第二節 平行線和垂直線
平行線和垂直線

設\(\;L_1\;\)和\(\;L_2\;\)是平面上的兩條直線。如果它們無論延長多少也不會相交,則這兩條線互相平行(記為\(\;L_1 \varparallel L_2\));而如果它們相交的角為直角,則這兩條線互相垂直(記為\(\;L_1\perp L_2\))。

我們可以從兩條直線的斜率得知它們是否平行或垂直。若\(\;L_1\;\)及\(\;L_2\;\)是平面上的兩條直線,其斜率分別為\(\;m_1\;\)及\(\;m_2\)(若\(\;L_1\;\)或\(\;L_2\;\)是鉛垂線,\(m_1\;\)或\(\;m_2\;\)可以沒有定義)。從斜率判斷平行線或垂直線的方法如下:

  1. 判斷平行線:

    • 若\(\;m_1=m_2\)(或同時沒有定義),則\(\;L_1\;\)和\(\;L_2\;\)平行;
    • 反過來說,若\(\;L_1\;\)和\(\;L_2\;\)平行,則\(\;m_1=m_2\)(或同時沒有定義)。
  2. 判斷垂直線:

    • 若\(\;m_1\times m_2 = -1\),則\(\;L_1\;\)和\(\;L_2\;\)垂直;
    • 反過來說,若\(\;L_1\;\)和\(\;L_2\;\)垂直,而且\(\;m_1, m_2 \neq 0\),則\(\;m_1\times m_2 = -1\)。

注意 若\(\;m_1=0\),則\(\;L_1\;\)是條水平線,它與任何鉛垂線(例如\(\;y\;\)軸)都垂直。同樣道理,若\(\;m_1\;\)沒有定義,則\(\;L_1\;\)是條鉛垂線,它與任何水平線(例如\(\;x\;\)軸)都垂直。然而,由於鉛垂線的斜率沒有定義,鉛垂線和水平線的斜率相乘也是沒有定義,而不等於\(\;-1\)。

活動

在附設的模擬模型中,藍色線是穿過\(\;A\;\)、\(\;B\;\)兩點的直線,而綠色線是穿過\(\;C\;\)點而與\(\;AB\;\)平行的直線。你可以移動\(\;A\;\)點和\(\;B\;\)點來改變藍線,或移動\(\;C\;\)點來改變綠線,這兩條線的斜率會自動計算並顯示出來。你可以觀察藍線和綠線斜率的關係。

你也可以選擇「垂直線」模式,並觀察在此情況下兩線斜率的關係。

平行線和垂直線
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