内容正文:
专题2.2 两条直线的位置关系
【考点导航】
【知识梳理】
1.两条直线(不重合)平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
前提条件
α1=α2≠90°
α1=α2=90°
对应关系
l1∥l2⇔k1=k2
l1∥l2⇔两直线的斜率都不存在
图示
2.两条直线垂直的判定
图示
对应关系
l1⊥l2(两直线的斜率都存在)⇔k1k2=-1
l1的斜率不存在,l2的斜率为0⇔l1⊥l2
【考点1:两条直线平行的判定】
1.(25-26高二上·四川达州·期末)下列直线中与直线平行的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用两直线平行的条件判断即可.
【详解】对于直线,可化为,
对于A,因为,所以,与目标直线不平行,故A错误,
对于B,因为,所以,与目标直线平行,故B正确,
对于C,因为,所以,与目标直线不平行,故C错误,
对于D,因为,所以,与目标直线不平行,故D错误.
故选:B
2.(26-27高二上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知两点和,则直线与直线( )
A.相交但不垂直 B.平行 C.重合 D.垂直
【答案】B
【分析】先算出两条直线的斜率,进而判断两条直线的位置关系,若斜率相等,则再判断两条直线是否重合,进而得到答案.
【详解】由题意,,而直线的斜率为,将点代入直线的方程,则,即点A不在直线上,
所以直线与直线平行.
故选:B.
3.(25-26高二上·江苏常州·期中)与直线相交的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】逐项计算所给直线的斜率,与原直线的斜率比较即可得.
【详解】直线斜率为;
对A:可化为,故两直线重合,故A错误;
对B:斜率为,故两直线平行,故B错误;
对C:斜率为,故两直线平行,故C错误;
对D:可化为,斜率为,
则两直线相交,故D正确.
故选:D.
4.(26-27高二上·全国·课后作业)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
【分析】根据直线的斜率来进行判断.
【详解】,
由图可知不共线,所以.
故选:B
5.(25-26高一下·四川·阶段检测)已知直线的倾斜角为60°,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】C
【分析】根据斜率的定义以及斜率的坐标公式分别求出直线,的斜率,即可判断出直线,的位置关系.
【详解】因为,,所以,即直线,的位置关系是垂直.
故选:C.
【点睛】本题主要考查利用斜率判断两条直线的位置关系,涉及斜率的定义以及斜率公式的应用,属于基础题.
6.(26-27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
【分析】(1)求出可得两直线线关系;
(2)求出且可得四边形形状;
【详解】(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.
【考点2:已知两条直线平行求参】
1.(26-27高二上·山东泰安·阶段检测)“”是“直线与直线平行”的( )
A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.充分必要条件
【答案】B
【分析】根据两直线平行的性质,结合充分性、必要性进行判断即可.
【详解】直线与直线平行,
所以且,解得或 ,
所以“”是“直线与直线平行”的充分不必要条件.
2.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知直线:与直线:平行,则实数的值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.-1或3
【答案】A
【详解】当时,直线:与直线:,显然直线与不平行;
当时,因为直线:与直线:平行,
所以,解得,检验符合.
3.(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.
4.(25-26高一下·山西长治·期末)若直线:与直线:平行,则实数________.
【答案】
【详解】直线的斜率为,在轴上的截距为,
因为两条直线平行,
故直线的斜率存在,且与直线的斜率相等,在轴上的截距不为,故,
所以直线的斜率为,在轴上的截距为,
所以,且,
解得,即实数.
5.(25-26高一下·陕西西安·期末)已知两条直线:,:,若,则实数______.
【答案】
【详解】两条直线:,:,
因为,则,所以.
6.(第07讲 两条直线的位置关系(暑假预习讲义)新高二数学人教B版)若直线与平行,求的值.
【答案】3或5
【分析】根据直线平行的性质求参数即可.
【详解】因为直线与平行,
当时,,两直线平行,符合题意;
当时,由得(舍去)或,
此时,两直线平行,符合题意.
综上,的值为3或5.
【考点3:两条直线垂直的判定】
1.(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)直线经过点,,直线的斜率为,则与的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
【答案】C
【详解】直线经过点,,
则
已知直线的斜率为,即
则直线与直线垂直.
2.(2026·湖南郴州·模拟预测)以,,,为顶点的四边形是( )
A.矩形 B.菱形 C.直角梯形 D.正方形
【答案】A
【详解】根据斜率公式 ,代入四个点坐标,,,,
则,
所以,,
两组对边分别平行,该四边形是平行四边形,
又因为 ,所以,即邻边垂直,则该平行四边形为矩形,
再根据两点间距离公式可得:
由于邻边长度不相等,排除菱形、正方形,故该四边形是矩形.
3.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)已知直线,则与的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.相交但不垂直 D.垂直
【答案】D
【分析】根据判断.
【详解】因为直线,的斜率分别为,且,所以与的位置关系是垂直.
故选:D
4.(26-27高二上·甘肃兰州·阶段检测)将经过原点且斜率为的直线绕着原点逆时针旋转90°,得到新直线l,求直线l的斜率.
【答案】
【详解】设直线的斜率为,因为直线是由已知直线绕着原点逆时针旋转90°得到,
所以直线 与已知直线垂直,所以.
5.(第09讲两条直线平行和垂直的判定(思维导图 2知识点 5大题型 综合通关)(暑假预习讲义)新高二数学人教A版)判断下列两条直线是否垂直.
(1)直线的斜率为,直线经过点,;
(2)直线经过点,,直线经过点,;
【答案】(1)垂直
(2)垂直
【详解】(1)由题意得直线的斜率,直线的斜率,
因为,所以与垂直.
(2)而直线的斜率不存在,故与轴垂直,
直线的斜率为0,故直线与轴平行,所以与垂直.
6.(2026高二·全国·专题练习)已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求边上的中线所在直线的斜率;
(2)求边上的高所在直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先求出中点坐标,再由两点斜率公式即可求解;
(2)首先由两点斜率公式求出直线的斜率,然后根据垂直关系求出边上的高所在直线的斜率,最后根据点斜式方程即可求解.
【详解】(1)由,,得的中点;
则边上的中线的斜率为.
(2)由,,可得直线的斜率为,
则边上的高所在直线的斜率为.
【考点4:已知两条直线垂直求参】
1.(26-27高二上·福建厦门·阶段检测)若直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】直线的斜率为,直线的斜率为,因为两条直线互相垂直,所以 ,得,解得.
2.(26-27高二上·河北沧州·阶段检测)已知点,,,若直线与直线垂直,则的值为_______.
【答案】
【详解】由,,得 ;由,,得 ;
因为直线与直线垂直,得 ,所以 , 化简得,解得.
3.(26-27高二上·浙江·开学考试)已知,,直线和垂直,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】利用两条直线垂直的充要条件求出的关系,再利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由直线和垂直,得,
即,而,则
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
4.(26-27高二上·河南周口·阶段检测)已知两条直线和.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两直线垂直的充要条件列式计算即得;
(2)利用两直线平行的充要条件列式计算即得.
【详解】(1)由,可得,解得.
(2)由,可得且,解得.
5.(26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测)已知点,,,,.
(1)若A,B,C三点在同一直线上,求m的值;
(2)若直线,判断直线与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)直线与的位置关系是平行,理由如下:
因为,
所以.
.
由(1)可知:当时,A,B,C三点在同一直线上,
所以当时,A,B,C三点不在同一直线上,
又因为,
所以直线与的位置关系是平行.
【分析】(1)根据直线斜率公式进行求解即可;
(2)根据互相垂直两直线斜率的关系,结合直线斜率公式、互相平行两直线斜率的关系进行运算判断即可;
【详解】(1)因为A,B,C三点在同一直线上,
所以.
(2)略.
6.(26-27高二上·河南郑州·阶段检测),,
(1)若直线的倾斜角的取值范围是,求实数的取值范围.
(2)若是直角三角形,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用两点的坐标计算斜率,根据倾斜角的取值范围,确定斜率的取值范围,根据斜率的取值范围计算参数;
(2)讨论直角,根据直线垂直,斜率相乘得计算参数的值.
【详解】(1)由直线的倾斜角的取值范围是,得到
当直线的斜率存在,即当时,或.
,或,解得或;
当直线的斜率不存在时,,符合题意.
综上,实数的取值范围是.
(2)由,,;
可知,;;
若为直角,则,,解得;
若为直角,则,,此时无解;
若为直角,则,,解得;
综上,实数或.
【考点5:两条直线平行、垂直的判定在几何中的应用】
1.(26-27高二上·河南郑州·阶段检测)已知点,,,是的垂心,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,因为,且,所以.
又因为,,所以,解得,因此.
2.(26-27高二上·全国·课后作业)已知四边形的四个顶点分别为,,试判断四边形的形状,并给出证明.
【答案】四边形是平行四边形,证明如下:
由题得,边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
因为,所以,
所以四边形是平行四边形.
.
【分析】根据直线的斜率和图象进行判断.
【详解】略
3.(26-27高一·全国·课后作业)已知四边形ABCD的顶点,,,是否存在点A,使四边形ABCD为直角梯形?若存在,求出点A的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】或
【分析】分和两种情况,利用平行,垂直列方程组求解坐标即可
【详解】设点.若,则,解得,
点.
若,则,解得,点
【点睛】本题考查两直线的位置关系,考查直线交点,注意分类讨论的应用,是基础题
4.(26-27高二·全国·课堂例题)如图所示,已知四边形的四个顶点分别为,,,,试判断四边形的形状,并给出证明.
【答案】平行四边形,证明如下:
由已知可得边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率.
因为,,所以,.
因此四边形是平行四边形.
【分析】通过计算得到,,从而判断出四边形的形状.
【详解】略
5.(26-27高二·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,四边形的顶点坐标分别为,,,,其中且.试判断四边形的形状.
【答案】矩形
【分析】可借助斜率验证四边形对边平行,邻边垂直,对角线不垂直即得解
【详解】由斜率公式,得,
,
,
,
,
.
∴,,
∴,,
∴四边形为平行四边形.
又,∴.
又,∴与不垂直,
∴四边形为矩形.
6.(26-27高二上·内蒙古兴安·阶段检测)已知的顶点,,,为的中点.
(1)求直线的斜率;
(2)判断的形状;
【答案】(1)
(2)等腰直角三角形.
【分析】(1)根据题意,由中点公式求得,结合直线的斜率公式,即可求解;
(2)利用直线的斜率公式,分别求得,得到且,得到和,进而得到的形状.
【详解】(1)解:因为,,且为的中点,
设,由中点公式得,即,
又因为,可得直线的斜率为.
(2)解:因为,,,且,
由斜率公式,可得,
又因为,所以,即,所以为直角三角形,
又由为的中点,且,所以,所以为等腰三角形
所以为等腰直角三角形.
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专题2.2 两条直线的位置关系
【考点导航】
【知识梳理】
1.两条直线(不重合)平行的判定
类型
斜率存在
斜率不存在
前提条件
α1=α2≠90°
α1=α2=90°
对应关系
l1∥l2⇔k1=k2
l1∥l2⇔两直线的斜率都不存在
图示
2.两条直线垂直的判定
图示
对应关系
l1⊥l2(两直线的斜率都存在)⇔k1k2=-1
l1的斜率不存在,l2的斜率为0⇔l1⊥l2
【考点1:两条直线平行的判定】
1.(25-26高二上·四川达州·期末)下列直线中与直线平行的是( )
A. B. C. D.
2.(26-27高二上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知两点和,则直线与直线( )
A.相交但不垂直 B.平行 C.重合 D.垂直
3.(25-26高二上·江苏常州·期中)与直线相交的直线方程是( )
A. B.
C. D.
4.(26-27高二上·全国·课后作业)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
5.(25-26高一下·四川·阶段检测)已知直线的倾斜角为60°,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
6.(26-27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.
【考点2:已知两条直线平行求参】
1.(26-27高二上·山东泰安·阶段检测)“”是“直线与直线平行”的( )
A.既不充分也不必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.充分必要条件
2.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知直线:与直线:平行,则实数的值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.-1或3
3.(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
4.(25-26高一下·山西长治·期末)若直线:与直线:平行,则实数________.
5.(25-26高一下·陕西西安·期末)已知两条直线:,:,若,则实数______.
6.(第07讲 两条直线的位置关系(暑假预习讲义)新高二数学人教B版)若直线与平行,求的值.
【考点3:两条直线垂直的判定】
1.(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)直线经过点,,直线的斜率为,则与的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.垂直 D.相交但不垂直
2.(2026·湖南郴州·模拟预测)以,,,为顶点的四边形是( )
A.矩形 B.菱形 C.直角梯形 D.正方形
3.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)已知直线,则与的位置关系是( )
A.平行 B.重合 C.相交但不垂直 D.垂直
4.(26-27高二上·甘肃兰州·阶段检测)将经过原点且斜率为的直线绕着原点逆时针旋转90°,得到新直线l,求直线l的斜率.
5.(第09讲两条直线平行和垂直的判定(思维导图 2知识点 5大题型 综合通关)(暑假预习讲义)新高二数学人教A版)判断下列两条直线是否垂直.
(1)直线的斜率为,直线经过点,;
(2)直线经过点,,直线经过点,;
6.(2026高二·全国·专题练习)已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求边上的中线所在直线的斜率;
(2)求边上的高所在直线的斜率.
【考点4:已知两条直线垂直求参】
1.(26-27高二上·福建厦门·阶段检测)若直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
2.(26-27高二上·河北沧州·阶段检测)已知点,,,若直线与直线垂直,则的值为_______.
3.(26-27高二上·浙江·开学考试)已知,,直线和垂直,则的最小值为______.
4.(26-27高二上·河南周口·阶段检测)已知两条直线和.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
5.(26-27高二上·湖南衡阳·阶段检测)已知点,,,,.
(1)若A,B,C三点在同一直线上,求m的值;
(2)若直线,判断直线与的位置关系,并说明理由.
6.(26-27高二上·河南郑州·阶段检测),,
(1)若直线的倾斜角的取值范围是,求实数的取值范围.
(2)若是直角三角形,求实数的值.
【考点5:两条直线平行、垂直的判定在几何中的应用】
1.(26-27高二上·河南郑州·阶段检测)已知点,,,是的垂心,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(26-27高二上·全国·课后作业)已知四边形的四个顶点分别为,,试判断四边形的形状,并给出证明.
3.(26-27高一·全国·课后作业)已知四边形ABCD的顶点,,,是否存在点A,使四边形ABCD为直角梯形?若存在,求出点A的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(26-27高二·全国·课堂例题)如图所示,已知四边形的四个顶点分别为,,,,试判断四边形的形状,并给出证明.
5.(26-27高二·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,四边形的顶点坐标分别为,,,,其中且.试判断四边形的形状.
6.(26-27高二上·内蒙古兴安·阶段检测)已知的顶点,,,为的中点.
(1)求直线的斜率;
(2)判断的形状;
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