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课时测评19 两条直线平行与垂直的判定
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.(多选)若l1与l2为两条直线,它们的倾斜角分别为α1,α2,斜率分别为k1,k2,则下列说法正确的是( )
A.若l1∥l2,则斜率k1=k2
B.若斜率k1=k2,则l1∥l2
C.若l1∥l2,则倾斜角α1=α2
D.若倾斜角α1=α2,则l1∥l2
答案:AC
解析:需考虑两条直线重合的情况,B,D都可能是两条直线重合,所以AC正确.故选AC.
2.已知l1:3kx-ky+1=0,l2:x+3ky=0,若l1⊥l2,则实数k=( )
A.0或1 B.-
C.1 D.0或-
答案:C
解析:因为l1⊥l2,所以3k×1+×3k=0,k=0或k=1,
又当k=0时,l1不存在故舍去,所以k=1.故选C.
3.已知直线l与直线3x-2y=6平行,且直线l在x轴上的截距比在y轴上的截距大1,则直线l的方程为( )
A.15x-10y-6=0 B.15x-10y+6=0
C.6x-4y-3=0 D.6x-4y+3=0
答案:A
解析:若直线l过原点,则直线l在两坐标轴上的截距相等,不合乎题意,
设直线l的方程为+=1,其中a≠0且a≠-1,
则直线l的斜率为k=-=-=,解得a=-,
所以直线l的方程为-=1,即15x-10y-6=0.故选A.
4.已知直线l1:x+y+a-2=0与l2:ax+2y+8=0平行,则a的值为( )
A.1 B.-2
C.- D.1或-2
答案:A
解析:因为直线l1:x+y+a-2=0与l2:ax+2y+8=0平行,
所以解得a=1.
故选A.
5.(多选)以A(-1,1),B(2,-1),C(1,4)为顶点的三角形,下列结论正确的有( )
A.kAB=-
B.kBC=-
C.以A点为直角顶点的直角三角形
D.以B点为直角顶点的直角三角形
答案:AC
解析:kBC==-5,kAB==-,kAC==,
因为kAB·kAC=-1,所以AB⊥AC,
所以△ABC是以A点为直角顶点的直角三角形.
故AC正确,BD错误.
6.已知△ABC中,A(0,3),B(2,-1),E,F分别为AC,BC的中点,则直线EF的斜率为 .
答案:-2
解析:因为E,F分别为AC,BC的中点,所以EF∥AB.
所以kEF=kAB==-2.
7.若不同两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线的斜率为 .
答案:-1
解析:由P,Q为不同两点,得a+b≠3.由过两点的直线的斜率公式可得kPQ==1,所以线段PQ的垂直平分线的斜率为-1.
8.直线l1的斜率为2,直线l2上有三点M(3,5),N(x,7),P(-1,y).若l1⊥l2,则x= ,y= .
答案:-1 7
解析:因为l1⊥l2,l1的斜率为2,所以l2的斜率为-,
所以
9.(10分)已知直线l1经过点A(3,a),B(a-1,2),直线l2经过点C(1,2),D(-2,a+2).
(1)若l1∥l2,求a的值;
(2)若l1⊥l2,求a的值.
解:直线l2的斜率k2==-.
(1)若l1∥l2,则直线l1的斜率为k1=,所以=-,解得a=1或a=6,经检验当a=1或a=6时,l1∥l2.
(2)若l1⊥l2,①当k2=0时,此时a=0,k1=-,不符合题意;②当k2≠0时,l1的斜率存在,k1=,
由k1·k2=-1得到=-1,
解得a=3或a=-4,经检验当a=3或a=-4时,l1⊥l2.
10.(13分)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C作CD⊥AB于D,求直线CD的斜率.
解:(1)点O(0,0),C(1,3),所以OC所在直线的斜率kOC==3.
(2)在▱OABC中,AB∥OC,因为CD⊥AB,所以CD⊥OC,所以kOC·kCD=-1,
kCD==-.
故直线CD的斜率为-.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.(多选)已知点P(-4,2),Q(6,-4),R(12,6),S(2,12),则下列结论正确的是( )
A.PQ∥SR B.PQ⊥PS
C.PS∥QR D.PR⊥QS
答案:ABCD
解析:由斜率公式知kPQ==-,kSR==-,kPS==,kQS==-4,kPR==,kQR===.所以ABCD均正确.
12.已知A(-1,2),B(1,3),C(0,-2),点D使AD⊥BC,AB∥CD,则点D的坐标为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:设D(x,y).
因为AD⊥BC,所以·=-1,
所以x+5y-9=0.
因为AB∥CD,所以=,
所以x-2y-4=0.
联立故选D.
13.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 .
答案:(-19,-62)
解析:设A(x,y),由已知,得AH⊥BC,BH⊥AC,且直线AH,BH的斜率存在,
所以
即
解得即A(-19,-62).
14.(15分)已知△ABC的三顶点是A,B,C,直线l平行于AB,交AC,BC分别于E,F,且E、F分别是AC、BC的中点.求:
(1)AB边上的高所在直线的方程.
(2)直线l的方程.
解:(1)在△ABC中,A,B,C,则直线AB的斜率为k==,
于是得AB边上的高所在直线斜率为-2,其方程为y-6=-2(x-1),即2x+y-8=0,
所以AB边上的高所在直线的方程是2x+y-8=0.
(2)因直线l平行于AB,则直线l的斜率为,又边AC的中点E(0,)在直线l上,
于是得直线l的方程为y=x+,即x-2y+5=0,
所以直线l的方程为x-2y+5=0.
15.(17分)如图所示,一个矩形花园里需要铺两条笔直的小路,已知矩形花园长AD=5 m,宽AB=3 m.其中一条小路定为AC,另一条小路过点D,
(1)如何在BC上找到一点M,使得两条小路AC与DM相互垂直?
(2)在问题(1)的条件下,若再在花园里设计一条过M且与AC平行的小路,怎样设计?
解:(1)如图,以点B为坐标原点,BC,BA所在的直线分别为x轴、y轴建立直角坐标系.由AD=5 m,AB=3 m,可得C(5,0),D(5,3),A(0,3).设点M的坐标为(x,0).因为AC⊥DM,
所以kAC·kDM=-1.
所以=-1.即x=.
即当BM= m时,两条小路AC与DM相互垂直.
(2)设过M与AC平行的小路(直线)交AB于N,且设N点坐标为(0,y),则kAC=kNM.
由(1)知M,所以=,解得y=,即当BM= m,BN= m时,小路MN与小路AC互相平行.
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