内容正文:
高中数学 选择性必修 第一册
课时达标检测(五)
两条直线的平行与垂直
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课时达标检测(五) 两条直线的平行与垂直
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课时达标检测(五) 两条直线的平行与垂直
基础达标
一、单项选择题
1.若直线l1的倾斜角为135°,直线l2经过点P(-2,-1),Q(3,-6),则直线l1与l2的位置关系是( )
A.垂直 B.平行
C.重合 D.平行或重合
解析 因为直线l1的斜率为tan 135°=-1,直线l2的斜率为eq \f(-6--1,3--2)=-1,所以直线l1与l2平行或重合。
答案 D
答案与解析
2.已知直线l的倾斜角为20°,直线l1∥l,直线l2⊥l,则直线l1与l2的倾斜角分别是( )
A.20°,110°
B.70°,70°
C.20°,20°
D.110°,20°
解析 如图,因为l∥l1,所以l1的倾斜角为20°,因为l2⊥l,所以l2的倾斜角为90°+20°=110°。
答案 A
答案与解析
3.过点(1,0)且与直线y=eq \f(1,2)x-1垂直的直线方程是( )
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
解析 由于直线y=eq \f(1,2)x-1的斜率为eq \f(1,2),故所求直线的斜率等于-2,故所求直线的方程为y-0=-2(x-1),即2x+y-2=0。故选C。
答案 C
答案与解析
4.以A(1,3),B(-5,1)为端点的线段的垂直平分线方程是( )
A.3x-y-8=0 B.3x+y+4=0
C.3x-y+6=0 D.3x+y+2=0
解析 因为kAB=eq \f(1-3,-5-1)=eq \f(1,3),AB的中点坐标为(-2,2),所以所求直线方程为y-2=-3(x+2),化简为3x+y+4=0。故选B。
答案 B
答案与解析
5.已知平行四边形ABCD的三个顶点的坐标分别是A(0,1),B(1,0),C(4,3),则顶点D的坐标为( )
A.(3,4) B.(4,3)
C.(3,1) D.(3,8)
解析 设D的坐标为(m,n),由题意得AB∥DC,AD∥BC,则有kAB=kDC,kAD=kBC,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(0-1,1-0)=\f(3-n,4-m),,\f(n-1,m-0)=\f(3-0,4-1),))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m=3,,n=4,))所以点D的坐标为(3,4)。
答案 A
答案与解析
6.已知△ABC的顶点B(2,1),C(-6,3),其垂心为H(-3,2),则其顶点A的坐标为( )
A.(-19,-62)
B.(19,-62)
C.(-19,62)
D.(19,62)
解析 设A(x,y),由已知,得AH⊥BC,BH⊥AC,且直线AH,BH的斜率均存在,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(kAH·kBC=-1,,kBH·kAC=-1,))
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(y-2,x+3)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4)))=-1,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,5)))×\f(y-3,x+6)=-1,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=-19,,y=-62,))即A(-19,-62)。
答案 A
答案与解析
二、多项选择题
7.若A(-4,2),B(6,-4),C(12,6),D(2,12),下面四个结论正确的是( )
A.AB∥CD B.AB⊥CD
C.AC∥BD D.AC⊥BD
解析 易知A,B,C,D四点不共线。因为kAB=eq \f(-4-2,6--4)=-eq \f(3,5),kAC=eq \f(6-2,12--4)=eq \f(1,4),kCD=eq \f(12-6,2-12)=-eq \f(3,5),kBD=eq \f(12--4,2-6)=-4。所以kAB=kCD,kAC·kBD=-1,所以AB∥CD,AC⊥BD。故选AD。
答案 AD
答案与解析
8.已知直线(a+2)x+2ay-1=0与直线3ax-y+2=0垂直,则实数a的值是( )
A.0 B.-eq \f(4,3) C.-eq \f(1,2) D.eq \f(2,3)
答案与解析
解析 由题意知(a+2)×3a+2a×(-1)=0,解得a=0或a=-eq \f(4,3)。故选AB。
答案 AB
三、填空题
9.已知△ABC的三个顶点分别是A(2,2),B(0,1),C(4,-3),点D(m,1)在边BC的高所在的直线上,则实数m=________。
解析 由题意得AD⊥BC,则有kADkBC=-1,所以有eq \f(1-2,m-2)·eq \f(-3-1,4-0)=-1,解得m=1。
答案 1
答案与解析
10.与直线2x+3y+5=0平行,且与x,y轴交点的横、纵坐标之和为eq \f(5,6)的直线l的方程为____________。
解析 设l:2x+3y+c=0。令x=0,则y=-eq \f(c,3);令y=0,则x=eq \a\vs4\al(-\f(c,2))。所以根据题意有-eq \f(c,3)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(c,2)))=eq \f(5,6),解得c=-1,所以直线l方程为2x+3y-1=0。
答案 2x+3y-1=0
答案与解析
11.已知直线l1:x+my-2m-2=0,直线l2:mx+y-1-m=0,则当l1⊥l2时,m=________;当l1∥l2时,m=________。
解析 若l1⊥l2,则1×m+m×1=0,得m=0;若l1∥l2,则m2-1=0,且(-1-m)×1-m(-2m-2)≠0,解得m=1。
答案 0 1
答案与解析
四、解答题
12.当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:
(1)倾斜角为135°;
(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;
(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行。
解 (1)由kAB=eq \f(m-3,2m2)=-1,得2m2+m-3=0,
解得m=-eq \f(3,2)或m=1。
(2)由eq \f(-7-2,0-3)=3及垂直关系,得eq \f(m-3,2m2)=-eq \f(1,3),
解得m=eq \f(3,2)或m=-3。
(3)令eq \f(m-3,2m2)=eq \f(9+3,-4-2)=-2,解得m=eq \f(3,4)或m=-1。
13.已知直线l1:3mx+8y+3m-10=0和l2:x+6my-4=0。问m为何值时:
(1)l1与l2平行;
(2)l1与l2垂直。
解 (1)当l1与l2平行时,3m×6m-8=0,解得m=±eq \f(2,3)。
当m=eq \f(2,3)时,l1:2x+8y-8=0,
即x+4y-4=0,l2:x+4y-4=0,
则l1与l2重合,不符合题意;
当m=-eq \f(2,3)时,l1:-2x+8y-12=0,
即x-4y+6=0,l2:x-4y-4=0,l1与l2不重合,故l1∥l2。
综上所述,m=-eq \f(2,3)时,l1与l2平行。
(2)当l1与l2垂直时,3m×1+6m×8=0,解得m=0。所以m=0时,l1与l2垂直。
素养升级
14.过点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(7,3))),B(7,0)的直线l1与过点(2,1),(3,k+1)的直线l2和两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,则实数k=________。
解析 若l1和l2与两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,则l1⊥l2。易知直线l1的斜率k1=eq \f(\f(7,3),-7)=-eq \f(1,3),直线l2的斜率k2=eq \f(k+1-1,3-2)=k,所以由k1k2=-1,得k=3。
答案 3
答案与解析
15.已知△ABC中,A(4,2),B(1,8),C(-1,8)。
(1)求AB边上的高所在直线的方程;
(2)直线l∥AB,与AC,BC依次交于E,F,S△CEF∶S△ABC=1∶4,求直线l的方程。
解 (1)由斜率公式可得,直线AB的斜率kAB=eq \f(2-8,4-1)=-2。
故AB边上的高所在直线的斜率为eq \f(1,2),又该直线过点C(-1,8),所以所求直线的方程为y-8=eq \f(1,2)(x+1),即x-2y+17=0。
(2)由题意可得,直线l即△ABC中与边AB平行的中位线所在的直线,
故所求直线的斜率k=kAB=-2,且过AC的中点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),5)),故直线l的方程为y-5=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3,2))),即2x+y-8=0。
$$