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两条直线平行与垂直的判定
班级______________
姓名________________
学号________
层级一 学业水平达标
1.下列说法中正确的有( )
①若两条直线斜率相等,则两直线平行;
②若l1∥l2,则kl1=kl2;
③若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则两直线相交;
④若两条直线的斜率都不存在,则两直线平行.
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
解析:选A 若两条直线斜率相等,则两直线平行或重合,①错误;若l1∥l2,则kl1=kl2或两直线的斜率都不存在,②错误;易知③正确;若两条直线的斜率都不存在,则两直线平行或重合,④错误.故选A.
2.直线l过(m,n),(n,m)两点,其中m≠n,mn≠0,则( )
A.l与x轴垂直
B.l与y轴垂直
C.l过原点和第一、三象限
D.l的倾斜角为135°
解析:选D 直线的斜率k==-1,∴直线l的倾斜角为135°.
3.若直线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的值为( )
A.1
B.3
C.0或1
D.1或3
解析:选D ∵l1⊥l2,∴k1·k2=-1,即×=-1,解得a=1或a=3.
4.直线l1的斜率为k1=,直线l2的斜率为k2=,若l1与l2互相垂直,则实数a的值为( )
A.-1
B.1或-
C.±1
D.-
解析:选D 由题意,得k1k2=×=-1,解得a=-或a=1(舍去).
5.已知点A(2,3),B(-2,6),C(6,6),D(10,3),则以A,B,C,D为顶点的四边形是( )
A.梯形
B.平行四边形
C.菱形
D.矩形
解析:选B 如图所示,易知kAB=-,kBC=0,kCD=-,kAD=0,kBD=-,kAC=,所以kAB=kCD,kBC=kAD,kAB·kAD=0,kAC·kBD=-,故AD∥BC,AB∥CD,AB与AD不垂直,BD与AC不垂直,所以四边形ABCD为平行四边形.
6.若经过点(m,3)和(2,m)的直线l与斜率为-4的直线互相垂直,则m的值是________.
解析:由题意可知kl=,
又因为kl=,所以=,
解得m=.
答案:
7.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k1·k2=,
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.
答案:-2 2
8.已知△ABC的三个顶点分别是A(2,2+2),B(0,2-2),C(4,2),则△ABC是________.(填△ABC的形状)
解析:因为AB边所在直线的斜率kAB==2,CB边所在直线的斜率kCB==,AC边所在直线的斜率kAC==-,kCB·kAC=-1,所以CB⊥AC,所以△ABC是直角三角形.
答案:直角三角形
9.当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:
(1)倾斜角为135°;
(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;
(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行.
解:(1)由kAB==-1,得2m2+m-3=0,
解得m=-或1.
(2)由=3及垂直关系,得=-,
解得m=或-3.
(3)令==-2,解得m=或-1.
10.已知△ABC的顶点分别为A(5,-1),B(1,1),C(2,m),若△ABC为直角三角形,求m的值.
解:若∠A为直角,则AC⊥AB,
∴kAC·kAB=-1,即×=-1,解得m=-7;
若∠B为直角,则AB⊥BC,
∴kAB·kBC=-1,即×=-1,解得m=3;
若∠C为直角,则AC⊥BC,
∴kAC·kBC=-1,即×=-1,解得m=±2.
综上,m的值为-7,-2,2或3.
层级二 应试能力达标
1.若直线l1,l2的倾斜角分别为α1,α2,且l1⊥l2,则有( )
A.α1-α2=90° B.α2-α1=90°
C.|α2-α1|=90°
D.α1+α2=180°
解析:选C 由题意,知α1=α2+90°或α2=α1+90°,所以|α2-α1|=90°.
2.已知四点A(m,3),B(2m,m+4),C(m+1,2),D(1,0),且直线AB与直线CD平行,则m的值为( )
A.1
B.0
C.0或2
D.0或1
解析:选D 当m=0时,直线AB与直线CD的斜率都不存在,且不重合,此时直线AB与直线CD平行;当m≠0时,kAB=,kCD=,由=,解得m=1.
综上,m的值为0或1.
3.已知直线l1,l2,l3的斜率分别是k1,k2,k3,其中l1∥l2,且k1,k3是方程2x2-3x-2=0的两根,则k1+k2+k3的值是( )
A.1
B.
C.
D.1或
解析:选D 由k1,k3是方程2x2-3x-2=0的两根,
解方程得或
又l1∥l2,所以k1=k2,所以k1+k2+k3=1或.
4.已知△ABC的顶点B(2,1),C(-6,3),其垂心为H(-3,2),则其顶点A的坐标为( )
A.(-19,-62)
B.(19,-62)
C.(-19,62)
D.(19,62)
解析:选A 设A(x,y),由已知,得AH⊥BC,BH⊥AC,且直线AH,BH的斜率存在,所以即解得即A(-19,-62).
5.已知A(2,3),B(1,-1),C(-1,-2),点D在x轴上,则当点D坐标为________时,AB⊥CD.
解析:设点D(x,0),因为kAB==4≠0,
所以直线CD的斜率存在.
则由AB⊥CD知,kAB·kCD=-1,所以4·=-1,解得x=-9.
答案:(-9,0)
6.已知直线l1经过点A(0,-1)和点B,直线l2经过点M(1,1)和点N(0,-2),若l1与l2没有公共点,则实数a的值为________.
解析:由题意得l1∥l2,∴kAB=kMN.
∵kAB==-,kMN==3,
∴-=3,∴a=-6.
答案:-6
7.在平面直角坐标系xOy中,四边形OPQR的顶点坐标分别为O(0,0),P(1,t),Q(1-2t,2+t),R(-2t,2),其中t>0.试判断四边形OPQR的形状.
解:由斜率公式,得kOP==t,
kQR===t,
kOR==-,
kPQ===-.
∴kOP=kQR,kOR=kPQ,
∴OP∥QR,OR∥PQ,
∴四边形OPQR为平行四边形.
又kOP·kOR=-1,∴OP⊥OR,
∴四边形OPQR为矩形.
8.直线l的倾斜角为30°,点P(2,1)在直线l上,直线l绕点P(2,1)按逆时针方向旋转30°后到达直线l1的位置,此时直线l1与l2平行,且l2是线段AB的垂直平分线,其中A(1,m-1),B(m,2),试求m的值.
解:如图,直线l1的倾斜角为30°+30°=60°,
∴直线l1的斜率k1=tan
60°=.
当m=1时,直线AB的斜率不存在,此时l2的斜率为0,不满足l1∥l2.
当m≠1时,直线AB的斜率kAB==,
∴线段AB的垂直平分线l2的斜率为k2=.
∵l1与l2平行,
∴k1=k2,即=,解得m=4+.
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两条直线平行与垂直的判定
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层级一 学业水平达标
1.下列说法中正确的有( )
①若两条直线斜率相等,则两直线平行;
②若l1∥l2,则kl1=kl2;
③若两直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则两直线相交;
④若两条直线的斜率都不存在,则两直线平行.
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2.直线l过(m,n),(n,m)两点,其中m≠n,mn≠0,则( )
A.l与x轴垂直
B.l与y轴垂直
C.l过原点和第一、三象限
D.l的倾斜角为135°
3.若直线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的值为( )
A.1
B.3
C.0或1
D.1或3
4.直线l1的斜率为k1=,直线l2的斜率为k2=,若l1与l2互相垂直,则实数a的值为( )
A.-1
B.1或-
C.±1
D.-
5.已知点A(2,3),B(-2,6),C(6,6),D(10,3),则以A,B,C,D为顶点的四边形是( )
A.梯形
B.平行四边形
C.菱形
D.矩形
6.若经过点(m,3)和(2,m)的直线l与斜率为-4的直线互相垂直,则m的值是________.
7.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=________.
8.已知△ABC的三个顶点分别是A(2,2+2),B(0,2-2),C(4,2),则△ABC是________.(填△ABC的形状)
9.当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:
(1)倾斜角为135°;
(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;
(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行.
10.已知△ABC的顶点分别为A(5,-1),B(1,1),C(2,m),若△ABC为直角三角形,求m的值.
层级二 应试能力达标
1.若直线l1,l2的倾斜角分别为α1,α2,且l1⊥l2,则有( )
A.α1-α2=90° B.α2-α1=90°
C.|α2-α1|=90°
D.α1+α2=180°
2.已知四点A(m,3),B(2m,m+4),C(m+1,2),D(1,0),且直线AB与直线CD平行,则m的值为( )
A.1
B.0
C.0或2
D.0或1
3.已知直线l1,l2,l3的斜率分别是k1,k2,k3,其中l1∥l2,且k1,k3是方程2x2-3x-2=0的两根,则k1+k2+k3的值是( )
A.1
B.
C.
D.1或
4.已知△ABC的顶点B(2,1),C(-6,3),其垂心为H(-3,2),则其顶点A的坐标为( )
A.(-19,-62)
B.(19,-62)
C.(-19,62)
D.(19,62)
5.已知A(2,3),B(1,-1),C(-1,-2),点D在x轴上,则当点D坐标为________时,AB⊥CD.
6.已知直线l1经过点A(0,-1)和点B,直线l2经过点M(1,1)和点N(0,-2),若l1与l2没有公共点,则实数a的值为________.
7.在平面直角坐标系xOy中,四边形OPQR的顶点坐标分别为O(0,0),P(1,t),Q(1-2t,2+t),R(-2t,2),其中t>0.试判断四边形OPQR的形状.
8.直线l的倾斜角为30°,点P(2,1)在直线l上,直线l绕点P(2,1)按逆时针方向旋转30°后到达直线l1的位置,此时直线l1与l2平行,且l2是线段AB的垂直平分线,其中A(1,m-1),B(m,2),试求m的值.
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