高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册同步习题 2.1.2两条直线平行和垂直的判定(解析版)

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名称 高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册同步习题 2.1.2两条直线平行和垂直的判定(解析版)
格式 zip
文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-09-08 08:54:21

文档简介

2.1.2两条直线平行和垂直的判定(分层作业)
(夯实基础+能力提升)
【夯实基础】
题型1两条直线的平行
1.已知直线:与直线:平行,则( )
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【分析】根据两直线平行的等价条件列方程组即可求解.
【详解】因为直线:与直线:平行,
所以,解得:或,
故选:D.
2.已知直线,与平行,则的值是(  )
A.0或1 B.1或 C.0或 D.
【答案】C
【详解】试题分析:由题意得:或,故选C.
考点:直线平行的充要条件.
3.直线:与:平行,则的值等于( ).
A.或3 B.1或3 C.3 D.
【答案】D
【分析】根据两直线平行关系,列出方程,即可求解.
【详解】由题意,直线:与:平行,
可得,即,解得或,
当时,直线:与:,此时;
当时,直线:与:,此时与重合.
故选:D.
4.已知直线,且,则实数a的值为( )
A.5 B.1 C.5或 D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,列出方程求解,再验证判断作答.
【详解】直线,,由解得或,
当时,直线与重合,不符合题意,
当时,直线与平行,
所以实数a的值为.
故选:D
题型2两条直线的垂直
5.若直线与互相垂直,则等于( )
A. B.1 C.0或 D.1或
【答案】D
【分析】根据两直线垂直斜率之积等于-1,即可求解答案.
【详解】直线与互相垂直,
,解得或.
故选:.
【点睛】本题主要考查两直线的位置关系.
6.直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分与两种情况,由直线垂直得到方程,求出的值.
【详解】当时,直线不成立,故舍去;
故,斜率,,
∴,
∴,
故选:C.
7.若直线与互相垂直,则a等于( )
A.3 B.1 C.0或 D.1或
【答案】D
【分析】利用直线垂直即求.
【详解】因为两直线垂直,所以,
整理得,解得或.
故选:D.
8.“直线与互相垂直”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由两直线互相垂直,知,由此能求出实数的值,再利用充分必要条件的定义判断得解.
【详解】解:直线与互相垂直,

解得或.
因为或时,不一定成立,
因为时,或一定成立.
“直线与互相垂直”是“”的必要不充分条件.
故选:A
题型3直线平行与垂直的综合应用
9.直线与直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.不能确定
【答案】D
【分析】根据直线方程判断直线的位置关系,注意讨论参数的数量关系.
【详解】当时,两直线重合,
当时,两直线平行,
所以题设两直线位置可能重合、平行.
故选:D
10.已知直线l1:y=x·sinα和直线l2: y=2x+c,则直线l1与l2
A.通过平移可以重合 B.不可能垂直
C.可能与x轴围成等腰直角三角形 D.通过绕l1上某点旋转可以重合
【答案】D
【详解】根据题意,由于直线和直线,
因为,所以不存在,使得,故A错误;
当,即时,,故B错误;
由于,x轴所在直线方程为,要使与x轴围成等腰直角三角形,
则必有,所以,但此时围成的三角形不是等腰三角形,仅为直角三角形,故C错误.
由于斜率不相等,所以相交,当绕交点旋转时可以与重合,故D正确.
故选:D.
考点:两直线的位置关系
点评:主要是考查了两直线的位置关系的运用,属于基础题.
11.若直线与直线互相垂直,则的最小值为( )
A. B.3 C.5 D.
【答案】C
【分析】由两直线垂直得关系后转化为函数求解,
【详解】因为直线与直线互相垂直,
所以,化简得,
所以,当且仅当时取“=”,所以的最小值为5,故选:C
12.已知关于直线的对称点为,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用对称的性质可知的中点落在直线,且与垂直,即,进而可求得的方程.
【详解】由题意得,的中点为,即,的斜率为,
由对称性可知的中点落在直线,且与垂直,即,得,
因此直线的方程为,即.
故选:B.
【能力提升】
单选题
1.直线和直线平行,则实数的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由直线的斜率存在,可得两直线平行其斜率相等,且截距不相等;
【详解】直线的斜率存在,直线和直线平行,
,且,解得,
故选:D.
2.已知直线,若,则实数a的值为(  )
A. B.0
C.或0 D.2
【答案】C
【详解】∵直线,,∴,
∴a=或0,
故选:C.
3.直线与直线的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.相交但不垂直
【答案】B
【分析】法一:分别求得两直线的斜率,由可判断两者垂直;
法二:由直线一般式得,故两者垂直.
【详解】法一:由得其斜率为,由得其斜率为,故,所以这两条直线互相垂直.
法二:因为,所以这两条直线互相垂直.
故选:B.
4.若直线和直线互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【解析】根据两直线垂直,列出方程,即可求解.
【详解】由题意,直线与直线互相垂直,
可得,解得.
故选:C.
5.已知直线:,:,若则( )
A. B.
C.或 D.
【答案】A
【分析】直线与直线平行则有,
【详解】解:∵直线:,:,
若,则,且
解得:或,且
故,
故选:A.
6.设为实数,直线,直线,则“”是“,不平行”的( )条件.
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】B
【分析】根据两条直线的平行与斜率之间的关系求解.
【详解】由“,平行”可得,
得到,所以,
所以“,不平行”时,,
所以“”推不出“,不平行”,
“,不平行”能推出 “”,
故选:B.
7.若两条直线和互相平行,则m的值为( )
A.3 B.或4 C.3或 D.3或4
【答案】C
【分析】根据两直线平行的充要条件得到方程(不等式)组,解得即可;
【详解】解:因为直线和互相平行,
所以,解得或;
故选:C
8.直线x+(m+2)y﹣1=0与直线mx+3y﹣1=0平行,则m的值为(  )
A.﹣3 B.1 C.1或﹣3 D.﹣1或3
【答案】A
【分析】由题意可得1×3=(m+2)m,解方程求出m,然后检验即可
【详解】根据直线x+(m+2)y﹣1=0与直线m+3y﹣1=0平行,
可得1×3=(m+2)m,解得m=1或﹣3,
当m=1时,两直线的方程重合,不符合题意;
当m=﹣3时,两直线的方程为x﹣y﹣1=0和3x﹣3y+1=0,两直线平行,符合题意,
故m=﹣3.
故选:A.
多选题
9.若直线与直线垂直,则a=( )
A.0 B. C.2 D.1
【答案】AB
【分析】根据直线垂直列出方程,化简求得的值.
【详解】由于直线与直线垂直,
所以,
解得或.
故选:AB.
10.下列直线中,与直线相交的是( ).
A.直线 B.直线
C.直线 D.直线
【答案】CD
【分析】根据两直线平行,斜率相等排除AB选项,即可求出结果.
【详解】易知直线的斜率为,
所以与直线相交的直线的斜率必定不为,
选项A,B中的直线的斜率都是,
选项C,D中的直线的斜率都是1,
故A,B不符合题意.
故选:CD.
11.下列说法中,正确的是(   )
A.直线在轴上的截距是3
B.直线的倾斜角为
C.三点共线
D.直线与垂直
【答案】BC
【分析】根据直线方程求得纵截距,倾斜角判断AB,由斜率关系判断C,由直线的位置关系判断D,
【详解】A. 直线在轴上的截距是,A错;
B. 直线的斜率为,倾斜角为,B正确;
C. 由得,,所以三点共线,C正确;
D. 直线与的斜率分别为,,乘积为1,不垂直,D错误.
故选:BC.
12.对于直线,下列说法错误的是( )
A.直线l经过点 B.直线l的倾斜角为60°
C.直线l与直线平行 D.直线l在x轴上的截距为
【答案】AD
【分析】根据直线过定点、倾斜角、平行、横截距等知识对选项进行分析,由此确定正确选项.
【详解】对于直线,
直线过,所以AD选项正确.
直线的斜率为,倾斜角为,B选项错误.
直线可化为,两直线重合,C选项错误.
故选:AD
填空题
13.已知两条直线,,若直线与直线平行,则实数______.
【答案】
【分析】根据两条直线平行的条件列方程,解方程求得的值.
【详解】由于直线与直线平行,所以.且此时两直线不重合,
故答案为:
【点睛】本小题主要考查根据直线平行求参数,属于基础题.
14.已知直线,直线若,则______________
【答案】
【解析】由两条直线垂直,可得,解方程即可求解.
【详解】若,则,解得,
故答案为:
【点睛】本题考查了由两条直线互相垂直,求参数的范围,熟练掌握直线垂直的充要条件是解题的关键,考查了运算能力,属于基础题.
15.已知直线:与:互相垂直,其垂足为,则的值为________.
【答案】0
【解析】利用两直线垂直斜率的关系求出,再将点分别代入直线,的方程中求出,即可得出的值.
【详解】将直线,化为
直线,相互垂直,,解得
将代入,解得
将代入,解得
故答案为:
【点睛】本题主要考查了根据两直线垂直求参数的值,属于中档题.
16.已知,,,线段AD是外接圆的直径,则点D的坐标是____.
【答案】
【分析】设,由,列方程组即可求解.
【详解】设 ,因为,在圆周上且AD是外接圆的直径,
所以 解得: ,所以点D的坐标是.
故答案为:.
解答题
17.已知直线的方程为:.设为实数,分别根据下列条件求的值.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线平行的条件即求;
(2)根据直线垂直的条件即得.
【详解】(1)因为直线的斜率,且,
所以,
解得.
(2)因为直线的斜率,且,
所以,
解得.
18.已知两条直线l1:ax+2y-1=0,l2:3x+(a+1)y+1=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
【答案】(1) a=2 (2)
【分析】(1)利用直线与直线平行的条件直接求解;
(2)利用直线与直线垂直的条件直接求解.
【详解】(1)由题可知,直线l1:ax+2y-1=0,l2:3x+(a+1)y+1=0.
若l1∥l2,则
解得a=2或a=-3(舍去)
综上,则a=2;
(2)由题意,若l1⊥l2,则,
解得.
【点睛】本题考查实数值的求法,考查直线与直线平行与垂直的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.
19.(1)已知直线与直线平行,求的值;
(2)已知直线与直线互相垂直,求的值.
【答案】(1);(2)或.
【分析】(1)利用在一般式方程下,两直线平行的条件,列出方程,即可求解;
(2)利用在一般式方程下,两直线垂直的条件,列出方程,即可求解.
【详解】(1)由题意,直线与直线平行,
可得,解得,
当时,,,显然与不重合,此时,
所以.
(2)由题意,直线与直线垂直
可得,解得或,
即当直线时,或
20.已知两条直线l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+2m=0,当m为何值时,l1与l2:
(1)相交;
(2)平行;
(3)垂直.
【答案】(1)且;
(2);
(3).
【分析】(1)由直线平行的判定,要使直线相交只需,即可求值.
(2)由直线平行的判定有,注意验证直线是否存在重合的情况,即可得解.
(3)由直线垂直的判定有,即可求值.
【详解】(1)直线相交,则,即,
所以且.
(2)直线相交,则,即,
所以或.
当时,,,符合题设;
当时,,,两线重合,不合题设;
综上,.
(3)直线垂直,则,可得.2.1.2两条直线平行和垂直的判定 (分层作业)
(夯实基础+能力提升)
【夯实基础】
题型1两条直线的平行
1.已知直线:与直线:平行,则( )
A. B.或 C. D.或
2.已知直线,与平行,则的值是(  )
A.0或1 B.1或 C.0或 D.
3.直线:与:平行,则的值等于( ).
A.或3 B.1或3 C.3 D.
4.已知直线,且,则实数a的值为( )
A.5 B.1 C.5或 D.
题型2两条直线的垂直
5.若直线与互相垂直,则等于( )
A. B.1 C.0或 D.1或
6.直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
7.若直线与互相垂直,则a等于( )
A.3 B.1 C.0或 D.1或
8.“直线与互相垂直”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
题型3直线平行与垂直的综合应用
9.直线与直线的位置关系是( )
A.相交 B.平行 C.重合 D.不能确定
10.已知直线l1:y=x·sinα和直线l2: y=2x+c,则直线l1与l2
A.通过平移可以重合 B.不可能垂直
C.可能与x轴围成等腰直角三角形 D.通过绕l1上某点旋转可以重合
11.若直线与直线互相垂直,则的最小值为( )
A. B.3 C.5 D.
12.已知关于直线的对称点为,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【能力提升】
单选题
1.直线和直线平行,则实数的值等于( )
A. B. C. D.
2.已知直线,若,则实数a的值为(  )
A. B.0
C.或0 D.2
3.直线与直线的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.相交但不垂直
4.若直线和直线互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
5.已知直线:,:,若则( )
A. B.
C.或 D.
6.设为实数,直线,直线,则“”是“,不平行”的( )条件.
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
7.若两条直线和互相平行,则m的值为( )
A.3 B.或4 C.3或 D.3或4
8.直线x+(m+2)y﹣1=0与直线mx+3y﹣1=0平行,则m的值为(  )
A.﹣3 B.1 C.1或﹣3 D.﹣1或3
多选题
9.若直线与直线垂直,则a=( )
A.0 B. C.2 D.1
10.下列直线中,与直线相交的是( ).
A.直线 B.直线
C.直线 D.直线
11.下列说法中,正确的是(   )
A.直线在轴上的截距是3
B.直线的倾斜角为
C.三点共线
D.直线与垂直
12.对于直线,下列说法错误的是( )
A.直线l经过点 B.直线l的倾斜角为60°
C.直线l与直线平行 D.直线l在x轴上的截距为
填空题
13.已知两条直线,,若直线与直线平行,则实数______.
14.已知直线,直线若,则______________
15.已知直线:与:互相垂直,其垂足为,则的值为________.
16.已知,,,线段AD是外接圆的直径,则点D的坐标是____.
解答题
17.已知直线的方程为:.设为实数,分别根据下列条件求的值.
(1);
(2).
18.已知两条直线l1:ax+2y-1=0,l2:3x+(a+1)y+1=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
19.(1)已知直线与直线平行,求的值;
(2)已知直线与直线互相垂直,求的值.
20.已知两条直线l1:x+my+6=0,l2:(m-2)x+3y+2m=0,当m为何值时,l1与l2:
(1)相交;
(2)平行;
(3)垂直.