内容正文:
专题1.3两条直线的平行与垂直
一、平行、垂直的判断
②已知垂直求参数
①平行的判断
三、已知平行、垂直求直线方程
②垂直的判断
①已知平行求直线方程
二、已知平行、垂直求参数
②已知垂直求直线方程
①已知平行求参数
四、直线平行、垂直在几何中的应用
知识点1两条直线平行
如图,若斜率都存在且,则l1与l2的倾斜角与相等,由,可得,即.因此,若,则.
反之,当时, ,由倾斜角的取值范围及正切函数的单调性可知, ,因此
于是,对于斜率分别为的两条直线,有.
利用一般式方程解决直线平行问题:
直线,直线,若且(或).
知识点2两条直线垂直
当直线l1或l2的倾斜角为90°时,若,则另一条直线的倾斜角为0°;反之亦然.
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于;反之,如果两条直线的斜率之积等于,那么它们互相垂直.即.
利用一般式解决直线垂直问题:
直线,直线,若.
重难点一 平行、垂直的判断
①平行的判断
1.(多选)设平面内四点,,,,则下面四个结论正确的是( )
A. B. C. D.
2.(多选)已知直线,,则( )
A.过定点 B.当时,
C.当时, D.当时,的斜率不存在
3.若直线的倾斜角为135°,直线经过点,,则直线与的位置关系是 .
4.下列直线与直线 (与不重合)平行的有 .(填序号)
①经过点,,经过点,;
②的斜率为2,经过点,;
③的倾斜角为,经过点,;
④经过点,,经过点,.
5.判断下列各组直线是否平行,并说明理由:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
6.根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的倾斜角为60°,经过点,.
②垂直的判断
7.已知两条直线和,其斜率分别是一元二次方程的两不等实数根,则其位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.异面
8.(多选)设,对于直线:,下列说法中正确的是( )
A.的斜率为 B.在轴上的截距为
C.不可能平行于轴 D.与直线垂直
9.(多选)已知直线与直线,下列说法正确的是()
A.当时,直线的倾斜角为
B.直线恒过点
C.若,则
D.若,则
10.已知,则直线:和直线:的位置关系为 .
11.判断下列两条直线是否垂直,并说明理由:
(1),;
(2),;
(3),.
12.判断下列两条直线是否垂直.
(1)直线的斜率为,直线经过点,;
(2)直线经过点,,直线经过点,;
(3)直线的法向量为,直线的法向量为.
①若两条不同的直线的斜率都不存在,则两直线平行;若两条不同的直线斜率相同,则两直线平行;
②若一条直线斜率不存在,一条直线的斜率为0,则两直线,垂直;若两条直线的斜率满足,则两直线垂直
重难点二 已知平行、垂直求参数
①已知平行求参数
13.已知直线与直线平行,则m的值为( )
A.4 B.9 C. D.
14.“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
15.已知两条直线的斜率分别为和,若这两条直线互相平行,则实数a的最大值为 .
16.直线与平行,则( )
A. B.0 C.1 D.2
17.“”是“直线和直线平行且不重合”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
18.“直线与平行”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
19.(多选)若三条直线l1:,l2:,l3:有2个公共点,则实数a的值可以为( )
A. B. C.1 D.2
②已知垂直求参数
20.已知直线与垂直,则实数a的值是( )
A.0或3 B.3 C.0或 D.
21.已知直线与直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
22.若直线与直线垂直.则( )
A.1 B. C.0 D.0或
23.已知直线:,:,若“”是“”的充要条件,则( )
A. B. C.1 D.2
24.已知直线的斜率为1,若直线,则直线的倾斜角为 .
25.已知直线和直线,问:m为何值时,直线与平行?m为何值时,直线与垂直?
若已知含参数的两条直线平行或垂直,求参数的值时,要注意讨论斜率是否存在,若是平行关系注意考虑这个条件.
重难点三 已知平行、垂直求直线方程
①已知平行求直线方程
26.经过点且与直线平行的直线方程是 .
27.已知直线过点,且与直线平行,则直线的方程为
28.已知直线l经过点,且与经过,两点的直线平行,求直线l的方程.
29.已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
30.已知的三个顶点为,为的中点,所在的直线为,
(1)求的一般式方程;
(2)若直线经过点,且,求在轴上的截距.
②已知垂直求直线方程
31.若点在直线l上的射影为,则直线l的方程为 .
32.已知直线过点,且与直线垂直,则直线l的一般式方程为 .
33.已知三角形三顶点,则边上的高所在的直线方程为 .
34.与直线垂直,且在x轴上的截距为的直线方程是 .
35.已知平面内两点,.
(1)求过点且与直线垂直的直线的方程.
(2)若是以为顶点的等腰直角三角形,求直线的方程.
与已知直线平行(垂直)的直线方程的求法
(1)由已知直线求出斜率,再利用平行(垂直)的直线斜率之间的关系确定所求直线的斜率,由点斜式写方程;
(2)①可利用如下待定系数法:与直线不同时为)平行的直线方程可设为,再由直线所过的点确定;
②与直线不同时为)垂直的直线方程可设为,再由直线所过的点确定.
重难点四 直线平行、垂直在几何中的应用
36.已知.
(1)若可以构成平行四边形,求点的坐标;
(2)在(1)的条件下,判断构成的平行四边形是否为菱形.
37.如图,已知平行四边形的三个顶点的坐标为,,.
(1)求平行四边形的顶点的坐标;
(2)在中,求边上的高线所在直线方程.
38.已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
39.已知四边形的四个顶点的坐标分别为、、、.求证:四边形是梯形.
40.如图,在等边三角形ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且,,AD,BE相交于点P.求证:.
一、单选题
1.已知,,三点,且有一点D满足,,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知,,直线和垂直,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.与直线平行且过点的直线方程是( )
A.
B.
C.
D.
4.已知直线与直线平行,则实数的所有取值之和为( )
A.-2 B. C.1 D.2
5.设,若过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,AB中点为Q,则的值为( )
A. B. C. D.与m的取值有关
6.瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知的顶点,,,若直线:与的欧拉线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.3
二、多选题
7.下列说法中错误的是( )
A.不过原点的直线都可以用方程表示
B.若直线,则两直线的斜率相等
C.过两点,的直线都可用方程表示
D.若两条直线中,一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则两条直线垂直
8.以为顶点的三角形,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.以点为直角顶点的直角三角形
D.以点为直角顶点的直角三角形
三、填空题
9.若原点在直线上的射影为,则直线的一般式方程为 .
10.已知点,直线与轴相交于点,则中,边上的高所在直线的方程是 .
11.已知直线的方程为,的方程为,直线l与平行且与在y轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为 .
四、解答题
12.已知的两顶点坐标为,,是边的中点,是边上的高.
(1)求所在直线的方程;
(2)求高所在直线的方程.
13.已知点和直线l: ,求:
(1)过点A且与直线l平行的直线的点斜式方程;
(2)过点A且与直线l垂直的直线的点斜式方程.
14.在平面直角坐标系xOy中,四边形的顶点坐标分别为、、、,其中.试判断四边形的形状.
15.已知分别过定点的直线,与轴交于点
(1)若为中,边上的高所在直线,求边上的中线所在直线方程;
(2)若为中,边上的中线所在直线,求边上的高所在直线方程.
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专题1.3两条直线的平行与垂直
一、平行、垂直的判断
②已知垂直求参数
①平行的判断
三、已知平行、垂直求直线方程
②垂直的判断
①已知平行求直线方程
二、已知平行、垂直求参数
②已知垂直求直线方程
①已知平行求参数
四、直线平行、垂直在几何中的应用
知识点1两条直线平行
如图,若斜率都存在且,则l1与l2的倾斜角与相等,由,可得,即.因此,若,则.
反之,当时, ,由倾斜角的取值范围及正切函数的单调性可知, ,因此
于是,对于斜率分别为的两条直线,有.
利用一般式方程解决直线平行问题:
直线,直线,若且(或).
知识点2两条直线垂直
当直线l1或l2的倾斜角为90°时,若,则另一条直线的倾斜角为0°;反之亦然.
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于;反之,如果两条直线的斜率之积等于,那么它们互相垂直.即.
利用一般式解决直线垂直问题:
直线,直线,若.
重难点一 平行、垂直的判断
①平行的判断
1.(多选)设平面内四点,,,,则下面四个结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】由题意可得:,,,,,
因为,可知,故A正确;
因为,可知,故B正确;
因为,可知PS与QS不平行,故C错误;
因为,可知,故D正确;
故选:ABD.
2.(多选)已知直线,,则( )
A.过定点 B.当时,
C.当时, D.当时,的斜率不存在
【答案】ABD
【详解】对于A,直线的方程化为,令,解得,
所以直线过定点,正确;
对于B,当时,,,所以,正确;
对于C,当时,其斜率为2,其斜率为0,故两直线相交,错误;
对于D,当时,,直线的倾斜角为,故的斜率不存在,正确.
故选:ABD.
3.若直线的倾斜角为135°,直线经过点,,则直线与的位置关系是 .
【答案】平行或重合
【详解】直线的倾斜角为135°,故斜率.
由经过点,,得,
所以,所以直线与平行或重合.
故答案为:平行或重合.
4.下列直线与直线 (与不重合)平行的有 .(填序号)
①经过点,,经过点,;
②的斜率为2,经过点,;
③的倾斜角为,经过点,;
④经过点,,经过点,.
【答案】①③④
【详解】对于①,直线的斜率,直线的斜率,,所以;
②直线的斜率,所以不平行于;
③直线的斜率,直线的斜率,,所以;
④轴,轴,即直线与直线的倾斜角都为,所以.
故答案为:①③④
5.判断下列各组直线是否平行,并说明理由:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【答案】(1),理由见解析
(2)与不平行,理由见解析
(3),理由见解析
(4)与重合,理由见解析
【详解】(1)设两直线,的斜率分别为,,在轴上的截距分别为,.
因为,,,,所以.
(2)因为,,.
所以与不平行.
(3)由两直线的方程可知,轴,轴,且两直线在轴上的截距不相等,所以.
(4),因为,,
所以与重合.
6.根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的倾斜角为60°,经过点,.
【答案】(1)
(2)或与重合
【详解】(1)设两直线,的斜率分别为,.
由题意知,.
因为,又,
所以,所以A,B,C三点不共线,所以A,B,C,D四点不共线,
所以.
(2)设两直线,的斜率分别为,.
由题意知,.
所以,所以或与重合.
②垂直的判断
7.已知两条直线和,其斜率分别是一元二次方程的两不等实数根,则其位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.异面
【答案】B
【详解】由题意,设两条直线和的斜率分别为,
且为一元二次方程的两不等实数根,
则,所以.
故选:B
8.(多选)设,对于直线:,下列说法中正确的是( )
A.的斜率为 B.在轴上的截距为
C.不可能平行于轴 D.与直线垂直
【答案】BD
【详解】对于A,直线:,
则的斜率为,故A错误;
对于B,令,解得,
故在轴上的截距为,故B正确;
对于C,当时,直线:,平行于轴,故C错误;
对于D,当时,直线与直线显然垂直,
当时,直线的斜率为,
直线的斜率为,
所以,故D正确.
故选:BD.
9.(多选)已知直线与直线,下列说法正确的是()
A.当时,直线的倾斜角为
B.直线恒过点
C.若,则
D.若,则
【答案】BD
【详解】A中,当时,直线的斜率,设其倾斜角为,
所以,则,所以A不正确;
B中,直线,整理可得,
令,可得,
即直线恒过定点,所以B正确;
C中,当时,两条直线方程分别为:,
则两条直线重合,所以C不正确;
D中,当时,两条直线方程分别为:,
显然两条直线垂直,所以D正确.
故选:BD.
10.已知,则直线:和直线:的位置关系为 .
【答案】垂直或重合
【详解】由,得或,
当时,:,:,,,
显然,所以直线与垂直;
当时,:,:,所以直线与重合.
故答案为:垂直或重合
11.判断下列两条直线是否垂直,并说明理由:
(1),;
(2),;
(3),.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)两直线的斜率,,由,则.
(2)两直线的斜率,,由,则.
(3)的斜率为0,的斜率不存在,.
12.判断下列两条直线是否垂直.
(1)直线的斜率为,直线经过点,;
(2)直线经过点,,直线经过点,;
(3)直线的法向量为,直线的法向量为.
【答案】(1)垂直
(2)垂直
(3)垂直
【详解】(1)直线的斜率,直线的斜率,因为,所以与垂直.
(2)直线的斜率不存在,故与轴垂直,直线的斜率为0,故直线与轴平行,所以与垂直.
(3)因为,所以与的法向量垂直,所以与垂直
①若两条不同的直线的斜率都不存在,则两直线平行;若两条不同的直线斜率相同,则两直线平行;
②若一条直线斜率不存在,一条直线的斜率为0,则两直线,垂直;若两条直线的斜率满足,则两直线垂直
重难点二 已知平行、垂直求参数
①已知平行求参数
13.已知直线与直线平行,则m的值为( )
A.4 B.9 C. D.
【答案】A
【详解】因为直线 和 互相平行,且两直线的斜率一定存在,
所以 即 ,所以 .
故选:A
14.“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】若直线与直线互相平行且不重合,
则,解得,故.
所以“”是“直线与直线互相平行且不重合”的充要条件.
故选:C.
15.已知两条直线的斜率分别为和,若这两条直线互相平行,则实数a的最大值为 .
【答案】/
【详解】因为两条直线互相平行,所以,所以,
当且仅当时取等号,故实数a的最大值为.
故答案为:.
16.直线与平行,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【详解】直线与平行,且的斜率为2,
它们在轴上的截距不相等,且直线的斜率也为2,
即.
故选:D.
17.“”是“直线和直线平行且不重合”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】C
【详解】当时,两直线分别为:,,
∴两直线斜率相等且,
∴两条直线平行且不重合;充分性成立,
若两直线平行且不重合,则,
∴,必要性成立,
综上所述,是两直线平行且不重合的充要条件,
故选:C.
18.“直线与平行”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】若直线与平行,
易得:,故:,
则
得不到,故不是充分条件;
反之,当时成立,故直线与平行,是必要条件;
故“直线与平行”是“”的必要不充分条件,
故选:B.
19.(多选)若三条直线l1:,l2:,l3:有2个公共点,则实数a的值可以为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】BD
【详解】由题意可得,三条直线中,有两条直线相互平行,
l1:的斜率为,l2:的斜率为,
所以不平行,
若平行,则,解得:,
若平行,则,解得:,
综上:实数a的值为或.
故选:BD.
②已知垂直求参数
20.已知直线与垂直,则实数a的值是( )
A.0或3 B.3 C.0或 D.
【答案】D
【详解】直线与直线互相垂直,
,
即,
解得或不满足直线,舍去
故选:D.
21.已知直线与直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【详解】因为,
所以,
解得或,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
22.若直线与直线垂直.则( )
A.1 B. C.0 D.0或
【答案】D
【详解】由直线与直线垂直,得,
所以或.
故选:D
23.已知直线:,:,若“”是“”的充要条件,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【详解】由题意可知若,则,
又因为即,故,即.
故选:B.
24.已知直线的斜率为1,若直线,则直线的倾斜角为 .
【答案】
【详解】因为直线的斜率,且直线,则直线的斜率,
所以直线的倾斜角为135°.
故答案为:.
25.已知直线和直线,问:m为何值时,直线与平行?m为何值时,直线与垂直?
【答案】时,直线与平行;当时,直线与垂直
【详解】当时,直线:,直线:,直线与垂直;
当时,直线的方程可化为,
①若直线与垂直,则无解,故时,不存在直线与垂直;
②若直线与平行,
则,得,
当时,,两直线重合,不合题意舍去;
当时,,符合题意;
故当时,直线与平行;
当时,直线与垂直.
若已知含参数的两条直线平行或垂直,求参数的值时,要注意讨论斜率是否存在,若是平行关系注意考虑这个条件.
重难点三 已知平行、垂直求直线方程
①已知平行求直线方程
26.经过点且与直线平行的直线方程是 .
【答案】
【详解】解:经过点且与直线平行的直线的斜率为:,
所求直线方程为:.即:.
故答案为:.
27.已知直线过点,且与直线平行,则直线的方程为
【答案】
【详解】
由直线,可得斜率为,
又因为直线与直线平行,所以直线的斜率为
又由直线过点,所以直线的方程为,可得,
即直线的方程为.
故答案为:.
28.已知直线l经过点,且与经过,两点的直线平行,求直线l的方程.
【答案】.
【详解】当直线与直线平行时,,则直线的斜率为
此时直线的方程为,即.
29.已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由于,,故,而,故的方程是,即.
(2)由于直线的斜率是,且不在直线上.
所以经过点且与直线平行的直线方程为,即.
30.已知的三个顶点为,为的中点,所在的直线为,
(1)求的一般式方程;
(2)若直线经过点,且,求在轴上的截距.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:由的三个顶点为,且为的中点,
可得,即,则,
所以直线的方程为,即.
(2)解:由(1)知,直线的方程为,
因为,可设直线的方程为,
直线经过点,可得,解得,
所以直线的方程为,
②已知垂直求直线方程
31.若点在直线l上的射影为,则直线l的方程为 .
【答案】
【详解】设,
若点在直线l上的射影为,则直线与直线垂直,
又因为,所以,
所以直线为,即.
故答案为:.
32.已知直线过点,且与直线垂直,则直线l的一般式方程为 .
【答案】
【详解】依题意设直线的一般式方程为:,
因为直线过点,所以,得,
所以直线的一般式方程为:.
故答案为:.
33.已知三角形三顶点,则边上的高所在的直线方程为 .
【答案】
【详解】边所在直线的斜率为,
边上的高所在的直线的斜率为2.
边上的高所在的直线方程为,即.
故答案为:.
34.与直线垂直,且在x轴上的截距为的直线方程是 .
【答案】
【详解】与直线垂直的直线斜率,显然该直线过点,
所以该直线方程是,即.
故答案为:
35.已知平面内两点,.
(1)求过点且与直线垂直的直线的方程.
(2)若是以为顶点的等腰直角三角形,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)由题意得,则直线的斜率为,
所以过点且与直线垂直的直线的方程为:,
即.
(2)的中点坐标为,
由(1)可知线段垂线的斜率为,所以线段垂直平分线的方程为,
即.
因为是以为顶点的等腰直角三角形,
所以点在直线上,
故设点为,
由可得:,
解得或,
所以点坐标为或,
则直线的方程为或.
与已知直线平行(垂直)的直线方程的求法
(1)由已知直线求出斜率,再利用平行(垂直)的直线斜率之间的关系确定所求直线的斜率,由点斜式写方程;
(2)①可利用如下待定系数法:与直线不同时为)平行的直线方程可设为,再由直线所过的点确定;
②与直线不同时为)垂直的直线方程可设为,再由直线所过的点确定.
重难点四 直线平行、垂直在几何中的应用
36.已知.
(1)若可以构成平行四边形,求点的坐标;
(2)在(1)的条件下,判断构成的平行四边形是否为菱形.
【答案】(1)点的坐标为或或
(2)平行四边形为菱形,平行四边形、不是菱形
【详解】(1)由题意得,,,
设,
若四边形是平行四边形,则,,
即,解得,即.
若四边形是平行四边形,则,,
即,解得,即.
若四边形是平行四边形,则,,
即,解得,即.
综上,点的坐标为或或.
(2)若的坐标为,
因为,,
所以,所以,
所以平行四边形为菱形.
若的坐标为,
因为,,
所以,所以平行四边形不是菱形.
若的坐标为,
因为,直线的斜率不存在,所以平行四边形不是菱形.
因此,平行四边形为菱形,平行四边形,不是菱形.
37.如图,已知平行四边形的三个顶点的坐标为,,.
(1)求平行四边形的顶点的坐标;
(2)在中,求边上的高线所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设线段中点为,则点坐标为,
设点坐标为,由平行四边形性质得为线段中点,有,
解得,所以;
(2)因为直线的斜率为,
所以边上的高线所在直线的斜率为,
又,故边上的高线所在直线的方程为,
即为.
38.已知中,点,点,点.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求角平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为点,点,所以边所在直线斜率,
所以边上的高所在直线的斜率,且过点.
所以边上的高所在直线的方程为.
(2)由得,所以角平分线的倾斜角为,
所以角平分线所在直线的斜率.
又因为角平分线过点,
所以角平分线所在直线的方程为.
39.已知四边形的四个顶点的坐标分别为、、、.求证:四边形是梯形.
【答案】证明见解析
【详解】,
,且不在一条直线上,
则直线与直线平行,且,
则四边形是梯形.
40.如图,在等边三角形ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且,,AD,BE相交于点P.求证:.
【答案】证明见解析
【详解】以BC所在直线为x轴,BC的中点O为原点,建立平面直角坐标系,
设等边三角形ABC的边长为6,则,
∵,
∴直线AD的方程为,即,①
∵,
∴直线BE的方程为,即,②
联立①②解得,则,
∵,
∴,∴AP⊥CP.
一、单选题
1.已知,,三点,且有一点D满足,,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知:,,
若,,可知直线的斜率存在,
设,则,,
则,即,解得,即.
故选:D.
2.已知,,直线和垂直,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,,直线,,且,
,即.
则,当且仅当时,等号成立,
故的最小值为8,
故选:B.
3.与直线平行且过点的直线方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】设所求直线方程为,
又过点,则可得,解得,
则所求直线方程为
故选:A
4.已知直线与直线平行,则实数的所有取值之和为( )
A.-2 B. C.1 D.2
【答案】B
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得或1,经检验均满足题意,
所以实数的所有取值之和为.
故选:B
5.设,若过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,AB中点为Q,则的值为( )
A. B. C. D.与m的取值有关
【答案】A
【详解】由于经过的定点为,所以,
直线变形为,
所以经过定点,故,
因为,所以两直线垂直,如图,
因此为直角三角形,
所以,
故选:A
6.瑞士数学家欧拉在《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上.这条直线被称为欧拉线.已知的顶点,,,若直线:与的欧拉线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【详解】由的顶点,知,
的重心为,即,
因为,所以三角形为直角三角形,
所以外心为斜边中点, 即,
所以可得的欧拉线方程,即,
因为与平行,
所以,解得.
故选:C.
二、多选题
7.下列说法中错误的是( )
A.不过原点的直线都可以用方程表示
B.若直线,则两直线的斜率相等
C.过两点,的直线都可用方程表示
D.若两条直线中,一条直线的斜率存在,另一条直线的斜率不存在,则两条直线垂直
【答案】ABD
【详解】对于A:直线的截距式方程不能表示过原点和垂直于坐标轴的直线,故A错误;
对于B:和的斜率有可能不存在,故B错误;
对于C:选项中的方程是直线的两点式方程化为整式后的结果,
直线的两点式方程不能表示垂直于坐标轴的直线,但化为整式后就没有缺陷了,可以表示任意直线,故C正确;
对于D:直线斜率不存在,则直线垂直于轴,
直线斜率存在,但不一定斜率为,所以两直线不一定垂直,故D错误.
故选:ABD
8.以为顶点的三角形,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.以点为直角顶点的直角三角形
D.以点为直角顶点的直角三角形
【答案】AC
【详解】对于A,因为,所以,所以A正确,
对于B,因为,所以,所以B错误,
对于C,因为,,所以,
所以,所以以点为直角顶点的直角三角形,所以C正确,
对于D,因为,,所以,所以D错误,
故选:AC
三、填空题
9.若原点在直线上的射影为,则直线的一般式方程为 .
【答案】
【详解】因为,所以,
则直线的方程为,即.
故答案为:
10.已知点,直线与轴相交于点,则中,边上的高所在直线的方程是 .
【答案】
【详解】直线与轴交点的斜率,
所以边上的高的斜率,
所以所在直线方程为.
故答案为:
11.已知直线的方程为,的方程为,直线l与平行且与在y轴上的截距互为相反数,则直线l的方程为 .
【答案】
【详解】
由,且直线的方程为,则直线斜率为,
由直线l与在y轴上的截距互为相反数,而在y轴上的截距为,
所以直线在y轴上的截距为,即过点,
综上,直线方程为,即.
故答案为:
四、解答题
12.已知的两顶点坐标为,,是边的中点,是边上的高.
(1)求所在直线的方程;
(2)求高所在直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)因为是边的中点,所以,
所以直线的斜率,
所以所在直线的方程为:,即,
(2)因为是边AB的中点,所以,
因为是边上的高,
所以,所以,
所以,
因此高所在直线的方程为:,即.
13.已知点和直线l: ,求:
(1)过点A且与直线l平行的直线的点斜式方程;
(2)过点A且与直线l垂直的直线的点斜式方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为直线l:y=,则直线l的斜率,
可知与直线l平行的直线的斜率,
过点且与直线l平行的直线方程为.
(2)由(1)可知:与直线l平行的直线的斜率,
过点且与直线l垂直的直线方程为.
14.在平面直角坐标系xOy中,四边形的顶点坐标分别为、、、,其中.试判断四边形的形状.
【答案】四边形OPQR为矩形.
【详解】依题意,直线的斜率,直线的斜率,
直线的斜率,直线的斜率,
显然,,在四边形中,,,
因此四边形为平行四边形,又,则,
所以四边形为矩形.
15.已知分别过定点的直线,与轴交于点
(1)若为中,边上的高所在直线,求边上的中线所在直线方程;
(2)若为中,边上的中线所在直线,求边上的高所在直线方程.
【答案】(1)
(2)或.
【详解】(1)由可得直线恒过定点,
由可得:,
则,则直线恒过定点,
令中,所以,所以,
因为为边上的高所在直线,所以,解得:.
所以,,所以的中点为,又因为,
所以边上的中线所在直线方程为:,即.
(2)为边上的中线所在直线,因为,,
所以的中点为,即,
因为在上,所以,解得:,
解得:或,
当时,,,,,
所以边上的高所在直线方程为:,化简可得:,
当时,,,,,
所以边上的高所在直线方程为:,化简可得:,
所以边上的高所在直线方程为或.
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