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新课预习衔接 两条直线的平行与垂直
一.选择题(共5小题)
1.(2024 盐田区校级期末)“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a﹣1)y+7=0平行”的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分也非必要条件
2.(2024 邢台期末)若直线(3m﹣1)x+(m﹣1)y+1=0与直线(m+1)x+(2﹣2m)y﹣1=0平行,则m的值为( )
A.m=1或m B.m或m=1 C.m D.m
3.(2024 建平县期末)已知直线mx﹣y﹣4=0与直线(2m﹣5)x+3y+2=0平行,则实数m=( )
A.﹣5 B.1 C. D.3
4.(2024 江西期末)过点(2,﹣1)且与直线2x﹣3y+9=0平行的直线的方程是( )
A.2x﹣3y﹣7=0 B.2x+3y﹣1=0 C.3x+2y﹣4=0 D.2x﹣3y+7=0
5.(2024 重庆模拟)已知a>0,b>0,两直线l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0且l1⊥l2,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.8 D.9
二.多选题(共2小题)
(多选)6.(2024 临川区校级期末)已知直线l1:ax﹣3y+1=0,l2:x﹣by+2=0,则( )
A.若l1⊥l2,则
B.若l1∥l2,则ab=3
C.若l1与坐标轴围成的三角形面积为1,则
D.当b<0时,l2不经过第一象限
(多选)7.(2024 渭滨区期末)已知直线l1:ax+2y+3a=0和直线l2:3x+(a﹣1)y+7﹣a=0,下列说法正确的是( )
A.当时,l1⊥l2
B.当a=﹣2时,l1∥l2
C.直线l1过定点(﹣3,0)
D.当l1,l2平行时,两直线的距离为
三.填空题(共3小题)
8.(2024 揭阳期末)求过两条直线x﹣2y+4=0和x+y﹣2=0的交点,且与3x﹣4y+2=0平行的直线方程 .
9.(2024 解放区校级期末)已知直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,若l1∥l2,则m的值是 .
10.(2024 新洲区期末)已知直线l1:x+ay﹣a=0,l2:ax﹣(2a﹣3)y﹣1=0互相垂直,则a的值为 .
四.解答题(共5小题)
11.(2024 邢台期末)已知直线l1:(a+1)x﹣2y﹣1=0,直线l2:(2a﹣1)x﹣(a﹣2)y+1=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
12.(2024 武汉期末)已知直线l1:x+ay﹣a=0和直线l2:ax﹣(2a﹣3)y+a﹣2=0.
(1)若l1⊥l2,求实数a的值;
(2)若l1∥l2,求实数a的值.
13.(2024 新化县期末)已知直线l1经过点A(2,3).
(1)若l1与直线l2:x+2y+4=0垂直,求l1的方程;
(2)若l1在两坐标轴上的截距相等,求l1的方程.
14.(2024 阿勒泰地区期末)在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣3,2),B(4,3),C(2,1).
(1)求经过点A且与直线BC平行的直线方程;
(2)在△ABC中,求BC边上的高线所在的直线方程.
15.(2024 固原期末)已知△ABC的顶点A(0,4),B(2,0),C(﹣5,m),线段AB的中点为D,且CD⊥AB.
(1)求m的值;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
新课预习衔接 两条直线的平行与垂直
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2024 盐田区校级期末)“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a﹣1)y+7=0平行”的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分也非必要条件
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系;充分条件与必要条件.
【专题】计算题;转化思想;综合法;简易逻辑;数学运算.
【答案】A
【分析】分别当a=3时,判断两直线的位置关系和当两直线平行且不重合时,求a的范围.
【解答】解:当a=3时,两直线分别为:3x+2y+9=0,3x+2y+7=0,
∴两直线斜率相等,则平行且不重合.
若两直线平行且不重合,则
∴a=3或a=﹣2,
综上所述,a=3是两直线平行的充分不必要条件.
故选:A.
【点评】本题考查两条直线的位置关系,充要条件的判断,是基础题.
2.(2024 邢台期末)若直线(3m﹣1)x+(m﹣1)y+1=0与直线(m+1)x+(2﹣2m)y﹣1=0平行,则m的值为( )
A.m=1或m B.m或m=1 C.m D.m
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】分类讨论;分类法;直线与圆;数据分析.
【答案】B
【分析】由题意,分类讨论,利用两条直线平行的性质,求得m的值.
【解答】解:∵直线(3m﹣1)x+(m﹣1)y+1=0与直线(m+1)x+(2﹣2m)y﹣1=0平行,
当m=1时,两直线即 x,x,显然两直线平行,满足条件.
当m=﹣1时,两直线即﹣4x﹣2y+1=0,y,显然两直线不平行.
由,求得m,
综上可得,m=1或m,
故选:B.
【点评】本题主要考查两条直线平行的性质,属于基础题.
3.(2024 建平县期末)已知直线mx﹣y﹣4=0与直线(2m﹣5)x+3y+2=0平行,则实数m=( )
A.﹣5 B.1 C. D.3
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】方程思想;定义法;直线与圆;数学运算.
【答案】B
【分析】根据直线平行的条件求解即可.
【解答】解:∵直线mx﹣y﹣4=0与直线(2m﹣5)x+3y+2=0平行,
∴m×3﹣(﹣1)×(2m﹣5)=0,解得m=1.
当m=1时,直线x﹣y﹣4=0与直线﹣3x+3y+2=0平行,故m=1.
故选:B.
【点评】本题考查直线与直线平行的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
4.(2024 江西期末)过点(2,﹣1)且与直线2x﹣3y+9=0平行的直线的方程是( )
A.2x﹣3y﹣7=0 B.2x+3y﹣1=0 C.3x+2y﹣4=0 D.2x﹣3y+7=0
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【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.
【解答】解:设与直线2x﹣3y+9=0平行的直线的方程为2x﹣3y+λ=0,
将点(2,﹣1)代入得2×2﹣3×(﹣1)+λ=0,解得λ=﹣7,
所以所求直线的方程为2x﹣3y﹣7=0.
故选:A.
【点评】本题考查直线方程的点斜式,两条直线的平行关系,考查运算求解能力,属于基础题.
5.(2024 重庆模拟)已知a>0,b>0,两直线l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0且l1⊥l2,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.8 D.9
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】转化思想;综合法;不等式的解法及应用;直线与圆;数据分析.
【答案】C
【分析】由题意利用两条直线垂直的性质,求得a+2b=1,再利用基本不等式的,求得的最小值.
【解答】解:∵a>0,b>0,两直线l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0,且l1⊥l2,
∴(a﹣1)+2b=0,即a+2b=1≥2∴ab,8,当且仅当a=2b时,等号成立.
则的最小值为8,
故选:C.
【点评】本题主要考查两条直线垂直的性质,基本不等式的应用,属于基础题.
二.多选题(共2小题)
(多选)6.(2024 临川区校级期末)已知直线l1:ax﹣3y+1=0,l2:x﹣by+2=0,则( )
A.若l1⊥l2,则
B.若l1∥l2,则ab=3
C.若l1与坐标轴围成的三角形面积为1,则
D.当b<0时,l2不经过第一象限
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】BCD
【分析】对于AB,根据线线位置关系判断即可;对于C,由题得即可解决;对于D,数形结合即可.
【解答】解:由题知,直线l1:ax﹣3y+1=0,l2:x﹣by+2=0,
对于A,当l1⊥l2时,a+3b=0,解得或a=b=0,故A错误;
对于B,当l1∥l2时,﹣ab+3=0,解得ab=3,故B正确;
对于C,在直线l1:ax﹣3y+1=0中,
当x=0时,,当y=0时,,
所以l1与坐标轴围成的三角形面积为,解得,故C正确;
对于D,由题知当b<0时,的图象为
故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查直线垂直、平行的性质,属于基础题.
(多选)7.(2024 渭滨区期末)已知直线l1:ax+2y+3a=0和直线l2:3x+(a﹣1)y+7﹣a=0,下列说法正确的是( )
A.当时,l1⊥l2
B.当a=﹣2时,l1∥l2
C.直线l1过定点(﹣3,0)
D.当l1,l2平行时,两直线的距离为
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;两条平行直线间的距离;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】转化思想;向量法;直线与圆;数学运算.
【答案】ACD
【分析】对于A,通过k1 k2=﹣1是否成立来判断;对于B,将a=﹣2代入即可判断;对于C,将直线l1变形为a(x+3)+2y=0,进而可得定点;对于D,利用直线平行的公式求出直线方程,然后利用两平行线的距离公式求解.
【解答】解:对于A,当时,那么直线l1为,
直线l2为,此时两直线的斜率分别为和k2=5,
所以有k1 k2=﹣1,所以l1⊥l2,故A选项正确;
对于B,当a=﹣2时,那么直线l1为x﹣y+3=0,直线l2为x﹣y+3=0,此时两直线重合,故B选项错误;
对于C,由直线l1:ax+2y+3a=0,整理可得:a(x+3)+2y=0,故直线l1过定点(﹣3,0),故C选项正确;
对于D,当l1,l2平行时,a(a﹣1)=6,且2(7﹣a)≠3a(a﹣1),a(7﹣a)≠3 3a,解得:a=3,
可得直线l1为:3x+2y+9=0,l2为:3x+2y+4=0,
此时两直线的距离,故D选项正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查两条直线的位置关系的判断方法,平行线间的距离公式的应用,属于基础题.
三.填空题(共3小题)
8.(2024 揭阳期末)求过两条直线x﹣2y+4=0和x+y﹣2=0的交点,且与3x﹣4y+2=0平行的直线方程 3x﹣4y+8=0 .
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】方程思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】3x﹣4y+8=0.
【分析】联立,解得两条直线的交点P的坐标,设与3x﹣4y+2=0平行的直线方程为3x﹣4y+m=0,把P坐标代入解得m,即可得出要求的直线方程.
【解答】解:联立,解得,∴两条直线的交点为P(0,2),
设与3x﹣4y+2=0平行的直线方程为3x﹣4y+m=0,
把P(0,2)代入可得0﹣8+m=0,
解得m=8,
∴要求的直线方程为3x﹣4y+8=0,
故答案为:3x﹣4y+8=0.
【点评】本题考查了直线的交点、相互平行的直线斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
9.(2024 解放区校级期末)已知直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,若l1∥l2,则m的值是 ﹣8 .
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】﹣8.
【分析】由题意,利用两直线平行的性质,分类讨论,求得m的值.
【解答】解:∵直线l1:(m+3)x+5y=5﹣3m,l2:2x+(m+6)y=8,l1∥l2,
当m+6=0时,m=﹣6,此时,直线l1:﹣3x+5y=23,l2:x=4,不满足条件.
当m+6≠0时,由题意可得,求得m=﹣8.
综上,m=﹣8,
故答案为:﹣8.
【点评】本题主要考查两直线平行的性质,属于基础题.
10.(2024 新洲区期末)已知直线l1:x+ay﹣a=0,l2:ax﹣(2a﹣3)y﹣1=0互相垂直,则a的值为 a=0或a=2 .
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【专题】计算题.
【答案】见试题解答内容
【分析】由题设条件,可利用两直线垂直的条件建立方程1×a+a×[﹣(2a﹣3)]=0,解此方程即可得出a的值.
【解答】解:∵直线x+ay﹣a=0与直线ax﹣(2a﹣3)y﹣1=0互相垂直
∴1×a+a×[﹣(2a﹣3)]=0,解得a=0或a=2
故答案为a=0或a=2
【点评】本题考查两条直线垂直关系与两直线系数之间的关系,解题的关键是正确利用此垂直关系建立方程,本题考查了方程的思想
四.解答题(共5小题)
11.(2024 邢台期末)已知直线l1:(a+1)x﹣2y﹣1=0,直线l2:(2a﹣1)x﹣(a﹣2)y+1=0.
(1)若l1∥l2,求实数a的值;
(2)若l1⊥l2,求实数a的值.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)a=5;
(2)或a=1.
【分析】(1)(2)利用直线平行、垂直的充要条件列方程求参数值即可.
【解答】解:(1)由l1∥l2,则(a+1)×[﹣(a﹣2)]=﹣2(2a﹣1),且﹣2×1≠﹣(a﹣2)×(﹣1),
解得a=5;
(2)由l1⊥l2,则(a+1)(2a﹣1)+2(a﹣2)=0,
解得或a=1.
【点评】本题考查两条直线平行,垂直的充要条件的应用,属于基础题.
12.(2024 武汉期末)已知直线l1:x+ay﹣a=0和直线l2:ax﹣(2a﹣3)y+a﹣2=0.
(1)若l1⊥l2,求实数a的值;
(2)若l1∥l2,求实数a的值.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的一般式方程与直线的平行关系.
【专题】对应思想;定义法;直线与圆;数学运算.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据两直线垂直的公式A1A2+B1B2=0,即可求解;
(2)根据两直线平行,A1B2=A2B1,求解a,再代回直线验证.
【解答】解:(1)若l1⊥l2,则
1×a+a×[﹣(2a﹣3)]=0,解得a=0或2;
(2)若l1∥l2,则
∴a2=﹣2a+3,解得a=﹣3或1.
a=﹣3时,l1:x﹣3y+3=0,l2:3x﹣9y+5=0,满足l1∥l2,
a=1时,l1:x+y﹣1=0,l2:x+y﹣1=0,此时l1与l2重合,
所以a=﹣3.
【点评】本题考查直线平行与垂直的计算,属于基础题.
13.(2024 新化县期末)已知直线l1经过点A(2,3).
(1)若l1与直线l2:x+2y+4=0垂直,求l1的方程;
(2)若l1在两坐标轴上的截距相等,求l1的方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;直线的截距式方程.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)2x﹣y﹣1=0;
(2)x+y﹣5=0或3x﹣2y=0.
【分析】(1)根据两直线垂直得到l1的斜率,进而利用点斜式求出直线方程;
(2)考虑截距为0和不为0两种情况,设出直线方程,待定系数法求出直线方程.
【解答】解:(1)由题可知,l2的斜率为,
设l1的斜率为k,因为l1⊥l2,所以,则k=2,
又l1经过点A(2,3),所以l1的方程为y﹣3=2(x﹣2),即2x﹣y﹣1=0;
(2)若l1在两坐标轴上的截距为0,即l1经过原点,设l1的方程为y=kx,
将A(2,3)代入解析式得2k=3,解得,
故l1的方程为3x﹣2y=0,
若l1在两坐标轴上的截距不为0,则设l1的方程为,
由,得a=5,
故l1的方程为x+y﹣5=0,
综上,l1的方程为x+y﹣5=0或3x﹣2y=0.
【点评】本题主要考查了直线垂直条件的应用,还考查了直线的截距式方程的应用,属于中档题.
14.(2024 阿勒泰地区期末)在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣3,2),B(4,3),C(2,1).
(1)求经过点A且与直线BC平行的直线方程;
(2)在△ABC中,求BC边上的高线所在的直线方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系;直线的一般式方程与直线的垂直关系;待定系数法求直线方程.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)x﹣y+5=0;
(2)x+y+1=0.
【分析】(1)根据题意,求得直线BC的斜率kBC=1,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(2)根据题意,求得BC边上的高线斜率k=﹣1,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【解答】解:(1)由△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣3,2),B(4,3),C(2,1),
可得直线BC的斜率,
所以过点A且与直线BC平行的直线方程为y﹣2=(x+3),即x﹣y+5=0.
(2)由直线BC的斜率kBC=1,可得BC边上的高线斜率k=﹣1,
所以BC边上的高线方程为y﹣2=﹣(x+3),
即BC边上的高线所在的直线方程为x+y+1=0.
【点评】本题主要考查直线方程的求解,属于基础题.
15.(2024 固原期末)已知△ABC的顶点A(0,4),B(2,0),C(﹣5,m),线段AB的中点为D,且CD⊥AB.
(1)求m的值;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;待定系数法求直线方程;中点坐标公式;直线的一般式方程与直线的性质.
【专题】转化思想;定义法;直线与圆;数学运算.
【答案】(1)m=﹣1;
(2)3x﹣y+4=0.
【分析】(1)根据中点坐标公式以及垂直满足的斜率关系即可求解,
(2)根据中点公式以及斜率公式即可根据点斜式求解方程.
【解答】解:(1)因为A(0,4),B(2,0),所以D的坐标为(1,2),
因为CD⊥AB,所以,
解得m=﹣1.
(2)设线段BC的中点为E,由(1)知C(﹣5,﹣1),则,
所以,
所以直线AE的方程为y﹣4=3(x﹣0),化简得3x﹣y+4=0,
即BC边上的中线所在直线的方程为3x﹣y+4=0.
【点评】本题考查直线方程的应用,属于基础题.
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