100! Как доказать условие перпендикулярности прямых? Т. е, то что k1*k2=-1?Распишите,...

+419 голосов
1.9m просмотров

100! Как доказать условие перпендикулярности прямых? Т. е, то что k1*k2=-1?Распишите, как можно более подробно. ​


Математика (620 баллов) | 1.9m просмотров
Дан 1 ответ
+93 голосов
Правильный ответ

Пусть первая прямая имеет угловой коэффициент k_1=\mathrm{tg}\ \alpha, а вторая прямая имеет угловой коэффициент k_2=\mathrm{tg}\ \beta, где \alpha и \beta - соответствующие углы наклона прямых к положительному направлению оси Ox.

Рассмотрим угол между этими прямыми. Пусть image\beta" alt="\alpha >\beta" align="absmiddle" class="latex-formula">, тогда он равен \alpha -\beta. Найдем соотношение между этим углом и угловыми коэффициентами прямых. Используем формулу тангенса разности:

\mathrm{tg}(\alpha -\beta)=\dfrac{\mathrm{tg}\ \alpha-\mathrm{tg}\ \beta }{1+\mathrm{tg}\ \alpha\ \mathrm{tg}\ \beta } =\dfrac{k_1-k_2 }{1+k_1k_2 }

Так как мы хотим получить условие перпендикулярности двух прямых, то считаем угол между прямыми \alpha -\beta=90^\circ.

\mathrm{tg}90^\circ=\dfrac{k_1-k_2 }{1+k_1k_2 }

Тангенс 90 градусов не определен, но можно сказать что он стремится к бесконечности к стремлении аргумента к 90 градусам.

\dfrac{k_1-k_2 }{1+k_1k_2 }\rightarrow \infty

Но если дробь стремится к бесконечности, то знаменатель стремится к нулю.

1+k_1k_2 \rightarrow 0

В пределе знаменатель равен нулю. Тогда получим:

1+k_1k_2 =0

\boxed{k_1k_2 =-1}

Можно выразить один из коэффициентов:

\boxed{k_1 =-\dfrac{1}{k_2} }

Тогда формулируется легкое правило: Две прямые перпендикулярны, когда их угловые коэффициенты являются противоположными обратными числами.

(270k баллов)
+141

Большое спасибо за такой развёрнутый ответ.