2017届高三(创新班)数学复习试题:第五课时 两条直线的平行与垂直(1) Word版缺答案

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苏教版高中数学必修二直线与方程两条直线的平行与垂直同步练习(1)

苏教版高中数学必修二直线与方程两条直线的平行与垂直同步练习(1)

两条直线的平行与垂直 同步练习(一)一、选择题:1. 下列命题中正确的是( )A .平行的两条直线的斜率一定相等B .平行的两条直线的倾斜角相等C .斜率相等的两直线一定平行D .两直线平行则它们在y 轴上截距不相等2.已知直线mx+ny+1=0平行于直线4x+3y+5=0,且在y 轴上的截距为31,则m,n 的值分别为( )A .4和3B .-4和3C .-4和-3D .4和-33. 直线ax+2y+2=0与直线3x-y-2=0平行,则a=( ) A .-3 B .-6 C .23 D .32 4. 直线1 :kx+y+2=0和2 :x-2y-3=0, 若21|| ,则1 在两坐标轴上的截距的和( ) A .-1 B .-2 C .2 D .6 5. 两条直线mx+y-n=0和x+my+1=0互相平行的条件是( ) A. m=1 B .m= 1 C .11n m D . 11n m 或11n m6.过点A (1,2)和B (-3,2)的直线与直线 y=0的位置关系是( )A .相交B .平行C .重合D .以上都不对7.如果直线ax+(1-b)y+5=0和(1+a)x-y-b=0同时平行于直线x-2y+3=0,则a 、b 的值为( ) A .a=21, b=0 B .a=2, b=0 C .a=-21, b=0 D . a=-21, b=2 8.若直线ax+2y+6=0与直线x+(a-1)y+(a 2-1)=0平行但不重合,则a 等于( )A .-1或2B .-1C .2D .32 二.填充题 :(每小题5分,共20分)9. 直线3x+4y-5=0关于原点对称的直线是________________.10.两直线x-2y+k=0(k R)和3x-6y+5=0的位置关系是 __________ . 11. 过点M (3,-4)且与A (-1,3)、B (2,2)两点等距离的直线方程是__________________. 12.当直线 :(2+m )x-y+5-n=0与x 轴相距为5时,m= ____________,n=__________________. 三.解答题:(每小题10分,共40分) 13. 求证:依次连结A(2,-3),B(5,-27),C(2,3),D(-1,27)是平行四边形.14. 当A 和C 取何值时,直线Ax-2y-1=0和直线6x-4y+C=0互相平行?15.平行于直线2x+5y-1=0的直线 与坐标轴围成的三角形面积为5,求直线 的方程。

高中数学高考总复习立体几何各种平行与垂直的判断习题及详解

高中数学高考总复习立体几何各种平行与垂直的判断习题及详解

高中数学高考总复习立体几何各种平行与垂直的判断习题及详解一、选择题1.设b 、c 表示两条不重合的直线,α、β表示两个不同的平面,则下列命题是真命题的是( )A.⎭⎪⎬⎪⎫b ⊂αc ∥α⇒b ∥c B.⎭⎪⎬⎪⎫b ⊂αb ∥c ⇒c ∥α C.⎭⎪⎬⎪⎫c ∥αc ⊥β⇒α⊥βD.⎭⎪⎬⎪⎫c ∥αα⊥β⇒c ⊥β[答案] C[解析] 选项A 中的条件不能确定b ∥c ;选项B 中条件的描述也包含着直线c 在平面α内,故不正确;选项D 中的条件也包含着c ⊂β,c 与β斜交或c ∥β,故不正确.[点评] 线线、线面、面面平行或垂直的性质定理和判定定理是解决空间图形位置关系推理的重要依据,在推理中容易把平面几何中的一些结论引用到立体几何中造成错误.对空间中位置关系的考虑不周,也是造成判断错误的因素,所以做这类题目应当考虑全面.2.定点A 和B 都在平面α内,定点P ∉α,PB ⊥α,C 是α内异于A 和B 的动点,且PC ⊥AC .那么,动点C 在平面α内的轨迹是( )A .一条线段,但要去掉两个点B .一个圆,但要去掉两个点C .一个椭圆,但要去掉两个点D .半圆,但要去掉两个点 [答案] B[解析] 连接BC ,∵PB ⊥α,∴AC ⊥PB . 又∵PC ⊥AC ,∴AC ⊥BC .∴C 在以AB 为直径的圆上.故选B. 3.设α、β、γ为平面,给出下列条件: ①a 、b 为异面直线,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α; ②α内不共线的三点到β的距离相等; ③α⊥γ,β⊥γ.其中能使α∥β成立的条件的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3[答案] B[解析]对于②,三个点不一定在同侧;对于③,面面的垂直关系不具有传递性.对于①,过b作平面γ∩α=b′,则b∥b′,∵a与b异面,∴a与b′相交,容易证明b′∥β,又∵a∥β,∴α∥β,故只有①正确.4.a、b、c是三条直线,α、β是两个平面,b⊂α,c⊄α,则下列命题不成立的是() A.若α∥β,c⊥α,则c⊥βB.“若b⊥β,则α⊥β”的逆命题C.若a是c在α内的射影,b⊥a,则b⊥cD.“若b∥c,则c∥α”的逆否命题[答案] B[解析]一条直线垂直于两个平行平面中的一个,则垂直于另一个,故A正确;若c∥α,∵a是c在α内的射影,∴c∥a,∵b⊥a,∴b⊥c;若c与α相交,则c与a相交,由线面垂直的性质与判定定理知,若b⊥a,则b⊥c,故C正确;∵b⊂α,c⊄α,b∥c,∴c∥α,因此原命题“若b∥c,则c∥α”为真,从而其逆否命题也为真,故D正确.如图,α⊥β,α∩β=l,b⊂α,b与l不垂直,则b与β不垂直,∴B不成立.5.(文)(2010·天津河东区)已知直线a⊂平面α,直线AO⊥α,垂足为O,P A∩α=P,若条件p:直线OP不垂直于直线a,条件q:直线AP不垂直于直线a,则条件p是条件q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] C故OP⊥a⇔AP⊥a,从而p⇔q.(理)(2010·河南新乡调研)设α、β、γ为平面,l、m、n为直线,则m⊥β的一个充分条件为()A.α⊥β,α∩β=l,m⊥lB.n⊥α,n⊥β,m⊥αC.α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γD.α⊥γ,β⊥γ,m⊥α[答案] B[解析]如图①知A错;如图②知C错;如图③在正方体中,两侧面α与β相交于l,都与底面γ垂直,γ内的直线m⊥α,但m与β不垂直,故D错.6.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45°,∠BAD=90°.将△ADB 沿BD折起,使平面ABD⊥平面BCD,构成三棱锥A-BCD,则在三棱锥A-BCD中,下列命题正确的是()A.平面ABD⊥平面ABCB.平面ADC⊥平面BDCC.平面ABC⊥平面BDCD.平面ADC⊥平面ABC[答案] D[解析]∵在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45°,∠BAD=90°,∴BD ⊥CD.又平面ABD⊥平面BCD,且平面ABD∩平面BCD=BD,故CD⊥平面ABD,则CD⊥AB.又AD⊥AB,故AB⊥平面ADC.∴平面ABC⊥平面ADC.7.(文)(2010·重庆文)到两互相垂直的异面直线的距离相等的点()A.只有1个B.恰有3个C.恰有4个D.有无穷多个[答案] D[解析]过两条互相垂直的异面直线的公垂线段中点且与两条直线都成45°角的直线上所有点到两条直线的距离都相等,故选D.(理)(2010·全国Ⅱ理)与正方体ABCD-A1B1C1D1的三条棱AB、CC1、A1D1所在直线的距离相等的点()A.有且只有1个B.有且只有2个C.有且只有3个D.有无数个[答案] D[解析]如图连结B1D,可知B1D上的点到AB、CC1、A1D1的距离均相等,故选D.8.(文)平行四边形ABCD的对角线交点为O,点P在平面ABCD之外,且PA=PC,PD=PB,则PO与平面ABCD的关系是()A.斜交B.平行C.垂直D.无法确定[答案] C[解析]∵PA=PC,∴PO⊥AC,∵PB=PD,∴PO⊥BD,∵AC∩BD=O,∴PO⊥平面ABCD.(理)棱长都为2的直平行六面体(底面为平行四边形的棱柱)ABCD-A1B1C1D1中,∠BAD =60°,则对角线A1C与侧面DCC1D1所成角的正弦值为()A.12B.22C.34D.38[答案] C[解析] 如图所示,过点A 1作直线A 1M ⊥D 1C 1,交D 1C 1延长线于点M ,连结MC ,A 1C ,则可得A 1M ⊥面DD 1C 1C ,∠A 1CM 就是直线A 1C 与面DD 1C 1C 所成的角.∵所有棱长均为2,∠A 1D 1C 1=120°,∴A 1M =A 1D 1sin60°=3,又A 1C =AC 12+CC 12=(23)2+22=4, ∴sin ∠A 1CM =A 1M A 1C =34C. [点评] 求直线与平面所成角时,一般要先观察分析是否可以找(或作)出直线上一点到平面的垂线,若能找出则可以将线面角归结到一个直角三角形中求解.若不容易找出线面角,则可以考虑能否进行转化或借助于空间向量求解,请再练习下题:(2010·全国Ⅰ文)正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中BB 1与平面ACD 1所成角的余弦值为( ) A.23B.33C.23D.63[答案] D[解析] 解法1:设BD 与AC 交于点O ,连结D 1O ,∵BB 1∥DD 1,∴DD 1与平面ACD 1所成的角就是BB 1与平面ACD 1成的角.∵AC ⊥BD ,AC ⊥DD 1,DD 1∩BD =D ,∴AC ⊥平面DD 1B ,平面DD 1B ∩平面ACD 1=OD 1,∴OD 1是DD 1在平面ACD 1内的射影,故∠DD 1O 为直线DD 1与平面ACD 1所成的角,设正方体的棱长为1,则DD 1=1,DO =22,D 1O =62,∴cos ∠DD 1O =DD 1D 1O =63,∴BB 1与平面ACD 1所成角的余弦值为63. 解法2:因为BB 1∥DD 1,所以BB 1与平面ACD 1所成角和DD 1与平面ACD 1所成角相等,设DO ⊥平面ACD 1,由等体积法得VD -ACD 1=VD 1-ACD ,即13S △ACD 1·DO =13S △ACD ·DD 1.设DD 1=a ,则S △ACD 1=12AC ·AD 1sin60°=12×(2a )2×32=32a 2,S △ACD =12·CD =122.所以DO =S △ACD ·DD 1S △ACD 1=a 33a2=33a ,设DD 1与平面ACD 1所成角为θ,则sin θ=DO DD 1=33, 所以cos θ=63.解法3:建立如图所示空间直角坐标系D -xyz ,设边长为1,BB 1→=(0,0,1),平面ACD 1的一个法向量n =(1,1,1),∴cos 〈BB 1→,n 〉=13·1=33,∴BB 1与面ACD 1所成角的余弦值为63. 9.(文)(2010·鞍山一中模拟)已知直线l ⊥平面α,直线m ⊂平面β,给出下列命题: ①α∥β⇒l ⊥m ;②α⊥β⇒l ∥m ;③l ∥m ⇒α⊥β;④l ⊥m ⇒α⊥β,其中正确的是( ) A .①②③ B .②③④ C .②④ D .①③ [答案] D∵m ⊂β,∴此时推不出l ∥m ,故②错,排除A ,故选D. (理)若平面α与平面β相交,直线m ⊥α,则( ) A .β内必存在直线与m 平行,且存在直线与m 垂直 B .β内不一定存在直线与m 平行,不一定存在直线与m 垂直 C .β内不一定存在直线与m 平行,但必存在直线与m 垂直 D .β内必存在直线与m 平行,不一定存在直线与m 垂直 [答案] C[解析] 若β内存在直线与m 平行,则必有β⊥α,但α与β不一定垂直,故否定A 、D ;在β内必存在与m 在β内射影垂直的直线,从而此线必与m 垂直,否定B ,故选C.10.(文)(2010·芜湖十二中)已知两条不同的直线m 、n ,两个不同的平面α、β,则下列命题中的真命题是( )A .若m ⊥α,n ⊥β,α⊥β,则m ⊥nB .若m ∥α,n ∥β,α∥β,则m ∥nC .若m ⊥α,n ∥β,α⊥β,则m ⊥nD .若m ∥α,n ⊥β,α⊥β,则m ∥n[答案] A[解析]如图(1),m⊥α,n⊥α满足n∥β,但m∥n,故C错;如图(2)知B错;如图(3)正方体中,m∥α,n⊥β,α⊥β,知D错.(理)(2010·浙江金华十校模考)设a,b为两条直线,α,β为两个平面,下列四个命题中真命题是()A.若a,b与α所成角相等,则a∥bB.若a∥α,b∥β,α⊥β,则a⊥bC.若a⊂α,b⊂β,a⊥b,则α⊥βD.若a⊥α,b⊥β,α⊥β,则a⊥b[答案] D[解析]正四棱锥P-ABCD中,PA、PC与底面ABCD所成角相等,但P A与PC相交,∴A错;如图(1)正方体中,a∥b∥c,满足a∥α,b∥β,α⊥β,故B错;图(2)正方体中,上、下底面为β、α,a、b为棱,满足a⊂α,b⊂β,a⊥b,但α∥β,故C错;二、填空题11.对于四面体ABCD,给出下列四个命题:①若AB=AC,BD=CD,则BC⊥AD;②若AB=CD,AC=BD,则BC⊥AD;③若AB ⊥AC ,BD ⊥CD ,则BC ⊥AD ; ④若AB ⊥CD ,AC ⊥BD ,则BC ⊥AD .其中真命题的序号是________.(把你认为正确命题的序号都填上) [答案] ①④[解析] 本题考查四面体的性质,取BC 的中点E ,则BC ⊥AE ,BC ⊥DE ,∴BC ⊥面ADE ,∴BC ⊥AD ,故①正确.设O 为A 在面BCD 上的射影,依题意OB ⊥CD ,OC ⊥BD ,∴O 为垂心,∴OD ⊥BC ,∴BC ⊥AD ,故④正确,②③易排除,故答案为①④.12.(文)P 为△ABC 所在平面外一点,PA 、PB 、PC 与平面ABC 所成角均相等,又PA 与BC 垂直,那么△ABC 形状可以是________.①正三角形 ②等腰三角形 ③非等腰三角形 ④等腰直角三角形(将你认为正确的序号全填上) [答案] ①②④[解析] 设点P 在底面ABC 上的射影为O ,由P A 、PB 、PC 与平面ABC 所成角均相等,得OA =OB =OC ,即点O 为△ABC 的外心,又由P A ⊥BC ,得OA ⊥BC ,即AO 为△ABC 中BC 边上的高线,∴AB =AC ,即△ABC 必为等腰三角形,故应填①②④.(理)如图将边长为1的正方形纸板ABCD 沿对角线AC 折起,使平面ACB ⊥平面ACD ,然后放在桌面上,使点B 、C 、D 落在桌面,这时点A 到桌面的距离为________.[答案]63[解析] 取AC 中点O ,∵OB ⊥AC ,OD ⊥AC ,OB ∩OD =O ,∴AC ⊥平面BOD ,∴∠BOD =90°.又∵BO =OD =22,∴BD =1,S △BOD =14, ∴V A -BCD =13S △BOD ·AC =212,设A 到桌面距离为h ,V A -BCD =13S △BCD ·h =13×34×h =212,∴h =63,即A 到桌面距离为63. 13.(2010·安徽淮北一中)已知四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是矩形,PA ⊥底面ABCD ,点E 、F 分别是棱PC 、PD 的中点,则①棱AB 与PD 所在的直线垂直; ②平面PBC 与平面ABCD 垂直; ③△PCD 的面积大于△PAB 的面积;④直线AE 与直线BF 是异面直线.以上结论正确的是________.(写出所有正确结论的编号) [答案] ①③[解析] 由条件可得AB ⊥平面PAD ,所以AB ⊥PD ,故①正确;∵P A ⊥平面ABCD ,∴平面PAB 、平面P AD 都与平面ABCD 垂直,故平面PBC 不可能与平面ABCD 垂直,②错;S △PCD =12CD ·PD ,S △P AB =12·PA ,由AB =CD ,PD >P A 知③正确;由E 、F 分别是棱PC 、PD 的中点可得EF ∥CD ,又AB ∥CD ,所以EF ∥AB ,故AE 与BF 共面,故④错.14.(文)(2010·河北唐山)如图,在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,∠ADC =90°,且AA 1=AD =DC =2,M ∈平面ABCD ,当D 1M ⊥平面A 1C 1D 时,DM =________.[答案] 2 2[解析] ∵DA =DC =DD 1且DA 、DC 、DD 1两两垂直,故当点M 使四边形ADCM 为正方形时,D 1M ⊥平面A 1C 1D ,∴DM =2 2.(理)(2010·安徽巢湖市质检)已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E ,F ,G 分别是AB ,BC ,B 1C 1的中点.下列命题正确的是________(写出所有正确命题的编号).①以正方体的顶点为顶点的三棱锥的四个面最多只有三个面是直角三角形; ②P 在直线FG 上运动时,AP ⊥DE ;③Q 在直线BC 1上运动时,三棱锥A -D 1QC 的体积不变;④M 是正方体的面A 1B 1C 1D 1内到点D 和C 1距离相等的点,则M 点的轨迹是一条线段. [答案] ②③④[解析] 三棱锥A 1-ABC 的四个面都是Rt △,故①错;F 在FG 上运动时,PF ⊥平面ABCD ,∴PF ⊥DE ,又在正方体ABCD 中,E 、F 为AB 、BC 中点,∴AF ⊥DE ,∴DE ⊥平面PAF ,∴DE ⊥P A ,故②真;VA -D 1QC =VQ -AD 1C ,∵BC 1∥AD 1,∴BC 1∥平面AD 1C ,∴无论点Q 在BC 1上怎样运动,Q 到平面AD 1C 距离都相等,故③真;到点D 和C 1距离相等的点在经过线段C 1D 的中点与DC 1垂直的平面α上,故点M 为平面α与正方体的面A 1B 1C 1D 1相交线段上的点,这条线段即A 1D 1.三、解答题15.(文)(2010·江苏,16)如图,四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥平面ABCD ,PD =DC =BC =1,AB =2,AB ∥DC ,∠BCD =90°(1)求证:PC ⊥BC(2)求点A 到平面PBC 的距离.[解析] (1)∵PD ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,∴PD ⊥BC . 由∠BCD =90°知,BC ⊥DC , ∵PD ∩DC =D ,∴BC ⊥平面PDC , ∴BC ⊥PC .(2)设点A 到平面PBC 的距离为h , ∵AB ∥DC ,∠BCD =90°,∴∠ABC =90°, ∵AB =2,BC =1,∴S △ABC =12AB ·BC =1,∵PD ⊥平面ABCD ,PD =1, ∴V P -ABC =13S △ABC ·PD =13∵PD ⊥平面ABCD ,∴PD ⊥DC , ∵PD =DC =1,∴PC =2, ∵PC ⊥BC ,BC =1, ∴S △PBC =12PC ·BC =22,∵V A -PBC =V P -ABC , ∴13S △PBC ·h =13,∴h =2, ∴点A 到平面PBC 的距离为 2.(理)如图,已知三棱锥A -BPC 中,AP ⊥PC ,AC ⊥BC ,M 为AB 的中点,D 为PB 中点,且△PMB 为正三角形.(1)求证:DM ∥平面APC ; (2)求证:平面ABC ⊥平面APC ;(3)若BC =4,AB =20,求三棱锥D -BCM 的体积.[解析] (1)∵M 为AB 中点,D 为PB 中点,∴DM ∥AP ,又DM ⊄平面APC ,AP ⊂平面APC .∴DM ∥平面APC .(2)∵△PMB 为正三角形,且D 为PB 中点,∴MD ⊥PB ,又由(1)知MD ∥AP ,∴AP ⊥PB又已知AP ⊥PC ,∴AP ⊥平面PBC ,∴AP ⊥BC ,又∵AC ⊥BC∴BC ⊥平面APC∴平面ABC ⊥平面APC .(3)∵AB =20,∴MP =10,∴PB =10又BC =4,PC =100-16=221∴S △BDC =12S △PBC =14PC ·BC =14×4×221 =221又MD =12AP =12202-102=5 3 ∴V D -BCM =V M -BCD =13S △BDC ·DM =13×221×5 3 =107.16.(文)如图,已知在直四棱柱ABCD -A1B 1C 1D 1中,AD ⊥DC ,AB ∥DC ,DC =DD 1=2AD =2AB =2.(1)求证:DB ⊥平面B 1BCC 1;(2)设E 是DC 上一点,试确定E 的位置,使得D 1E ∥平面A 1BD ,并说明理由.[解析] (1)证明:∵AB ∥DC ,AD ⊥DC ,∴AB ⊥AD ,在Rt △ABD 中,AB =AD =1,∴BD =2,易求BC =2,又∵CD =2,∴BD ⊥BC .又BD ⊥BB 1,B 1B ∩BC =B ,∴BD ⊥平面B 1BCC 1.(2)DC 的中点即为E 点.∵DE ∥AB ,DE =AB ,∴四边形ABED 是平行四边形.∴AD 綊BE .又AD 綊A 1D 1,∴BE 綊A 1D 1,∴四边形A 1D 1EB 是平行四边形.∴D 1E ∥A 1B .∵D 1E ⊄平面A 1BD ,A 1B ⊂平面A 1BD .∴D 1E ∥平面A 1BD .(理)在三棱锥P -ABC 中,△P AC 和△PBC 是边长为2的等边三角形,AB =2,O 是AB 中点.(1)在棱P A 上求一点M ,使得OM ∥平面PBC ;(2)求证:平面P AB ⊥平面ABC ;(3)求二面角P -BC -A 的余弦值.[解析] (1)当M 为棱P A 的中点时,OM ∥平面PBC .证明如下:∵M 、O 分别为P A 、AB 中点,∴OM ∥PB又PB ⊂平面PBC ,OM ⊄平面PBC∴OM ∥平面PBC .(2)连结OC 、OP∵AC =CB =2,O 是AB 中点,AB =2,∴OC ⊥AB ,OC =1.同理,PO ⊥AB ,PO =1.又PC =2,∴PC 2=OC 2+PO 2=2,∴∠POC =90°,∴PO ⊥OC .∵PO ⊥OC ,PO ⊥AB ,AB ∩OC =O ,∴PO ⊥平面ABC .∵PO ⊂平面PAB ,∴平面PAB ⊥平面ABC .(3)如图,建立空间直角坐标系O -xyz .则B (1,0,0),C (0,1,0),P (0,0,1),∴BC →=(-1,1,0),PB →=(1,0,-1).由(2)知OP →=(0,0,1)是平面ABC 的一个法向量.设平面PBC 的法向量为n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧ n ·BC →=0n ·PB →=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-x +y =0x -z =0, 令z =1,则x =1,y =1,∴n =(1,1,1).∴cos 〈OP →,n 〉=OP →·n |OP →|·|n |=11×3=33. ∵二面角P -BC -A 的平面角为锐角,∴所求二面角P -BC -A 的余弦值为33. 17.(文)如图,在△BCD 中,∠BCD =90°,BC =CD =1,AB ⊥平面BCD ,∠ADB =60°,E 、F 分别是AC 、AD 上的动点,且AE AC =AF AD=λ(0<λ<1).(1)判断EF 与平面ABC 的位置关系并给予证明;(2)是否存在λ,使得平面BEF ⊥平面ACD ,如果存在,求出λ的值,如果不存在,说明理由.[分析] (1)EF 与平面ABC 相交于点E ,故其关系只能是垂直或斜交,由条件AE AC =AF AD=λ易知,EF ∥CD ,由∠BCD =90°及AB ⊥平面BCD ,易证CD ⊥平面ABC .(2)∵EF ∥CD ,故问题相当于过点B 作一个平面与ACD 垂直,这样的平面一定存在,故只须计算出λ即可,由条件不难得到BE ⊥CD ,故只须BE ⊥AC .[解析] (1)EF ⊥平面ABC .证明:因为AB ⊥平面BCD ,所以AB ⊥CD ,又在△BCD 中,∠BCD =90°,所以BC ⊥CD ,又AB ∩BC =B ,所以CD ⊥平面ABC ,又在△ACD 中,E 、F 分别是AC 、AD 上的动点,且AEAC =AF AD=λ(0<λ<1),∴EF ∥CD ,∴EF ⊥平面ABC .(2)∵CD ⊥平面ABC ,BE ⊂平面ABC ,∴BE ⊥CD ,在Rt △ABD 中,∠ADB =60°,∴AB =BD tan60°=6,则AC =AB 2+BC 2=7,当BE ⊥AC 时,BE =AB ×BC AC =67,AE =AB 2-BE 2=367, 则AE AC =3677=67,即λ=AE AC =67时,BE ⊥AC , 又BE ⊥CD ,AC ∩CD =C ,∴BE ⊥平面ACD ,∵BE ⊂平面BEF ,∴平面BEF ⊥平面ACD .所以存在λ,且当λ=67时,平面BEF ⊥平面ACD . [点评] 高考整体降低了对立体几何的考查要求,故线线、线面、面面的位置关系成了主要的考查点,其中平行、垂直的证明题与探索题是重点,同时也要注意由三视图与几何体的结合进行表面积与体积的计算等问题.(理)已知四棱锥P -ABCD 的三视图如下图所示,E 是侧棱PC 上的动点.(1)求四棱锥P -ABCD 的体积;(2)是否不论点E 在何位置,都有BD ⊥AE ?证明你的结论;(3)若点E 为PC 的中点,求二面角D -AE -B 的大小.[解析] (1)由三视图可知,四棱锥P -ABCD 的底面是边长为1的正方形,侧棱PC ⊥底面ABCD ,且PC =2.∴V P -ABCD =13S 正方形ABCD ·PC =13×12×2=23,即四棱锥P -ABCD 的体积为23.(2)不论点E 在何位置,都有BD ⊥AE .证明如下:连结AC ,∵ABCD 是正方形,∴BD ⊥AC .∵PC ⊥底面ABCD ,且BD ⊂平面ABCD ,∴BD ⊥PC .又∵AC ∩PC =C ,∴BD ⊥平面PAC .∵不论点E 在何位置,都有AE ⊂平面P AC .∴不论点E 在何位置,都有BD ⊥AE .(3)解法1:在平面DAE 内过点D 作DF ⊥AE 于F ,连结BF .∵AD =AB =1,DE =BE =12+12=2,AE =AE =3,∴Rt △ADE ≌Rt △ABE ,从而△ADF ≌△ABF ,∴BF ⊥AE .∴∠DFB 为二面角D -AE -B 的平面角.在Rt △ADE 中,DF =AD ·DE AE =1×23=63, ∴BF =63. 又BD =2,在△DFB 中,由余弦定理得cos ∠DFB =DF 2+BF 2-BD 22DF ·BF =-12, ∴∠DFB =2π3, 即二面角D -AE -B 的大小为2π3. 解法2:如图,以点C 为原点,CD ,CB ,CP 所在的直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系.则D (1,0,0),A (1,1,0),B (0,1,0),E (0,0,1),从而DA →=(0,1,0),DE →=(-1,0,1),BA→=(1,0,0),BE →=(0,-1,1).设平面ADE 和平面ABE 的法向量分别为n 1=(x 1,y 1,z 1),n 2=(x 2,y 2,z 2),由⎩⎪⎨⎪⎧n 1·DA →=0n 1·DE →=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ y 1=0-x 1+z 1=0,取n 1=(1,0,1).由⎩⎪⎨⎪⎧n 2·BA →=0n 2·BE →=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=0-y 2+z 2=0,取n 2=(0,-1,-1). 设二面角D -AE -B 的平面角为θ,则 cos θ=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=-12·2=-12,∴θ=2π3,即二面角D -AE -B 的大小为2π3。

高中数学两条直线的平行与垂直总结练习含答案解析S

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2.1.3 两条直线的平行与垂直一、两条直线平行的判定当两条直线的斜率都存在时,如果它们互相平行,那么它们的①;反之,如果两条直线的②,那么它们③.即l1∥l2⇔④(k1,k2均存在).二、两条直线垂直的判定当两条直线的斜率都存在时,如果它们互相垂直,那么它们斜率的乘积等于⑤;反之,如果两条直线的斜率的乘积等于⑥,那么它们⑦.即l1⊥l2⇔⑧(k1,k2均存在).直线系问题1.(2014广东肇庆质量评估,★★☆)与直线3x+4y+1=0平行且过点(1,2)的直线方程为.思路点拨设出与直线3x+4y+1=0平行的直线系方程,将点的坐标代入求解.2.(2013江苏镇江期末,★★☆)若直线l1:x+2y-4=0与l2:mx+(2-m)y-1=0平行,则实数m= .3.(2014江苏扬大附中检测,★☆☆)已知直线l1经过点A(0,-1)和点B(-4a,1),直线l2经过点M(1,1)和点N(0,-2),若l1和l2没有公共点,则实数a的值为.思路点拨由l1与l2无公共点,知l1∥l2.4.(2013江苏金陵中学模拟,★★☆)如图所示,一个矩形花园里需要铺两条笔直的小路,已知矩形花园长AD=5 m,宽AB=3 m,其中一条小路为AC,另一条小路过点D.问如何在BC上找到一点M,使得两条小路AC 与DM互相垂直?思路点拨用坐标法研究数学问题.一、填空题1.如果直线l 1:2x-ay+1=0与直线l 2:4x+6y-7=0平行,则a 的值为 .2.经过点P(-2,-1),Q(3,a)的直线与一倾斜角是45°的直线平行,则a= .3.过点A(2,-3),且与直线2x+y-5=0平行的直线方程是 .4.已知四点A(-m,0),B (0,-m3),C (-n3,0),D(0,n)(m≠0,n≠0),则直线AB 和CD 的位置关系是 . 5.过点(m,n)且与直线nx-my+mn=0平行的直线一定还过点 .6.与直线3x+4y+9=0平行,并且和两坐标轴在第一象限内围成的三角形的面积是24的直线方程是 .7.直线l 1、l 2的斜率是方程x 2-3x-1=0的两根,则l 1与l 2的位置关系是 .8.已知直线l 的方程为3x+4y-12=0,存在直线l',使l'与l 垂直,且l'与坐标轴围成的三角形的面积为6,则l'的方程为 .9.已知矩形ABCD 的周长为18,E 、F 分别是边AB 、BC 上的点,且AE=BF=1.若EF⊥BD,则这个矩形的面积为 . 二、解答题10.(1)若直线l 1:y=-x+2a 与直线l 2:y=(a 2-2)x+2平行,求实数a 的值; (2)若直线l 1:y=(2a-1)x+3与直线l 2:y=4x-3垂直,求实数a 的值.11.(1)已知平行于直线2x+5y-1=0的直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求l 的方程; (2)求与直线2x-y+3=0垂直,且在x 轴上的截距比在y 轴上的截距大2的直线方程.知识清单①斜率相等 ②斜率相等 ③互相平行 ④k 1=k 2 ⑤-1 ⑥-1 ⑦互相垂直 ⑧k 1·k 2=-1链接高考1.答案 3x+4y-11=0解析 设直线方程为3x+4y+c=0,将(1,2)代入,可得c=-11,所以所求直线方程为3x+4y-11=0. 2.答案 23解析 当m=0或m=2时,显然l 1不平行于l 2.当m≠0且m≠2时,1m =22-m ≠-4-1,所以m=23. 3.答案 -6解析 由题意得,l 1∥l 2,∴k 1=k 2, ∵k 1=-a2,k 2=3,∴-a2=3,∴a=-6.4.解析 以点B 为原点,BC 、BA 所在直线分别为x 轴、y 轴建立如图所示的直角坐标系.由AD=5,AB=3可得C(5,0),D(5,3),A(0,3).解法一:直线AC 的方程为x 5+y3=1, 即3x+5y-15=0.设过点D(5,3)且与直线AC 垂直的直线方程为5x-3y=t,则t=25-9=16,即过点D(5,3)且与直线AC 垂直的直线方程为5x-3y-16=0.令y=0,得x=165=3.2,即BM=3.2 m 时,两条小路AC 与DM 互相垂直. 解法二:设点M 的坐标为(x,0), ∵AC⊥DM,∴k AC ·k DM =-1. ∴3-00-5·3-05-x=-1,解得x=5-95=165=3.2,即BM=3.2 m 时,两条小路AC 与DM 互相垂直.基础过关一、填空题 1.答案 -3解析 l 2的斜率为-23,由于l 1∥l 2,所以l 1的斜率为-23,即-23=2a ,则a=-3. 2.答案 4解析 k=tan 45°=1,k PQ =a -(-1)3-(-2),即a+15=1,解得a=4.3.答案 2x+y-1=0解析 解法一:已知直线的斜率k=-2,∵两直线平行,∴所求直线的斜率也为-2,∴所求的直线方程为y+3=-2(x-2),即2x+y-1=0.解法二:设与直线2x+y-5=0平行的直线l 的方程为2x+y+m=0,∵l 过点A(2,-3),∴2×2+(-3)+m=0,解之得m=-1,∴所求的直线方程为2x+y-1=0. 4.答案 AB⊥CD解析 显然直线AB 、CD 的斜率存在.k AB =-m 3-00-(-m )=-13,k CD =n -00-(-n 3)=3,k AB ·k CD =-1,故AB⊥CD.5.答案 (0,0)解析 过点(m,n)且与直线nx-my+mn=0平行的直线方程为m(y-n)=n(x-m),即nx-my=0,此直线恒过定点(0,0).6.答案 3x+4y-24=0解析 ∵直线3x+4y+9=0的斜率为-34,∴设所求直线方程为y=-34x+b.令x=0,得y=b;令y=0,得x=4b3.由题意,知b>0,4b3>0,且12b·4b3=24,∴b=6.故所求直线方程为y=-34x+6,即3x+4y-24=0. 7.答案 垂直解析 设直线l 1、l 2的斜率分别为k 1、k 2,因为k 1、k 2是方程x 2-3x-1=0的两根,所以k 1k 2=-1,故l 1⊥l 2. 8.答案 4x-3y±12=0解析 设直线l'的方程为4x-3y+m=0. 令x=0,得y=m3;令y=0,得x=-m4.由题意,得12·|-m4|·|m3|=6,即m 2=144.解得m=±12. 所以所求直线l'的方程为4x-3y±12=0. 9.答案 18解析 以AB 所在直线为x 轴,以AD 所在直线为y 轴,建立直角坐标系. 设AB=a,BC=b,a>0,b>0,则E(1,0),F(a,1),B(a,0),D(0,b). 由EF⊥BD,得k EF ·k BD =1a -1·b-a =-1,又a+b=9, 解得{a =3,b =6,所以S=ab=18.二、解答题10.解析 (1)因为l 1∥l 2,所以a 2-2=-1,且2a≠2,所以a=-1. (2)因为l 1⊥l 2,所以4(2a-1)=-1,解得a=38.11.解析 (1)设直线l 的方程为2x+5y+c=0(c≠-1),与两坐标轴的交点坐标分别为(-c2,0),(0,-c5), 则S=c 220=5,解得c=±10,所以直线l 的方程为2x+5y±10=0.(2)设所求直线方程为x+2y+c=0,与两坐标轴的交点坐标分别为(-c,0),(0,-c2), 则-c=-c2+2,解得c=-4,所以所求直线方程为x+2y-4=0.。

苏教版高中数学必修二2.1.3两条直线的平行与垂直(1).docx

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马鸣风萧萧高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作2.1.3两条直线的平行与垂直(1)1.下列说法中正确的是(3)(4)(1)若直线平行,则它们的斜率相等;(2)若两条直线的斜率相等,则它们平行;(3)若两直线12,l l 的斜率分别为12,k k ,则由12//l l 得12k k =,由121k k =-,得 12l l ⊥;(4)无论a 取何值,两直线1:10l x ay ++=与2:10l ax y -+=一定垂直.2.下列直线中垂直的是(4)平行的是(3);(1) 230,320x y x y +=+=;(2) 210x y +-=,1122y x =-+;(3) 210,4230x y x y +-=+-=;(4) 2210,x y -+=20x y +=3.若直线210ax y +-=与210x y +-=垂直,则a =-14.过点()1,1-且与直线210x y --=平行的直线方程为 230x y -+=5.以()()()1,1,2,1,,3A B C m m --+为顶点的三角形是以角A 为直角的三角形,则m = 16.直线()260,230,2310m x ny mx ny x y -++=++=++=两两平行,则m = 4 n =37.直线2320,x y --=与直线()310mx n y +++=垂直,与直线210nx my ++=平行, 则m =3 n = -18.以()()()1,1,3,1,4,2A B C 为顶点的三角形中,边AB 上的高所在直线的方程为 x=49.过点()1,2M --作直线l 交直线210x y ++=于点N ,当MN 最短时, l 方程为 2x-y=010.已知直线12:10,:10l mx y l x my ++=+-=,当m 为何值时, 1212//,l l l l ⊥? 解:当m=0时,两直线为y=-1,x=1,互相垂直;当m ≠0, 121:1,:x l y mx l y m m =--=-+马鸣风萧萧 则()11m m ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭无解.则两直线不垂直; 11;1m m m -=--≠且时,m=1,两直线平行 综上所述: :当m=0时,两直线互相垂直; 当m=1,两直线平行11. ABC ∆中,点()()1,1,4,2A B ,点C 在直线50x y -+=上,又BC 边上的高所在直线的方程为5230x y --=.(1)求点C ;(2) ABC ∆是否为直角三角形?解(1)设()()50,,1,42245x y C x y C y x -+=⎧⎪---⎨=-⎪-⎩则解得 (2)由212,,533BC AB AC k k k =-==-得任意两数的积不是-1,则其不是直角三角形12.已知直线()1:1102l a x y a a ⎛⎫-+++=≠- ⎪⎝⎭和点()3,4A (1)求证: l 不过点A ;(2) 求证: l 必过一个定点B ,并求出B 坐标。

江苏省启东中学2017届高三(创新班)数学复习试题:第五课时两条直线的平行与垂直(1)

江苏省启东中学2017届高三(创新班)数学复习试题:第五课时两条直线的平行与垂直(1)

第五课时 两条直线的平行与垂直(1)教学目标⑴掌握用斜率判定两条直线平行的方法,并会根据直线方程判断两条直线是否平行; ⑵通过分类讨论、数形结合等数学思想的应用,培养学生思维的严谨性和辨证性. 教学重点、难点用斜率判定两条直线平行的方法及斜率不存在时两直线平行关系的讨论.教学过程一、问题情境1.情境:复习回顾直线斜率的几何意义,平面内两条不重合的直线的位置关系.2.问题:斜率刻画了直线的倾斜程度,那么,能否用斜率刻画两条直线的位置关系呢?二、建构数学1.斜率存在时两直线平行的条件:结论:⑴当两条直线的斜率存在时:⑵如果直线1l 和2l 的斜率都不存在: 思考:1.当直线1l 和2l 有斜截式方程1l :11b x k y +=,2l :22b x k y +=时两直线平行的条件.2.直线的一般式方程形式下的平行条件:直线的方向向量:特别的:⑴若斜率存在,则(1,)k ,(,)B A -为直线的方向向量;⑵一般地,对于直线1l :1110A x B y C ++=,2l :2220A x B y C ++=,122112()A B A B l l =⇔验证是否重合、平行,不需要讨论斜率是否存在.三、数学运用例1.已知直线方程1l :2470x y -+=,2l :250x y -+=,证明:1l //2l .x例2.求证:顺次连结7(23)(5)(23)(44)2A B C D ---, ,, ,, ,, 四点所得的四边形是梯形.例3.⑴两直线20x y k -+=和4210x y -+=的位置关系是 .⑵若直线1l :310ax y ++=与2l :2(1)10x a y +++=互相平行,则a 的值为 .练习:若直线1:2(1)40l x m y +++=与直线2:320l mx y +-=平行,求m .例4.求过点(23)A -, ,且与直线250x y +-=平行的直线方程.一般地:与直线0Ax By C ++=平行的直线方程可设为0Ax By m ++=,其中m 待定;四、回顾小结:1.两条不重合直线平行的条件;2.已知两直线的方程,判断它们位置关系的方法;3.已知两直线的位置关系,求字母系数值的方法;4.与直线0Ax By C ++=平行的直线方程系方程.五、当堂反馈:1.若直线12=-ay x 和122=-ay x 平行,则实数a 的取值为 .2.求与直线3490x y ++=平行,并且和两坐标轴在第一象限所围成的三角形的面积是 24的直线方程.。

数的平行线与垂直线练习题及答案

数的平行线与垂直线练习题及答案

数的平行线与垂直线练习题及答案题一:数的平行线与垂直线(选择题)1. 下图中,哪条线和直线l平行?A. aB. bC. cD. d2. 在平面上,两条直线互相垂直,那么它们之间的夹角为:A. 90°B. 45°C. 180°D. 360°3. 在平面上,若m∥n,n⊥o,则m和o之间的关系是:A. 平行B. 垂直C. 交于一点D. 无法确定4. 下图中,哪个图形与直线l垂直?A. △ABCB. △DEFC. △GHID. △JKL5. 在平面上,若直线m与直线n垂直,m与直线p平行,则直线n 和直线p之间的关系是:A. 平行B. 垂直C. 交于一点D. 无法确定题二:数的平行线与垂直线(填空题)1. 平面上的两条直线互相垂直,则它们的斜率之积为_________。

2. 在平面上,若直线a垂直于直线b,直线b垂直于直线c,则直线a和直线c之间的关系是_________。

3. 直线AB和直线CD互相垂直,直线EF和直线CD平行,那么直线AB和直线EF之间的关系是_________。

4. 平面上有一条直线l垂直于直线m,直线l与直线n平行,则直线m和直线n之间的关系是_________。

题三:数的平行线与垂直线(计算题)1. 已知直线l1的斜率为3,过点A(1, 2)并且平行于直线l1的直线l2的方程是_________。

2. 已知直线l1过点A(2, 4),直线l2过点B(3, 6),且直线l1和直线l2互相垂直,直线l2的斜率为_________。

3. 有一条直线l通过点A(1, 2),斜率为-2,直线m通过点B(3, 4),斜率为2,直线l和直线m互相垂直吗?_________。

4. 已知直线l经过点A(-2, 3)和点B(1, 0),垂直于直线m,且与直线m交于点C(-1, -1)。

直线m的斜率为_________。

题四:数的平行线与垂直线(应用题)1. 甲、乙、丙三个小朋友站在一条平行线上的不同位置,如下图所示:甲站在直线的端点A,丙站在直线的端点B,乙站在直线的中点C。

苏教版高中数学必修二2.1.3两条直线的平行与垂直(1)

苏教版高中数学必修二2.1.3两条直线的平行与垂直(1)

高中数学学习材料(灿若寒星 精心整理制作)2.1.3两条直线的平行与垂直(1)1.下列说法中正确的是(3)(4)(1)若直线平行,则它们的斜率相等;(2)若两条直线的斜率相等,则它们平行;(3)若两直线12,l l 的斜率分别为12,k k ,则由12//l l 得12k k =,由121k k =-,得 12l l ⊥;(4)无论a 取何值,两直线1:10l x ay ++=与2:10l ax y -+=一定垂直.2.下列直线中垂直的是(4)平行的是(3);(1) 230,320x y x y +=+=;(2) 210x y +-=,1122y x =-+;(3) 210,4230x y x y +-=+-=;(4) 2210,x y -+=20x y +=3.若直线210ax y +-=与210x y +-=垂直,则a =-14.过点()1,1-且与直线210x y --=平行的直线方程为 230x y -+=5.以()()()1,1,2,1,,3A B C m m --+为顶点的三角形是以角A 为直角的三角形,则m = 16.直线()260,230,2310m x ny mx ny x y -++=++=++=两两平行,则m = 4 n =37.直线2320,x y --=与直线()310mx n y +++=垂直,与直线210nx my ++=平行, 则m =3 n = -18.以()()()1,1,3,1,4,2A B C 为顶点的三角形中,边AB 上的高所在直线的方程为 x=49.过点()1,2M --作直线l 交直线210x y ++=于点N ,当MN 最短时, l 方程为 2x-y=010.已知直线12:10,:10l mx y l x my ++=+-=,当m 为何值时, 1212//,l l l l ⊥? 解:当m=0时,两直线为y=-1,x=1,互相垂直;当m ≠0, 121:1,:x l y mx l y m m=--=-+则()11m m ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭无解.则两直线不垂直; 11;1m m m -=--≠且时,m=1,两直线平行 综上所述: :当m=0时,两直线互相垂直; 当m=1,两直线平行11. ABC ∆中,点()()1,1,4,2A B ,点C 在直线50x y -+=上,又BC 边上的高所在直线的方程为5230x y --=.(1)求点C ;(2) ABC ∆是否为直角三角形?解(1)设()()50,,1,42245x y C x y C y x -+=⎧⎪---⎨=-⎪-⎩则解得 (2)由212,,533BC AB AC k k k =-==-得任意两数的积不是-1,则其不是直角三角形12.已知直线()1:1102l a x y a a ⎛⎫-+++=≠- ⎪⎝⎭和点()3,4A (1)求证: l 不过点A ;(2) 求证: l 必过一个定点B ,并求出B 坐标。

江苏省2019届高三数学复习试题:第五课时_两条直线的平行与垂直

江苏省2019届高三数学复习试题:第五课时_两条直线的平行与垂直

第五课时 两条直线的平行与垂直(1)教学目标⑴掌握用斜率判定两条直线平行的方法,并会根据直线方程判断两条直线是否平行; ⑵通过分类讨论、数形结合等数学思想的应用,培养学生思维的严谨性和辨证性. 教学重点、难点用斜率判定两条直线平行的方法及斜率不存在时两直线平行关系的讨论. 教学过程一、问题情境1.情境:复习回顾直线斜率的几何意义,平面内两条不重合的直线的位置关系.2.问题:斜率刻画了直线的倾斜程度,那么,能否用斜率刻画两条直线的位置关系呢?二、建构数学1.斜率存在时两直线平行的条件:结论:⑴当两条直线的斜率存在时:⑵如果直线1l 和2l 的斜率都不存在:思考:1.当直线1l 和2l 有斜截式方程1l :11b x k y +=,2l :22b x k y +=时两直线平行的条件.2.直线的一般式方程形式下的平行条件:直线的方向向量:特别的:⑴若斜率存在,则(1,)k ,(,)B A -为直线的方向向量;⑵一般地,对于直线1l :1110A x B y C ++=,2l :2220A x B y C ++=, 122112()A B A B l l =⇔验证是否重合、平行,不需要讨论斜率是否存在.三、数学运用例1.已知直线方程1l :2470x y -+=,2l :250x y -+=,证明:1l //2l .x例2.求证:顺次连结7(23)(5)(23)(44)2A B C D ---, ,, ,, ,, 四点所得的四边形是梯形.例3.⑴两直线20x y k -+=和4210x y -+=的位置关系是 .⑵若直线1l :310ax y ++=与2l :2(1)10x a y +++=互相平行,则a 的值为 .练习:若直线1:2(1)40l x m y +++=与直线2:320l mx y +-=平行,求m .例4.求过点(23)A -, ,且与直线250x y +-=平行的直线方程.一般地:与直线0Ax By C ++=平行的直线方程可设为0Ax By m ++=,其中m 待定;四、回顾小结:1.两条不重合直线平行的条件;2.已知两直线的方程,判断它们位置关系的方法;3.已知两直线的位置关系,求字母系数值的方法;4.与直线0Ax By C ++=平行的直线方程系方程.五、当堂反馈:1.若直线12=-ay x 和122=-ay x 平行,则实数a 的取值为 .2.求与直线3490x y ++=平行,并且和两坐标轴在第一象限所围成的三角形的面积是24的直线方程.。

两条直线平行与垂直的判定题型总结及习题测试含答案

两条直线平行与垂直的判定题型总结及习题测试含答案

两条直线平行与垂直的判定题型总结及习题测试含答案两条直线平行与垂直的判定一、基础知识1.两条直线平行的判定(1)l1∥l2,说明两直线l1与l2的倾斜角相等,当倾斜角都不等于90°时,有k1=k2;当倾斜角都等90°时,斜率都不存在.(2)当k1=k2时,说明两直线l1与l2平行或重合.2.两直线垂直的判定(1)当两直线l1与l2斜率都存在时,有k1·k2=-1⇔l1⊥l2;当一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在时,也有l1⊥l2.(2)若l1⊥l2,则有k1•k2=-1或一条直线斜率不存在,同时另一条直线的斜率为零.3.如何判断两条直线的平行与垂直判断两条直线平行或垂直时,要注意分斜率存在与不存在两种情况作答.二、典例剖析题型一直线平行问题例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k1=k2.③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.规律技巧:判定两条直线的位置关系时,一定要考虑特殊情况,如两直线重合,斜率不存在等.一般情况都成立,只有一种特殊情况不成立,则该命题就是假命题. 变式训练1:已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值为( )A.-8B.0C.2D.10题型二直线垂直问题例2: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, 34求实数a 的值.变式训练2:已知四点A(5,3),B(10,6),C(3,-4),D(-6,11).求证:AB ⊥CD. 题型三 平行与垂直的综合应用例3:已知长方形ABCD 的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),求第四个顶点D 的坐标.规律技巧:利用图形的几何性质解题是一种重要的方法. 易错探究例4:已知直线l 1经过点A(3,a),B(a-2,3),直线l 2经过点C(2,3),D(-1,a-2),若l 1⊥l 2,求a 的值.错因分析:只有两条直线的斜率都存在的情况下,才有l 1⊥l 2k 1•k 2=-1,本题中直线l 2的斜率存在,而l 1的斜率不一定存在,因此要分l 1的斜率存在与不存在两种情况解答. 正解:三、基础强化训练1.下列命题①如果两条不重合的直线斜率相等,则它们平行; ②如果两直线平行,则它们的斜率相等;121122:l l ,k k 1.35k ,,53351,53a a k a a a a --==-⊥∴⋅---∴⋅=---=-错解又③如果两直线的斜率之积为-1,则它们垂直;④如果两直线垂直,则它们斜率之积为-1.2.已知点A(1,2),B(m,1),直线AB与直线y=0垂直,则m的值为( )A.2B.1C.0D.-13.以A(5,-1),B(1,1),C(2,3)为顶点的三角形是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.以A为直角顶点的直角三角形D.以B为直角顶点的直角三角形4.已知l1⊥l2,直线l1的倾斜角为45°,则直线l2的倾斜角为( )A.45°B.135°C.-45°D.120°5.经过点P(-2、-1)、Q(3,a)的直线与倾斜角为45°的直线垂直.则a=________.6.试确定m的值,使过点A(2m,2),B(-2,3m)的直线与过点P(1,2),Q(-6,0)的直线(1)平行;(2)垂直.7.已知A(1,5),B(-1,1),C(3,2),若四边形ABCD是平行四边形,求D点的坐标.8.如果下列三点:A(a,2)、B(5,1),C(-4,2a)在同一直线上,试确定常数a的值.9.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,4)共线,则a 的值等于____.10. l 1过点A(m,1),B(-3,4),l 2过点C(0,2),D(1,1),且l 1∥l 2,则m=_______.题组练习一、选择题1、直线l 1:ax+y=3;l 2:x+by-c=0,则ab=1是l 1||l 2的 A 充要条件 B 充分不必要条件 C 必要不充分条件 D 既不充分也不必要条件2、两条直线mx+y-n=0和x+my+1=0互相平行的条件是 A m=1 B m=±1 C ⎩⎨⎧-≠=11n m D ⎩⎨⎧≠-=⎩⎨⎧-≠=1111n m n m 或 3、直线xsin α+ycos α+1=0与xcos α-ysin α+2=0直线的位置关系是A 平行B 相交但不垂直C 相交垂直D 视α的取值而定4、已知P(a,b)与Q(b-1,a+1)(a ≠b-1)是轴对称的两点,那么对称轴方程是A x+y=0B x-y=0C x+y-1=0D x-y+1=05、已知直线mx+4y-2=0与2x-5y+n=0互相垂直,垂足坐标为(1,p),则m-n+p=A 24B 20C 0D -46、由三条直线3x-4y+12=0,4x+3y-9=0,14x-2y-19=0所围成的三角形是 A 锐角不为450的直角三角形 B 顶角不为900的等腰三角形 C 等腰直角三角形 D 等边三角形7、已知△ABC 中,A (2,4),B (-6,-4),C (5,-8),则∠C 等于 A 2740arctanB -2740arctanC +π2740arctan D -π2740arctan8、直线3x+3y+8=0直线xsin α+ycos α+1=0)24(παπ<<的角是A 4πα-B απ-4C 43πα-D απ-45 二、填空题1、与直线2x+3y+5=0平行,且在两坐标轴上截距之和为10/3的直线的方程为________;2、与直线2x-y+4=0的夹角为450,且与这直线的交点恰好在x 轴上的直线方程为_____;3、直线过点A (1,)33且与直线x-y 3=0成600的角,则直线的方程为__ 三、解答题1、直线过P (1,2)且被两条平行直线4x+3y+1=0和4x+3y+6=0截得的线段长为2,求这条直线的方程。

两条直线的平行和垂直(一)--讲学稿及对应作业及答案

两条直线的平行和垂直(一)--讲学稿及对应作业及答案

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高二数学限时训练5 姓名 1. 直线022=++y ax 与直线023=--y x 平
行,则=a 2. 已知点(2,3)P -,点(1,
1)Q -,则过点(1,4)M 与直线PQ 平行的直线方程是 3. 直线1:30l mx y +=与直线()0412:2=+++y m x l 平行,则m 的值为 4. 如果(){}(){},0,10x y ax y b x y x ay ++=++==∅,
则b a ,应满足 5. 已知平面上的四点是(4,5)A ,(1,1)B ,(5,3)C ,(8,7)D ,则由这四个点构成的图形是 6. 经过点()2,1--并且与直线083=+-y x 平行的直线l 的方程为 .
7. 若直线012=--y Ax 和直线0
46=+-C y x 互相平行,则C A 和满足的条件为 .
8.
当直线()052:1=-+-+n y x m l 与x 轴平行
且与x 轴相距为5时,=m .=n .
求与直线3470x y +-=平行,且与坐标轴
围成的三角形面积是6的直线的方程.
已知平行四边形ABCD 的三个顶点的分别为()()()2,3,0,1,1,0C B A ,求四边所在直线的方程.
求与直线3490x y ++=平行,并且和两坐标轴在第一象限所围成的三角形的面积是24的
直线方程.
.求与直线3x+4y+1=0.平行,且在两坐标轴
上截距之和为37
的直线L 的方程.
已知直线l :60x ky ++=,直线m :
(2)320k x y k -++=,若//l m ,求k 的值.
求直线2310x y --=关于点(0,1)对称的直线的方程.。

9.3 两直线的位置关系-2017年高考数学(理)热点+题型全突破含解析

9.3 两直线的位置关系-2017年高考数学(理)热点+题型全突破含解析

两直线的位置关系【基础知识整合】1.两条直线的位置关系(1)两条直线平行与垂直①两条直线平行:(ⅰ)对于两条不重合的直线l1、l2,若其斜率分别为k1、k2,则有l1∥l2⇔k1=k2.(ⅱ)当直线l1、l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2.②两条直线垂直:(ⅰ)如果两条直线l1、l2的斜率存在,设为k1、k2,则有l1⊥l2⇔k1·k2=-1。

(ⅱ)当其中一条直线的斜率不存在,而另一条的斜率为0时,l1⊥l2。

(2)两条直线的交点直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1与l2的交点坐标就是方程组错误!的解.2.几种距离(1)两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)之间的距离P1P2=错误!. (2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=错误!。

(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(其中C1≠C2)间的距离d=错误!.【知识拓展】1.一般地,与直线Ax+By+C=0平行的直线方程可设为Ax+By+m=0;与之垂直的直线方程可设为Bx-Ay +n=0。

2.过直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0的交点的直线系方程为A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0 (λ∈R),但不包括l2.3.点到直线与两平行线间的距离的使用条件:(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x,y的系数对应相等.类型一两直线平行与垂直【典例1】【2016·北京海淀区期末】已知直线l1:x+2y -1=0与直线l2:mx-y=0平行,则实数m的取值为【答案】-1 2【解析】因为直线l1:x+2y-1=0与直线l2:mx-y=0平行,所以错误!=错误!≠0,解得m=-错误!.【变式训练1】【2016·浙江名校联考】已知直线l1:x +(a-2)y-2=0,l2:(a-2)x+ay-1=0,则“a=-1"是“l1⊥l2”的条件【答案】充分不必要【解析】若a=-1,则l1:x-3y-2=0,l2:-3x-y-1=0,显然两条直线垂直;若l1⊥l2,则(a-2)+a(a-2)=0,∴a=-1或a=2,因此,“a=-1”是“l1⊥l2”的充分不必要条件。

(完整)两条直线平行与垂直的判定题型总结及习题测试含答案,推荐文档

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两条直线平行与垂直的判定一、基础知识1.两条直线平行的判定(1)l1∥l2,说明两直线l1与l2的倾斜角相等,当倾斜角都不等于90°时,有k1=k2;当倾斜角都等90°时,斜率都不存在.(2)当k1=k2时,说明两直线l1与l2平行或重合.2.两直线垂直的判定(1)当两直线l1与l2斜率都存在时,有k1·k2=-1⇔l1⊥l2;当一条直线斜率为0,另一条直线斜率不存在时,也有l1⊥l2.(2)若l1⊥l2,则有k1•k2=-1或一条直线斜率不存在,同时另一条直线的斜率为零.3.如何判断两条直线的平行与垂直判断两条直线平行或垂直时,要注意分斜率存在与不存在两种情况作答.二、典例剖析题型一直线平行问题例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k1=k2.③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.规律技巧:判定两条直线的位置关系时,一定要考虑特殊情况,如两直线重合,斜率不存在等.一般情况都成立,只有一种特殊情况不成立,则该命题就是假命题. 变式训练1:已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值为( )A.-8B.0C.2D.10题型二直线垂直问题例2: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,求实数a的值. 3 4变式训练2:已知四点A(5,3),B(10,6),C(3,-4),D(-6,11).求证:AB ⊥CD. 题型三 平行与垂直的综合应用例3:已知长方形ABCD 的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(1,0),C(3,2),求第四个顶点D 的坐标.规律技巧:利用图形的几何性质解题是一种重要的方法. 易错探究例4:已知直线l 1经过点A(3,a),B(a-2,3),直线l 2经过点C(2,3),D(-1,a-2),若l 1⊥l 2,求a 的值.错因分析:只有两条直线的斜率都存在的情况下,才有l 1⊥l 2k 1•k 2=-1,本题中直线l 2的斜率存在,而l 1的斜率不一定存在,因此要分l 1的斜率存在与不存在两种情况解答. 正解:三、基础强化训练1.下列命题①如果两条不重合的直线斜率相等,则它们平行; ②如果两直线平行,则它们的斜率相等; ③如果两直线的斜率之积为-1,则它们垂直; ④如果两直线垂直,则它们斜率之积为-1.2.已知点A(1,2),B(m,1),直线AB 与直线y=0垂直,则m 的值为( ) A.2B.1C.0D.-1121122:l l ,k k 1.35k ,,53351,53a a k a a a a --==-⊥∴⋅---∴⋅=---=-Q 错解又3.以A(5,-1),B(1,1),C(2,3)为顶点的三角形是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.以A为直角顶点的直角三角形D.以B为直角顶点的直角三角形4.已知l1⊥l2,直线l1的倾斜角为45°,则直线l2的倾斜角为( )A.45°B.135°C.-45°D.120°5.经过点P(-2、-1)、Q(3,a)的直线与倾斜角为45°的直线垂直.则a=________.6.试确定m的值,使过点A(2m,2),B(-2,3m)的直线与过点P(1,2),Q(-6,0)的直线(1)平行;(2)垂直.7.已知A(1,5),B(-1,1),C(3,2),若四边形ABCD是平行四边形,求D点的坐标.8.如果下列三点:A(a,2)、B(5,1),C(-4,2a)在同一直线上,试确定常数a的值.9.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,4)共线,则a的值等于____.10. l1过点A(m,1),B(-3,4),l2过点C(0,2),D(1,1),且l1∥l2,则m=_______.题组练习一、选择题1、直线l 1:ax+y=3;l 2:x+by-c=0,则ab=1是l 1||l 2的 A 充要条件 B 充分不必要条件 C 必要不充分条件 D 既不充分也不必要条件2、两条直线mx+y-n=0和x+my+1=0互相平行的条件是 A m=1 B m=±1 C ⎩⎨⎧-≠=11n m D ⎩⎨⎧≠-=⎩⎨⎧-≠=1111n m n m 或 3、直线xsin α+ycos α+1=0与xcos α-ysin α+2=0直线的位置关系是A 平行B 相交但不垂直C 相交垂直D 视α的取值而定4、已知P(a,b)与Q(b-1,a+1)(a ≠b-1)是轴对称的两点,那么对称轴方程是A x+y=0B x-y=0C x+y-1=0D x-y+1=05、已知直线mx+4y-2=0与2x-5y+n=0互相垂直,垂足坐标为(1,p),则m-n+p=A 24B 20C 0D -46、由三条直线3x-4y+12=0,4x+3y-9=0,14x-2y-19=0所围成的三角形是A 锐角不为450的直角三角形B 顶角不为900的等腰三角形C 等腰直角三角形D 等边三角形7、已知△ABC 中,A (2,4),B (-6,-4),C (5,-8),则∠C 等于 A 2740arctanB -2740arctanC +π2740arctan D -π2740arctan8、直线3x+3y+8=0直线xsin α+ycos α+1=0)24(παπ<<的角是A 4πα-B απ-4C 43πα-D απ-45二、填空题1、与直线2x+3y+5=0平行,且在两坐标轴上截距之和为10/3的直线的方程为________;2、与直线2x-y+4=0的夹角为450,且与这直线的交点恰好在x 轴上的直线方程为_____;3、直线过点A (1,)33且与直线x-y 3=0成600的角,则直线的方程为__ 三、解答题1、直线过P (1,2)且被两条平行直线4x+3y+1=0和4x+3y+6=0截得的线段长为2,求这条直线的方程。

苏教版高中数学必修二2.1.3两条直线的平行与垂直(1).docx

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高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作2.1.3两条直线的平行与垂直(1)1.下列说法中正确的是(3)(4)(1)若直线平行,则它们的斜率相等;(2)若两条直线的斜率相等,则它们平行;(3)若两直线12,l l 的斜率分别为12,k k ,则由12//l l 得12k k =,由121k k =-,得 12l l ⊥;(4)无论a 取何值,两直线1:10l x ay ++=与2:10l ax y -+=一定垂直.2.下列直线中垂直的是(4)平行的是(3);(1) 230,320x y x y +=+=;(2) 210x y +-=,1122y x =-+;(3) 210,4230x y x y +-=+-=;(4) 2210,x y -+=20x y +=3.若直线210ax y +-=与210x y +-=垂直,则a =-14.过点()1,1-且与直线210x y --=平行的直线方程为 230x y -+=5.以()()()1,1,2,1,,3A B C m m --+为顶点的三角形是以角A 为直角的三角形,则m = 16.直线()260,230,2310m x ny mx ny x y -++=++=++=两两平行,则m = 4 n =37.直线2320,x y --=与直线()310mx n y +++=垂直,与直线210nx my ++=平行, 则m =3 n = -18.以()()()1,1,3,1,4,2A B C 为顶点的三角形中,边AB 上的高所在直线的方程为 x=49.过点()1,2M --作直线l 交直线210x y ++=于点N ,当MN 最短时, l 方程为 2x-y=010.已知直线12:10,:10l mx y l x my ++=+-=,当m 为何值时, 1212//,l l l l ⊥? 解:当m=0时,两直线为y=-1,x=1,互相垂直;当m ≠0, 121:1,:x l y mx l y m m=--=-+则()11m m ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭无解.则两直线不垂直; 11;1m m m -=--≠且时,m=1,两直线平行 综上所述: :当m=0时,两直线互相垂直; 当m=1,两直线平行11. ABC ∆中,点()()1,1,4,2A B ,点C 在直线50x y -+=上,又BC 边上的高所在直线的方程为5230x y --=.(1)求点C ;(2) ABC ∆是否为直角三角形?解(1)设()()50,,1,42245x y C x y C y x -+=⎧⎪---⎨=-⎪-⎩则解得 (2)由212,,533BC AB AC k k k =-==-得任意两数的积不是-1,则其不是直角三角形12.已知直线()1:1102l a x y a a ⎛⎫-+++=≠- ⎪⎝⎭和点()3,4A (1)求证: l 不过点A ;(2) 求证: l 必过一个定点B ,并求出B 坐标。

苏教版高中数学必修二第课时两条直线的平行与垂直1配套练习

苏教版高中数学必修二第课时两条直线的平行与垂直1配套练习

两条直线的平行与垂直(1)分层训练1. 有下列命题:①若12//l l ,则斜率相等;②若斜率相等,则12//l l ;③若12//l l ,则倾斜角相等;④若倾斜角相等,则12//l l .其中,正确的命题有( )个.(A)0个 (B) 1个(C)2个 (D) 3个2.(1999年全国理)直线220ax y ++=与直线320x y --=平行,则a = ( )(A)-3 (B) -6 (C) 32 (D) 233.直线1:30l x ay ++=和直线2:l (2)a x -+30y a +=互相平行,则a 的值为 ( )(A)-1或3 (B)-3或1 (C)-1 (D)-34. 根据条件,判断直线1l 与2l 是否平行:(1)1l 的方程21y x =+,2l 经过点(1,2)A ,(4,8)B :(2)1l 的斜率为12,2l 在x 轴、y 轴的截距分别是1,2: 5.两直线20()x y k k R -+=∈和51070x y -+=的位置关系是 .6. 当直线:(2)50l m x y n +-+-=与x 轴平行且与x 轴相距为5时, m = , n = .7. 判断四边形ABCD 的形状,其中(1,1)A -,(2,3),(1,0),(2,2)B C D --.8. 当A 和C 取何值时,直线210Ax y --=和直线640x y C -+=互相平行?9.已知直线1:40l mx ny ++=和2:(1)0l m x y n -++=,1l 经过(1,1)--且12//l l ,求实数,m n 的值.10.求经过点(2,1)M -且与点(1,2),(3,0)A B -距离相等,又不与直线AB 相交的直线方程.拓展延伸11.求与直线3410x y ++=平行且在两坐标轴上截距之和为73的直线l 的方程.12.已知直线l 的方程为8610x y -+=,求与直线l 平行并且与两条坐标轴围成的三角形的面积为8的直线方程.本节学习疑点:。

高三文科数学立体几何平行垂直问题专题复习(含答案)

高三文科数学立体几何平行垂直问题专题复习(含答案)

高三文科数学专题复习:立体几何平行、垂直问题【根底学问点】一、平行问题1.直线及平面平行的断定及性质定义断定定理性质性质定理图形条件a∥α结论a∥αb∥αa∩α=a∥b2. 面面平行的断定及性质断定性质定义定理图形条件α∥β,a⊂β结论α∥βα∥βa∥b a∥α平行问题的转化关系:二、垂直问题一、直线及平面垂直1.直线与平面垂直的定义:直线l及平面α内的都垂直,就说直线l及平面α相互垂直.2.直线及平面垂直的断定定理及推论文字语言图形语言符号语言断定定理一条直线及一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线及此平面垂直推论假如在两条平行直线中,有一条垂直于平面,那么另一条直线也垂直这个平面3.直线及平面垂直的性质定理文字语言图形语言符号语言性质定理垂直于同一个平面的两条直线平行4.直线与平面垂直的常用性质①直线垂直于平面,那么垂直于平面内随意直线.②垂直于同一个平面的两条直线平行. ③垂直于同一条直线的两平面平行. 二、平面及平面垂直1.平面及平面垂直的断定定理【典例探究】 类型一、平行及垂直例1、如图,三棱锥A BPC -中,,,AP PC AC BC ⊥⊥M 为AB 中点,D为PB 中点,且△PMB 为正三角形。

〔Ⅰ〕求证:DM ∥平面APC ;〔Ⅱ〕求证:平面ABC ⊥平面APC ;〔Ⅲ〕假设BC 4=,20AB =,求三棱锥D BCM -的体积。

F D C1B1A1C例2. 如图,三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥底面ABC ,2AC BC ==,14AA =,22AB =M ,N 分别是棱1CC ,AB 中点.〔Ⅰ〕求证:CN ⊥平面11ABB A ; 〔Ⅱ〕求证://CN 平面1AMB ;〔Ⅲ〕求三棱锥1B AMN -的体积.【变式1】. 如图,三棱柱111C B A ABC -中,侧棱1AA ⊥平面ABC ,ABC ∆为等腰直角三角形, 90=∠BAC ,且1AA AB =,F E D ,,分别是BC CC A B ,,11的中点。

高考数学一轮复习专题训练—两直线的位置关系

高考数学一轮复习专题训练—两直线的位置关系

两直线的位置关系考纲要求1.能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直;2.能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标;3.掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.知识梳理1.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行对于两条不重合的直线l 1,l 2,其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2.特别地,当直线l 1,l 2的斜率都不存在时,l 1与l 2平行. (2)两条直线垂直如果两条直线l 1,l 2斜率都存在,设为k 1,k 2,则l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1,当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直. 2.两直线相交直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0和l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的公共点的坐标与方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解一一对应. 相交⇔方程组有唯一解,交点坐标就是方程组的解; 平行⇔方程组无解; 重合⇔方程组有无数个解. 3.距离公式 (1)两点间的距离公式平面上任意两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)间的距离公式为|P 1P 2|=x 2-x 12+y 2-y 12.特别地,原点O (0,0)与任一点P (x ,y )的距离|OP |=x 2+y 2. (2)点到直线的距离公式平面上任意一点P 0(x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2.(3)两条平行线间的距离公式一般地,两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0,l 2:Ax +By +C 2=0间的距离d =|C 1-C 2|A 2+B 2.4.对称问题(1)点P (x 0,y 0)关于点A (a ,b )的对称点为P ′(2a -x 0,2b -y 0).(2)设点P (x 0,y 0)关于直线y =kx +b 的对称点为P ′(x ′,y ′),则有⎩⎪⎨⎪⎧y ′-y0x ′-x 0·k =-1,y ′+y 02=k ·x ′+x2+b ,可求出x ′,y ′.1.两直线平行的充要条件直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0与直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0平行的充要条件是A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1≠0(或A 1C 2-A 2C 1≠0). 2.两直线垂直的充要条件直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0与直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0垂直的充要条件是A 1A 2+B 1B 2=0. 3.点到直线、两平行线间的距离公式的使用条件 (1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式.(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x ,y 的系数对应相等.诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)当直线l 1和l 2的斜率都存在时,一定有k 1=k 2⇒l 1∥l 2.( ) (2)如果两条直线l 1与l 2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( ) (3)若两直线的方程组成的方程组有唯一解,则两直线相交.( )(4)直线外一点与直线上一点的距离的最小值就是点到直线的距离.( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ 解析 (1)两直线l 1,l 2有可能重合.(2)如果l 1⊥l 2,若l 1的斜率k 1=0,则l 2的斜率不存在.2.两条平行直线3x +4y -12=0与ax +8y +11=0之间的距离为( ) A.235 B .2310C .7D .72答案 D解析 由题意知a =6,直线3x +4y -12=0可化为6x +8y -24=0,所以两平行直线之间的距离为|11+24|36+64=72. 3.若三条直线y =2x ,x +y =3,mx +2y +5=0相交于同一点,则m 的值为________. 答案 -9解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x ,x +y =3,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2.∴点(1,2)满足方程mx +2y +5=0, 即m ×1+2×2+5=0,∴m =-9.4.(2021·银川联考)若直线ax +4y -2=0与直线2x -5y +b =0垂直,垂足为(1,c ),则a +b +c =( ) A .-2 B .-4 C .-6 D .-8答案 B解析 ∵直线ax +4y -2=0与直线2x -5y +b =0垂直,∴-a 4×25=-1,∴a =10,∴直线ax +4y -2=0的方程即为5x +2y -1=0. 将点(1,c )的坐标代入上式可得5+2c -1=0, 解得c =-2.将点(1,-2)的坐标代入方程2x -5y +b =0得2-5×(-2)+b =0,解得b =-12. ∴a +b +c =10-12-2=-4.故选B.5.(2020·淮南二模)设λ∈R ,则“λ=-3”是“直线2λx +(λ-1)y =1与直线6x +(1-λ)y =4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 .既不充分又不必要条件答案 A解析 当λ=-3时,两条直线的方程分别为6x +4y +1=0,3x +2y -2=0,此时两条直线平行;若两条直线平行,则2λ×(1-λ)=-6(1-λ),所以λ=-3或λ=1,经检验,两者均符合,综上,“λ=-3”是“直线2λx +(λ-1)y =1与直线6x +(1-λ)y =4平行”的充分不必要条件,故选A.6.(2019·江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线y =x +4x (x >0)上的一个动点,则点P到直线x +y =0的距离的最小值是________. 答案 4解析 法一 由题意可设P ⎝⎛⎭⎫x 0,x 0+4x 0(x 0>0), 则点P 到直线x +y =0的距离d =⎪⎪⎪⎪x 0+x 0+4x 02=⎪⎪⎪⎪2x 0+4x 02≥22x 0·4x 02=4,当且仅当2x 0=4x 0,即x 0=2时取等号. 故所求最小值是4.法二 设P ⎝⎛⎭⎫x 0,4x 0+x 0(x 0>0),则曲线在点P 处的切线的斜率为k =1-4x 20.令1-4x 20=-1,结合x 0>0得x 0=2,∴P (2,32),曲线y =x +4x (x >0)上的点P 到直线x +y =0的最短距离即为此时点P 到直线x +y =0的距离,故d min =|2+32|2=4.考点一 两直线的平行与垂直【例1】 已知直线l 1:ax +2y +6=0和直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0. (1)试判断l 1与l 2是否平行; (2)当l 1⊥l 2时,求a 的值.解 (1)法一 当a =1时,l 1:x +2y +6=0,l 2:x =0,l 1不平行于l 2; 当a =0时,l 1:y =-3,l 2:x -y -1=0,l 1不平行于l 2; 当a ≠1且a ≠0时,两直线方程可化为l 1:y =-a2x -3,l 2:y =11-a x -(a +1),l 1∥l 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧-a 2=11-a ,-3≠-a +1,解得a =-1,综上可知,当a =-1时,l 1∥l 2. 法二 由A 1B 2-A 2B 1=0,得a (a -1)-1×2=0,由A 1C 2-A 2C 1≠0,得a (a 2-1)-1×6≠0,∴l 1∥l 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧aa -1-1×2=0,a a 2-1-1×6≠0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2=0,a a 2-1≠6,可得a =-1, 故当a =-1时,l 1∥l 2.(2)法一 当a =1时,l 1:x +2y +6=0,l 2:x =0, l 1与l 2不垂直,故a =1不成立;当a =0时,l 1:y =-3,l 2:x -y -1=0,l 1不垂直于l 2,故a =0不成立; 当a ≠1且a ≠0时,l 1:y =-a 2x -3,l 2:y =11-a x -(a +1),由⎝⎛⎭⎫-a 2·11-a =-1,得a =23.法二 由A 1A 2+B 1B 2=0,得a +2(a -1)=0,可得a =23.感悟升华 1.当含参数的直线方程为一般式时,若要表示出直线的斜率,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况,同时还要注意x ,y 的系数不能同时为零这一隐含条件.2.在判断两直线的平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论. 【训练1】 (1)(2020·宁波期中)经过抛物线y 2=2x 的焦点且平行于直线3x -2y +5=0的直线l 的方程是( ) A .6x -4y -3=0 B .3x -2y -3=0 C .2x +3y -2=0D .2x +3y -1=0(2)已知P (-2,m ),Q (m,4),且直线PQ 垂直于直线x +y +1=0,则m =________. 答案 (1)A (2)1解析 (1)因为抛物线y 2=2x 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0,直线3x -2y +5=0的斜率为32,所以所求直线l 的方程为y =32⎝⎛⎭⎫x -12,化为一般式,得6x -4y -3=0. (2)由题意知 m -4-2-m=1,所以m -4=-2-m ,所以m =1.考点二 两直线的交点与距离问题【例2】 (1)(2020·淮南模拟)已知直线kx -y +2k +1=0与直线2x +y -2=0的交点在第一象限,则实数k 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫-32,-1 B.⎝⎛⎭⎫-∞,-32∪(-1,+∞) C.⎝⎛⎭⎫-∞,-13∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎫-13,12(2)(2021·广州模拟)已知点P (4,a )到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则a 的取值范围是________.答案 (1)D (2)[0,10]解析 (1)联立⎩⎪⎨⎪⎧kx -y +2k +1=0,2x +y -2=0,解得x =1-2k 2+k ,y =2+6k2+k(k ≠-2).∵直线kx -y +2k +1=0与直线2x +y -2=0的交点在第一象限, ∴1-2k 2+k >0,且2+6k2+k >0. 解得-13<k <12.故选D.(2)由题意得,点P 到直线的距离为|4×4-3×a -1|5=|15-3a |5.又|15-3a |5≤3,即|15-3a |≤15,解之得0≤a ≤10,所以a 的取值范围是[0,10].感悟升华 1.求过两直线交点的直线方程的方法求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程.2.利用距离公式应注意:(1)点P (x 0,y 0)到直线x =a 的距离d =|x 0-a |,到直线y =b 的距离d =|y 0-b |;(2)应用两平行线间的距离公式要把两直线方程中x ,y 的系数分别化为对应相等.【训练2】 (1)(2021·贵阳诊断)与直线2x +y -1=0的距离等于55的直线方程为( ) A .2x +y =0 B .2x +y -2=0C .2x +y =0或2x +y -2=0D .2x +y =0或2x +y +2=0(2)求经过直线l 1:3x +2y -1=0和l 2:5x +2y +1=0的交点,且垂直于直线l 3:3x -5y +6=0的直线l 的方程为________________. 答案 (1)C (2)5x +3y -1=0解析 (1)设与直线2x +y -1=0的距离等于55的直线方程为2x +y +m =0(m ≠-1), ∴|-1-m |22+12=55,解得m =0或m =-2. ∴与直线2x +y -1=0的距离等于55的直线方程为2x +y =0或2x +y -2=0. (2)先解方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -1=0,5x +2y +1=0,得l 1,l 2的交点坐标为(-1,2), 再由l 3的斜率35求出l 的斜率为-53,于是由直线的点斜式方程求出l : y -2=-53(x +1),即5x +3y -1=0.考点三 对称问题角度1 点关于点对称【例3】 过点P (0,1)作直线l ,使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为________. 答案 x +4y -4=0解析 设l 1与l 的交点为A (a,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a,2a -6)在l 2上,代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上,所以直线l 的方程为x +4y -4=0.感悟升华 1.点关于点的对称:点P (x ,y )关于M (a ,b )对称的点P ′(x ′,y ′)满足⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2a -x ,y ′=2b -y .2.直线关于点的对称:直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决,也可考虑利用两条对称直线是相互平行的,并利用对称中心到两条直线的距离相等求解.角度2 点关于线对称【例4】 一束光线经过点P (2,3)射在直线l :x +y +1=0上,反射后经过点Q (1,1),则入射光线所在直线的方程为________. 答案 5x -4y +2=0解析 设点Q (1,1)关于直线l 的对称点为Q ′(x ′,y ′),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧y ′-1x ′-1=1,x ′+12+y ′+12+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ′=-2,y ′=-2, 即Q ′(-2,-2),由光学知识可知,点Q ′在入射光线所在的直线上,又k PQ ′=3--22--2=54, ∴入射光线所在直线的方程为y -3=54(x -2),即5x -4y +2=0.感悟升华 1.若点A (a ,b )与点B (m ,n )关于直线Ax +By +C =0(A ≠0,B ≠0)对称,则直线Ax +By +C =0垂直平分线段AB ,即有⎩⎪⎨⎪⎧n -b m -a ·⎝⎛⎭⎫-A B =-1,A ·a +m 2+B ·b +n2+C =0.2.几个常用结论(1)点(x ,y )关于x 轴的对称点为(x ,-y ),关于y 轴的对称点为(-x ,y ).(2)点(x ,y )关于直线y =x 的对称点为(y ,x ),关于直线y =-x 的对称点为(-y ,-x ). (3)点(x ,y )关于直线x =a 的对称点为(2a -x ,y ),关于直线y =b 的对称点为(x,2b -y ). 角度3 线关于线对称【例5】 (1)(2021·成都诊断)与直线3x -4y +5=0关于x 轴对称的直线的方程是( ) A .3x -4y +5=0 B .3x -4y -5=0 C .3x +4y -5=0D .3x +4y +5=0(2)直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是________________.答案 (1)D (2)x -2y +3=0解析 (1)设所求直线上点的坐标(x ,y ),则关于x 轴的对称点(x ,-y )在已知的直线3x -4y +5=0上,所以所求对称直线方程为3x +4y +5=0,故选D. (2)设所求直线上任意一点P (x ,y ),则P 关于x -y +2=0的对称点为P ′(x 0,y 0), 由⎩⎪⎨⎪⎧x +x 02-y +y 02+2=0,x -x 0=-y -y 0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=y -2,y 0=x +2,由点P ′(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上, ∴2(y -2)-(x +2)+3=0,即x -2y +3=0.感悟升华 求直线l 1关于直线l 对称的直线l 2有两种处理方法:(1)在直线l 1上取两点(一般取特殊点),利用点关于直线的对称的方法求出这两点关于直线l 的对称点,再用两点式写出直线l 2的方程.(2)设点P (x ,y )是直线l 2上任意一点,其关于直线l 的对称点为P 1(x 1,y 1)(P 1在直线l 1上),根据点关于直线对称建立方程组,用x ,y 表示出x 1,y 1,再代入直线l 1的方程,即得直线l 2的方程.【训练3】 已知直线l :2x -3y +1=0,点A (-1,-2).求: (1)点A 关于直线l 的对称点A ′的坐标;(2)直线m :3x -2y -6=0关于直线l 的对称直线m ′的方程; (3)直线l 关于点A 对称的直线l ′的方程. 解 (1)设A ′(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧y +2x +1·23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎨⎧x =-3313,y =413,即A ′⎝⎛⎭⎫-3313,413. (2)在直线m 上取一点,如M (2,0),则M (2,0)关于直线l 的对称点必在m ′上.设对称点为M ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧ 2×⎝⎛⎭⎫a +22-3×⎝⎛⎭⎫b +02+1=0,b -0a -2×23=-1,解得⎩⎨⎧ a =613,b =3013,即M ′⎝⎛⎭⎫613,3013.设m 与l 的交点为N ,则由⎩⎪⎨⎪⎧2x -3y +1=0,3x -2y -6=0, 得N (4,3).又m ′经过点N (4,3),∴由两点式得直线m ′的方程为9x -46y +102=0.(3)法一 在l :2x -3y +1=0上任取两点,如P (1,1),N (4,3),则P ,N 关于点A 的对称点P ′,N ′均在直线l ′上.易知P ′(-3,-5),N ′(-6,-7),由两点式可得l ′的方程为2x -3y -9=0.法二 设Q (x ,y )为l ′上任意一点,则Q (x ,y )关于点A (-1,-2)的对称点为Q ′(-2-x ,-4-y ),∵Q ′在直线l 上,∴2(-2-x )-3(-4-y )+1=0,即2x -3y -9=0.活用直线系方程具有某些共同特点的所有直线的全体称为直线系,直线系方程问题是高中数学中的一类重要问题,在解题中有着重要的应用.在直线方程求解中,可以由特定条件设出直线系方程,再结合题目中其他条件求出具体直线,这个解题思路在解决许多问题时,往往能起到化繁为简,化难为易的作用.一、相交直线系方程【例1】 已知两条直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点为P ,求过点P 且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直的直线l 的方程.解 法一 解l 1与l 2组成的方程组得到交点P (0,2),因为k 3=34,所以直线l 的斜率k =-43,方程为y -2=-43x ,即4x +3y -6=0. 法二 设所求直线l 的方程为4x +3y +c =0,由法一可知P (0,2),将其代入方程,得c =-6,所以直线l 的方程为4x +3y -6=0.法三 设所求直线l 的方程为x -2y +4+λ(x +y -2)=0,即(1+λ)x +(λ-2)y +4-2λ=0,因为直线l 与l 3垂直,所以3(1+λ)-4(λ-2)=0,所以λ=11,所以直线l 的方程为4x +3y -6=0.二、平行直线系方程【例2】 已知直线l 1与直线l 2:x -3y +6=0平行,l 1与x 轴、y 轴围成面积为8的三角形,请求出直线l 1的方程.解 设直线l 1的方程为x -3y +c =0(c ≠6),令y =0,得x =-c ;令x =0,得y =c 3,依照题意有12×|-c |×⎪⎪⎪⎪c 3=8,c =±4 3.所以l 1的方程是x -3y ±43=0. 【例3】 已知直线方程3x -4y +7=0,求与之平行且在x 轴、y 轴上的截距和是1的直线l 的方程.解 法一 设存在直线l :x a +y b =1,则a +b =1和-b a =34组成的方程组的解为a =4, b =-3.故l 的方程为x 4-y 3=1,即3x -4y -12=0. 法二 根据平行直线系方程可设直线l 为3x -4y +c =0(c ≠7),则直线l 在两坐标轴上截距分别对应的是-c 3,c 4,由-c 3+c 4=1,知c =-12.故直线l 的方程为3x -4y -12=0. 三、垂直直线系方程【例4】 求经过A (2,1),且与直线2x +y -10=0垂直的直线l 的方程.解 因为所求直线与直线2x +y -10=0垂直,所以设该直线方程为x -2y +c =0,又直线过点A (2,1),所以有2-2×1+c =0,解得c =0,即所求直线方程为x -2y =0.思维升华 直线系方程的常见类型1.过定点P (x 0,y 0)的直线系方程是y -y 0=k (x -x 0)(k 是参数,直线系中未包括直线x =x 0);2.平行于已知直线Ax +By +C =0的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ是参数且λ≠C );3.垂直于已知直线Ax +By +C =0的直线系方程是Bx -Ay +λ=0(λ是参数);4.过两条已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0和l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程是A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(λ∈R ,但不包括l 2).A 级 基础巩固一、选择题1.已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a =( ) A. 2B .2- 2 C.2-1D .2+1答案 C解析 由题意得|a -2+3|1+1=1. 解得a =-1+2或a =-1- 2.∵a >0,∴a =-1+ 2.2.(2021·郑州调研)直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则m =( )A .2B .-3C .2或-3D .-2或-3 答案 C解析 直线2x +(m +1)y +4=0与直线mx +3y -2=0平行,则有2m =m +13≠4-2,故m =2或-3.3.已知直线l 过点(0,7),且与直线y =-4x +2平行,则直线l 的方程为( )A .y =-4x -7B .y =4x -7C .y =4x +7D .y =-4x +7 答案 D解析 过点(0,7)且与直线y =-4x +2平行的直线方程为y -7=-4x ,即直线l 的方程为y =-4x +7,故选D.4.已知b >0,直线(b 2+1)x +ay +2=0与直线x -b 2y -1=0垂直,则ab 的最小值为() A .1 B .2 C .2 2 D .2 3 答案 B解析 由已知两直线垂直可得(b 2+1)-ab 2=0,即ab 2=b 2+1,又b >0,所以ab =b +1b .由基本不等式得b +1b ≥2b ·1b =2,当且仅当b =1时等号成立,所以(ab )min =2.故选B.5.坐标原点(0,0)关于直线x -2y +2=0对称的点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫-45,85 B .⎝⎛⎭⎫-45,-85C.⎝⎛⎭⎫45,-85 D .⎝⎛⎭⎫45,85答案 A解析 设对称点的坐标为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧ x 02-2×y 02+2=0,y 0=-2x 0,解得⎩⎨⎧ x 0=-45,y 0=85,即所求点的坐标是⎝⎛⎭⎫-45,85.6.(2020·上海浦东新区期末)直线x -2y +2=0关于直线x =1对称的直线方程是( )A .x +2y -4=0B .2x +y -1=0C .2x +y -3=0D .2x +y -4=0答案 A解析 设P (x ,y )为所求直线上的点,该点关于直线x =1的对称点为(2-x ,y ),且该对称点在直线x -2y +2=0上,代入可得x +2y -4=0.故选A.7.(2021·豫西五校联考)过点P (1,2)作直线l ,若点A (2,3),B (4,-5)到它的距离相等,则直线l 的方程为( )A .4x +y -6=0或x =1B .3x +2y -7=0C .4x +y -6=0或3x +2y -7=0D .3x +2y -7=0或x =1答案 C解析 若A ,B 位于直线l 的同侧,则直线l ∥AB .k AB =3+52-4=-4,∴直线l 的方程为y -2=-4(x -1),即4x +y -6=0;若A ,B 位于直线l 的两侧,则直线l 必经过线段AB 的中点(3,-1),∴k l =2--11-3=-32, ∴直线l 的方程为y -2=-32(x -1),即3x +2y -7=0. 综上,直线l 的方程为4x +y -6=0或3x +2y -7=0,故选C.8.(2020·宝鸡模拟)光线沿着直线y =-3x +b 射到直线x +y =0上,经反射后沿着直线y =ax +2射出,则有( )A .a =13,b =6 B .a =-3,b =16 C .a =3,b =-16D .a =-13,b =-6 答案 D解析 由题意,直线y =-3x +b 与直线y =ax +2关于直线y =-x 对称,所以直线y =ax +2上的点(0,2)关于直线y =-x 的对称点(-2,0)在直线y =-3x +b 上, 所以(-3)×(-2)+b =0,所以b =-6,所以直线y =-3x -6上的点(0,-6)关于直线y =-x 的对称点(6,0)在直线y =ax +2上,所以6a +2=0,所以a =-13. 二、填空题 9.(2021·南昌联考)已知直线l 1:y =2x ,则过圆x 2+y 2+2x -4y +1=0的圆心且与直线l 1垂直的直线l 2的方程为________.答案 x +2y -3=0解析 由题意可知圆的标准方程为(x +1)2+(y -2)2=4,所以圆的圆心坐标为(-1,2),由已知得直线l 2的斜率k =-12,所以直线l 2的方程为y -2=-12(x +1),即x +2y -3=0. 10.直线x -2y -3=0关于定点M (-2,1)对称的直线方程是________.答案 x -2y +11=0解析 设所求直线上任一点(x ,y ),则关于M (-2,1)的对称点(-4-x,2-y )在已知直线上,∴所求直线方程为(-4-x )-2(2-y )-3=0,即x -2y +11=0.11.若P ,Q 分别为直线3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上任意一点,则PQ 的最小值为________.答案 2910解析 因为36=48≠-125,所以两直线平行, 将直线3x +4y -12=0化为6x +8y -24=0,由题意可知|PQ |的最小值为这两条平行直线间的距离,即|-24-5|62+82=2910,所以|PQ |的最小值为2910. 12.以点A (4,1),B (1,5),C (-3,2),D (0,-2)为顶点的四边形ABCD 的面积为________. 答案 25解析 因为k AB =5-11-4=-43,k DC =2--2-3-0=-43.k AD =-2-10-4=34,k BC =2-5-3-1=34. 则k AB =k DC ,k AD =k BC ,所以四边形ABCD 为平行四边形.又k AD ·k AB =-1,即AD ⊥AB ,故四边形ABCD 为矩形.故S 四边形ABCD =|AB |·|AD |=1-42+5-12×0-42+-2-12=25.B 级 能力提升13.设△ABC 的一个顶点是A (3,-1),∠B ,∠C 的平分线的方程分别是x =0,y =x ,则直线BC 的方程是( )A .y =3x +5B .y =2x +3C .y =2x +5D .y =-x 2+52 答案 C解析 A 关于直线x =0的对称点是A ′(-3,-1),关于直线y =x 的对称点是A ″(-1,3),由角平分线的性质可知,点A ′,A ″均在直线BC 上,所以直线BC 的方程为y =2x +5.故选C.14.已知点P (-2,0)和直线l :(1+3λ)x +(1+2λ)y -(2+5λ)=0(λ∈R),则点P 到直线l 的距离d 的最大值为( )A .2 3B .10C .14D .215 答案 B解析 由(1+3λ)x +(1+2λ)y -(2+5λ)=0,得(x +y -2)+λ(3x +2y -5)=0,此方程是过直线x +y -2=0和3x +2y -5=0交点的直线系方程.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2=0,3x +2y -5=0,可知两直线的交点为Q (1,1),故直线l 恒过定点Q (1,1),如图所示,可知d =|PH |≤|PQ |=10,即d 的最大值为10.故选B.15.已知直线l 经过直线2x +y -5=0与x -2y =0的交点,若点A (5,0)到直线l 的距离为3,则l 的方程为________.答案 x =2或4x -3y -5=0解析 法一 两直线交点为(2,1),当斜率不存在时,所求直线方程为x -2=0, 此时A 到直线l 的距离为3,符合题意;当斜率存在时,设其为k ,则所求直线方程为y -1=k (x -2),即kx -y +(1-2k )=0. 由点到线的距离公式得d =|5k +1-2k |k 2+1=3,解得k =43,故所求直线方程为4x -3y -5=0. 综上知,所求直线方程为x -2=0或4x -3y -5=0.法二 经过两已知直线交点的直线系方程为(2x +y -5)+λ(x -2y )=0,即(2+λ)x +(1-2λ)y -5=0,所以|10+5λ-5|2+λ2+1-2λ2=3,解得λ=2或λ=12. 所以l 的方程为x =2或4x -3y -5=0.16.若点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则点P 到直线y =x -2的最小距离为________. 答案 2解析 因为点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,所以当点P 处的切线和直线y =x -2平行时,点P 到直线y =x -2的距离最小.因为直线y =x -2的斜率等于1,函数y =x 2-ln x 的导数y ′=2x -1x (x >0),令y ′=1,可得x =1或x =-12(舍去),所以在曲线y =x 2-ln x 上与直线y =x -2平行的切线经过的切点坐标为(1,1),所以点P 到直线y =x -2的最小距离为 2.。

2.1.3两条直线的平行与垂直 作业 高中数学 必修二 苏教版 含答案

2.1.3两条直线的平行与垂直 作业 高中数学 必修二 苏教版 含答案

2.1.3 两条直线的平行与垂直5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.过A(1,2)和B(-3,2)的直线与直线y=0的位置关系是( )A.相交B.平行C.重合D.以上都不对思路解析:考查直线间位置关系的判定,该题只需求出AB 的斜率,再作判断.由斜率公式,知k AB =03122=+-,所以直线AB 的方程可写为y=2.而x 轴的方程为y=0,所以过AB 的直线与y=0平行.一般地,y=0,x=0是两坐标轴的方程,与x 轴平行的所有直线的斜率均为0.答案:B2.已知直线ax-y=0与直线ax+y=x+1平行,则a 等于( )A.0B.1C.21D.21- 思路解析:本题考查直线的一般式方程和两条直线的平行关系. 由题设可得两条直线的斜率分别为a 和1-a ,由两条直线的平行可得a=1-a ⇒a=21. 答案:C3.已知两条直线l 1:ax+3y-3=0,l 2:4x+6y-1=0,若l 1∥l 2,则a=_________.思路解析:本题考查直线的一般式方程和两条直线的平行关系.由题设可得两条直线的斜率分别为3a -和32-,由两条直线的平行可得2323=⇒-=-a a . 答案:210分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.直线2x-y+p=0(p ∈R )和直线4x-2y+1=0的直线的位置关系是( )A.平行B.垂直C.平行或重合D.不平行也不重合 思路解析:两直线的斜率都为2,在y 轴上的截距分别为p 和21,当p=21时,这两直线方程完全相同,故它们重合,当p≠21时,它们平行,故两直线平行或重合. 答案:C2.以A(-1,1),B(2,-1),C(1,4)为顶点的三角形是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等边三角形思路解析:已知三角形三顶点的坐标,可分别求出每条边所在直线的斜率分别为k AB =32)1(211-=----,k BC =21)1(4---=-5,k CA =231141=---,可见k AB ·k CA =123)32(-=⨯-,所以AB 边与AC 边所在的直线垂直,即∠A=90°,△ABC 为直角三角形.答案:B3.直线l 1与l 2为两条不重合的直线,则下列命题:①若l 1∥l 2,则斜率k 1=k 2 ②若斜率k 1=k 2,则l 1∥l 2 ③若倾斜角α1=α2,则l 1=l 2 ④若l 1∥l 2,则倾斜角α1=α2其中正确命题的个数是( )A.1B.2C.3D.4思路解析:对于①,若l 1∥l 2,但它们都与x 轴垂直时,斜率都不存在,则没有k 1=k 2;对于②,若斜率k 1=k 2,则这两条直线可能重合;对于③,若倾斜角α1=α2,这两条直线也可能重合;对于④,若l 1∥l 2,则倾斜角α1=α2,正确.故正确命题只有1个.答案:A4.过点(-2,3)且与x 轴垂直的直线方程是__________,与x 轴平行的直线方程是__________. 思路解析:过点(-2,3)且与x 轴垂直的直线上,不管纵坐标如何变化,每一点横坐标都是-2,这时直线的斜率不存在,直线方程可写为x=-2;过点(-2,3)且与x 轴平行的直线,不管横坐标如何变化,每一点纵坐标都是3,斜率为0,故直线的方程可写为y=3.答案:x=-2 y=35.求经过点A(2,1)且与直线2x+y-10=0垂直的直线l 的方程.思路解析:考查直线方程的求法,该题只需求出l 的斜率,或用“垂直直线系”待定系数法. 解法一:由于所求直线l 与已知直线垂直,∴k l =21,由点斜式得l 的方程为y-1=21(x-2),即x-2y=0. 解法二:设l 的方程为x-2y+c=0,由于l 过A(2,1),∴2-2×1+c=0,即c=0.∴ l 的方程为x-2y=0. 30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.已知过点A(-2,m)和B(m ,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则m 的值为( )A.0B.-8C.2D.10思路解析:由两条直线平行的充要条件得AB 的斜率等于直线2x+y-1=0的斜率,又k AB =m m ---24,即224-=---mm ,解得m=-8. 答案:B2.过点(-1,3)且垂直于直线x-2y+3=0的直线方程为( )A.2x+y-1=0B.2x+y-5=0C.x+2y-5=0D.x-2y+7=0思路解析:由两直线垂直的充要条件知所求的直线斜率为直线x-2y+3=0的斜率的负倒数,因为x-2y+3=0的斜率为21,所以所求直线的斜率为-2,由直线的点斜式方程得y-3=-2(x+1),化成一般式得2x+y-1=0.答案:A3.两条直线xsinα+ycosα+m=0和xcosα-ysinα+n=0的位置关系是( )A.平行B.相交但不垂直C.垂直D.与α有关思路解析:在判断两直线的位置关系时,也可利用直线的一般式,由系数关系直接得出结论.设l 1:A 1x+B 1y+C 1=0,l 2:A 2x+B 2y+C 2=0,则有l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.因为sinα·cosα-cosα·sinα=0,由两直线垂直的条件A 1A 2+B 1B 2=0,知这两直线垂直.答案:C4.已知两条直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a 等于( )A.2B.1C.0D.-1思路解析:本题考查直线的斜截式方程和两条直线的垂直关系.因两条直线的斜率分别为a 和a+2且相互垂直,即a(a+2)=-1,解得a=-1.答案:D5.和直线4x+3y+5=0平行且在x 轴上截距为-3的直线方程为__________.思路解析:与直线4x+3y+5=0平行的直线方程可设为4x+3y+c=0,令y=0,得4c x -=,由题意得34-=-c ,故c=12,所以所求的直线方程为4x+3y+12=0. 答案:4x+3y+12=06.若直线2x-5y+20=0和mx-2y-10=0与两坐标轴围成的四边形有一个外接圆,则实数m 的值等于__________.思路解析:易知两直线都不过原点,又由四边形有外接圆的条件:对角互补,得这两直线垂直,即斜率之积为负倒数,故1252-=∙m ,m=-5. 答案:-57.求平行于直线2x-y+3=0且与两坐标轴围成的三角形的面积为9的直线方程.思路解析:与2x-y+3=0平行的直线可以设为2x-y+m=0,这样可以分别求得其与两坐标轴的交点,从而计算出与坐标轴围成的三角形面积.解:设所求的直线方程为2x-y+m=0,令x=0,得y=m,令y=0,得2m x -=,由题意得9=21·|m|·|2|m -,所以m=±6.所以所求直线方程为2x-y+6=0或2x-y-6=0. 8.已知△ABC 的三个顶点A(1,3),B(-1,-1),C(2,1),求BC 边上的高所在的直线方程.思路解析:△ABC 的BC 边上的高为过顶点A 且与BC 边垂直的直线,所以由互相垂直的两直线斜率关系可求得高的方程.解:△ABC 的BC 边上的高所在的直线与BC 边垂直,因为k BC =322111=----,所以BC 边上高的斜率为32-,由直线的点斜式方程得y-3=32-(x-1),化成一般式得3x+2y-9=0. 9.已知A(4,3),B(3,4),C(1,2),D(-1,-2),求证:四边形ABCD 为直角梯形.思路解析:证明一个四边形为直角梯形,需要证明梯形有一组对边平行,另一组对边不平行,还有一腰与一底边垂直,这些都可由直线的斜率来判断.解:由斜率公式:k AB =14334-=--,k BC =13142=--,k CD =21122=----,k AD =4132----=1,因为k BC =k AD ,所以AD 与BC 平行,又k AB k BC =-1,所以AB 与BC 垂直,又k AB ≠k CD ,故四边形ABCD 为直角梯形.10.根据本节课所学的知识想一想如何表示下列两类直线系方程:(1)与Ax+By+C=0平行的所有直线;(2)与Ax+By+C=0垂直的一组直线.思路解析:要注意互相平行与垂直的直线的斜率关系,即它们的斜率都有相等,只是截距不同,所以可设为相同的形式.解:(1)与Ax+By+C=0平行的所有直线都可设为Ax+By+m=0,其中m≠C ,另外这个直线系方程也可以表示一条斜率为定值的动直线;(2)与Ax+By+C=0垂直的所有直线都可设为Bx-Ay+m=0,另外这个直线系方程也可以表示与一条定直线垂直的动直线.。

【步步高】高中数学 第二章 2.1.3两条直线的平行与垂直(一)配套训练 苏教版必修2

【步步高】高中数学 第二章 2.1.3两条直线的平行与垂直(一)配套训练 苏教版必修2

2.1.3 两条直线的平行与垂直第一课时一、基础过关1. 已知点A (1,2),B (m,1),直线AB 与直线x =0平行,则m 的值为________.2. 两直线2x -y +k =0和4x -2y +1=0的位置关系是____________.3. 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l 1∥l 2,则k 1=k 2;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.4. 若直线l 1:2x +my +1=0与直线l 2:y =3x -1平行,则m =________.5. 直线Ax +4y -1=0与直线3x -y -C =0重合,则A =________,C =________.6. 若直线mx +4y -1=0与直线x +my -3=0不平行,则实数m 的取值范围是___________.7. 求通过下列各点且与已知直线平行的直线方程:(1)(-1,2),y =12x +1; (2)(1,-4),2x +3y +5=0.8. 已知两直线l 1:mx +8y +n =0和l 2:2x +my -1=0.试确定m 、n 的值,使(1)l 1与l 2相交于点P (m ,-1);(2)l 1∥l 2.二、能力提升9. 设集合A ={(x ,y )|y -3x -1=2},B ={(x ,y )|4x +ay -16=0},若A ∩B =∅,则a 的值为__________.10.P 1(x 1,y 1)是直线l :f (x ,y )=0上一点,P 2(x 2,y 2)是直线l 外一点,则方程f (x ,y )+f (x 1,y 1)+f (x 2,y 2)=0所表示的直线与l 的关系是________.11.已知直线l 1:(m +3)x +y -3m +4=0,l 2:7x +(5-m )y -8=0,问当m 为何值时,直线l 1与l 2平行.12.求与直线3x +4y +9=0平行,并且和两坐标轴在第一象限所围成的三角形面积是24的直线方程.三、探究与拓展13.是否存在m ,使得三条直线3x -y +2=0,2x +y +3=0,mx +y =0能够构成三角形?若存在,请求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.答案1.12.平行或重合3.③4.-235.-12 -146. m ≠±27.解 (1)因为所求直线与已知直线平行,所以可设所求直线为y =12x +b .由于所求直线过点(-1,2),代入方程,得b =52.因此所求方程为y =12x +52.即x -2y +5=0. (2)设所求的直线方程为2x +3y +D =0.由于所求直线过点(1,-4),代入方程,得D =10,因此,所求直线方程为2x +3y +10=0.8.解 (1)∵m 2-8+n =0且2m -m -1=0,∴m =1,n =7.(2)由m ·m -8×2=0,得m =±4.由8×(-1)-n ×m ≠0,得n ≠∓2.即m =4,n ≠-2或m =-4,n ≠2时,l 1∥l 2.9. 4或-210.平行11.解 当m =5时,l 1:8x +y -11=0,l 2:7x -8=0.显然l 1与l 2不平行,同理,当m =-3时,l 1与l 2也不平行.当m ≠5且m ≠-3时,l 1∥l 2⇔⎩⎪⎨⎪⎧ -m +=7m -53m -4≠85-m ,∴m =-2.∴m 为-2时,直线l 1与l 2平行.12.解 ∵直线3x +4y +9=0的斜率为-34, ∴设所求直线方程为y =-34x +b , 令x =0,得y =b ;令y =0,得x =4b 3,由题意,b >0,4b 3>0,∴b >0, ∴12×b ×4b 3=24,∴b =6, 故所求直线方程为y =-34x +6,即3x +4y -24=0. 13.解 存在能够使直线mx +y =0,3x -y +2=0,2x +y +3=0构成三角形的m 值有无数个,因此我们考虑其反面情况,即三条直线不能构成三角形,有两种可能:有两条直线平行,或三条直线过同一点.由于3x -y +2=0与2x +y +3=0相交,且交点坐标为(-1,-1),因此,mx +y =0与3x -y +2=0平行时,m =-3;mx +y =0与2x +y +3=0平行时,m =2;mx +y =0过3x -y +2=0与2x +y +3=0的交点时,m =-1.综上所述,三条直线不能构成三角形时,m =-3或m =2或m =-1.满足题意的m 值为{m |m ∈R 且m ≠-3且m ≠2且m ≠-1}.。

2017-2018学年高一数学(必修二)同步质量检测卷:两条直线平行与垂直的判定(简略答案)

2017-2018学年高一数学(必修二)同步质量检测卷:两条直线平行与垂直的判定(简略答案)

两条直线平行与垂直的判定检测卷(时间:25分,满分55分)1.顺次连接A (-4,3),B (2,5),C (6,3),D (-3,0)所构成的图形是( )A .平行四边形B .直角梯形C .等腰梯形D .以上都不对B2.若直线l 1、l 2的倾斜角分别为α1、α2,且l 1⊥l 2,则有( )A .α1-α2=90°B .α2-α1=90°C .|α2-α1|=90°D .α1+α2=180°C3.已知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 .1B .0C .0或2D .0或1D4.已知A (1,2),B (m,1),直线AB 与直线y =0垂直,则m 的值( )A .2B .1C .0D .-1B5.以A (-1,1)、B (2,-1)、C (1,4)为顶点的三角形是( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .以A 点为直角顶点的直角三角形D .以B 点为直角顶点的直角三角形C6.有以下几种说法:(l 1、l 2不重合)①若直线l 1,l 2都有斜率且斜率相等,则l 1∥l 2;②若直线l 1⊥l 2,则它们的斜率互为负倒数;③两条直线的倾斜角相等,则这两条直线平行;④只有斜率相等的两条直线才一定平行.以上说法中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .0B7.如果直线l 1的斜率为a ,l 1⊥l 2,则直线l 2的斜率为________.-1a或不存在 8.直线l 1,l 2的斜率k 1,k 2是关于k 的方程2k 2-3k -b =0的两根,若l 1⊥l 2,则b =________;若l 1∥l 2,则b =________.2 -989.已知直线l 1的倾斜角为60°,直线l 2经过点A (1,3),B (-2,-23),则直线l 1,l 2的位置关系是____________.平行或重合10.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________.(-19,-62)11.已知△ABC 三个顶点坐标分别为A (-2,-4),B (6,6),C (0,6),求此三角形三边的高所在直线的斜率.【答案】(1)BC 边上的高所在的直线斜率不存在;(2)AB 边上的高所在的直线斜率-4/5;(3)AC 边上的高所在的直线斜率-1/512.已知△ABC 的顶点坐标为A (5,-1),B (1,1),C (2,m ),若△ABC 为直角三角形,试求m 的值.解 k AB =-1-15-1=-12,k AC =-1-m 5-2=-m +13, k BC =m -12-1=m -1.若AB⊥AC ,则有-12·⎝⎛⎭⎫-m +13=-1,所以m =-7.若AB⊥BC ,则有-12·(m -1)=-1,所以m =3.若AC⊥BC ,则有-m +13·(m -1)=-1,所以m =±2.综上可知,所求m 的值为-7,±2,3.。

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第五课时 两条直线的平行与垂直(1)
教学目标
⑴掌握用斜率判定两条直线平行的方法,并会根据直线方程判断两条直线是否平行; ⑵通过分类讨论、数形结合等数学思想的应用,培养学生思维的严谨性和辨证性. 教学重点、难点
用斜率判定两条直线平行的方法及斜率不存在时两直线平行关系的讨论.
教学过程
一、问题情境
1.情境:复习回顾直线斜率的几何意义,平面内两条不重合的直线的位置关系.
2.问题:斜率刻画了直线的倾斜程度,那么,能否用斜率刻画两条直线的位置关系呢?
二、建构数学
1.斜率存在时两直线平行的条件:
结论:⑴当两条直线的斜率存在时:
⑵如果直线1l 和2l 的斜率都不存在:
思考:1.当直线1l 和2l 有斜截式方程1l :11b x k y +=,2l :22b x k y +=时两直线平行
的条件.
2.直线的一般式方程形式下的平行条件:
直线的方向向量:
特别的:⑴若斜率存在,则(1,)k ,(,)B A -为直线的方向向量;
⑵一般地,对于直线1l :1110A x B y C ++=,2l :2220A x B y C ++=,
x
122112()A B A B l l =⇔验证是否重合、平行,不需要讨论斜率是否存在.
三、数学运用
例1.已知直线方程1l :2470x y -+=,2l :250x y -+=,证明:1l //2l .
例2.求证:顺次连结7(23)(5)(23)(44)2
A B C D ---, ,, ,, ,, 四点所得的四边形是梯形.
例3.⑴两直线20x y k -+=和4210x y -+=的位置关系是 .
⑵若直线1l :310ax y ++=与2l :2(1)10x a y +++=互相平行,则a 的值为 .
练习:若直线1:2(1)40l x m y +++=与直线2:320l mx y +-=平行,求m .
例4.求过点(23)A -, ,且与直线250x y +-=平行的直线方程.
一般地:与直线0Ax By C ++=平行的直线方程可设为0Ax By m ++=,其中m 待定;
四、回顾小结:
1.两条不重合直线平行的条件;
2.已知两直线的方程,判断它们位置关系的方法;
3.已知两直线的位置关系,求字母系数值的方法;
4.与直线0Ax By C ++=平行的直线方程系方程.
五、当堂反馈:
1.若直线12=-ay x 和122=-ay x 平行,则实数a 的取值为 .
2.求与直线3490x y ++=平行,并且和两坐标轴在第一象限所围成的三角形的面积是
24的直线方程.。

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