内容正文:
预习07 两条直线的位置关系
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型 强知识:6大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点 1 :两直线的相交、平行与重合
(1)对于两条的直线,有①且;
②与相交;③与重合且;
(2)对于两条直线,有
①;②与相交
③与重合
知识点 2 :两直线的垂直关系
(1) 对于两条的直线,有;
(2)对于两条直线,有.
【题型1 求两条直线的交点】
1.直线:与直线:的交点坐标为 .
【答案】
【详解】联立,解得,故交点为,
故答案为:
2.(多选)已知三条直线能构成三角形,则实数可能为( )
A. B. C. D.6
【答案】AC
【详解】若三条直线不能构成三角形,则直线存在以下三种情况;
①当与平行(或重合)时,则,解得;
②当与平行(或重合)时,则,解得;
③当三条直线交于同一点时,由,解得,
代入解得.
故选:AC.
3.已知三条直线,,相交于一点,则 .
【答案】3
【详解】由和联立,解得,
依题意,点在直线上,解得.
故答案为:3.
4.若直线与直线的交点在第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,即交点为,
因为交点在第一象限,所以.
故选:A
【题型2 两条直线平行垂直关系的判断】
5.下列选项中,与直线平行的直线是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,
对于A:,可知两直线重合,不符合;
对于B:,所以不平行,不符合;
对于C:,所以不平行,不符合;
对于D:,,且,所以两直线平行,符合;
故选:D.
6.两直线与的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.平行或重合
【答案】D
【详解】当时,直线与重合;
当时,直线与平行;
所以,题设两直线重合或平行.
故选:D
7.直线和的位置关系是( )
A.平行 B.不平行 C.平行或重合 D.既不平行也不重合
【答案】C
【详解】因为直线和,
当时,即,此时两直线重合,
当时,即,此时两直线平行,
所以直线和的位置关系是平行或重合.
故选:C
8.直线和直线的位置关系是 .
【答案】相交(不垂直)
【详解】由题意得直线的斜率为,
直线的斜率为,
由于且,即两直线相交且不垂直,
故答案为:相交(不垂直)
9.直线与 (不同时为0)的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.斜交 D.与的值有关
【答案】B
【详解】与不能同时为0,
①当两者都不为0时,两条直线斜率的乘积为,
故两条直线垂直;
②当与中有一个为零时,
若时,则两直线分别为与,两直线垂直,
若时,则两直线分别为与,两直线垂直,
故两条直线垂直.
故选:B
【题型3 由两直线平行求参数】
10.已知直线,,若 ,则
【答案】
【详解】由条件可知,,
,得,或,
当时,两直线重合,不满足条件,当时,满足上面不等式,成立.
故答案为:
11.若直线与直线平行,则实数 .
【答案】3
【详解】由已知两直线平行,则,可得.
故答案为:3
12.“”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】D
【详解】当时,
直线即直线,
直线即直线,
所以两直线重合,“”是“直线与直线平行”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
13.集合,集合,从A,B中各任意取一个数相加为,则直线与直线平行的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】从A,B中各任意取一个数相加,有种情况,
当直线,则,则,
当时,从中取一个数相加为的有,2种情况,
当时,从中取一个数相加为的有,2种情况,
所以满足条件的有4种情况,
所以满足条件的概率.
故选:B
【题型4 由两直线垂直求参数】
14.若直线和直线垂直,则的值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【详解】由题意得,解得.
故选:A
15.已知直线,,若,则( )
A.1或2 B.0 C. D.0或
【答案】A
【详解】因为,,,
所以,解得或,
经检验,或满足题意,故或.
故选:A.
16.(多选)已知直线,直线,则下列结论正确的是( )
A.在轴上的截距为
B.过点且可能垂直轴
C.若,则或
D.若,则
【答案】AD
【详解】对于A:根据直线方程求截距即可;对于B:根据直线方程分析斜率,即可得结果;对于C:举反例说明即可;对于D:根据直线垂直列式求参即可.
【解答】直线,直线,
对于选项A:在直线中,令,解得,
所以在轴上的截距为,故A正确;
对于选项B:因为直线的斜率,
即斜率存在,直线不垂直轴,故B错误,
对于选项C:若,则直线、均为,
即两直线重合,不平行,故C错误;
对于选项D:若,则,解得,故D正确.
故选:AD.
【题型5 平行、垂直条件下求直线方程】
17.经过点且与直线平行的直线是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设与直线平行的直线为:,
因为过点,所以,解得:.
故经过点且与直线平行的直线是,
即.
故选:A.
18.以为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为
则,
所以线段AB的中垂线的斜率为,
又线段的中点为,即,
所以线段中垂线方程为:,即.
故选:C.
19.(多选)已知点,到直线的距离相等,且过点,则的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】由已知直线与平行或经过的中点.
当直线与AB平行时,由,可得直线的斜率为:,
所以由点斜式直线的方程为:,整理得;
由,可知其中点坐标为,
当直线经过的中点和点时,
由两点式可得直线方程:,整理得直线方程为.
故选:BD.
20.已知直线过点,且和直线平行.设直线与轴相交于点,求直线绕点逆时针旋转所得直线的方程 .
【答案】
【详解】解:由题意可设:,
又直线过点,
,
解得:,
故直线:,
令,
解得:,
故,
设直线绕点逆时针旋转所得直线为,
则易知,
故设直线:,
将代入,
即,
解得:,
故直线:.
故答案为:.
21.已知直线恒过点P,O为坐标原点.点P的坐标为 ;当点O到直线的距离最大的,直线的方程为
【答案】
【详解】由,得,
由,解得,
∴直线l恒过定点,
点O到直线的距离最大时,直线l与垂直,
因为,所以直线l的斜率,
所以其方程为,即.
故答案为:;.
22.菱形的顶点A,的坐标分别为,,边所在直线过点.
(1)求,边所在直线的一般式方程;
(2)求对角线所在直线的一般式方程.
【答案】(1);.
(2).
【详解】(1)由菱形的性质可知,则.
所以边所在直线的方程为,即;
边所在直线的方程为,即.
(2)线段的中点为,,
由菱形的几何性质可知,且为的中点,则,
所以对角线所在直线的方程为,即.
23.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,求的边AB上的中线所在直线方程;
(3)已知直线m过点,且与平行,求直线m的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由可得直线的斜率为,
因,故直线的斜率为,
则直线的方程为,即;
(2)由可得边的中点,
故直线的斜率为,
则所在直线方程为,即;
(3)由(1)已得,
直线与平行,故其斜率为,
则直线m的方程为,即.
【题型6 平行、垂直在几何中的应用】
24.已知三角形的顶点坐标为,,.
(1)求过点C且与边平行的直线;
(2)求边上的高所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由,则直线的斜率,
可设与直线平行的直线斜率为,由该平行线过,
则方程为,整理可得.
(2)由(1)可得与直线垂直的直线斜率为,
边上的高所在的直线斜率为,且过,
所以直线方程为,整理可得.
25.在平面直角坐标系中,已知点和.
(1)若是正方形一条边上的两个顶点,求这个正方形过顶点的两条边所在直线的方程;
(2)若是正方形一条对角线上的两个顶点,求这个正方形另外一条对角线所在直线的方程.
【答案】(1)和
(2)
【详解】(1)由题意,
所以,
注意到与直线垂直的直线的斜率为,
所以,
整理得所求两条直线为和.
(2)由(1)可知直线方程为,且注意到正方形的两条对角线互相垂直平分,
所以另外一条对角线的斜率为,
又,
所以中点为,则另一条对角线过点,
所以正方形的另一条对角线方程为,整理得.
26.已知正方形的中心为,一条边所在直线的方程是.
(1)求该正方形中与直线平行的另一边所在直线的方程;
(2)求该正方形中与直线垂直的一边所在直线的方程.
【答案】(1);(2)或.
【详解】(1)设与直线平行的另一边所在直线方程为
,
则,
解得,或(舍).
所以与直线平行的正方形的另一边所在直线的方程为.
(2)设与直线垂直的正方形的边所在直线方程为
,
则,
解得,或.
所以与直线垂直的正方形的边所在的直线方程为或.
【点睛】本题考查直线平行或垂直与斜率的关系,以及点到直线的距离公式,属直线方程求解基础题.
27.菱形的顶点,的坐标分别为,,边所在直线过点.
(1)求,边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
【答案】(1)直线的方程,直线的方程
(2)
【详解】(1),
所以直线的方程为,即;
因为,所以,
所以直线的方程为,即.
(2),因为,所以,
即,
的中点坐标为,对角线过点,
所以对角线所在直线的方程为,即.
28.已知在中,.
(1)求点D的坐标;
(2)试判定是否为菱形?
(3)求直线AD的方程.
【答案】(1)
(2)是
(3)
【详解】(1)设,因为四边形为平行四边形,
所以
所以解得,所以
(2)因为
所以,
所以.所以为菱形.
(3)由于则直线AD方程为:,化简得到直线AD方程为:.
一、单选题
1.若直线:与直线:平行,则( )
A.4 B. C.1或 D.或4
【答案】D
【详解】若直线:与直线:平行,
则,整理可得,解得或,
若,直线:与直线:平行,符合题意;
若,直线:与直线:平行,符合题意;
综上所述:或.
故选:D.
2.直线过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由直线与直线垂直,得直线的斜率,又直线过点,
所以直线的方程为,即.
故选:B
3.“”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.
4.已知直线,动直线,则下列结论正确的为( )
A.不存在,使得的倾斜角为 B.对任意的,与都不垂直
C.存在,使得与重合 D.对任意的,与都有公共点
【答案】D
【详解】当时,动直线,此时倾斜角为,故A选项错误;
,当时,显然与都不垂直;当时,,
当时,,此时,即存在使得与垂直,故B选项错误;
,当时,显然与都不重合且有公共点;当时,,
当,即时,方程无解,即不存在,使得与平行,但有公共点;
故C选项错误,D选项正确;
故选:D.
5.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.与直线平行
【答案】B
【详解】直线:即,它的斜率为,在轴上的截距为,故A错,B对,
令,则直线:与轴平行,且与直线垂直,故CD错误.
故选:B.
6.已知直线l过直线与直线的交点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】直线与直线的交点为,
又因为与直线平行,所以设直线为:,
代入得,所以,
所以直线的方程为.
故选:A.
7.若三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值最多有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】联立方程,解得,
可知:直线的斜率为,的斜率为,且直线、的交点为,
若三条直线不能围成三角形,则直线与直线或直线平行,或直线过点,
可知直线的斜率存在,且为,
可得或或,解得或或,
所以实数的取值最多有3个.
故选:B.
8.若既是的中点,又是直线与直线的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由条件可知,,,
且,两式相加得,
即,得,
点是直线和的交点,所以,
所以点满足直线,即直线方程为,
,与直线垂直的直线方程的斜率为,
所以中垂线方程为,整理为.
故选:A
二、多选题
9.已知直线,直线,则下列结论正确的是( )
A.在轴上的截距为
B.过定点
C.若,则或
D.若,则
【答案】ABD
【详解】对于A,令时,,则在轴上的截距为,故A正确;
对于B,直线,当时,所以直线恒过,故B正确;
对于C,若,则且,故,故C错误;
对于D,等价于,解得,故D正确.
故选:ABD.
10.已知直线,则下列结论正确的是( )
A.若直线与直线平行,则
B.直线倾斜角的范围为
C.当时,直线与直线垂直
D.直线过定点
【答案】BC
【详解】选项A,存在斜率,
直线方程可化为:,
直线也存在斜率,方程可化为,
由,则两直线平行的充要条件为,
即解得或,故A错误;
选项B,由直线的斜率,
则倾斜角的范围为,故B正确;
选项C,当时,直线,斜率为,
又直线的斜率为,则两直线斜率之积为,故两直线垂直,C正确;
选项D,,令,得,
故直线过定点,不过,D错误.
故选:BC.
三、填空题
11.过原点的直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线与的交点坐标为 .
【答案】
【详解】设直线的倾斜角为,则,
则直线的斜率,
又直线过原点,所以的方程为,
联立,解得,即直线与的交点坐标为.
故答案为:
12.如图,矩形的两条对角线相交于点,边所在直线方程为,点在边所在直线上.则直线的方程为 ;直线的方程为 .
【答案】
【详解】由题意:为矩形,则,
又边所在的直线方程为:,
所以所在直线的斜率,
而点在直线上.
所以边所在直线的方程为:.
方程与方程联立得,关于的对称点
因,所以边所在的直线方程为.
故答案为:;.
13.已知,若过定点A的动直线和过定点的动直线交于点(与A,不重合),则的值为 .
【答案】1
【详解】因为动直线过定点,动直线过定点,
且,可知,即,
所以.
故答案为:1.
四、解答题
14.讨论直线:和:的位置关系.
【答案】答案见详解
【详解】当,即且时,直线、相交;
当,即时,直线,垂直;
当,即时,直线、平行;
当,即时,直线、重合.
15.(1)求过,且与直线平行的直线的方程.
(2)已知的三个顶点,,,求边上的高所在的直线方程.
【答案】(1);(2).
【详解】(1)已知直线的斜率是,
因为所求直线与已知直线平行,所以所求直线的斜率也是,
根据直线的点斜式方程,得所求直线的方程为,即;
(2)由两点式,可得,边上高所在直线方程的斜率,
的高所在直线的直线方程,即.
16.已知直线:(,均为不等于0的实常数),直线:.
(1)若,求的值;
(2)若当时,过定点,为原点,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由有
解得
(2)时
按整理得
令得,故
的斜率,故
解得
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预习07 两条直线的位置关系
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知识点 1 :两直线的相交、平行与重合
(1)对于两条的直线,有①且;
②与相交;③与重合且;
(2)对于两条直线,有
①;②与相交
③与重合
知识点 2 :两直线的垂直关系
(1) 对于两条的直线,有;
(2)对于两条直线,有.
【题型1 求两条直线的交点】
1.直线:与直线:的交点坐标为 .
2.(多选)已知三条直线能构成三角形,则实数可能为( )
A. B. C. D.6
3.已知三条直线,,相交于一点,则 .
4.若直线与直线的交点在第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型2 两条直线平行垂直关系的判断】
5.下列选项中,与直线平行的直线是( )
A. B. C. D.
6.两直线与的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.平行或重合
7.直线和的位置关系是( )
A.平行 B.不平行 C.平行或重合 D.既不平行也不重合
8.直线和直线的位置关系是 .
9.直线与 (不同时为0)的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.斜交 D.与的值有关
【题型3 由两直线平行求参数】
10.已知直线,,若 ,则
11.若直线与直线平行,则实数 .
12.“”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
13.集合,集合,从A,B中各任意取一个数相加为,则直线与直线平行的概率为( )
A. B. C. D.
【题型4 由两直线垂直求参数】
14.若直线和直线垂直,则的值是( )
A. B.1 C. D.2
15.已知直线,,若,则( )
A.1或2 B.0 C. D.0或
16.(多选)已知直线,直线,则下列结论正确的是( )
A.在轴上的截距为
B.过点且可能垂直轴
C.若,则或
D.若,则
【题型5 平行、垂直条件下求直线方程】
17.经过点且与直线平行的直线是( )
A. B. C. D.
18.以为端点的线段的垂直平分线的方程为( )
A. B.
C. D.
19.(多选)已知点,到直线的距离相等,且过点,则的方程可能是( )
A. B.
C. D.
20.已知直线过点,且和直线平行.设直线与轴相交于点,求直线绕点逆时针旋转所得直线的方程 .
21.已知直线恒过点P,O为坐标原点.点P的坐标为 ;当点O到直线的距离最大的,直线的方程为
22.菱形的顶点A,的坐标分别为,,边所在直线过点.
(1)求,边所在直线的一般式方程;
(2)求对角线所在直线的一般式方程.
23.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,求的边AB上的中线所在直线方程;
(3)已知直线m过点,且与平行,求直线m的方程.
【题型6 平行、垂直在几何中的应用】
24.已知三角形的顶点坐标为,,.
(1)求过点C且与边平行的直线;
(2)求边上的高所在的直线方程.
25.在平面直角坐标系中,已知点和.
(1)若是正方形一条边上的两个顶点,求这个正方形过顶点的两条边所在直线的方程;
(2)若是正方形一条对角线上的两个顶点,求这个正方形另外一条对角线所在直线的方程.
26.已知正方形的中心为,一条边所在直线的方程是.
(1)求该正方形中与直线平行的另一边所在直线的方程;
(2)求该正方形中与直线垂直的一边所在直线的方程.
27.菱形的顶点,的坐标分别为,,边所在直线过点.
(1)求,边所在直线的方程;
(2)求对角线所在直线的方程.
28.已知在中,.
(1)求点D的坐标;
(2)试判定是否为菱形?
(3)求直线AD的方程.
一、单选题
1.若直线:与直线:平行,则( )
A.4 B. C.1或 D.或4
2.直线过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
3.“”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
4.已知直线,动直线,则下列结论正确的为( )
A.不存在,使得的倾斜角为 B.对任意的,与都不垂直
C.存在,使得与重合 D.对任意的,与都有公共点
5.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.与直线平行
6.已知直线l过直线与直线的交点,且与直线平行,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
7.若三条直线,,不能围成三角形,则实数的取值最多有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8.若既是的中点,又是直线与直线的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知直线,直线,则下列结论正确的是( )
A.在轴上的截距为
B.过定点
C.若,则或
D.若,则
10.已知直线,则下列结论正确的是( )
A.若直线与直线平行,则
B.直线倾斜角的范围为
C.当时,直线与直线垂直
D.直线过定点
三、填空题
11.过原点的直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线与的交点坐标为 .
12.如图,矩形的两条对角线相交于点,边所在直线方程为,点在边所在直线上.则直线的方程为 ;直线的方程为 .
13.已知,若过定点A的动直线和过定点的动直线交于点(与A,不重合),则的值为 .
四、解答题
14.讨论直线:和:的位置关系.
15.(1)求过,且与直线平行的直线的方程.
(2)已知的三个顶点,,,求边上的高所在的直线方程.
16.已知直线:(,均为不等于0的实常数),直线:.
(1)若,求的值;
(2)若当时,过定点,为原点,,求的值.
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