内容正文:
司
第二章
直线和圆的方程
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
课标要点
1.借助直线斜率,理解两条直线平行、垂直的代数判定条件。
2.能利用斜率判断平面内两条不重合直线平行、垂直关系。
3.掌握直线斜率不存在的特殊情形下平行与垂直的判定方法。
4.运用直线平行、垂直判定解决求值、证明、参数求解问题,强化数形结合思想。
学习重难点
重点:
1.两直线平行、垂直的斜率判定公式。
2.分情况讨论斜率存在、斜率不存在时直线位置关系。
3.利用平行、垂直条件列方程求直线参数。
难点:
1.区分“斜率相等”与“两直线平行”,忽略直线重合的易错点。
2.一条直线斜率为0、另一条斜率不存在时垂直的特殊判定。
3.含参数直线问题中分类讨论斜率存在与否,避免漏解。
知识点 两条直线平行
1、直线平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
对应关系
两条直线斜率都不存在
图示
2、对直线平行判定的理解
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②不重合.
(2)或重合.
(3)或两条直线的斜率都不存在.
(4)在判断两条不重合的直线是否平行时,先判断两条直线的斜率是否存在,若斜率存在且相等,则两者平行;若斜率都不存在,两者仍然平行.
随学随练
1.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测)设与是平面内不重合的直线,甲:与的斜率相等;乙:,则甲是乙的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件
D.既不充分条件也不必要条件
2.(25-26高二上·新疆喀什·期中)已知,则直线与的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
知识点 两条直线垂直
1、直线垂直的判定
对应关系
与的斜率都存在,分别为,则
与中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则与的位置关系是
图示
2、对直线垂直判定的理解
(1)成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;
(2)当两条直线的斜率都存在,且时,两条直线垂直;
(3)若两条直线中,一条垂直直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则两条直线也垂直.
随学随练
1.(25-26高二上·安徽阜阳·期中)已知直线的倾斜角的正切值为,直线与垂直,则的斜率是( )
A. B. C.3 D.
2.(25-26高二上·贵州毕节·阶段检测)若与的斜率,是关于的方程的两根,若,则______;
题型 两条直线平行的判定
▌例1 (25-26高二上·广东佛山·阶段检测)已知直线经过,两点,直线的倾斜角为,且经过不在的点,那么与( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
解题贴士
先观察两条直线斜率是否存在,若都存在则斜率相等且截距不等可判定平行,若均垂直 x 轴(斜率都不存在)则两直线平行,解题时务必排除斜率相等但直线重合的情况,防止误判.
▌对点练1-1 (25-26高二上·福建三明·期中)已知直线的倾斜角为,直线经过点,,则直线与的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.平行或重合 D.重合
▌对点练1-2 (多选)满足下列条件的直线与一定平行的是( )
A.直线的倾斜角为,直线经过点,
B.直线的方向向量为,直线经过点,
C.直线经过点,,直线经过点,
D.直线经过点,,直线经过点,
▌对点练1-3 (24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的倾斜角为60°,经过点,.
题型 两条直线平行关系的应用
▌例2 (25-26高二上·福建三明·阶段检测)若直线经过两点,直线的倾斜角为,且,则( )
A. B. C.0 D.2
解题贴士
根据两直线平行斜率相等的结论,设出未知直线斜率,结合已知点坐标列方程求解直线解析式或参数,遇到垂直x轴的特殊直线直接对应设竖直线,解题后检验直线是否重合.
▌对点练2-1 (25-26高二上·陕西西安·期末)已知过点和的直线与过点和的直线平行,则m的值是______.
▌对点练2-2 (25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)(多选)已知,,,,若,则的值可能为( )
A. B.0 C.1 D.2
▌对点练2-3 (24-25高二上·广东湛江·阶段检测)若过点和点的直线与过点和点的直线平行,则m的值是( )
A. B.1 C. D.5
题型 两条直线垂直的判定
▌例3 (24-25高二上·重庆·阶段检测)两直线的斜率分别是方程的两根,那么这两直线的位置关系是( )
A.平行 B.斜交 C.垂直 D.重合
解题贴士
分两类判定,两直线斜率均存在时斜率乘积为-1则垂直,一条斜率为0、另一条斜率不存在时两直线也垂直,其余情况均不满足垂直关系.
▌对点练3-1 (25-26高二上·天津·阶段检测)已知直线经过,两点,直线的斜率为,那么与( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
▌对点练3-2 已知,则( )
A. B. C. D.
▌对点练3-3 (25-26高二上·重庆涪陵·阶段检测)两直线的斜率分别是方程的两根,那么这两直线的位置关系是( )
A.垂直 B.斜交 C.平行 D.重合
题型 两条直线垂直关系的应用
▌例4 (25-26高二上·河南·阶段检测)已知点,,,若直线与互相垂直,则实数n的值为( )
A.8 B.10 C.6 D.4
解题贴士
解决由垂直关系求参数问题的思路
由两条直线垂直求参数的值,一般的解题思路是利用斜率的坐标公式表示出斜率,令斜率之积为-1求解,但在解题过程中要注意讨论直线与x轴垂直的情况,此时一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在.对于斜率不存在的直线,可令直线上两点的横坐标相等,即可求解.
▌对点练4-1 (25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)已知直线的斜率为,直线经过,两点,且直线与垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
▌对点练4-2 (25-26高二上·广东惠州·阶段检测)已知直线经过,,直线经过,.如果,则( )
A.3 B.5 C.2 D.2或5
▌对点练4-3 (25-26高二上·安徽六安·阶段检测)已知直线的一个方向向量,直线的一个方向向量,若,且,则( )
A.或1 B.3或 C. D.1
题型 直线平行、垂直的综合应用
▌例5 (多选)已知点,,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
解题贴士
先根据题意区分平行或垂直条件,结合斜率关系列出方程求解参数、定点、直线方程,含参数题型需分类讨论斜率存在、不存在两种情况,检验结果排除重合、矛盾的解.
▌对点练5-1 (25-26高二上·河南信阳·阶段检测)已知直线经过,,直线经过点,.
(1)若,求m的值;
(2)若,求m的值.
▌对点练5-2 (25-26高二上·陕西商洛·期中)已知直线l经过点,.
(1)若直线的斜率为1,且,求实数m的值;
(2)若直线的一个方向向量的坐标为,且,求实数m的值.
▌对点练5-3 (25-26高二上·北京·阶段检测)当m为何值时,过两点,,的直线.
(1)与过两点,的直线垂直;
(2)与过两点,的直线平行.
题型 几何图形的特征的应用
▌例6 (25-26高二上·内蒙古包头·阶段检测)四边形的四个顶点是,,,,则四边形为( )
A.矩形 B.菱形 C.等腰梯形 D.直角梯形
解题贴士
借助平行四边形、矩形、直角三角形等图形自带对边平行、邻边垂直的几何性质,转化为直线斜率的等量关系,通过斜率计算求解顶点坐标、参数、直线方程,数形结合简化运算
▌对点练6-1 (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
▌对点练6-2 设点,,,问:是否存在正实数,使为直角三角形?若存在,求的所有值;若不存在,说明理由.
▌对点练6-3 (24-25高二上·广西南宁·阶段检测)已知点,,,,
(1)试判断直线和直线的位置关系;
(2)试判定四边形的形状.
基础通关
1.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)直线,若的斜率为1,则的斜率为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·内蒙古兴安·阶段检测)已知三点,的边上的高所在直线的斜率是( )
A. B.2 C.3 D.6
3.(25-26高二上·天津·阶段检测)直线经过点且斜率为,直线经过点和,则与的位置关系为( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
4.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)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
5.(24-25高二上·北京·期末)如图,在直角三角形中,,边所在直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·江西上饶·期中)(多选)若直线的斜率,直线经过点,,且,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.5
7.(25-26高一下·浙江宁波·期末)已知直线与经过,两点的直线垂直,则直线的斜率为_______.
8.(25-26高三上·辽宁锦州·阶段检测)已知直线经过、两点,直线的倾斜角为,若与平行,则____
9.过,两点的直线与过,两点的直线平行,则________.
10.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测)(1)判断下列不同的直线与是否平行:的斜率为2,经过两点;
(2)判断下列直线与是否垂直;的倾斜角为45°,经过两点.
素养提升
11.(25-26高二上·广东·阶段检测)已知,若点在轴负半轴上,且,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
12.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)(多选)已知点,,点P在x轴上,若为直角三角形,则点P的坐标可能是( )
A. B. C. D.
13.(24-25高二上·浙江金华·阶段检测)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__________.
14.(25-26高二上·辽宁·阶段检测)已知直线经过点.
(1)若斜率为2,且,求;
(2)若的一个方向向量的坐标为,且,求.
15.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)(1)已知平面直角坐标系中,,,,,若直线与直线平行,求的值;
(2)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,求的最小值.
迁移创新
16.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知点,,点在轴上,是直角三角形,这样的三角形的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
17.(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)直角三角形的斜边在轴上,其中点B在点C的左侧,直角顶点A的坐标是,
(1)设直线AC的斜率为k,试求点C和点B的坐标(用k表示);
(2)试求直角三角形ABC的面积的最小值及面积取到最小值时的点C坐标.
18.(24-25高二上·山东潍坊·期中)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.
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第二章
直线和圆的方程
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
课标要点
1.借助直线斜率,理解两条直线平行、垂直的代数判定条件。
2.能利用斜率判断平面内两条不重合直线平行、垂直关系。
3.掌握直线斜率不存在的特殊情形下平行与垂直的判定方法。
4.运用直线平行、垂直判定解决求值、证明、参数求解问题,强化数形结合思想。
学习重难点
重点:
1.两直线平行、垂直的斜率判定公式。
2.分情况讨论斜率存在、斜率不存在时直线位置关系。
3.利用平行、垂直条件列方程求直线参数。
难点:
1.区分“斜率相等”与“两直线平行”,忽略直线重合的易错点。
2.一条直线斜率为0、另一条斜率不存在时垂直的特殊判定。
3.含参数直线问题中分类讨论斜率存在与否,避免漏解。
知识点 两条直线平行
1、直线平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
对应关系
两条直线斜率都不存在
图示
2、对直线平行判定的理解
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②不重合.
(2)或重合.
(3)或两条直线的斜率都不存在.
(4)在判断两条不重合的直线是否平行时,先判断两条直线的斜率是否存在,若斜率存在且相等,则两者平行;若斜率都不存在,两者仍然平行.
随学随练
1.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测)设与是平面内不重合的直线,甲:与的斜率相等;乙:,则甲是乙的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件
D.既不充分条件也不必要条件
【答案】A
【解析】因为若平面内两条不重合的直线的斜率相等,则两直线平行,所以甲是乙的充分条件;
若两直线平行,则两直线的斜率可能都不存在,即斜率可能不相等,则甲不是乙的必要条件,
所以甲是乙的充分条件但不是必要条件.故选:A.
2.(25-26高二上·新疆喀什·期中)已知,则直线与的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
【答案】B
【解析】,
由图可知不共线,所以.故选:B
知识点 两条直线垂直
1、直线垂直的判定
对应关系
与的斜率都存在,分别为,则
与中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则与的位置关系是
图示
2、对直线垂直判定的理解
(1)成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;
(2)当两条直线的斜率都存在,且时,两条直线垂直;
(3)若两条直线中,一条垂直直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则两条直线也垂直.
随学随练
1.(25-26高二上·安徽阜阳·期中)已知直线的倾斜角的正切值为,直线与垂直,则的斜率是( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【解析】设直线和的斜率分别为,
由题意得直线的斜率,因为直线与垂直,
则,则.故选:D.
2.(25-26高二上·贵州毕节·阶段检测)若与的斜率,是关于的方程的两根,若,则______;
【答案】2
【解析】已知,可得:,
又,是关于的方程的两根,可得:,解得:.
故答案为:
题型 两条直线平行的判定
▌例1 (25-26高二上·广东佛山·阶段检测)已知直线经过,两点,直线的倾斜角为,且经过不在的点,那么与( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
【答案】B
【解析】由题意,
所以,且经过不在的点,所以.
解题贴士
先观察两条直线斜率是否存在,若都存在则斜率相等且截距不等可判定平行,若均垂直 x 轴(斜率都不存在)则两直线平行,解题时务必排除斜率相等但直线重合的情况,防止误判.
▌对点练1-1 (25-26高二上·福建三明·期中)已知直线的倾斜角为,直线经过点,,则直线与的位置关系是( )
A.垂直 B.平行 C.平行或重合 D.重合
【答案】C
【解析】由直线的倾斜角为,
所以直线的斜率为:,
又直线经过,
所以直线的斜率为:,所以,
所以直线与直线平行或重合.故选:C.
▌对点练1-2 (多选)满足下列条件的直线与一定平行的是( )
A.直线的倾斜角为,直线经过点,
B.直线的方向向量为,直线经过点,
C.直线经过点,,直线经过点,
D.直线经过点,,直线经过点,
【答案】CD
【解析】对于选项A,因为直线经过点,,
所以直线的斜率,
又直线的倾斜角为,所以直线的斜率,故直线与直线平行或重合,故A错误;
对于选项B,直线的斜率为,直线的斜率为,
所以直线与不平行,故B错误;
对于选项C,,,则有,故C正确;
又,则,,不共线,故.
对于选项D,由已知点的坐标,得与均与轴垂直且不重合,故有,故D正确.故选:CD.
▌对点练1-3 (24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的倾斜角为60°,经过点,.
【答案】(1);(2)或与重合
【解析】(1)设两直线,的斜率分别为,.
由题意知,.
因为,又,
所以,所以A,B,C三点不共线,所以A,B,C,D四点不共线,
所以.
(2)设两直线,的斜率分别为,.
由题意知,.
所以,所以或与重合.
题型 两条直线平行关系的应用
▌例2 (25-26高二上·福建三明·阶段检测)若直线经过两点,直线的倾斜角为,且,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】B
【解析】由题意可知,直线的斜率为,得.故选:B
解题贴士
根据两直线平行斜率相等的结论,设出未知直线斜率,结合已知点坐标列方程求解直线解析式或参数,遇到垂直x轴的特殊直线直接对应设竖直线,解题后检验直线是否重合.
▌对点练2-1 (25-26高二上·陕西西安·期末)已知过点和的直线与过点和的直线平行,则m的值是______.
【答案】7
【解析】由题意得,直线的斜率为,直线的斜率为,
则,得.
▌对点练2-2 (25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)(多选)已知,,,,若,则的值可能为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】BC
【解析】,,
由,得,
展开并整理得,解得或.
当时,,
由图可知,符合题意.
当时,,
由图可知,符合题意.
综上所述,或.故选:BC
▌对点练2-3 (24-25高二上·广东湛江·阶段检测)若过点和点的直线与过点和点的直线平行,则m的值是( )
A. B.1 C. D.5
【答案】D
【解析】过点和点的直线斜率为,
由两直线平行,则直线的斜率,解得,
验证,当时,,则直线的斜率为,
四点不共线,即两直线平行.故选:D.
题型 两条直线垂直的判定
▌例3 (24-25高二上·重庆·阶段检测)两直线的斜率分别是方程的两根,那么这两直线的位置关系是( )
A.平行 B.斜交 C.垂直 D.重合
【答案】C
【解析】设两直线的斜率分别为,因为是方程的两根,
利用根与系数的关系得,所以两直线的位置关系是垂直.故选:C
解题贴士
分两类判定,两直线斜率均存在时斜率乘积为-1则垂直,一条斜率为0、另一条斜率不存在时两直线也垂直,其余情况均不满足垂直关系.
▌对点练3-1 (25-26高二上·天津·阶段检测)已知直线经过,两点,直线的斜率为,那么与( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
【答案】C
【解析】因为直线经过,两点,
所以直线的斜率为,而,
所以,所以与垂直,故选:C
▌对点练3-2 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
,
直线的斜率不存在,所以只有,所以.
B选项正确,其它选项错误.故选:B
▌对点练3-3 (25-26高二上·重庆涪陵·阶段检测)两直线的斜率分别是方程的两根,那么这两直线的位置关系是( )
A.垂直 B.斜交 C.平行 D.重合
【答案】A
【解析】不妨设两直线的斜率分别为,
则由题意有,所以两直线互相垂直.故选:A
题型 两条直线垂直关系的应用
▌例4 (25-26高二上·河南·阶段检测)已知点,,,若直线与互相垂直,则实数n的值为( )
A.8 B.10 C.6 D.4
【答案】C
【解析】因为点,,所以直线的斜率.
因为,所以直线的斜率,
即,解得.故选:C.
解题贴士
解决由垂直关系求参数问题的思路
由两条直线垂直求参数的值,一般的解题思路是利用斜率的坐标公式表示出斜率,令斜率之积为-1求解,但在解题过程中要注意讨论直线与x轴垂直的情况,此时一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在.对于斜率不存在的直线,可令直线上两点的横坐标相等,即可求解.
▌对点练4-1 (25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)已知直线的斜率为,直线经过,两点,且直线与垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于直线的斜率为,且直线与垂直,
所以直线的斜率为,
所以,解得.故选:D.
▌对点练4-2 (25-26高二上·广东惠州·阶段检测)已知直线经过,,直线经过,.如果,则( )
A.3 B.5 C.2 D.2或5
【答案】D
【解析】当,即时,则直线的斜率不存在,此时直线的斜率,
所以直线与直线垂直,满足条件,
当时,直线的斜率存在,且斜率为,又直线的斜率为,
因为,所以,解得;
综上,的值为5或2,故答案为:D.
▌对点练4-3 (25-26高二上·安徽六安·阶段检测)已知直线的一个方向向量,直线的一个方向向量,若,且,则( )
A.或1 B.3或 C. D.1
【答案】A
【解析】.
又.
当时,;当时,或1.故选:A.
题型 直线平行、垂直的综合应用
▌例5 (多选)已知点,,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】解:由斜率公式知,,
,,,.
所以ABC均正确,D错误.故选:ABC.
解题贴士
先根据题意区分平行或垂直条件,结合斜率关系列出方程求解参数、定点、直线方程,含参数题型需分类讨论斜率存在、不存在两种情况,检验结果排除重合、矛盾的解.
▌对点练5-1 (25-26高二上·河南信阳·阶段检测)已知直线经过,,直线经过点,.
(1)若,求m的值;
(2)若,求m的值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)直线斜率,直线的斜率,
由得,所以,所以.
(2)由得,由(1)可得,所以.
▌对点练5-2 (25-26高二上·陕西商洛·期中)已知直线l经过点,.
(1)若直线的斜率为1,且,求实数m的值;
(2)若直线的一个方向向量的坐标为,且,求实数m的值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)∵直线l经过点、,
∴其斜率,
∵的斜率为1,且,
∴解得.
(2)由题知,直线的斜率,
又直线l的斜率,,
∴,解得.
▌对点练5-3 (25-26高二上·北京·阶段检测)当m为何值时,过两点,,的直线.
(1)与过两点,的直线垂直;
(2)与过两点,的直线平行.
【答案】(1)或;;(2)或.
【解析】(1)经过,两点的斜率为:,
经过,两点的斜率为:,
两直线垂直则斜率之积为,所以,解得或;
(2)经过,两点的斜率为:,
两直线平行则斜率相等,所以,解得或.
题型 几何图形的特征的应用
▌例6 (25-26高二上·内蒙古包头·阶段检测)四边形的四个顶点是,,,,则四边形为( )
A.矩形 B.菱形 C.等腰梯形 D.直角梯形
【答案】D
【解析】由, ,,,
,,,与不平行,
则四边形为梯形,
又,
四边形为直角梯形,故选:D.
解题贴士
借助平行四边形、矩形、直角三角形等图形自带对边平行、邻边垂直的几何性质,转化为直线斜率的等量关系,通过斜率计算求解顶点坐标、参数、直线方程,数形结合简化运算
▌对点练6-1 (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
【解析】因为 ,
所以 ,故
因此该三角形为直角三角形.故选:B.
▌对点练6-2 设点,,,问:是否存在正实数,使为直角三角形?若存在,求的所有值;若不存在,说明理由.
【答案】存在,正实数或
【解析】若为直角,则,所以.
即,所以(舍去).
若为直角,则,所以,
即,解得;
若为直角,则,所以,
即,解得或(舍去).
综上所述,存在正实数或,使为直角三角形.
▌对点练6-3 (24-25高二上·广西南宁·阶段检测)已知点,,,,
(1)试判断直线和直线的位置关系;
(2)试判定四边形的形状.
【答案】(1);(2)四边形为直角梯形
【解析】(1)由题意可得,
则,,
所以两条直线平行,即,
(2)因为,,
所以,即与不平行,
又,所以,
所以四边形为直角梯形.
基础通关
1.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)直线,若的斜率为1,则的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以.故选:D
2.(25-26高二上·内蒙古兴安·阶段检测)已知三点,的边上的高所在直线的斜率是( )
A. B.2 C.3 D.6
【答案】C
【解析】直线的斜率为,故边上的高所在直线的斜率是.故选:C
3.(25-26高二上·天津·阶段检测)直线经过点且斜率为,直线经过点和,则与的位置关系为( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
【答案】D
【解析】因为直线经过点和,所以直线的斜率,
又直线的斜率,且,
所以与相交但不垂直.故选:D
4.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)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
5.(24-25高二上·北京·期末)如图,在直角三角形中,,边所在直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】边所在直线的倾斜角为,则斜率为,
,即,故,解得.故选:A.
6.(24-25高二下·江西上饶·期中)(多选)若直线的斜率,直线经过点,,且,则实数的值为( )
A. B.1 C. D.5
【答案】AD
【解析】由斜率的定义,直线的斜率,
因为,则,解得或,
代入验证或时,两点横坐标均不同,直线的斜率均存在,
故或均满足题意,故选:AD.
7.(25-26高一下·浙江宁波·期末)已知直线与经过,两点的直线垂直,则直线的斜率为_______.
【答案】
【解析】因为直线与经过,两点的直线垂直,直线的斜率为.
所以直线的斜率为.
8.(25-26高三上·辽宁锦州·阶段检测)已知直线经过、两点,直线的倾斜角为,若与平行,则____
【答案】6
【解析】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
因为直线经过、两点,所以直线的斜率,
又与平行,,即,解得.
9.过,两点的直线与过,两点的直线平行,则________.
【答案】
【解析】由题可得:,
因为,所以,解得:.
10.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测)(1)判断下列不同的直线与是否平行:的斜率为2,经过两点;
(2)判断下列直线与是否垂直;的倾斜角为45°,经过两点.
【答案】(1);(2);
【解析】(1)的斜率为2,经过两点,
则的斜率为,即,的斜率相等,且两直线不同,
故;
(2)的倾斜角为45°,且斜率为1,
经过两点,则的斜率为,
即两直线斜率之积等于,故.
素养提升
11.(25-26高二上·广东·阶段检测)已知,若点在轴负半轴上,且,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设点,则直线的斜率必存在,分别为,
由,得,即,
而,解得,点的纵坐标为.故选:A
12.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)(多选)已知点,,点P在x轴上,若为直角三角形,则点P的坐标可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】设,易知当或时,不合题意,
因此当且时,可得,,
当为直角时,,得的坐标为.
当为直角时,,得的坐标为.
当为直角时,,化简得,
解得或,的坐标为或.故选:ACD
13.(24-25高二上·浙江金华·阶段检测)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:.
14.(25-26高二上·辽宁·阶段检测)已知直线经过点.
(1)若斜率为2,且,求;
(2)若的一个方向向量的坐标为,且,求.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为斜率为2,且,直线经过点,
所以,解得;
(2)因为的一个方向向量的坐标为,所以斜率为,
又因为,所以直线的斜率为,
即,解得.
15.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)(1)已知平面直角坐标系中,,,,,若直线与直线平行,求的值;
(2)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,求的最小值.
【答案】(1);(2)最小值是
【解析】(1)由题知,,即,解得;
(2)为正数,根据方向向量的定义,则的斜率必存在,由可知斜率存在,
于是,由可知,
整理可得,即,
则,
当,即取得等号,
即最小值是.
迁移创新
16.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知点,,点在轴上,是直角三角形,这样的三角形的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】设.显然直线斜率都存在.
若为直角,则,所以,解得;
若为直角,则,所以,解得;
若为直角,则,所以,解得.
故有三个满足要求的直角三角形.故选:C
方法二:若为直角,则,解得;
若为直角,则,解得;
若为直角,则,解得.
故有三个满足要求的直角三角形.故选:C
方法三:当为直角顶点时,显然有两个这样的直角三角形;
若为直角顶点,中点,,则,而点到距离为5,此时有唯一点,符合要求.
故有三个满足要求的直角三角形.故选:C
17.(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)直角三角形的斜边在轴上,其中点B在点C的左侧,直角顶点A的坐标是,
(1)设直线AC的斜率为k,试求点C和点B的坐标(用k表示);
(2)试求直角三角形ABC的面积的最小值及面积取到最小值时的点C坐标.
【答案】(1)点的坐标为,点的坐标为;(2)直角三角形ABC的面积的最小值为,此时点的坐标为.
【解析】(1)因为为直角三角形,斜边在轴上,点B在点C的左侧,
故可设点的坐标为,点的坐标为,,
因为直线AC的斜率为k,点A的坐标是,
所以,,又,
所以直线的斜率为,
所以,
所以,,
所以点的坐标为,点的坐标为,
(2)由(1)点的坐标为,点的坐标为,又点B在点C的左侧,
所以,所以,
所以,又点A的坐标是,
所以的面积,,
由基本不等式可得当时,,当且仅当时等号成立,
所以当时,,当且仅当时等号成立,
所以当时,直角三角形ABC的面积最小,最小值为,此时点的坐标为.
18.(24-25高二上·山东潍坊·期中)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】(1);(2).
【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.
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