1,
反过来,如果即k1·k2 = -1不失一般性,设k1<0.
k2>0,
那么.
可以推出a1 = 90°+.
l1⊥l2.
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k1·k2 = -1,那么一定有l1⊥l2;反之则不一定.
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.
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.
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.
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 P94 练习1、2.