2.1.2 两条直线平行和垂直的判定-【金版教程】2025-2026学年高中数学选择性必修第一册作业与测评课件PPT（人教A版2019）

第二章　直线和圆的方程 2.1　直线的倾斜角与斜率 2.1.2　两条直线平行和垂直的判定 知识对点练 40分钟综合练 目录 知识对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 4 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 5 2．过点A(4，a)，B(5，b)的直线与直线l平行，又直线l的斜率为1，则a与b满足(　　) A．b－a＝1 B．a－b＝1 C．b＋a＝1 D．b＋a＝－1 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 6 3．过A(m，3)，B(－1，m)两点的直线与直线l平行，直线l的倾斜角为45°，则m＝_____． 1 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 7 知识点二　两条直线垂直 4．已知直线l1经过A(－3，4)，B(－8，－1)两点，直线l2的倾斜角为135°，那么l1与l2(　　) A．垂直 B．平行 C．重合 D．相交但不垂直 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 8 5．已知过A(m，1)，B(－1，m)两点的直线与过P(1，2)，Q(－5，0)两点的直线垂直，则m＝(　　) A．1 B．-1 C．2 D．-2 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 9 1或3 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 10 知识点三　平行与垂直的应用 7．已知点A(2，0)，B(1，－1)，C(3，3)，在坐标平面内找一点P，使PA∥CB且PC⊥AB. 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 11 1 2 3 4 5 6 7 8 知识对点练 12 40分钟综合练 一、单项选择题 1．已知l1，l2为两条不重合的直线，则下列说法中错误的是(　　) A．若l1，l2的斜率相等，则l1，l2平行 B．若l1∥l2，则l1，l2的倾斜角相等 C．若l1，l2的斜率之积等于－1，则l1，l2垂直 D．若l1⊥l2，则l1，l2的斜率之积等于－1 解析：根据两条直线的位置关系可知，若l1，l2的斜率相等且不重合，则l1，l2平行，A正确；由l1∥l2，可得l1，l2的倾斜角相等，B正确；由l1，l2的斜率之积等于－1，可得l1，l2垂直，C正确；当l1与x轴平行，l2与y轴平行时，l1⊥l2，但直线l2的斜率不存在，D错误． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 14 2．以A(－1，1)，B(2，－1)，C(1，4)为顶点的三角形是(　　) A．锐角三角形 B．钝角三角形 C．以点A为直角顶点的直角三角形 D．以点B为直角顶点的直角三角形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 15 3．已知直线l1的倾斜角为45°，直线l2的方向向量为(2，k)，若l1⊥l2，则k的值为(　　) A．1 B．－1 C．2 D．－2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 16 4．已知点A(0，1)，B(4，2)，若点P在坐标轴上，则满足PA⊥PB的点P的个数是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 18 二、多项选择题 6．下列各对直线不互相平行的是(　　) A．直线l1经过点A(0，1)，B(1，0)，直线l2经过点M(－1，3)，N(2，0) B．直线l1经过点A(－1，－2)，B(1，2)，直线l2经过点M(－2，－1)，N(0，－2) C．直线l1经过点A(1，2)，B(1，3)，直线l2经过点C(1，－1)，D(1，4) D．直线l1经过点A(3，2)，B(3，－1)，直线l2经过点M(1，－1)，N(3，2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 20 7．已知△ABC的顶点分别为A(5，－1)，B(1，1)，C(2，m)，若△ABC为直角三角形，则m的值可以为(　　) A．－7 B．3 C．±2 D．－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 21 三、填空题 8．若直线l过点A(－2，1)，B(a，2)，且直线l与y轴平行，则a＝_____． 解析：因为直线l过点A(－2，1)，B(a，2)，且直线l与y轴平行，所以直线l与x轴垂直，故A，B的横坐标相等，则a＝－2. 　 －2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 22 9．已知△ABC的三个顶点分别是A(2，3)，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＝_____，直线DC的斜率为_____． 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 24 四、解答题 11.如图，在▱OABC中，O为坐标原点，点C(1，3)． (1)求OC所在直线的斜率； (2)过点C作CD⊥AB于点D，求直线CD的斜率． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 29 13．已知直线l1的一个方向向量为(b，a)，直线l2的一个方向向量为(1－a，2)，其中a，b为正数，若l1⊥l2，则3a＋2b的最小值为_________． 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40分钟综合练 11 12 13 14 32 　　　　　　　　　　　　　 R 知识点一　两条直线平行 1．[多选]满足下列条件的直线l1与l2，其中l1∥l2的是(　　) A．l1的斜率为2，l2过点A(1，2)，B(4，8) B．l1经过点P(3，3)，Q(-5，3)，l2平行于x轴，且不经过点P C．l1经过点M(-1，0)，N(-5，-2)，l2经过点R(-4，3)，S(0，5) D．l1的一个方向向量为(1，1)，l2的倾斜角为eq \f(π,3) 解析：对于A，由题意得kAB＝eq \f(8－2,4－1)＝2，所以l1与l2平行或重合，故A不满足题意；对于B，由题意得kPQ＝eq \f(3－3,－5－3)＝0，因为l2平行于x轴，且不经过点P，所以l1∥l2，故B满足题意；对于C，由题意得kMN＝eq \f(－2－0,－5＋1)＝eq \f(1,2)，kRS＝eq \f(5－3,0＋4)＝eq \f(1,2)，kMR＝eq \f(3－0,－4＋1)＝－1，所以l1∥l2，故C满足题意；对于D，直线l1的斜率为eq \f(1,1)＝1，直线l2的斜率为taneq \f(π,3)＝eq \r(3)，所以l1与l2不平行，故D不满足题意．故选BC. 解析：因为直线AB与l平行，且直线l的斜率为1，所以kAB＝eq \f(b－a,5－4)＝1，所以b－a＝1.故选A. 解析：因为直线l的倾斜角为45°，所以直线l的斜率k＝tan45°＝1，过A(m，3)，B(－1，m)两点的直线的斜率kAB＝eq \f(3－m,m＋1)，又直线AB与直线l平行，所以eq \f(3－m,m＋1)＝1，解得m＝1. 解析：由题意kl1＝eq \f(－1－4,－8－（－3）)＝1，kl2＝tan135°＝－1，所以kl1 kl2＝－1，所以l1⊥l2. 解析：由题意可知kPQ＝eq \f(2－0,1＋5)＝eq \f(1,3)，∴kAB＝eq \f(m－1,－1－m)＝－3，解得m＝－2.故选D. 6．已知直线l1的斜率k1＝eq \f(3,4)，直线l2经过点A(3a，－2)，B(0，a2＋1)，且l1⊥l2，则实数a＝________． 解析：∵k1＝eq \f(3,4)，l1⊥l2，∴直线l2的斜率存在．∴kAB＝eq \f(a2＋1－（－2）,0－3a)＝－eq \f(a2＋3,3a)，又l1⊥l2，∴－eq \f(a2＋3,3a)×eq \f(3,4)＝－1，解得a＝1或a＝3. 解：∵kCB＝eq \f(3－（－1）,3－1)＝2，kAB＝eq \f(0－（－1）,2－1)＝1， ∴直线PA和PC的斜率存在且不为0， 设点P的坐标为(x，y)，则kPA＝eq \f(y,x－2)，kPC＝eq \f(y－3,x－3). 又PA∥CB且PC⊥AB，∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(y,x－2)＝2，,\f(y－3,x－3)·1＝－1，))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝\f(10,3)，,y＝\f(8,3).))∴点P的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,3)，\f(8,3))). 8．已知四边形ABCD的四个顶点是A(2，2＋2eq \r(2))，B(－2，2)，C(0，2－2eq \r(2))，D(4，2)，求证：四边形ABCD为矩形． 证明：因为四个点的横坐标各不相等，所以四边形四条边所在直线的斜率都存在，所以kAB＝eq \f(2＋2\r(2)－2,2－（－2）)＝eq \f(\r(2),2)，kBC＝eq \f(2－（2－2\r(2)）,－2－0)＝－eq \r(2)， kCD＝eq \f(2－2\r(2)－2,0－4)＝eq \f(\r(2),2)，kAD＝eq \f(2＋2\r(2)－2,2－4)＝－eq \r(2)， 所以kAB＝kCD，kBC＝kAD，所以AB∥CD，BC∥AD， 所以四边形ABCD为平行四边形． 又kAB·kBC＝eq \f(\r(2),2)×(－eq \r(2))＝－1，所以AB⊥BC，所以四边形ABCD为矩形． 解析：kAB＝eq \f(－1－1,2－（－1）)＝－eq \f(2,3)，kBC＝eq \f(4－（－1）,1－2)＝－5，kAC＝eq \f(4－1,1－（－1）)＝eq \f(3,2)，因为kABkAC＝－1，所以AB⊥AC，所以三角形是以点A为直角顶点的直角三角形． 解析：设l1，l2的斜率分别为k1，k2，因为直线l1的倾斜角为45°，所以k1＝1，因为l1⊥l2，则k1k2＝－1，所以k2＝－1，又因为直线l2的方向向量为(2，k)，则－1＝eq \f(k,2)，所以k＝－2. 解析：当点P在x轴上时，设其坐标为(x，0)，当x＝0或4时，PA与PB不垂直，则直线PA，PB的斜率都存在．由PA⊥PB可得eq \f(0－1,x－0)×eq \f(0－2,x－4)＝－1，即x2－4x＋2＝0，由于Δ＝(－4)2－4×1×2＝8>0，故方程有两解，有两个点符合题意；当点P在y轴上时，PA的斜率不存在，则PB的斜率为0，故点P的坐标为(0，2)．综上可知，满足PA⊥PB的点P的个数是3. 5．过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(7,3)))与点(7，0)的直线l1，过点(2，1)与点(3，k＋1)的直线l2与两坐标轴围成的四边形内接于一个圆，则实数k的值为(　　) A．3 B．－3 C．－6 D．6 解析：由题意知l1⊥l2，又kl1＝eq \f(0－\f(7,3),7－0)＝－eq \f(1,3)，所以kl1kl2＝－1，即－eq \f(1,3)·eq \f(k＋1－1,3－2)＝－1，解得k＝3.故选A. 解析：对于A，因为kl1＝eq \f(0－1,1－0)＝－1，kl2＝eq \f(3－0,－1－2)＝－1，kAN＝eq \f(0－1,2－0)＝－eq \f(1,2)≠kl1，所以l1∥l2；对于B，因为kl1＝eq \f(－2－2,－1－1)＝2，kl2＝eq \f(－1－（－2）,－2－0)＝－eq \f(1,2)，所以直线l1，l2不平行；对于C，由直线l1经过点A(1，2)，B(1，3)，直线l2经过点C(1，－1)，D(1，4)，得直线l1，l2的斜率都不存在，且两直线重合；对于D，因为直线l1经过点A(3，2)，B(3，－1)，所以直线l1的斜率不存在，而kl2＝eq \f(－1－2,1－3)＝eq \f(3,2)，所以直线l1，l2不平行． 解析：若∠A为直角，则AC⊥AB，∴kAC·kAB＝－1，即eq \f(m＋1,2－5)×eq \f(1＋1,1－5)＝－1，解得m＝－7；若∠B为直角，则AB⊥BC，∴kAB·kBC＝－1，即eq \f(1＋1,1－5)×eq \f(m－1,2－1)＝－1，解得m＝3；若∠C为直角，则AC⊥BC，∴kAC·kBC＝－1，即eq \f(m＋1,2－5)×eq \f(m－1,2－1)＝－1，解得m＝±2.综上所述，m＝－7或m＝3或m＝±2. 解析：由题意得AD⊥BC，kBC＝eq \f(3－1,4－0)＝eq \f(1,2)，则有kADkBC＝－1，所以eq \f(1－3,m－2)×eq \f(1,2)＝－1，解得m＝3，所以D(3，1)，故直线DC的斜率为eq \f(3－1,4－3)＝2. 10．已知直线l1的斜率是－eq \f(1,2)，直线l2过点A(－1，－2)，B(x，6)，且l1⊥l2， 则logeq \s\do9(\f(1,9))x＝_____． 解析：∵l1⊥l2，∴－eq \f(1,2)×eq \f(6＋2,x＋1)＝－1，解得x＝3，∴logeq \s\do9(\f(1,9))x＝logeq \s\do9(\f(1,9))3＝－eq \f(1,2). －eq \f(1,2) 解：(1)∵O(0，0)，C(1，3)， ∴OC所在直线的斜率kOC＝eq \f(3－0,1－0)＝3. (2)在▱OABC中，AB∥OC. ∵CD⊥AB，∴CD⊥OC， ∴kOC·kCD＝－1， ∴kCD＝eq \f(－1,kOC)＝－eq \f(1,3). 故直线CD的斜率为－eq \f(1,3). 12．已知点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，－\f(a＋1,3)))，Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，－\f(1,3)))，C(2－2a，1)，D(－a，0)．求当a为何值时，直线AB与CD： (1)平行？ (2)垂直？ 解：(1)∵直线AB与CD平行，直线AB的斜率存在， ∴直线CD的斜率存在，且kAB＝kCD. ∵kAB＝eq \f(－\f(1,3)＋\f(a＋1,3),0－1)＝－eq \f(a,3)，kCD＝eq \f(0－1,－a－2＋2a)＝eq \f(1,2－a)(a≠2)， ∴－eq \f(a,3)＝eq \f(1,2－a)，即a2－2a－3＝0.∴a＝3或a＝－1. 当a＝3时，kAB＝－1，kBD＝eq \f(0＋\f(1,3),－3)＝－eq \f(1,9)≠kAB，∴AB与CD平行； 当a＝－1时，kAB＝eq \f(1,3)，kBC＝eq \f(1＋\f(1,3),4)＝eq \f(1,3)，∴AB与CD重合． 综上，当a＝3时，直线AB与CD平行． (2)当直线CD的斜率存在时， ∵直线AB与CD垂直， ∴－eq \f(a,3)·eq \f(1,2－a)＝－1，解得a＝eq \f(3,2)； 当直线CD的斜率不存在时，a＝2， ∴kAB＝－eq \f(2,3)， ∴直线AB与CD不垂直． 综上，当a＝eq \f(3,2)时，直线AB与CD垂直． 解析：依题意，两条直线垂直，则两条直线的方向向量垂直，其数量积为零，可得b(1－a)＋2a＝0，即2a＋b＝ab，所以eq \f(2,b)＋eq \f(1,a)＝1，由a>0，b>0，得3a＋2b＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)＋\f(2,b)))(3a＋2b)＝7＋eq \f(2b,a)＋eq \f(6a,b)≥7＋4eq \r(3)，当且仅当eq \f(2b,a)＝eq \f(6a,b)时取等号． 7＋4eq \r(3) 14．已知坐标平面内三点A(－2，－4)，B(2，0)，C(－1，1)． (1)若A，B，C，D可以构成平行四边形，且点D在第一象限，求点D的坐标； (2)若E(m，n)是线段AC上一动点，求eq \f(n,m－2)的取值范围． 解：(1)如图，当点D在第一象限时，kAB＝kCD，kAC＝kBD， 设D(x，y)，则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(y－1,x＋1)＝\f(0＋4,2＋2)，,\f(y,x－2)＝\f(1＋4,－1＋2)，))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＝3，,y＝5，)) 故点D的坐标为(3，5)． (2)由题意得eq \f(n,m－2)为直线BE的斜率，如图， 当点E与点C重合时，直线BE的斜率最小，kBC＝eq \f(1,－1－2)＝－eq \f(1,3)； 当点E与点A重合时，直线BE的斜率最大，kAB＝1. 故直线BE的斜率的取值范围为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(1,3)，1))， 即eq \f(n,m－2)的取值范围为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(1,3)，1)). $$