内容正文:
1.3 两条直线的平行与垂直
题型一:由斜率判断两条直线平行
1.过点和点的直线与直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.以上都不对
【答案】B
【知识点】由斜率判断两条直线平行
【分析】先求出直线方程,再结合斜率直接判断两直线位置关系即可.
【详解】过点和点的直线方程为,斜率为0,
又因为直线斜率为0,所以两直线平行.
故选:B
2.下列与直线平行的直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】由斜率判断两条直线平行
【分析】根据平行直线斜率相等,截距不等可得答案.
【详解】直线斜率为,纵截距为,
A选项:直线斜率为,纵截距为,符合;
B选项:直线斜率为,纵截距为,不符合;
C选项:直线斜率为,纵截距为,不符合;
D选项:直线斜率为,纵截距为,不符合;
故选:A.
3.下列说法中正确的是( )
A.若两条直线斜率相等,则它们互相平行
B.若,则
C.若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两条直线相交
D.若两条直线的斜率都不存在,则它们相互平行
【答案】C
【知识点】由斜率判断两条直线平行
【分析】根据直线平行和斜率之间的关系对选项一一判断即可得出答案.
【详解】若两条直线斜率相等,则它们互相平行或重合,A错误;
若,则或,的斜率都不存在,B错误;
若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两条直线相交,C正确;
若两条直线的斜率都不存在,则它们互相平行或重合,D错误.
故选:C.
4.若与为两条不重合的直线,它们的倾斜角分别为,,斜率分别为,,则下列命题
①若,则斜率; ②若斜率,则;
③若,则倾斜角;④若倾斜角,则;
其中正确命题的个数是 .
【答案】
【知识点】直线的倾斜角、由斜率判断两条直线平行、直线斜率的定义
【分析】根据两直线平行的充要条件、斜率与倾斜角的关系判断即可;
【详解】解:因为与为两条不重合的直线,且它们的倾斜角分别为,,斜率分别为,.
①由于斜率都存在,若,则,此命题正确;
②因为两直线的斜率相等即斜率,得到倾斜角的正切值相等即,即可得到,所以,此命题正确;
③因为,根据两直线平行,得到,此命题正确;
④因为两直线的倾斜角,根据同位角相等,得到,此命题正确;
所以正确的命题个数是4.
故答案为:.
5.判断下列各组直线是否平行,并说明理由.
(1)经过点,经过点;
(2)的斜率为,经过点.
【答案】(1)不平行,理由见解析
(2)不平行,理由见解析
【知识点】由斜率判断两条直线平行、已知两点求斜率
【分析】(1)分别计算出和的斜率,再比较两斜率是否相等即可;
(2)求出的斜率,再与的斜率比较即可.
【详解】(1)设直线,的斜率分别为,,
因为经过点,经过点,
所以,,
所以,
所以与不平行;
(2)设直线,的斜率分别为,,则,
因为经过点,
所以,
所以,
所以与不平行.
题型二:由斜率判断两条直线垂直
6.(24-25高二上·江苏南通·期末)以为顶点的三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
【答案】B
【知识点】由斜率判断两条直线垂直
【分析】求出直线和的斜率,判断出,进而可得结果.
【详解】因为 ,
所以 ,
故
因此该三角形为直角三角形.
故选:B.
7.(24-25高二上·江苏淮安·期中)下列哪条直线与直线垂直( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】直线斜率的定义、由斜率判断两条直线垂直
【分析】先求得出直线的斜率,利用两直线垂直的斜率公式对各个选项进行验证即可求解.
【详解】直线的斜率为2,
若直线m与直线垂直,则,,
对于A,的斜率为2,不与直线垂直;
对于B,的斜率为2,不与直线垂直;
对于C,的斜率为-1,不与直线垂直;
对于D,的斜率为 ,与直线垂直.
故选:D.
8.(1)若直线,直线,则的充要条件为 ;
(2)若直线,直线,则的充要条件为 .
【答案】
【知识点】直线的斜截式方程及辨析、由一般式方程判断直线的垂直、由斜率判断两条直线垂直
【分析】根据直线垂直的性质进行填空.
【详解】(1)若直线,直线,则的充要条件;
(2)若直线,直线,
则的充要条件为.
故答案为:,
9.判断下列各对直线是否垂直.
(1);
(2).
【答案】(1)不垂直
(2)垂直
【知识点】直线的倾斜角、由斜率判断两条直线垂直
【分析】(1)根据斜率乘积不等于即可判断;
(2)根据两直线倾斜角即可判断.
【详解】(1)将的方程化为斜截式为.因此的斜率为,
又因为的斜率为2,
而且,
从而可知与不垂直.
(2)显然,的倾斜角为,的倾斜角为,从而可知与垂直.
题型三:已知直线平行求参数
10.(24-25高二上·江苏南通·期中)若直线与平行,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据直线平行列式求解,并代入检验即可.
【详解】由题意可得:,解得,
若,则直线、,两直线平行,
综上所述:.
故选:A.
11.(24-25高二上·江苏盐城·期中)直线,,若,则的值为( )
A.或 B. C. D.
【答案】B
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据平行可得方程,解方程即可.
【详解】由已知,
则,
解得或,
当时,,,与重合,不成立;
当时,,,,成立;
综上所述,
故选:B.
12.(23-24高二下·安徽芜湖·阶段练习)“”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
【知识点】已知直线平行求参数、充要条件的证明
【分析】根据两直线平行的条件进行判断
【详解】当时,直线与直线,
即为直线与直线的斜率都是,纵截距不同,则两直线平行,是充分条件;
若直线与直线平行,当时,两直线方程都为,直线重合不符合题意,
当时,两直线平行则斜率相等,截距不相等,解得,是必要条件;
故选:C
13.(22-23高二上·江苏徐州·期中)若直线与直线平行,则m的值为( )
A. B.2 C.或2 D.1或
【答案】A
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】利用两直线平行关系,可得的系数成比例,再检验是否有重合情况,从而可作出判断.
【详解】由直线与直线平行可得:
,解得:或,
检验,当时,直线与直线重合,故舍去;
当时,直线与直线平行;
故选:A.
14.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)若两条直线和平行,则实数的值为 .
【答案】或
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】由两条直线平行,列出方程,代入计算,即可得到结果.
【详解】由条件可得当时,,
解得或,
当时,两直线方程分别为和,
两直线不平行,
故答案为:或
15.(24-25高二上·江苏连云港·期中)直线过点且与直线平行,则直线与轴围成的三角形面积为 .
【答案】
【知识点】直线截距式方程及辨析、已知直线平行求参数
【分析】确定直线方程,求得在坐标轴上的截距即可求解.
【详解】设直线方程为:,代入可得:,解得:,所以直线方程为:,
令,得,令,得,
所以直线与轴围成的三角形面积为,
故答案为:
16.已知直线和直线.若,求实数的值.
【答案】
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据两直线平行的性质列式求解即可,但是要注意检验是否重合的情况.
【详解】若,则,所以,解得或1.
当时,,满足,
当时,,此时与重合,
所以.
17.(23-24高二上·江苏无锡·阶段练习)已知直线,直线,根据下列条件分别求实数的值:
(1)与相交;
(2)与平行.
【答案】(1)(1)且
(2)(2)
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】(1)根据两直线相交可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(2)根据两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,即可解得实数的值;
【详解】(1)解:已知,直线,
若与相交,则,即,解得且.
(2)已知,直线,
若与平行,则,即,解得.
题型四:已知直线垂直求参数
18.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知直线与垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】利用一般式方程下两直线垂直的公式代入求解即可得到结果.
【详解】若直线与垂直,
则,解得.
故选:B.
19.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知直线与直线垂直,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【知识点】已知直线垂直求参数
【分析】根据两直线方程垂直,分类求解的值.
【详解】若则直线与垂直,满足题意,
若则,则.
综上所述,则或.
故选:C
20.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知点与点关于直线对称,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、已知直线垂直求参数
【分析】根据对称关系得出直线斜率及直线所过的点即可得解.
【详解】因为,所以,
又的中点在直线l上,
所以直线l的方程为,即,
故选:A
21.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知直线与直线,且,则的最小值为( )
A.15 B. C.12 D.
【答案】D
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、已知直线垂直求参数
【分析】由直线垂直得到方程,求出,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由题意得,故,
由于,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
故选:D
22.(24-25高二上·江苏徐州·开学考试)直线过点且与直线垂直,则直线与坐标轴围成的三角形面积为
【答案】9
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、已知直线垂直求参数、由两条直线垂直求方程、直线与坐标轴围成图形的面积问题
【分析】根据直线垂直求出直线的方程,再求出直线与坐标轴的交点,进而可得与坐标轴围成的三角形面积.
【详解】直线过点且与直线垂直,直线的斜率为,得直线的斜率为2,
故直线的方程为,即,
当时,,当时,,
所以直线与坐标轴围成的三角形面积为.
故答案为:9
23.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知点,直线.
(1)求过点且与直线平行的直线的方程;
(2)若点在直线上,且,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由两条直线平行求方程、已知直线垂直求参数
【分析】(1)根据题意,设所求直线的方程为,将点的坐标代入所求直线的方程,求出的值,即可得出所求直线的方程;
(2)根据题意,设点,根据,可得出,求出的值,即可得出点的坐标.
【详解】(1)设所求直线方程为,
将点的坐标代入得,所以,
所以所求直线方程为.
(2)因为点在直线上,设点,
因为,且直线的斜率为,故,解得,
所以点的坐标为.
24.(24-25高二上·江苏常州·期中)设为实数,直线恒过一定点记作,为直角的一个顶点,为直角顶点,点在轴上
(1)求点,的坐标;
(2)求斜边中线所在的直线方程.
【答案】(1),,
(2)
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、已知两点求斜率、直线过定点问题、已知直线垂直求参数
【分析】(1)根据即可求解,利用垂直,根据斜率关系即可求解,
(2)根据中点坐标求解,即可根据两点斜率公式求解斜率,即可根据点斜式求解直线方程.
【详解】(1)由可得,
令且,解得,
故直线恒过定点,
设,则,故则,解得,
故
(2)由于,,故的中点坐标,
则,
故直线方程为,即
25.(24-25高二上·江苏徐州·期中)(1)已知直线过点,且在x轴上截距是y轴上截距的2倍,求直线方程;
(2)已知点,直线,点在上,且,求点的坐标.
【答案】(1)和,(2)
【知识点】直线截距式方程及辨析、已知直线垂直求参数
【分析】(1)根据截距是否为0,即可利用待定系数法求解,
(2)根据垂直满足的斜率关系即可求解.
【详解】(1)当直线经过原点时,设直线,代入可得,
当直线截距不为0时,设,代入可得,解得
故直线方程为,即,
综上可得直线方程为和
(2)设,
由于直线的斜率为
故,
又,解得则,
故
26.(23-24高二上·江苏盐城·期中)在平面直角坐标系中,设直线:.
(1)求证:直线经过第一象限;
(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】已知直线垂直求参数、直线过定点问题、直线的点斜式方程及辨析
【分析】(1)根据题意,将直线化为,即可得到结果;
(2)根据题意,由,再由直线的点斜式方程,即可得到结果.
【详解】(1)方程可化为,
由解得
所以直线过定点,因为在第一象限,所以直线经过第一象限.
(2)由题意可得,当时,原点到直线的距离最大,
因为,则,所以直线的方程为,
即.
题型五:直线平行、垂直的判定在几何中的应用
27.已知点,,,,求证:四边形ABCD是梯形.
【知识点】直线平行、垂直的判定在几何中的应用
【分析】根据题意,只要证明四边形一组对边平行,且不相等,即可证明四边形为梯形.
【详解】由点,,,,
可得 ,
而 , ,
故,但 ,
所以四边形ABCD是梯形.
28.已知顶点坐标分别是,,.
(1)求过点C且与直线AB平行的直线方程,
(2)若点,当实数取遍一切实数时,求直线AD倾斜角的取值范围.
【答案】(1);(2).
【知识点】直线平行、垂直的判定在几何中的应用、已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、斜率与倾斜角的变化关系
【分析】(1)由两直线平行的斜率相等和直线的点斜式求解即可;
(2)由斜率公式结合二次函数的性质求解即可
【详解】(1)由已知可得AB的斜率为,
所以与直线AB平行的直线的斜率也为,
从而所求直线的方程为,即;
(2)可得直线AD的斜率为,
所以直线AD倾斜角的取值范围为.
29.在平面直角坐标系中,设三角形的顶点分别为,,,点是线段上的一点(异于端点),设均为非零实数,直线分别交于点,若,求证: .
【知识点】直线平行、垂直的判定在几何中的应用
【分析】利用斜率公式求得直线与的斜率,从而利用直线垂直的性质得到,再求得直线与的斜率之积,由此得证.
【详解】由点和点,知直线的斜率为,
由点和点,知直线的斜率为,
因为,所以,即;
由点和点,知直线的斜率为,
由点和点,知直线的斜率为,
则直线与的斜率之积为,
所以.
30.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)
【知识点】直线平行、垂直的判定在几何中的应用、由两条直线垂直求方程
【分析】(1)先求出线段中点坐标,再利用平行四边形的性质得为线段中点,从而利用中点坐标公式列方程组求解即可;
(2)通过直线垂直求出高线的斜率,代入点斜式直线公式求解即可.
【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.
31.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)
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线平行、垂直的判定在几何中的应用、斜率公式的应用
【分析】(1)利用直线的垂直关系求出边上的高所在直线的斜率,进而得出答案;
(2)由得,所以角平分线的倾斜角为,求出的斜率,进而可得出答案.
【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.
32.已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
【答案】(1)直角梯形;证明见解析;
(2).
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线平行、垂直的判定在几何中的应用
【分析】(1)利用,,得出四边形一组对边平行,另一组对边不平行,从而判断四边形是平行四边形,再根据,得出一组邻边互相垂直,进而证出四边形是直角梯形;
(2)利用到角公式,代入斜率即可求出角平分线所在直线的斜率,再根据点斜式,求出角平分线所在直线方程.
【详解】(1)由已知可判断四边形是直角梯形,
证明如下:因为,,,.
由斜率公式得,,,,
所以,,即且不平行,
所以四边形是梯形,
又因为,所以,
综上,四边形是直角梯形;
(2)根据题意,设的内角平分线所在直线的斜率为k,
则有,即,
整理得,,解得或,
又由的内角平分线所在直线的斜率k应在、的斜率之间,
所以,
则的平分线所在的直线方程为,
即.
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)设直线与直线的交点为分别为上任意两点,点为的中点,若,则的值为( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
【答案】C
【分析】先画图,再根据图像把长度关系转化为垂直关系即可.
【详解】如图所示,为中点,故,
又
所以中,,
于是,
故,即
所以,解得.
故选:C.
2.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)直线:,:,若,则实数的值为( )
A. B.1 C.或1 D.
【答案】A
【分析】根据已知得出,求解得出的值,代入的方程检验,即可得出答案.
【详解】由可得,,即,
解得或.
当时,方程为,方程为不重合,满足;
当时,方程为,方程为,即,与重合,舍去.
综上所述,.
故选:A.
3.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线和直线,则“”是“”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据直线平行求得,结合充分、必要条件分析判断.
【详解】若,则,解得或,
当,则,,满足,符合题意;
当,则,,两直线重合,不符合题意;
综上所述:等价于.
所以“”是“”的充要条件.
故选:C.
4.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)已知,都是正实数,且直线与直线互相垂直,则的最小值为( )
A.12 B.10 C.8 D.25
【答案】D
【分析】根据两条直线垂直得出,再根据基本不等式计算求解即可.
【详解】因为直线与直线互相垂直,
所以即得,
所以,
因为,都是正实数,所以.
当且仅当时,取最小值25.
故选:D.
二、多选题
5.(24-25高二上·江苏常州·阶段练习)已知直线与,则下列说法正确的有( )
A.任意实数,直线恒过点 B.存在实数,使得直线与平行
C.若,则 D.若,则或
【答案】AC
【分析】整理直线的方程可得直线恒过点,即A正确;对参数是否为零进行讨论可知不存在实数,使得直线与平行,即B错误;利用两直线垂直的斜率关系可得C正确,由可知,即D错误.
【详解】对于A,将直线整理可得,
易知当时,不管实数取何值时,该方程恒成立,即任意实数,直线恒过点,即A正确;
对于B,当时,直线即为,此时与不平行,
当时,要使直线与平行可得其斜率为,此时无解,
即不存在实数,使得直线与平行,即B错误;
对于C,当时,直线即为,直线为,显然不垂直;
当时,两直线斜率乘积为,即,解得,即C正确;
对于D,由BC选项可知当时,两直线不平行,
当时,若可得,解得或;
经检验时,两直线重合,不合题意,即可得,即D错误.
故选:AC
6.(24-25高二上·江苏徐州·期中)已知直线,直线,下列说法正确的是( )
A.始终过点 B.若,则或
C.若,则 D.当时,始终不过第一象限
【答案】ACD
【分析】根据已知条件,直接求出直线的定点,即可判断A,再结合直线平行、垂直的性质判断B、C,将直线方程化为斜截式,即可判断D.
【详解】对于A:直线,即,
令,解得,所以直线过定点,故A正确;
对于B:若,则,解得或,
当时,,,则,
当时,,,即,
则与重合,故舍去,所以,故B错误;
对于C:若,则,解得,故C正确;
对于D:当时,直线始终过点,斜率,
所以该直线过第二、三、四象限,不过第一象限,故D正确.
故选:ACD.
7.(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知直线,,下列选项正确的有( )
A.若,则斜率不存在 B.若不经过第三象限,则
C.若,则或 D.若,则
【答案】BC
【分析】综合运用直线的点斜式,两直线平行、垂直的充要条件进行判断即可.
【详解】对于A,当时,则,则,所以的斜率为0,故A错误;
对于B,由,可得,
若不经过第三象限,则,故B正确;
对于C,若,则,解得或,故C正确;
对于D,若,则直线,,两直线与重合,故D错误.
故选:BC.
三、填空题
8.(22-23高二上·江苏连云港·阶段练习)点关于直线对称的点的坐标是 .直线关于点对称的直线方程为 .
【答案】
【分析】设点关于直线对称的点的坐标为,根据对称的性质列方程求即可,在直线上取两个点求它们关于点的对称点,由此可求对称直线方程.
【详解】设点关于直线对称的点的坐标为,则
,解得,
所以点关于直线对称的点的坐标是,
由取可得,取可得,所以直线经过点和点,又点关于点的对称点为,点关于点的对称点为,所以直线的斜率,所以直线的方程为,所以直线关于点对称的直线方程式为,
故答案为:,.
9.(22-23高二上·江苏连云港·期末)已知直线l与直线平行,且与坐标轴围成的三角形的面积为6,则直线l的方程是 .
【答案】或
【分析】根据题意设直线的方程为,分别令、可得直线与轴的交点,求出三角形的面积等于可得答案.
【详解】根据题意,直线与直线平行,则设直线的方程为,
对于,令可得,即直线与轴的交点为,
令可得,即直线与轴的交点为,
故直线与坐标轴围成的三角形的面积,解得:,
故直线的方程为或.
故答案为:或.
四、解答题
10.已知,A,B,C,D四点构成的四边形是平行四边形,求点D的坐标.
【答案】或或.
【分析】由题意分类讨论,根据直线的斜率即可求出点D的坐标.
【详解】由题,,
所以kAC=2,,kBC=-3,
设D的坐标为(x,y),分以下三种情况:
①当BC为对角线时,有kCD=kAB,kBD=kAC,
所以,,,
得x=7,y=5,即
②当AC为对角线时,有kCD=kAB,kAD=kBC,
所以,,
得x=-1,y=9,即
③当AB为对角线时,有kBD=kAC,kAD=kBC
所以,
得x=3,y=-3,即
所以D的坐标为或或.
11.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)(-1,6)或(7,2)或(3,-2);(2)平行四边形为菱形,平行四边形,不是菱形.
【分析】(1)分四边形、、是平行四边形三种情况讨论,分别利用对边的斜率相等求解,即可;
(2)分别验证对角线是否垂直,即对角线斜率乘积是否为,即可.
【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(-1,6)或(7,2)或(3,-2).
(2)若的坐标为(-1,6),
因为,,
所以,所以,
所以平行四边形为菱形.
若的坐标为(7,2),
因为,,
所以,所以平行四边形不是菱形.
若的坐标为(3,-2),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.
12.(24-25高二上·江苏扬州·期中)在中,,,.
(1)求中,边上的中线所在直线的方程;
(2)求中,边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据中点坐标公式可得线段的中点为,利用两点式方程即可得结果;
(2)根据垂直关系可得高所在直线的斜率为,利用点斜式方程即可得结果.
【详解】(1)由题意可知:线段的中点为,
则边上的中线所在直线的方程为,即.
(2)由题意可知:直线的斜率,
则边上的高所在直线的斜率为,
所以所求直线的方程为,即.
13.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知点,直线:.
(1)求过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)光线通过点,经直线反射,其反射光线通过点,求反射光线所在直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由直线与直线平行可设其方程为,代入点,求可得结论;
(2)求点关于直线的对称点,利用点斜式求反射直线方程.
【详解】(1)因为直线与直线平行,直线的方程为,
故可设直线的方程为,
因为点在直线上,
所以,
所以,
所以直线的方程为;
(2)设点关于直线的对称点为.
由题意得,
解得,所以点的坐标为,
所以反射光线所在直线方程为,即.
14.(24-25高二上·江苏连云港·期中)平行四边形中,已知,,.
(1)求直线的方程;
(2)求中边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,利用平行四边形的性质和点斜式求出即可;
(2)利用相互垂直的直线斜率之间的关系,点斜式求解即可;
【详解】(1)设,
因为,所以,
即,
所以,
所以直线的方程为,即.
(2)因为,
所以中边上的高所在直线的方程为,即.
15.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)求与原点距离最大的直线方程;
(3)过点引直线交坐标轴正半轴于、两点,当面积最小时,求的周长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)将直线方程改写成形式,解方程组即可得解;
(2)原点到直线的距离最大时,,先求出直线的斜率,即可求解;
(3)设直线的方程为,求出点坐标,表示出面积,利用基本不等式求出面积的最小值得解.
【详解】(1)由可得:,
令,解得,
经检验,满足,
所以直线过定点.
(2)由(1)知直线过定点,当时,原点到直线的距离最大,
又,所以直线的方程为,即,
所以与原点距离最大的直线方程为.
(3)由(1)知,直线恒过定点,
由题意可设直线的方程为,
设直线与轴,轴正半轴交点分别为,
令,得;令,得,
所以面积 ,
当且仅当,即时,面积最小,
此时,,,
的周长为.
所以当面积最小时,的周长为.
16.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知的三个顶点是,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)的角平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)对于求边BC上的中线所在直线方程:首先要找到BC中点坐标,根据中点坐标公式,然后利用两点式求直线方程;
(2)对于求边BC上的高所在直线方程:先求BC边的斜率,根据斜率公式,高与BC垂直,两条垂直直线斜率乘积为,再利用点斜式求直线方程;
(3)对于求的角平分线所在直线方程:先求AB和BC边的斜率,根据夹角公式,设角平分线斜率为,求出,再利用点斜式求出直线方程.
【详解】(1)首先求BC中点坐标,已知,
根据中点坐标公式,BC中点,
已知中线过和两点,根据两点式,
即,化简得,整理得.
(2)先求BC边的斜率,已知,
根据斜率公式,
因为高与BC垂直,设高的斜率为,则,解得,
又因为高过点,根据点斜式,整理得.
(3)先求AB边的斜率,BC边的斜率,
设角平分线斜率为,根据夹角公式得,化简
交叉相乘得,
继续化简,即或,
继续化简(舍去),或,即,
因为角平分线的斜率应该在和之间,所以,
又因为角平分线过点,根据点斜式,整理得.
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1.3 两条直线的平行与垂直
题型一:由斜率判断两条直线平行
1.过点和点的直线与直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.以上都不对
2.下列与直线平行的直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
3.下列说法中正确的是( )
A.若两条直线斜率相等,则它们互相平行
B.若,则
C.若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两条直线相交
D.若两条直线的斜率都不存在,则它们相互平行
4.若与为两条不重合的直线,它们的倾斜角分别为,,斜率分别为,,则下列命题
①若,则斜率; ②若斜率,则;
③若,则倾斜角;④若倾斜角,则;
其中正确命题的个数是 .
5.判断下列各组直线是否平行,并说明理由.
(1)经过点,经过点;
(2)的斜率为,经过点.
题型二:由斜率判断两条直线垂直
6.(24-25高二上·江苏南通·期末)以为顶点的三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
7.(24-25高二上·江苏淮安·期中)下列哪条直线与直线垂直( )
A. B.
C. D.
8.(1)若直线,直线,则的充要条件为 ;
(2)若直线,直线,则的充要条件为 .
9.判断下列各对直线是否垂直.
(1);
(2).
题型三:已知直线平行求参数
10.(24-25高二上·江苏南通·期中)若直线与平行,则( )
A. B. C. D.2
11.(24-25高二上·江苏盐城·期中)直线,,若,则的值为( )
A.或 B. C. D.
12.(23-24高二下·安徽芜湖·阶段练习)“”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.(22-23高二上·江苏徐州·期中)若直线与直线平行,则m的值为( )
A. B.2 C.或2 D.1或
14.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)若两条直线和平行,则实数的值为 .
15.(24-25高二上·江苏连云港·期中)直线过点且与直线平行,则直线与轴围成的三角形面积为 .
16.已知直线和直线.若,求实数的值.
17.(23-24高二上·江苏无锡·阶段练习)已知直线,直线,根据下列条件分别求实数的值:
(1)与相交;
(2)与平行.
题型四:已知直线垂直求参数
18.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知直线与垂直,则( )
A. B. C. D.
19.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知直线与直线垂直,则( )
A. B. C.或 D.或
20.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知点与点关于直线对称,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
21.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知直线与直线,且,则的最小值为( )
A.15 B. C.12 D.
22.(24-25高二上·江苏徐州·开学考试)直线过点且与直线垂直,则直线与坐标轴围成的三角形面积为
23.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知点,直线.
(1)求过点且与直线平行的直线的方程;
(2)若点在直线上,且,求点的坐标.
24.(24-25高二上·江苏常州·期中)设为实数,直线恒过一定点记作,为直角的一个顶点,为直角顶点,点在轴上
(1)求点,的坐标;
(2)求斜边中线所在的直线方程.
25.(24-25高二上·江苏徐州·期中)(1)已知直线过点,且在x轴上截距是y轴上截距的2倍,求直线方程;
(2)已知点,直线,点在上,且,求点的坐标.
26.(23-24高二上·江苏盐城·期中)在平面直角坐标系中,设直线:.
(1)求证:直线经过第一象限;
(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.
题型五:直线平行、垂直的判定在几何中的应用
27.已知点,,,,求证:四边形ABCD是梯形.
28.已知顶点坐标分别是,,.
(1)求过点C且与直线AB平行的直线方程,
(2)若点,当实数取遍一切实数时,求直线AD倾斜角的取值范围.
29.在平面直角坐标系中,设三角形的顶点分别为,,,点是线段上的一点(异于端点),设均为非零实数,直线分别交于点,若,求证: .
30.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.
31.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.
32.已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)设直线与直线的交点为分别为上任意两点,点为的中点,若,则的值为( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
2.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)直线:,:,若,则实数的值为( )
A. B.1 C.或1 D.
3.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线和直线,则“”是“”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)已知,都是正实数,且直线与直线互相垂直,则的最小值为( )
A.12 B.10 C.8 D.25
二、多选题
5.(24-25高二上·江苏常州·阶段练习)已知直线与,则下列说法正确的有( )
A.任意实数,直线恒过点 B.存在实数,使得直线与平行
C.若,则 D.若,则或
6.(24-25高二上·江苏徐州·期中)已知直线,直线,下列说法正确的是( )
A.始终过点 B.若,则或
C.若,则 D.当时,始终不过第一象限
7.(24-25高二上·江苏扬州·期末)已知直线,,下列选项正确的有( )
A.若,则斜率不存在 B.若不经过第三象限,则
C.若,则或 D.若,则
三、填空题
8.(22-23高二上·江苏连云港·阶段练习)点关于直线对称的点的坐标是 .直线关于点对称的直线方程为 .
9.(22-23高二上·江苏连云港·期末)已知直线l与直线平行,且与坐标轴围成的三角形的面积为6,则直线l的方程是 .
四、解答题
10.已知,A,B,C,D四点构成的四边形是平行四边形,求点D的坐标.
11.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.
12.(24-25高二上·江苏扬州·期中)在中,,,.
(1)求中,边上的中线所在直线的方程;
(2)求中,边上的高所在直线的方程.
13.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知点,直线:.
(1)求过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)光线通过点,经直线反射,其反射光线通过点,求反射光线所在直线的方程.
14.(24-25高二上·江苏连云港·期中)平行四边形中,已知,,.
(1)求直线的方程;
(2)求中边上的高所在直线的方程.
15.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)已知直线的方程为:.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)求与原点距离最大的直线方程;
(3)过点引直线交坐标轴正半轴于、两点,当面积最小时,求的周长.
16.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知的三个顶点是,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)的角平分线所在直线的方程.
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