摘要:
**基本信息**
聚焦“两条直线平行和垂直的判定”,通过基础概念辨析、综合运算到几何应用的三层设计,实现从单一知识点到问题解决的递进,培养运算能力与推理意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|平行垂直判定概念、斜率公式直接应用|选择题1-6考查概念辨析(如第2题倾斜角与斜率关系)、简单参数计算,夯实基础|
|能力提升|含参问题、特殊情况(斜率不存在)、综合辨析|多选题9-11(如第9题垂直斜率讨论)、填空题12-14(如第13题三角形高的应用),突破易错点|
|综合应用|几何情境中的平行垂直应用|解答题15-16(如第16题直角梯形顶点确定),需完整推理与模型构建,发展几何直观|
内容正文:
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定 高一升高二暑假预习
人教A版选择性必修第一册——原卷版
一、选择题(共8小题)
1.若过点P(3,2m)和点Q(-m,2)的直线与过点M(2,-1)和点N(-3,4)的直线平行,则m的值是( )
A. B.- C.2 D.-2
2.下列说法正确的是( )
A.平行的两条直线的斜率一定存在且相等
B.平行的两条直线的倾斜角一定相等
C.垂直的两条直线的斜率之积为-1
D.只有斜率相等的两条直线才一定平行
3.已知,,,,则直线AB与直线CD()
A. 平行
B. 垂直
C. 重合
D. 以上都不正确
4.(2024-2025·湖南邵阳高二下期中)已知倾斜角为的直线与直线垂直,则的值为()
A. B.
C. D.
5.已知两点M(2,2),N(-1,-2),点P在y轴上,且∠MPN=90°,则点P的坐标为( )
A.(0,)
B.(0,-)
C.(0,)或(0,-)
D.(0,6)或(0,-6)
6.直线l1的斜率为2,l1∥l2,直线l2过点(-1,1)且与y轴交于点P,则点P的坐标为( )
A.(3,0) B.(-3,0)
C.(0,-3) D.(0,3)
7.已知点A(-2,2),B(6,4),H(5,2),H是△ABC的垂心,则点C的坐标为( )
A.(6,-4) B.(-2,4)
C.(-4,-2) D.(6,-2)
8.小明同学喜欢折纸游戏,他将一张画了平面直角坐标系(两坐标轴单位长度相同)的纸折叠一次,使点M(2,0)与点N(-2,4)重合,点P(2 025,2 026)与Q(a,b)重合,则a+b等于( )
A.4 048 B.4 049
C.4 050 D.4 051
二、多选题(共3小题)
9.已知直线l1的斜率为a,l1⊥l2,则l2的斜率可以为( )
A. B.- C.a D.不存在
10.下列各对直线互相垂直的是( )
A.l1过点M(1,1),N(1,2),l2过点P(1,5),Q(3,5)
B.l1的斜率为-,l2过点P(1,1),Q
C.l1的倾斜角为30°,l2过点P(3,),Q(4,2)
D.l1过点M(1,0),N(4,-5),l2过点P(-6,0),Q(-1,3)
11.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.该三角形是以A点为直角顶点的直角三角形
D.该三角形是以B点为直角顶点的直角三角形
三、填空题(共3小题)
12.已知A(-2,m),B(m,4),M(m+2,3),N(1,1),若AB∥MN,则m的值为 .
13.已知△ABC的三个顶点分别是A(1,4),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= .
14.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,其中一条小路为AC,另一条小路为DM,M在BC上,若两条小路AC与DM互相垂直,此时BM的长为 m.
四、解答题(共2小题)
15.判断下列各题中的直线l1与l2是否平行:
(1)l1经过点A(-1,-2),B(2,1),l2经过点M(3,4),N(-1,-1);
(2)l1的斜率为1,l2经过点A(1,1),B(2,2);
(3)l1经过点A(0,1),B(1,0),l2经过点M(-1,3),N(2,0);
(4)l1经过点A(-3,2),B(-3,10),l2经过点M(5,-2),N(5,5);
(5)l1经过点A(-4,-3),B(-2,-1),l2经过点M(1,2),N(3,4).
16.已知点A(0,3),B(-1,0),C(3,0),求点D的坐标,使四边形ABCD为直角梯形(A,B,C,D按逆时针方向排列).
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2.1.2 两条直线平行和垂直的判定 高一升高二暑假预习
人教A版选择性必修第一册——解析版
一、选择题(共8小题)
1.若过点P(3,2m)和点Q(-m,2)的直线与过点M(2,-1)和点N(-3,4)的直线平行,则m的值是( )
A. B.- C.2 D.-2
【答案】B
【解析】由题意知,直线PQ的斜率存在,
由kPQ=kMN,即=,
得m=-.经检验知,m=-符合题意.
2.下列说法正确的是( )
A.平行的两条直线的斜率一定存在且相等
B.平行的两条直线的倾斜角一定相等
C.垂直的两条直线的斜率之积为-1
D.只有斜率相等的两条直线才一定平行
【答案】B
【解析】因为当两条直线的倾斜角为90°时,两条直线平行,但是没有斜率,故A不正确;平行的两条直线的倾斜角一定相等,故B正确;垂直的两条直线的斜率存在时,斜率之积为-1,当一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为0时,两直线也垂直,故C不正确;斜率不存在的两条直线也能够平行,故D不正确.
3.已知,,,,则直线AB与直线CD()
A. 平行
B. 垂直
C. 重合
D. 以上都不正确
【答案】A
【解析】由题意知,,,
同理可知,故不共线,两直线平行。
4.(2024-2025·湖南邵阳高二下期中)已知倾斜角为的直线与直线垂直,则的值为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由直线得斜率为,
因为直线与该直线垂直,
所以直线的斜率,
由得,
故.
故选:C.
5.已知两点M(2,2),N(-1,-2),点P在y轴上,且∠MPN=90°,则点P的坐标为( )
A.(0,)
B.(0,-)
C.(0,)或(0,-)
D.(0,6)或(0,-6)
【答案】C
【解析】设点P的坐标为(0,y0),
则kPM=,kPN=,
因为∠MPN=90°,所以kPM·kPN=-1,
即·=-1,
解得y0=或y0=-,故点P的坐标为(0,)或(0,-).
6.直线l1的斜率为2,l1∥l2,直线l2过点(-1,1)且与y轴交于点P,则点P的坐标为( )
A.(3,0) B.(-3,0)
C.(0,-3) D.(0,3)
【答案】D
【解析】设P(0,y),因为l1∥l2,所以=2,
所以y=3,即P(0,3).
7.已知点A(-2,2),B(6,4),H(5,2),H是△ABC的垂心,则点C的坐标为( )
A.(6,-4) B.(-2,4)
C.(-4,-2) D.(6,-2)
【答案】D
【解析】设点C的坐标为(x,y),kAH==0,
∵BC⊥AH,∴直线BC的斜率不存在,而点B的横坐标为6,则x=6,∵kBH==2,
∴kAC==-,
∴y=-2,∴点C的坐标为(6,-2).
8.小明同学喜欢折纸游戏,他将一张画了平面直角坐标系(两坐标轴单位长度相同)的纸折叠一次,使点M(2,0)与点N(-2,4)重合,点P(2 025,2 026)与Q(a,b)重合,则a+b等于( )
A.4 048 B.4 049
C.4 050 D.4 051
【答案】D
【解析】因为点M(2,0)与点N(-2,4)重合,
MN所在直线的斜率为kMN==-1,
由题意知,过点P(2 025,2 026)与Q(a,b)的直线与直线MN平行,
所以kPQ==kMN=-1,整理得a+b=4 051.
二、多选题(共3小题)
9.已知直线l1的斜率为a,l1⊥l2,则l2的斜率可以为( )
A. B.- C.a D.不存在
【答案】BD
【解析】当a≠0时,由k1·k2=-1知,k2=-,当a=0时,l2的斜率不存在.
10.下列各对直线互相垂直的是( )
A.l1过点M(1,1),N(1,2),l2过点P(1,5),Q(3,5)
B.l1的斜率为-,l2过点P(1,1),Q
C.l1的倾斜角为30°,l2过点P(3,),Q(4,2)
D.l1过点M(1,0),N(4,-5),l2过点P(-6,0),Q(-1,3)
【答案】ABD
【解析】A中,l1与x轴垂直,l2与x轴平行,
故两直线垂直;
B中,l2过点P(1,1),Q,
kPQ=,故两条直线垂直;
C中,kPQ=,故l1不与l2垂直;
D中,l1过点M(1,0),N(4,-5),kMN=-,
l2过点P(-6,0),Q(-1,3),
kPQ=,故两条直线垂直.
11.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.该三角形是以A点为直角顶点的直角三角形
D.该三角形是以B点为直角顶点的直角三角形
【答案】AC
【解析】对于A,因为A(-1,1),B(2,-1),所以kAB==-,所以A正确;
对于B,因为B(2,-1),C(1,4),所以kBC==-5≠-,所以B错误;
对于C,因为kAB=-,kAC==,所以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,所以C正确;
对于D,因为kAB=-,kBC=-5,所以kAB·kBC≠-1,所以D错误.
三、填空题(共3小题)
12.已知A(-2,m),B(m,4),M(m+2,3),N(1,1),若AB∥MN,则m的值为 .
【答案】0或1
【解析】当m=-2时,直线AB的斜率不存在,而直线MN的斜率存在,MN与AB不平行,不符合题意;当m=-1时,直线MN的斜率不存在,
而直线AB的斜率存在,
MN与AB不平行,不符合题意;
当m≠-2,且m≠-1时,
kAB==,kMN==.因为AB∥MN,所以kAB=kMN,
即=,解得m=0或m=1.
当m=0或1时,经检验,两直线不重合.
综上,m的值为0或1.
13.已知△ABC的三个顶点分别是A(1,4),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= .
【答案】
【解析】由题意得AD⊥BC,则有kAD·kBC=-1,
所以有·=-1,
解得m=.
14.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,其中一条小路为AC,另一条小路为DM,M在BC上,若两条小路AC与DM互相垂直,此时BM的长为 m.
【答案】
【解析】以B为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(0,3),D(5,3),C(5,0),
设M(x,0),0<x<5.
由题意可知直线AC和直线DM的斜率都存在,
由于AC与DM互相垂直,
所以kAC·kDM=-1,
即·=-1,
解得x=,
所以BM的长为 m.
四、解答题(共2小题)
15.判断下列各题中的直线l1与l2是否平行:
(1)l1经过点A(-1,-2),B(2,1),l2经过点M(3,4),N(-1,-1);
(2)l1的斜率为1,l2经过点A(1,1),B(2,2);
(3)l1经过点A(0,1),B(1,0),l2经过点M(-1,3),N(2,0);
(4)l1经过点A(-3,2),B(-3,10),l2经过点M(5,-2),N(5,5);
(5)l1经过点A(-4,-3),B(-2,-1),l2经过点M(1,2),N(3,4).
【答案】(1)k1==1,k2==,
k1≠k2,l1与l2不平行.
(2)k1=1,k2==1,k1=k2,
故l1∥l2或l1与l2重合.
(3)k1==-1,k2==-1,
则有k1=k2.又kAM==-2≠-1,
则A,B,M三点不共线.故l1∥l2.
(4)由已知点的坐标,得l1与l2均与x轴垂直且不重合,故有l1∥l2.
(5)k1==1,k2==1,
则有k1=k2.又kAM==1,
则A,B,M三点共线,故l1与l2重合,不平行.
16.已知点A(0,3),B(-1,0),C(3,0),求点D的坐标,使四边形ABCD为直角梯形(A,B,C,D按逆时针方向排列).
【答案】设所求点D的坐标为(x,y),如图所示,
由于kAB=3,kBC=0,
∴kAB·kBC=0≠-1,
即AB与BC不垂直,
故AB,BC都不可作为直角梯形的直角腰.
(1)若CD是直角梯形的直角腰,
则BC⊥CD,AD⊥CD,
∵kBC=0,∴CD的斜率不存在,
从而有x=3.
又kAD=kBC,∴=0,即y=3,
此时AB与CD不平行,
故所求点D的坐标为(3,3).
(2)若AD是直角梯形的直角腰,
则AD⊥AB,AD⊥CD,
∵kAD=,kCD=,
∴解得x=,y=,
∴D点坐标为.
综上,D点坐标为(3,3)或.
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