内容正文:
教材知识——一遍过
综合素养——全提升
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
1. (多选)已知l1,l2为两条不重合的直线,则下列说法中正确的有( )
A. 若l1,l2平行,则l1,l2的斜率相等
B. 若l1,l2斜率相等,则l1,l2平行
C. 若l1,l2的斜率乘积等于-1,则l1,l2垂直
D. 若l1,l2垂直,则l1,l2的斜率乘积等于-1
直线平行、垂直的判定
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解析:A选项,当l1,l2斜率均不存在时,l1,l2也平行,故A错误;
B选项,当两条不重合的直线斜率存在且相等时,两直线平行,故B正确;
C选项,若两直线的斜率都存在,且乘积为-1,则两直线垂直,故C正确;
D选项,当l1,l2两直线中的一条斜率不存在,另一条斜率为0时,l1,l2也垂
直,故D错误.
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2. 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. PS∥QS
C. PQ⊥PS D. PR∥QS
解析:由斜率公式知kPQ==-,kSR==-,kPS==,
kQS==-4,kPR==.只有C项正确.
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3. 判断下列不重合直线的位置关系:
(1)l1的斜率为2,l2经过A(1,2),B(4,8)两点,则l1与l2的位置关系
为 ;
解析:l1的斜率为2,l2经过A(1,2),B(4,8)两点,
则l2的斜率为=2,即l1,l2的斜率相等,且两直线不重合,故l1∥l2.
l1∥l2
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(2)l1的倾斜角为45°,l2经过P(-2,-1),Q(3,-6)两点,则l1与l2
的位置关系为 ;
解析:l1的倾斜角为45°,则斜率为1,
l2经过P(-2,-1),Q(3,-6)两点,
则l2的斜率为=-1,
即两直线斜率之积等于-1,故l1⊥l2.
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(3)l1的斜率不存在,l2经过R(4,-1),S(4,-3)两点,则l1与l2的位
置关系为 .
解析:l2经过R(4,-1),S(4,-3),所以直线l2的斜率不存在,
又l1的斜率也不存在,且两直线不重合,所以l1∥l2.
l1∥l2
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|方法技巧|
1. 对于斜率分别为k1,k2的两条不重合的直线l1,l2:
(1)若l1∥l2,则k1=k2;反之,当k1=k2时,l1∥l2.所以l1∥l2⇔k1=k2.
(2)若l1⊥l2,则k1k2=-1;反之,当k1k2=-1时,l1⊥l2.所以l1⊥l2⇔
k1k2=-1.
2. 斜率均不存在或均为0的两条直线互相平行;一条直线斜率为0,一条直线斜率不存在,它们互相垂直.
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4. (2026·江苏苏州月考)已知直线l1经过点P(-2,),Q(3,),直
线l2经过点R(2,7),S(m,0),且直线l1与l2垂直,则实数m的值为
( )
A. 2 B. 7
C. 3 D.
解析:由直线l1经过点P(-2,),Q(3,),可知其斜率为0,
所以直线l2的斜率不存在,故R,S两点的横坐标相等,所以m=2.
由直线的位置关系求参数
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5. (2026·浙江台州十校联盟联考) 已知直线l1的一个方向向量为(-1,2),
直线l2的一个方向向量为(m,6),若l1∥l2,则m=( )
A. -3 B. 3
C. 6 D. 9
解析:设直线l1的方向向量a=(-1,2),直线l2的方向向量b=(m,6),
由于l1∥l2,所以a∥b,因此可得2m=-6,解得m=-3.故选A.
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6. 已知直线l1的斜率k1=,直线l2经过点A(3a,-2),B(0,a2+1),且
l1⊥l2,则实数a= .
解析:因为kAB==,
又l1⊥l2,所以×=-1,解得a=1或a=3.
1或3
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7. 已知▱ABCD的三个顶点分别是A(0,1),B(1,0),C(4,3),则顶
点D的坐标为( )
A. (3,4) B. (4,3)
C. (3,1) D. (3,8)
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平行、垂直在几何中的应用
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解析:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AD∥BC,∴kAB=kCD,kAD=kBC.
设D(x,y),则解得
∴D(3,4).故选A.
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8. [教材例题变式]已知平面内有A(7,0),B(3,2),C(4,4)三点,则
( )
A. △ABC是直角三角形,且∠BAC=90°
B. △ABC是直角三角形,且∠ABC=90°
C. △ABC是直角三角形,且∠ACB=90°
D. △ABC不是直角三角形
解析:∵kAB==-,kBC==2,
∴kAB·kBC=-1,∴AB⊥BC,∴∠ABC=90°.
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9. [教材例题变式]已知点A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,
0).
(1)试判断直线AB和直线CD的位置关系;
解:由题意可得kAB==,kCD==,
所以两条直线平行,即AB∥CD.
(2)试判定四边形ABCD的形状.
解:因为kAD==-3,kBC==-,
所以kAD≠kBC,即AD与BC不平行,
又kAB·kAD=-1,所以AB⊥AD,所以四边形ABCD为直角梯形.
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1. 已知三角形三个顶点分别为A(4,2),B(1,-2),C(-2,4),则BC
边上的高所在直线的斜率k为( )
A. 2 B. -2
C. D. -
解析:BC边上的高所在的直线与BC边所在的直线垂直,而kBC==-2,
所以BC边上的高所在直线的斜率k=-=.
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2. [一题多解]已知A(-2,m),B(m,4),M(m+2,3),N(1,1),
若AB∥MN,则m的值为( )
A. -1或1 B. 0或1
C. 1 D. -1或0
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解析:方法一:=(m+2,4-m),=(-m-1,-2),
由AB∥MN,得(m+2)×(-2)=(4-m)×(-m-1),
展开并整理得m2-m=0,解得m=0或m=1.
当m=0时,A(-2,0),B(0,4),
M(2,3),N(1,1),
由图1可知,m=0符合题意.
当m=1时,A(-2,1),B(1,4),
M(3,3),N(1,1),由图2可知,m=1符合题意.
综上所述,m=0或m=1.
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方法二:易知当m=-2或m=-1时,直线AB与MN不平行,
kAB=,kMN=,
若AB∥MN,则=,
即m2-m=0,解得m=0或m=1.
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3. 若点P(a,b)与Q(b-1,a+1)关于直线l对称,则l的倾斜角为( )
A. 135° B. 45°
C. 30° D. 60°
解析:由题意知PQ⊥l,则kPQ·kl=-1,∴·kl=-1,得kl=1.
设l的倾斜角为α,0°≤α<180°,∴tan α=1,则α=45°.故选B.
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4. 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. (6,2) B. (-2,2)
C. (-4,-2) D. (6,-2)
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解析:设点C的坐标为(x,y),直线AH的斜率kAH==0.
∵BC⊥AH,而点B的横坐标为6,则x=6.
直线BH的斜率kBH==2,
∴直线AC的斜率kAC==-,∴y=-2,
∴点C的坐标为(6,-2).故选D.
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5. [教材习题改编]已知点A(2,2)和B(-6,3),点P在y轴正半轴上,且
∠APB为直角,则点P的坐标为 .
解析:由点P在y轴正半轴上,可设点P(0,y),y>0.
由点A(2,2)和B(-6,3),可得kPA==,kPB==.
因为∠APB为直角,所以kPA·kPB=-1,
即·=-1⇒y2-5y-6=0,解得y=-1或y=6,
因为y>0,所以y=6,即点P(0,6).
(0,6)
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6. 直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k2-4k+m=0的两根.若l1⊥l2,则m
= ;若l1∥l2,则m= .
解析:由一元二次方程根与系数的关系得k1k2=.
若l1⊥l2,则=-1,∴m=-2.
若l1∥l2,则k1=k2,即关于k的二次方程2k2-4k+m=0有两个相等的实根,
∴Δ=(-4)2-4×2×m=0,∴m=2.
-2
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7. 已知坐标平面内三点A(-2,-4),B(2,0),C(-1,1).
(1)若A,B,C,D可以构成平行四边形,且点D在第一象限,求点D
的坐标;
解:如图,当点D在第一象限时,kAB=kCD,kAC=kBD.
设D(x,y),则解得
故点D的坐标为(3,5).
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(2)若E(m,n)是线段AC上一动点,求的取值范围.
解:由题意得为直线BE的斜率,如图,
当点E与点C重合时,直线BE的斜率最小,kBC==-;
当点E与点A重合时,直线BE的斜率最大,kAB=1.
故直线BE的斜率的取值范围为,
即的取值范围为.
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