两条垂直线斜率乘积恒为负一,它们互为负倒数关系

两条垂直线斜率乘积恒为负一,它们互为负倒数关系

两条垂直线,即在直角坐标系中互相垂直的直线,其斜率是互为负倒数的关系。

设两条直线的方程分别为:

$y = m_1x + b_1$ 和 $y = m_2x + b_2$

其中,$m_1$ 和 $m_2$ 分别是两条直线的斜率,$b_1$ 和 $b_2$ 是截距。

由于它们互相垂直,它们的斜率乘积必须为负数,即:

$m_1 cdot m_2 < 0$

这意味着,如果一条直线的斜率为正,另一条直线的斜率为负,那么它们的斜率乘积将小于零。

为了找到这两条直线的交点,我们可以使用线性代数中的解方程组的方法。假设两条直线相交于一点 $(x_0, y_0)$,那么我们有:

$y_0 = m_1x_0 + b_1$

$y_0 = m_2x_0 + b_2$

由于它们是垂直的,我们有:

$m_1 cdot m_2 = -1$

现在我们有两个方程:

$y_0 = m_1x_0 + b_1$

$y_0 = m_2x_0 + b_2$

我们可以通过消元法来解这个方程组。我们将第一个方程乘以 $m_2$,第二个方程乘以 $m_1$,然后相减得到:

$(m_1 cdot m_2) x_0 = (m_1 – m_2) b_1$

$(m_1 cdot m_2) x_0 = (m_2 – m_1) b_2$

由于 $m_1 cdot m_2 = -1$,我们可以简化这个方程:

$-1 x_0 = -(m_2 – m_1) b_2$

$x_0 = frac{-(m_2 – m_1) b_2}{-1}$

现在我们知道 $x_0$ 的值,我们可以将其代入任一方程来求出 $y_0$ 的值:

$y_0 = m_1x_0 + b_1$

$y_0 = m_2x_0 + b_2$

由于 $m_1 cdot m_2 = -1$,我们可以将 $x_0$ 的值代入其中一个方程来求出 $b_2$:

$y_0 = m_1left(frac{-(m_2 – m_1) b_2}{-1}right) + b_1$

$y_0 = m_1left(frac{-(m_2 – m_1) b_2}{-1}right) + b_1$

$y_0 = m_1left(frac{-(m_2 – m_1) b_2}{-1}right) + b_1$

$y_0 = m_1left(frac{b_2}{1}right) + b_1$

$y_0 = m_1b_2 + b_1$

两条垂直线的交点坐标为 $(x_0, y_0)$,其中 $x_0$ 和 $y_0$ 满足上述方程。


两条垂直线斜率乘积恒为负一,它们互为负倒数关系