摘要:
**基本信息**
聚焦平行与垂直的参数计算、方程求解及几何应用,形成从基础到综合的递进式训练体系,培养数学思维与几何直观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|利用平行与垂直求参数|8题(4例+4变式)|选择/填空题,含充分必要条件判断|从平行、垂直的代数条件出发,强化参数计算的严谨性|
|利用平行与垂直求方程|8题(4例+4变式)|选择/填空题,涉及点斜式应用|以参数求解为基础,构建直线方程,体现知识迁移|
|平行与垂直在几何中的应用|6题(3例+3变式)|解答题,含平行四边形、三角形等图形|综合运用前两模块知识,解决几何图形中的位置关系问题,发展空间观念|
内容正文:
利用平行与垂直求参数、利用平行与垂直求方程、平行与垂直在几何中的应用专项训练
利用平行与垂直求参数、利用平行与垂直求方程、平行与垂直在几何中的应用专项训练
考点目录
利用平行与垂直求参数
利用平行与垂直求方程
平行与垂直在几何中的应用
考点一 利用平行与垂直求参数
例1.(2026·江苏扬州·模拟预测)“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
例2.(25-26高二上·江苏常州·期末)已知直线平行,则实数的值为( )
A.-1 B.-7 C.-1或-7 D.1或7
例3.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)设为实数,直线:,:,若,则的值为______.
例4.(24-25高二上·江苏苏州·期中)若直线和直线垂直,则实数m的值为__________.
变式1.(25-26高二上·江苏常州·期末)若直线平行,则实数的值为( )
A.1或2 B.2 C.1或2 D.1
变式2.(25-26高二上·江苏南通·期末)已知直线.若,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.3
变式3.(24-25高二上·江苏苏州·期末)若直线与垂直,则________.
变式4.(24-25高二上·江苏淮安·期末)已知两条直线:,:,且,则______.
考点二 利用平行与垂直求方程
例1.(25-26高二上·江苏连云港·期末)过点且与直线平行的直线的方程为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)已知直线过点且与直线平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
例3.(25-26高二上·江苏盐城·阶段检测)直线经过点,且与直线垂直,则直线的方程为_________.
例4.(25-26高二上·江苏连云港·期末)过点且与直线垂直的直线l的方程是________.
变式1.(25-26高二上·江苏徐州·阶段检测)已知直线过点与平行,则的方程是( )
A. B.
C. D.
变式2.(25-26高二上·河南信阳·期末)过点且与直线平行的直线的方程是( )
A. B. C. D.
变式3.(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)已知两点,,则线段AB的垂直平分线的一般式方程为______.
变式4.(25-26高二上·江苏徐州·开学考试)直线过点且与直线垂直,则直线与坐标轴围成的三角形面积为______
考点三 平行与垂直在几何中的应用
例1.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)如图,已知平行四边形的三个顶点的坐标为,,.
(1)求平行四边形的顶点的坐标;
(2)在中,求边上的高线所在直线方程.
例2.(25-26高二上·江苏泰州·阶段检测)已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
例3.(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)的三个顶点分别是,,.
(1)求边的垂直平分线所在直线方程;
(2)求内边上中线方程.
变式1.(22-23高二上·福建福州·阶段检测)已知在中,.
(1)求点D的坐标;
(2)试判定是否为菱形?
(3)求直线AD的方程.
变式2.(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)已知的三个顶点为.
(1)求边上的高所在直线的一般式方程;
(2)求边上的中线所在直线的一般式方程.
变式3.(25-26高二上·江苏连云港·阶段检测)菱形ABCD的顶点A,C的坐标分别为A(-4,7),C(6,-5),BC边所在直线过点P(8,-1).求:
(1)AD边所在直线的方程;
(2)对角线BD所在直线的方程.
2
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利用平行与垂直求参数、利用平行与垂直求方程、平行与垂直在几何中的应用专项训练
考点目录
利用平行与垂直求参数
利用平行与垂直求方程
平行与垂直在几何中的应用
考点一 利用平行与垂直求参数
例1.(2026·江苏扬州·模拟预测)“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【分析】根据充分条件、必要条件的定义即可得解.
【详解】当时,直线的方程为,
直线的方程为,即,
此时直线与直线重合,而不是平行,
因此“”是“直线与直线平行”的不充分条件;
当直线与直线平行时,
有,解得或,
经检验,时两直线重合,不满足平行条件;时两直线平行,
所以“直线平行”的必要条件是,
该条件无法推出,故“”是不必要条件;
综上所述,“”是“直线与直线平行”的
既不充分也不必要条件,故D正确.
例2.(25-26高二上·江苏常州·期末)已知直线平行,则实数的值为( )
A.-1 B.-7 C.-1或-7 D.1或7
【答案】B
【详解】直线平行,则,
,
解得或;
检验当时,两直线重合;
当时,,两直线平行.
实数的值应为-7.
例3.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)设为实数,直线:,:,若,则的值为______.
【答案】
【分析】当两条直线垂直时,若直线与直线垂直,则满足.我们可以根据这个定理来求解的值.
【详解】对于直线和,根据两直线垂直的定理,则可得方程.
对进行求解.
.
故答案为:.
例4.(24-25高二上·江苏苏州·期中)若直线和直线垂直,则实数m的值为__________.
【答案】1
【分析】根据两条直线垂直的充要条件得,解方程即可得答案;
【详解】因为直线与直线垂直,
所以,解得
故答案为:
变式1.(25-26高二上·江苏常州·期末)若直线平行,则实数的值为( )
A.1或2 B.2 C.1或2 D.1
【答案】D
【详解】∵平面内两条直线平行,
∴,解得或2.
时的方程为,的方程为,两条直线重合.
时的方程为,的方程为,两条直线平行.
因此.
变式2.(25-26高二上·江苏南通·期末)已知直线.若,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据直线一般式的平行关系列式求解即可.
【详解】因为已知直线,且,
所以,解得,
当时,的方程为,
即,此时满足.
故选:B
变式3.(24-25高二上·江苏苏州·期末)若直线与垂直,则________.
【答案】1
【分析】利用两直线垂直的充要条件计算即可求得的值.
【详解】直线与垂直,
所以,解得.
故答案为:.
变式4.(24-25高二上·江苏淮安·期末)已知两条直线:,:,且,则______.
【答案】
【分析】根据互相垂直的两直线的性质进行求解即可.
【详解】因为,
所以,
故答案为:
考点二 利用平行与垂直求方程
例1.(25-26高二上·江苏连云港·期末)过点且与直线平行的直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用平行关系设出直线方程,再代入点,即可写出直线方程.
【详解】因为直线与平行,设直线方程为.
因为直线经过,代入解得.所以直线方程为.
故选:A
例2.(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)已知直线过点且与直线平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据直线平行,令直线为,再由所过的点求参数,即可得方程.
【详解】令直线为,且过点,
所以,即,故直线的方程为.
故选:C
例3.(25-26高二上·江苏盐城·阶段检测)直线经过点,且与直线垂直,则直线的方程为_________.
【答案】
【分析】设直线的方程为,代入点的坐标,求出,即可得解.
【详解】依题意设直线的方程为,所以,
解得,所以直线的方程为.
故答案为:
例4.(25-26高二上·江苏连云港·期末)过点且与直线垂直的直线l的方程是________.
【答案】
【分析】根据两直线垂直,斜率乘积为,则得到,直接写出点斜式方程即可.
【详解】因为直线l与直线垂直,所以,解得:,
所以直线l的方程为,即.
故答案为:.
变式1.(25-26高二上·江苏徐州·阶段检测)已知直线过点与平行,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设出的方程,利用点求得正确答案.
【详解】设直线,
代入得,
所以直线的方程是.
故选:B
变式2.(25-26高二上·河南信阳·期末)过点且与直线平行的直线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直线的平行系方程及点在直线上即可求解.
【详解】设与直线平行的直线的方程为,
将点代入得,解得,
所以所求直线的方程为.
故选:A.
变式3.(25-26高二上·江苏常州·阶段检测)已知两点,,则线段AB的垂直平分线的一般式方程为______.
【答案】
【分析】根据中点坐标公式求得线段中点坐标,再求直线的斜率,进而确定垂直平分线的斜率,最后根据点斜式写出直线方程即可.
【详解】因为两点,,
所以线段中点坐标为,,
所以线段AB的垂直平分线的斜率为,
由点斜式可知:线段AB的垂直平分线的方程为:,
整理得:.
故答案为:.
变式4.(25-26高二上·江苏徐州·开学考试)直线过点且与直线垂直,则直线与坐标轴围成的三角形面积为______
【答案】9
【分析】根据直线垂直求出直线的方程,再求出直线与坐标轴的交点,进而可得与坐标轴围成的三角形面积.
【详解】直线过点且与直线垂直,直线的斜率为,得直线的斜率为2,
故直线的方程为,即,
当时,,当时,,
所以直线与坐标轴围成的三角形面积为.
故答案为:9
考点三 平行与垂直在几何中的应用
例1.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)如图,已知平行四边形的三个顶点的坐标为,,.
(1)求平行四边形的顶点的坐标;
(2)在中,求边上的高线所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出线段中点坐标,再利用平行四边形的性质得为线段中点,从而利用中点坐标公式列方程组求解即可;
(2)通过直线垂直求出高线的斜率,代入点斜式直线公式求解即可.
【详解】(1)设线段中点为,则点坐标为,
设点坐标为,由平行四边形性质得为线段中点,有,
解得,所以;
(2)因为直线的斜率为,
所以边上的高线所在直线的斜率为,
又,故边上的高线所在直线的方程为,
即为.
例2.(25-26高二上·江苏泰州·阶段检测)已知四边形的四个顶点坐标分别为,,,.
(1)试判断四边形的形状,并给出证明;
(2)求平分线所在直线的方程.
【答案】(1)直角梯形;证明如下:
因为,,,.
由斜率公式得,,,,
所以,,即且不平行,
所以四边形是梯形,
又因为,所以,
综上,四边形是直角梯形;
(2).
【分析】(1)利用,,得出四边形一组对边平行,另一组对边不平行,从而判断四边形是平行四边形,再根据,得出一组邻边互相垂直,进而证出四边形是直角梯形;
(2)利用到角公式,代入斜率即可求出角平分线所在直线的斜率,再根据点斜式,求出角平分线所在直线方程.
【详解】(1)由已知可判断四边形是直角梯形,
证明略;
(2)根据题意,设的内角平分线所在直线的斜率为k,
则有,即,
整理得,,解得或,
又由的内角平分线所在直线的斜率k应在、的斜率之间,
所以,
则的平分线所在的直线方程为,
即.
例3.(25-26高二上·江苏无锡·阶段检测)的三个顶点分别是,,.
(1)求边的垂直平分线所在直线方程;
(2)求内边上中线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先得到线段的中点,再利用垂直平分线得到,接着用点斜式即可求解;
(2)利用截距式即可得到中线的方程,注意加上对应范围
【详解】(1)由,可得线段的中点为,,
因为是边的垂直平分线,所以,
则所在直线方程:即
(2)由(1)可得线段的中点为,
故边上中线方程为即,
所以内边上中线方程:
变式1.(22-23高二上·福建福州·阶段检测)已知在中,.
(1)求点D的坐标;
(2)试判定是否为菱形?
(3)求直线AD的方程.
【答案】(1)
(2)是
(3)
【分析】(1)运用直线的斜率相等构造方程组计算D坐标;
(2)运用直线斜率乘积判断,进而判断菱形;
(3)运用两点式得到直线AD方程.
【详解】(1)设,因为四边形为平行四边形,
所以
所以解得,所以
(2)因为
所以,
所以.所以为菱形.
(3)由于则直线AD方程为:,化简得到直线AD方程为:.
变式2.(25-26高二上·江苏镇江·阶段检测)已知的三个顶点为.
(1)求边上的高所在直线的一般式方程;
(2)求边上的中线所在直线的一般式方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)首先根据垂直关系求的斜率,再代入点斜式直线方程;
(2)首先利用中点坐标公式求点的坐标,再根据直线上两点求直线的斜率以及直线方程.
【详解】(1)因为的三个顶点为,
所以直线的斜率为,
所以边上的高所在直线的斜率为,
所以直线的方程为,
化为一般式方程为;
(2)因为,所以的中点为,
又因为,所以直线的斜率为,
所以直线的点斜式方程为,
化为一般式为.
变式3.(25-26高二上·江苏连云港·阶段检测)菱形ABCD的顶点A,C的坐标分别为A(-4,7),C(6,-5),BC边所在直线过点P(8,-1).求:
(1)AD边所在直线的方程;
(2)对角线BD所在直线的方程.
【答案】(1)2x-y+15=0
(2)5x-6y+1=0
【分析】(1)由两直线平行可得直线AD的斜率,再由直线的点斜式写出其方程.
(2)由斜率存在且不为0的两直线垂直,则斜率之积为,再求AC的中点坐标,由点斜式方程可得结果.
【详解】(1),∵AD∥BC,∴.
∴AD边所在直线的方程为,即2x-y+15=0.
(2)∵.
又∵菱形的对角线互相垂直,∴BD⊥AC,∴.
又∵AC的中点,也是BD的中点,
∴对角线BD所在直线的方程为,即5x-6y+1=0.
2
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