内容正文:
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
【基础巩固】
1.已知直线的倾斜角为,直线经过点,则直线的位置关系是( )
A.平行或重合 B.平行 C.垂直 D.重合
2.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
3.若直线的斜率,直线经过点,,且,则实数的值为( )
A.1 B.3 C.0 D.4
4.已知直线过点,其方向向量为,直线过点,其方向向量为,若,则( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.0或2
5.(多选)已知点,,下列结论正确的是( )
A.若直线的方向向量为,则
B.若直线的斜率为,则
C.若,则为直角三角形
D.若,,则四边形是平行四边形
6.已知点,直线AB与直线CD垂直,则________.
7.已知直线的一个方向向量为,直线的一个方向向量为,其中为正数,若,则的最小值为________.
8.已知平面直角坐标系中,,,,
(1)若直线与直线平行,求m的值;
(2)若直线与直线垂直,求m的值.
【能力拓展】
9.已知经过点和点的直线与经过点和点的直线互相垂直,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
10.(多选)已知点,,.若为直角三角形,则以下可能成立的有( )
A. B.
C. D.
11.已知坐标平面内三点.
(1)若可以构成平行四边形,且点在第一象限,求点的坐标;
(2)若是线段上一动点,求的取值范围.
【素养提升】
12.在平面直角坐标系中,若正方形的四条边所在的直线分别经过点,,,,则这个正方形的面积可能为________或________.
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2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
【基础巩固】
1.已知直线的倾斜角为,直线经过点,则直线的位置关系是( )
A.平行或重合 B.平行 C.垂直 D.重合
【答案】A
【解析】依题意,直线的斜率,直线的斜率,
即,所以或重合.故选:A
2.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
【解析】因为 ,所以 ,故
因此该三角形为直角三角形.故选:B.
3.若直线的斜率,直线经过点,,且,则实数的值为( )
A.1 B.3 C.0 D.4
【答案】A,B
【解析】因,且,则的斜率必存在,故,即,
化简得,解得或.故选:AB.
4.已知直线过点,其方向向量为,直线过点,其方向向量为,若,则( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.0或2
【答案】B
【解析】因为,所以,所以,解得:或,
当时,两直线的斜率为,此时,满足题意;
当时,两直线的斜率为,此时,即两直线重合,故舍去;故选:B
5.(多选)已知点,,下列结论正确的是( )
A.若直线的方向向量为,则
B.若直线的斜率为,则
C.若,则为直角三角形
D.若,,则四边形是平行四边形
【答案】BC
【解析】对于A,,所以直线的方向向量为,A错误.
对于B,因为,所以,B正确.
对于C,因为,所以,C正确.
对于D,因为,
所以四边形不是平行四边形,D错误.故选:BC.
6.已知点,直线AB与直线CD垂直,则________.
【答案】0或5
【解析】直线AB与直线CD垂直,故,其中,
故,
解得或5.故答案为:0或5
7.已知直线的一个方向向量为,直线的一个方向向量为,其中为正数,若,则的最小值为________.
【答案】
【解析】依题意,两直线垂直,则两直线的方向向量垂直,其数量积为零﹒
可得,即,所以,
由得.当且仅当取等号.
故答案为:.
8.已知平面直角坐标系中,,,,
(1)若直线与直线平行,求m的值;
(2)若直线与直线垂直,求m的值.
【答案】见解析
【解析】(1)因为直线AC与直线BD平行,所以,
所以,经检验两直线不重合,所以
(2)因为直线AC与直线BC垂直,两直线斜率均存在,
所以,所以.
【能力拓展】
9.已知经过点和点的直线与经过点和点的直线互相垂直,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【解析】直线的斜率.
①当时,直线的斜率.
因为,所以,即,解得.
②当时,、,此时直线为轴,
又、,则直线为轴,显然.综上可知,或.故选:C.
10.(多选)已知点,,.若为直角三角形,则以下可能成立的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】由题意知,.若为直角顶点,则在轴上,则必为,此时,重合,不符合题意,故C错误;
若为直角顶点,则,故A正确;
若为直角顶点,则,故,即,
所以,即,故B正确;
和不可能同时成立,所以不可能成立,故D错误.
故选AB.
11.已知坐标平面内三点.
(1)若可以构成平行四边形,且点在第一象限,求点的坐标;
(2)若是线段上一动点,求的取值范围.
【答案】见解析
【解析】(1)如图,当点在第一象限时,,
设,则,解得,故点的坐标为.
(2)由题意得为直线的斜率,如图,
当点与点重合时,直线的斜率最小,;
当点与点重合时,直线的斜率最大,.
故直线的斜率的取值范围为,即的取值范围为.
【素养提升】
12.在平面直角坐标系中,若正方形的四条边所在的直线分别经过点,,,,则这个正方形的面积可能为________或________.
【答案】或或(三个结果只要求填写两个)
【解析】不妨设正方形的四条边所在的直线分别为、、、,它们分别经过点、、、,直线的倾斜角为,正方形的边长为.
①若,则,且,从而的倾斜角为.
因为,则与之间的距离为,所以.
因为,则与之间的距离为,所以.
令,则,得,
则正方形面积.
②若,则,且,从而的倾斜角为.
因为,则与之间的距离为,所以.
因为,则与之间的距离为,所以.
令,则,得,
则正方形面积.
③若,则,且,从而的倾斜角为.
因为,则与之间的距离为,所以.
因为,则与之间的距离为,所以.
令,则,得,
则正方形面积.
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