高一数学必修2平行与垂直的判定练习题
高中数学 3.1.2 两条直线平行与垂直的判定练习 新人教A版必修2-新人教A版高一必修2数学试题

3.1.2 两条直线平行与垂直的判定一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分) 1.已知下列说法:①若直线l 1与l 2的斜率相等,则l 1∥l 2; ②若直线l 1∥l 2,则两直线的斜率相等; ③若直线l 1,l 2的斜率均不存在,则l 1∥l 2; ④若两直线的斜率不相等,则两直线不平行;⑤如果直线l 1,l 2平行,且l 1的斜率不存在,那么l 2的斜率也不存在. 其中说法正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .42.已知直线l 1⊥l 2,若直线l 1的倾斜角为45°,则直线l 2的倾斜角为( ) A .45° B .135° C .-45° D .120°3.若直线l 经过点(a -2,-1)和(-a -2,1),且与经过点(-2,1),斜率为-23的直线垂直,则实数a 的值是( )A .-23B .-32C.23D.324.已知直线l 1过点A (-1,1),B (-2,-1),直线l 2过点C (1,0),D (0,a ).若l 1∥l 2,则a 的值为( )A .-2B .-58C .0 D.125.若过点A (2,-2),B (5,0)的直线与过点P (2m ,1),Q (-1,-m )的直线垂直,则实数m 的值为( )A.58B .-58 C .-14D.146.下列说法正确的个数有( )①若两条直线的斜率相等,则这两条直线平行; ②若l 1∥l 2,则k 1=k 2;③若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率存在,则这两条直线垂直; ④若两条直线的斜率都不存在且两直线不重合,则这两条直线平行. A .1个 B .2个C .3个D .4个7.已知坐标平面内三点A (5,-1),B (1,1),C (2,3),则△ABC 是( ) A .直角三角形 B .钝角三角形 C .锐角三角形 D .不确定二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)8.以点A (1,3),B (-5,1)为端点的线段的垂直平分线的斜率为________.9.已知直线l 1经过点A (0,-1)和点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4a,1,直线l 2经过点M (1,1)和点N (0,-2),若l 1与l 2没有公共点,则实数a 的值为________.10.已知坐标平面内A (1,-1),B (2,2),C (3,0)三点,若点D 使直线BC ∥AD ,直线AB ⊥CD ,则点D 的坐标是________.11.已知直线l 1经过点A (1,-2)和B (3,2),直线l 2经过点C (4,5)和D (a ,-7).若l 1∥l 2,则a =____________;若l 1⊥l 2,则a =____________.三、解答题(本大题共2题,共25分)12.(12分)判断下列各小题中的直线l 1与l 2的位置关系:(1)l 1经过点A (3,4),B (3,100),l 2经过点M (-10,40),N (10,40); (2)l 1经过点A (0,1),B (1,0),l 2经过点M (-1,3),N (2,0).13.(13分)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),如果l 1⊥l 2,求a 的值.14.(5分)已知经过点A (-2,0)和点B (1,3a )的直线l 1与经过点P (0,-1)和点Q (a ,-2a )的直线l 2互相垂直,则实数a 的值为________.15.(15分)已知在▱ABCD 中,A (1,2),B (5,0),C (3,4). (1)求点D 的坐标;(2)试判定▱ABCD 是否为菱形.3.1.2 两条直线平行与垂直的判定1.B [解析] 易知④⑤正确,①②③错误.2.B [解析] 2°.3.A [解析] 由直线l 与经过点(-2,1),且斜率为-23的直线垂直,可知a -2≠-a-2.∴k l =1-(-1)-a -2-(a -2)=-1a ,∴-1a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=-1,∴a =-23.4.A [解析] 由已知得k 2=a -00-1=-a ,k 1=-1-1-2-(-1)=2,∵l 1∥l 2,∴k 1=k 2,解得a =-2.5.B [解析] 由题知AB 的斜率存在且不为0,则k AB ·k PQ =-1, 即0-(-2)5-2×-m -1-1-2m =-1,解得m =-58.6.A [解析] 若k 1=k 2,则两直线平行或重合,所以①不正确;当两条直线垂直于x 轴且不重合时,两直线平行,但斜率不存在,所以②不正确,④正确;若两条直线中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则这两条直线垂直,所以③不正确.7.A [解析] 由题意可知k AB =-1-15-1=-12,k BC =3-12-1=2,k AC =-1-35-2=-43.因为k AB ·k BC =-12×2=-1,所以AB ⊥BC ,所以△ABC 为直角三角形.8.-3 [解析] 因为k AB =1-3-5-1=13,所以线段AB 的垂直平分线的斜率为-3.9.6 [解析] 由题意得,l 1∥l 2,∴k 1=k 2,∵k 1=a 2,k 2=3,∴a2=3,∴a =6.10.(0,1) [解析] 设D 点坐标为(x ,y ),由BC ∥AD ,得2-02-3=y +1x -1①,由AB ⊥CD ,得2+12-1×yx -3=-1②,∴由①②解得x =0,y =1,故D 点坐标为(0,1).11.-2 28 [解析] l 1的斜率k 1=2+23-1=2.当l 1∥l 2时,l 2的斜率k 2=-7-5a -4=-12a -4=2,解得a =-2;当l 1⊥l 2时,k 1k 2=-1,即-12a -4×2=-1,解得a =28.12.解:(1)∵直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,∴l 1⊥l 2.(2)∵直线l 1的斜率k 1=0-11-0=-1,直线l 2的斜率k 2=0-32-(-1)=-1,∴k 1=k 2.又易知l 1,l 2经过x 轴上的不同两点,∴l 1∥l 2.13.解:∵直线l 2经过点C (2,3),D (-1,a -2),且2≠-1,∴l 2的斜率存在,设为k 2.当k 2=0时,l 1的斜率不存在,即a -2=3,则a =5; 当k 2≠0时,即a ≠5,此时l 1的斜率k 1≠0,由k 1·k 2=-1,得-3-a a -2-3·a -2-3-1-2=-1,解得a =-6.综上可知,a 的值为5或-6.14.1或0 [解析] 由题可知直线l 1的斜率k 1存在,且k 1=3a -01-(-2)=a .当a ≠0时,直线l 2的斜率k 2=-2a -(-1)a -0=1-2aa,∵l 1⊥l 2,∴k 1·k 2=-1,即a ×1-2aa=-1,解得a =1.当a =0时,因为P (0,-1),Q (0,0),所以这时直线l 2为y 轴,因为A (-2,0),B (1,0),所以这时直线l 1为x 轴,显然l 1⊥l 2.综上可知,实数a 的值为1或0.15.解:(1)设D 点坐标为(a ,b ),由▱ABCD ,得k AB =k CD ,k AD =k BC ,即⎩⎪⎨⎪⎧0-25-1=b -4a -3,b -2a -1=4-03-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =6,∴D 点坐标为(-1,6).(2)∵k AC =4-23-1=1,k BD =6-0-1-5=-1,∴k AC·k BD=-1,∴AC⊥BD,∴▱ABCD为菱形.。
高中数学必修二人教A版练习:3.1.2两条直线平行与垂直的判定含解析.doc

3.1.2 两条直线平行与垂直的判定【选题明细表】1.(2018·贵州贵阳高一检测)若l1与l2为两条直线,它们的倾斜角分别为α1,α2,斜率分别为k1,k2,有下列说法:(1)若l1∥l2,则斜率k1=k2;(2)若斜率k1=k2,则l1∥l2;(3)若l1∥l2,则倾斜角α1=α2;(4)若倾斜角α1=α2,则l1∥l2.其中正确说法的个数是( B )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:需考虑两条直线重合的特殊情况,(2),(4)都可能是两条直线重合,(1),(3)正确.2.若过点A(2,-2),B(5,0)的直线与过点P(2m,1),Q(-1,m)的直线平行,则m的值为( B )(A)-1 (B)(C)2 (D)解析:由k AB=k PQ,得=,即m=.故选B.3.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( B )(A)梯形(B)平行四边形(C)菱形(D)矩形解析:如图所示,易知k AB=-,k BC=0,k CD=-,k AD=0,k BD=-,k AC=,所以k AB=k CD,k BC=k AD,k AB·k AD=0,k AC·k BD=-,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.4.若A(0,1),B(,4)在直线l1上,且直线l1⊥l2,则l2的倾斜角为( C )(A)-30° (B)30°(C)150° (D)120°解析:因为==,所以l1的倾斜角为60°.因为两直线垂直,所以l2的倾斜角为60°+90°=150°.故选C.5.已知直线l1的倾斜角为45°,直线l2∥l1,且l2过点A(-2,-1)和B(3,a),则a的值为.解析:因为l2∥l1,且l1的倾斜角为45°,所以==tan 45°=1,即=1,所以a=4.答案:46.直线l1的斜率为2,直线l2上有三点M(3,5),N(x,7),P(-1,y),若l1⊥l2,则x= ,y= .解析:因为l1⊥l2,且l1的斜率为2,则l2的斜率为-,所以==-,所以x=-1,y=7.答案:-1 77.(2018·南京检测)l1的倾斜角为60°,l2经过点M(1,), N(-2,-2),则两直线l1与l2的位置关系是.解析:由题意知,k1=tan 60°=,k2==,k1=k2,所以直线l1与直线l2平行或重合.答案:平行或重合8.已知A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.解:设D(x,y),则k CD=,k AB=3,k CB=-2,k AD=.因为k CD·k AB=-1,k AD=k CB,所以所以即D(0,1).9.(2018·湖南师大附中高一测试)已知直线l1的斜率为2,l2过点A(-1,-2),B(x,6),若l1∥l2,则lo x等于( D )(A)3 (B)(C)2 (D)-解析:由题意得=2,得x=3,所以lo3=-.10.已知点A(-2,-5),B(6,6),点P在y轴上,且∠APB=90°,则点P的坐标为( C )(A)(0,-6) (B)(0,7)(C)(0,-6)或(0,7) (D)(-6,0)或(7,0)解析:由题意可设点P的坐标为(0,y).因为∠APB=90°,所以AP⊥BP,且直线AP与直线BP的斜率都存在.又k AP=,k BP=,k AP·k BP=-1,即·(-)=-1,解得y=-6或y=7.所以点P的坐标为(0,-6)或(0,7),故选C.11.若A(-4,2),B(6,-4),C(12,6),D(2,12),则给出下面四个结论:①AB∥CD,②AB⊥CD,③AC∥BD,④AC⊥BD.其中正确结论的序号是 . 解析:因为k AB=-,k CD=-,k AC=,k BD=-4,所以k AB=k CD,k AC·k BD=-1,所以AB∥CD,AC⊥BD.答案:①④12.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==-,k AC==-,k BC==m-1.若AB⊥AC,则有-·(-)=-1,所以m=-7;若AB⊥BC,则有-·(m-1)=-1,所以m=3;若AC⊥BC,则有-·(m-1)=-1,所以m=±2.综上可知,所求m的值为-7,±2,3.13.已知在平行四边形ABCD中,A(1,2),B(2,1),中心E(3,3).(1)判断平行四边形ABCD是否为正方形;(2)点P(x,y)在平行四边形ABCD的边界及内部运动,求的取值范围. 解:(1)因为平行四边形的对角线互相平分,所以由中点坐标公式得C(5,4),D(4,5).所以k AB=-1,k BC=1.所以k AB·k BC=-1,所以AB⊥BC,即平行四边形ABCD为矩形.又|AB|=,|BC|=3,所以|AB|≠|BC|,即平行四边形ABCD不是正方形.(2)因为点P在矩形ABCD的边界及内部运动,所以的几何意义为直线OP的斜率.作出大致图象,如图所示, 由图可知k OB≤k OP≤k OA,因为k OB=,k OA=2,所以≤k OP≤2,所以的取值范围为[,2].。
高中数学高考总复习立体几何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平行与垂直的判断习题及详解一、选择题1.(文)(09·福建)设m,n是平面α内的两条不同直线;l1,l2是平面β内的两条相交直线,则α∥β的一个充分而不必要条件是()A.m∥β且l1∥αB.m∥l1且n∥l2C.m∥β且n∥βD.m∥β且n∥l2[答案] B[解析]如图(1),α∩β=l,m∥l,l1∥l,满足m∥β且l1∥α,故排除A;如图(2),α∩β=l,m∥n∥l,满足m∥β,n∥β,故排除C.在图(2)中,m∥n∥l∥l2满足m∥β,n∥l2,故排除D,故选B.[点评]∵l1与l2相交,m∥l1,n∥l2,∴m与n相交,由面面平行的判定定理可知α∥β;但当m、n⊂α,l1,l2⊂β,l1与l2相交,α∥β时,如图(3),得不出m∥l1且n∥l2.(理)设a,b是两条直线,α,β是两个平面,则a⊥b的一个充分条件是()A.a⊥α,b∥β,α⊥βB.a⊥α,b⊥β,α∥βC.a⊂α,b⊥β,α∥βD.a⊂α,b∥β,α⊥β[答案] C[解析]对于A,如图正方体α、β分别为平面ABCD与平面ADD1A1,a、b分别为直线B1B和C1C.a与b也可能平行,对于B,∵a⊥α,α∥β,∴a⊥β,又b⊥β,∴a∥b,对于D,a与b也可能平行,故选C.2.(2010·郑州检测)已知α,β,γ是三个不同的平面,命题“α∥β,且α⊥γ⇒β⊥γ”是真命题.如果把α,β,γ中的任意两个换成直线,另一个保持不变,在所得的所有新命题中,真命题有()A.0个B.1个C.2个D.3个[答案] C[解析]依题意得,命题“a∥b,且a⊥γ⇒b⊥γ”是真命题(由“若两条平行线中的一条与一个平面垂直,则另一条也与这个平面垂直”可知);命题“a∥β,且a⊥c⇒β⊥c”是假命题(直线c可能位于平面β内,此时结论不成立);命题“α∥b,且α⊥c⇒b⊥c”是真命题(因为α∥b,因此在平面α内必存在直线b1∥b;又α⊥c,因此c∥b1,c⊥b).综上所述,其中真命题共有2个,选C.3.(2010·东北三校模拟)正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N ,P 分别为A 1B 1,CD ,B 1C 1的中点,则下列命题正确的是( )A .AM 与PC 是异面直线B .AM ⊥PC C .AM ∥平面BC 1ND .四边形AMC 1N 为正方形 [答案] C[解析] 连接MP ,AC ,A 1C 1,AM ,C 1N ,由题易知MP ∥A 1C 1∥AC ,且MP =12AC ,所以AM 与PC 是相交直线,假设AM ⊥PC ,∵BC ⊥平面ABB 1A 1,∴BC ⊥AM ,∴AM ⊥平面BCC 1B 1,又AB ⊥平面BCC 1B 1矛盾,∴AM 与PC 不垂直.因为AM ∥C 1N ,C 1N ⊂平面BC 1N ,所以AM ∥平面BC 1N .又易得四边形AMC 1N 为菱形而不是正方形,故选C.4.(文)对两条不相交的空间直线a 与b ,必存在平面α,使得( ) A .a ⊂α,b ⊂α B .a ⊂α,b ∥α C .a ⊥α,b ⊥αD .a ⊂α,b ⊥α[答案] B[解析] a 、b 异面时,A 错,C 错;若D 正确,则必有a ⊥b ,故排除A 、C 、D ,选B.(理)设a 、b 为两条直线,α、β为两个平面.下列四个命题中,正确的命题是( ) A .若a 、b 与α所成的角相等,则a ∥b B .若a ∥α,b ∥β,α∥β,则a ∥b C .若a ⊂α,b ⊂β,a ∥b ,则α∥β D .若a ⊥α,b ⊥β,α⊥β,则a ⊥b [答案] D[解析] 若直线a 、b 与α成等角,则a 、b 平行、相交或异面;对选项B ,如a ∥α,b ∥β,α∥β,则a 、b 平行、相交或异面;对选项C ,若a ⊂α,b ⊂β,a ∥b ,则α、β平行或相交;对选项D ,由⎭⎪⎬⎪⎫a ⊥αβ⊥α⇒a ∥β或a ⊂β,无论哪种情形,由b ⊥β都有b ⊥a .,故选D. 5.一个正方体纸盒展开后如图,在原正方体纸盒中有下列结论:①AB ⊥EF ②AB 与CM 成60°③EF 与MN 是异面直线④MN ∥CD 其中正确的是( )A.①②B.③④C.②③D.①③[答案] D[解析]本题考查学生的空间想象能力,将其还原成正方体如图所示,AB⊥EF,EF与MN是异面直线,AB∥CM,MN⊥CD.只有①③正确,故选D.6.(文)(2010·山东潍坊)已知m、n是两条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥γ,α⊥β,则γ∥βB.若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥βC.若m∥n,m∥α,则n∥αD.若m∥n,m⊥α,n⊥β,则α∥β[答案] D[解析]对于选项A,两平面β、γ同垂直于平面α,平面β与平面γ可能平行,也可能相交;对于选项B,平面α、β可能平行,也可能相交;对于选项C,直线n可能与平面α平行,也可能在平面α内;对于选项D,∵m∥n,m⊥α,∴n⊥α,又n⊥β,∴α∥β,故选D.(理)(2010·曲师大附中)已知两个不同的平面α,β和两条不重合的直线a,b,则下列四个命题中为真命题的是()A.若a∥b,b⊂α,则a∥αB.若α⊥β,α∩β=b,a⊥b,则a⊥βC.若a⊂α,b⊂α,a∥β,b∥β,则α∥βD.若α∥β,a⊄α,a⊄β,a∥α,则a∥β[答案] D[解析]选项A中,直线a可能在平面α内;选项B中,直线a可能在平面β内;选项C 中,直线a ,b 为相交直线时命题才成立.7.(2010·江苏南通)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,P 、Q 分别是棱AA 1、CC 1的中点,则过点B 、P 、Q 的截面是( )A .邻边不等的平行四边形B .菱形但不是正方形C .邻边不等的矩形D .正方形 [答案] B[解析] 设正方体棱长为1,连结D 1P ,D 1Q ,则易得PB =PQ =D 1P =D 1Q =52,取D 1D 的中点M ,则D 1P 綊AM 綊BQ ,故截面为四边形PBQD 1,它是一个菱形,又PQ =AC =2,∴∠PBQ 不是直角,故选B.8.(文)(2010·山东日照、聊城模考)已知直线l 、m ,平面α、β,且l ⊥α,m ⊂β,给出下列四个命题:①若α∥β,则l ⊥m ;②若l ⊥m ,则α∥β;③若α⊥β,则l ∥m ;④若l ∥m ,则α⊥β; 其中真命题是( ) A .①② B .①③ C .①④D .②④[答案] C [解析][点评] 如图,α∩β=m ,则l ⊥m ,故(2)假;在上述图形中,当α⊥β时,知③假.(理)(2010·福建福州市)对于平面α和共面的直线m ,n ,下列命题是真命题的是( ) A .若m ,n 与α所成的角相等,则m ∥n B .若m ∥α,n ∥α,则m ∥nC.若m⊥α,m⊥n,则n∥αD.若m⊂α,n∥α,则m∥n[答案] D[解析]正三棱锥P-ABC的侧棱P A、PB与底面成角相等,但P A与PB相交应排除A;若m∥α,n∥α,则m与n平行、相交或异面,应排除B;若m⊥α,m⊥n,则n∥α或n⊂α,应排除C.∵m、n共面,设经过m、n的平面为β,∵m⊂α,∴α∩β=m,∵n∥α,∴n∥m,故D正确.9.(文)(2010·北京顺义一中月考)已知l是直线,α、β是两个不同平面,下列命题中的真命题是()A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若α⊥β,l∥α,则l⊥βC.若l⊥α,l∥β,则α⊥βD.若l∥α,α∥β,则l∥β[答案] C[解析]如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,取平面ABD1A1为α,平面ABCD为β,B1C1为l,则排除A、B;又取平面ADD1A1为α,平面BCC1B1为β,B1C1为l,排除D.(理)(2010·广东罗湖区调研)已知相异直线a,b和不重合平面α,β,则a∥b的一个充分条件是()A.a∥α,b∥αB.a∥α,b∥β,α∥βC.a⊥α,b⊥β,α∥βD.α⊥β,a⊥α,b∥β[答案] C[解析]a∥α,b∥α时,a与b可相交可异面也可平行,故A错;a∥α,b∥β,α∥β时,a与b可异面,故B错;由α⊥β,a⊥α得,a∥β或a⊂β,又b∥β,此时a与b可平行也可异面,排除D.10.(2010·日照实验高中)如图,正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2,AB =1,M ,N 分别在AD 1,BC 上移动,且始终保持MN ∥平面DCC 1D 1,设BN =x ,MN =y ,则函数y =f (x )的图象大致是( )[答案] C[解析] 过M 作ME ⊥AD 于E ,连接EN ,则平面MEN ∥平面DCC 1D 1,所以BN =AE =x (0≤x <1),ME =2x ,MN 2=ME 2+EN 2,则y 2=4x 2+1,y 2-4x 2=1(0≤x <1,y >0),图象应是焦点在y 轴上的双曲线的一部分.故选C.二、填空题11.(文)如图,在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 、G 、H 分别是棱CC 1、C 1D 1、D 1D 、DC 的中点,N 是BC 的中点,点M 在四边形EFGH 及其内部运动,则M 满足条件________时,有MN ∥平面B 1BDD 1.[答案] M ∈线段FH[解析] 因为HN ∥BD ,HF ∥DD 1,所以平面NHF ∥平面B 1BDD 1,又平面NHF ∩平面EFGH =FH .故线段FH 上任意点M 与N 相连,有MN ∥平面B 1BDD 1,故填M ∈线段FH .(理)(2010·南充市模拟)已知两异面直线a ,b 所成的角为π3,直线l 分别与a ,b 所成的角都是θ,则θ的取值范围是________.[答案] [π6,π2]12.在四面体ABCD 中,M 、N 分别是△ACD 、△BCD 的重心,则四面体的四个面中与MN 平行的是________.[答案] 面ABC 和面ABD[解析] 连结AM 并延长交CD 于点E ,∵M 为△ACD 的重心,∴E 为CD 的中点, 又N 为△BCD 的重心,∴B 、N 、E 三点共线, 由EM MA =EN NB =12得MN ∥AB , 因此MN ∥平面ABC ,MN ∥平面ABD .13.如图是一正方体的表面展开图,B 、N 、Q 都是所在棱的中点,则在原正方体中, ①AB 与CD 相交;②MN ∥PQ ;③AB ∥PE ;④MN 与CD 异面;⑤MN ∥平面PQC . 其中真命题的序号是________.[答案] ①②④⑤[解析] 将正方体还原后如图,则N 与B 重合,A 与C 重合,E 与D 重合,∴①、②、④、⑤为真命题.14.如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为a ,点P 是棱AD 上一点,且AP =a3,过B 1,D 1,P 的平面交底面ABCD 于PQ ,Q 在直线CD 上,则PQ =________.[答案]223a [解析] ∵B 1D 1∥平面ABCD ,平面B 1D 1P ∩平面ABCD =PQ ,∴B 1D 1∥PQ , 又B 1D 1∥BD ,∴BD ∥PQ ,设PQ ∩AB =M ,∵AB ∥CD ,∴△APM ∽△DPQ ,∴PQ PM =PDAP=2,即PQ =2PM , 又△APM ∽△ADP ,∴PM BD =AP AD =13,∴PM =13BD ,又BD =2a ,∴PQ =223a .三、解答题15.(文)(2010·南京调研)如图,在四棱锥E -ABCD 中,四边形ABCD 为平行四边形,BE =EC ,AE ⊥BE ,M 为CE 上一点,且BM ⊥平面ACE .(1)求证:AE ⊥BC ;(2)如果点N 为线段AB 的中点,求证:MN ∥平面ADE .[解析] (1)因为BM ⊥平面ACE ,AE ⊂平面ACE ,所以BM ⊥AE .因为AE ⊥BE ,且BE ∩BM =B ,BE 、BM ⊂平面EBC ,所以AE ⊥平面EBC . 因为BC ⊂平面EBC ,所以AE ⊥BC . (2)解法1:取DE 中点H ,连接MH 、AH .因为BM ⊥平面ACE ,EC ⊂平面ACE ,所以BM ⊥EC . 因为BE =BC ,所以M 为CE 的中点. 所以MH 为△EDC 的中位线,所以MH 綊12DC .因为四边形ABCD 为平行四边形,所以DC 綊AB . 故MH 綊12AB .因为N 为AB 的中点,所以MH 綊AN .所以四边形ANMH 为平行四边形,所以MN ∥AH . 因为MN ⊄平面ADE ,AH ⊂平面ADE , 所以MN ∥平面ADE .解法2:取EB 的中点F ,连接MF 、NF .因为BM ⊥平面ACE ,EC ⊂平面ACE ,所以BM ⊥EC . 因为BE =BC ,所以M 为CE 的中点,所以MF ∥BC .因为N 为AB 的中点,所以NF ∥AE , 因为四边形ABCD 为平行四边形, 所以AD ∥BC .所以MF ∥AD .因为NF 、MF ⊄平面ADE ,AD 、AE ⊂平面ADE , 所以NF ∥平面ADE ,MF ∥平面ADE . 因为MF ∩NF =F ,MF 、NF ⊂平面MNF , 所以平面MNF ∥平面ADE .因为MN ⊂平面MNF ,所以MN ∥平面ADE .(理)(2010·厦门市质检)如图所示的几何体中,△ABC 为正三角形,AE 和CD 都垂直于平面ABC ,且AE =AB =2,CD =1,F 为BE 的中点.(1)若点G 在AB 上,试确定G 点位置,使FG ∥平面ADE ,并加以证明;(2)在(1)的条件下,求三棱锥D -ABF 的体积. [解析] (1)当G 是AB 的中点时,GF ∥平面ADE . ∵G 是AB 的中点,F 是BE 的中点, ∴GF ∥AE ,又GF ⊄平面ADE ,AE ⊂平面ADE , ∴GF ∥平面ADE . (2)连接CG ,由(1)可知: GF ∥AE ,且GF =12AE .又AE ⊥平面ABC ,CD ⊥平面ABC ,∴CD ∥AE , 又CD =12AE ,∴GF ∥CD ,GF =CD ,∴四边形CDFG 为平行四边形, ∴DF ∥CG ,且DF =CG .又∵AE ⊥平面ABC ,CG ⊂平面ABC ,∴AE ⊥CG . ∵△ABC 为正三角形,G 为AB 的中点, ∴CG ⊥AB ,又AB ∩AE =A ,∴CG ⊥平面ABE . 又CG ∥DF ,且CG =DF ,∴DF 为三棱锥D -ABF 的高,且DF = 3. 又AE ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,∴AE ⊥AB . ∵在Rt △ABE 中,AB =AE =2,F 为BE 的中点,∴S △ABF =12S △ABE =12×12×2×2=1.∴V D -ABF =13S △ABF ·DF =13×1×3=33,∴三棱锥D -ABF 的体积为33. 16.(文)(2010·安徽合肥质检)如图,PO ⊥平面ABCD ,点O 在AB 上,EA ∥PO ,四边形ABCD 为直角梯形,BC ⊥AB ,BC =CD =BO =PO ,EA =AO =12CD .(1)求证:BC ⊥平面ABPE ;(2)直线PE 上是否存在点M ,使DM ∥平面PBC ,若存在,求出点M ;若不存在,说明理由.[解析] (1)∵PO ⊥平面ABCD , BC ⊂平面ABCD ,∴BC ⊥PO ,又BC ⊥AB ,AB ∩PO =O ,AB ⊂平面ABP ,PO ⊂平面ABP ,∴BC ⊥平面ABP , 又EA ∥PO ,AO ⊂平面ABP , ∴EA ⊂平面ABP ,∴BC ⊥平面ABPE . (2)点E 即为所求的点,即点M 与点E 重合. 取PO 的中点N ,连结EN 并延长交PB 于F , ∵EA =1,PO =2,∴NO =1,又EA 与PO 都与平面ABCD 垂直,∴EF ∥AB , ∴F 为PB 的中点,∴NF =12OB =1,∴EF =2,又CD =2,EF ∥AB ∥CD ,∴四边形DCFE 为平行四边形,∴DE ∥CF , ∵CF ⊂平面PBC ,DE ⊄平面PBC , ∴DE ∥平面PBC .∴当M 与E 重合时即可.(理)在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,O 为底面正方形的中心,过A 1、C 1、B 三点的平面截去长方体的一个角后,得到如图所示的几何体ABCD -A 1C 1D 1及其三视图.(1)求证:D1O∥平面A1BC1;(2)是否存在过点A1与直线DC1垂直的平面A1PQ,与线段BC1交于点P,与线段CC1交于点Q?若存在,求出线段PQ的长;若不存在,请说明理由.[分析]要证D1O∥平面A1BC1,∵O为DB的中点,∴取A1C1中点E,只须证D1E綊OB,或利用长方体为正四棱柱的特性,证明平面ACD1∥平面A1C1B,假设存在平面A1PQ ⊥DC1,利用正四棱柱中,BC⊥平面DCC1D1,故有BC⊥DC1,从而平面A1PQ与平面BCC1的交线PQ⊥DC1,故只须在面DCC1D1的边CC1上寻找点Q,使D1Q⊥DC1即可.[解析](1)连接AC,AD1,D1C,易知点O在AC上.D1、四边形A1D1CB均为平行四边根据长方体的性质得四边形ABC Array 1形,∴AD1∥BC1,A1B∥D1C,又∵AD1⊄平面A1C1B,BC1⊂平面A1C1B,∴AD1∥平面A1C1B,同理D1C∥平面A1BC1,又∵D1C∩AD1=D1,∴根据面面平行的判定定理知平面ACD1∥平面A1BC1.∵D1O⊂平面ACD1,∴D1O∥平面A1BC1.(2)假设存在过点A1与直线DC1垂直的平面A1PQ,与线段BC1交于点P,与线段CC1交于点Q.D,过点D1作C1D的垂线交C1C于点Q,过点Q作PQ连接C Array 1∥BC交BC1于点P,连接A1P,A1Q.∵C1D⊥D1Q,C1D⊥A1D1,D1Q∩A1D1=D1,∴C1D⊥平面A1D1Q.∵A1Q⊂平面A1D1Q,∴C1D⊥A1Q.∵PQ∥BC∥A1D1,∴C1D⊥PQ,∵A1Q∩PQ=Q,∴C1D⊥平面A1PQ.∴存在过点A1与直线DC1垂直的平面A1PQ,与线段BC1交于点P,与线段CC1交于点Q.在矩形CDD 1C 1中,∵Rt △D 1C 1Q ∽Rt △C 1CD ,∴C 1Q CD =D 1C 1C 1C ,结合三视图得C 1Q 2=24,∴C 1Q =1. ∵PQ ∥BC ,∴PQ BC =C 1Q CC 1=14,∴PQ =14BC =12. 17.(文)(2010·东北师大附中)如图所示,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为DD 1、DB 的中点.(1)求证:EF ∥平面ABC 1D 1;(2)求证:EF ⊥B 1C ;(3)求三棱锥B 1-EFC 的体积.[解析] (1)证明:连结BD 1,在△DD 1B 中,E 、F 分别为D 1D ,DB 的中点,则EF ∥D 1B ,又EF ⊄平面ABC 1D 1,D 1B ⊂平面ABC 1D 1,∴EF ∥平面ABC 1D 1.(2)证明:∵B 1C ⊥AB ,B 1C ⊥BC 1,AB ∩BC 1=B ,∴B 1C ⊥平面ABC 1D 1,又BD 1⊂平面ABC 1D 1,∴B 1C ⊥BD 1,又EF ∥BD 1,∴EF ⊥B 1C .(3)解:∵CF ⊥BD ,CF ⊥BB 1,∴CF ⊥平面BDD 1B 1,即CF ⊥平面EFB 1,且CF =BF = 2∵EF =12BD 1=3,B 1F =BF 2+BB 12=(2)2+22=6,B 1E =B 1D 12+D 1E 2=12+(22)2=3,∴EF 2+B 1F 2=B 1E 2,即∠EFB 1=90°,∴VB 1-EFC =VC -B 1EF =13·S △B 1EF ·CF =13×12·EF ·B 1F ·CF =13×12×3×6×2=1. (理)(2010·河北唐山)如图,在四棱锥V -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,侧棱VA ⊥底面ABCD ,E 、F 、G 分别为VA 、VB 、BC 的中点.(1)求证:平面EFG ∥平面VCD ;(2)当二面角V -BC -A 、V -DC -A 依次为45°、30°时,求直线VB 与平面EFG 所成的角.[解析] (1)∵E 、F 、G 分别为VA 、VB 、BC 的中点,∴EF ∥AB ,FG ∥VC ,又ABCD 是矩形,∴AB ∥CD ,∴EF ∥CD ,又∵EF ⊄平面VCD ,FG ⊄平面VCD ,∴EF ∥平面VCD ,FG ∥平面VCD ,又EF ∩FG =F ,∴平面EFG ∥平面VCD .(2)∵VA ⊥平面ABCD ,CD ⊥AD ,∴CD ⊥VD .则∠VDA 为二面角V -DC -A 的平面角,∴∠VDA =30°.同理∠VBA =45°.作AH ⊥VD ,垂足为H ,由上可知CD ⊥平面VAD ,则AH ⊥平面VCD .∵AB ∥平面VCD ,∴AH 即为B 到平面VCD 的距离.由(1)知,平面EFG ∥平面VCD ,则直线VB 与平面EFG 所成的角等于直线VB 与平面VCD 所成的角,记这个角为θ.∵AH =VA sin60°=32VA ,VB =2VA ,∴sin θ=AH VB =64, 故直线VB 与平面EFG 所成的角是arcsin64.。
高一数学人教A版必修2试题:3.1.2 两条直线平行与垂直的判定含答案

第三章 3.1 3.1.2一、选择题1.(·临沧高一检测)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的位置关系是导学号 09024675( D )A .平行B .重合C .相交但不垂直D .垂直[解析] 设方程x 2-3x -1=0的两根为x 1、x 2,则x 1x 2=-1.∴直线l 1、l 2的斜率k 1k 2=-1,故l 1与l 2垂直.2.(2019·盐城高一检测)已知直线l 的倾斜角为20°,直线l 1∥l ,直线l 2⊥l ,则直线l 1与l 2的倾斜角分别是导学号 09024676( C )A .20°,20°B .70°,70°C .20°,110°D .110°,20°[解析] ∵l 1∥l ,∴直线l 1与l 的倾斜角相等,∴直线l 1的倾斜角为20°,又∵l 2⊥l ,∴直线l 2的倾斜角为110°.3.满足下列条件的直线l 1与l 2,其中l 1∥l 2的是导学号 09024677( B )①l 1的斜率为2,l 2过点A (1,2)、B (4,8);②l 1经过点P (3,3)、Q (-5,3),l 2平行于x 轴,但不经过P 点;③l 1经过点M (-1,0)、N (-5,-2),l 2经过点R (-4,3)、S (0,5).A .①②B .②③C .①③D .①②③[解析] k AB =8-24-1=2, ∴l 1与l 2平行或重合,故①不正确,排除A 、C 、D ,故选B .4.若过点A (2,-2)、B (5,0)的直线与过点P (2m,1)、Q (-1,m )的直线平行,则m 的值为导学号 09024678( B )A .-1B .17C .2D .12[解析] k AB =0-(-2)5-2=23, ∴k PQ =m -1-1-2m =23,解得m =17. 5.已知,过A (1,1)、B (1,-3)两点的直线与过C (-3,m )、D (n,2)两点的直线互相垂直,则点(m ,n )有导学号 09024679( D )A .1个B .2个C .3个D .无数个[解析] ∵由条件知过A (1,1),B (1,-3)两点的直线的斜率不存在,而AB ⊥CD ,∴k CD=0,即2-m n +3=0,得m =2,n ≠-3,∴点(m ,n )有无数个. 6.以A (-1,1)、B (2,-1)、C (1,4)为顶点的三角形是导学号 09024680( C )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[解析] k AB =-1-12-(-1)=-23, k AC =4-11-(-1)=32. ∴k AB ·k AC =-23×32=-1, ∴AB ⊥AC ,故选C .7.已知直线l 1经过两点(-1,-2),(-1,4),直线l 2经过两点(2,1)、(6,y ),且l 1⊥l 2,则y =导学号 09024681( D )A .2B .-2C .4D .1[解析] ∵l 1⊥l 2且k 1不存在,∴k 2=0,∴y =1.故选D .8.已知两点A (2,0)、B (3,4),直线l 过点B ,且交y 轴于点C (0,y ),O 是坐标原点,且O 、A 、B 、C 四点共圆,那么y 的值是导学号 09024682( B )A .19B .194C .5D .4[解析] 由于A 、B 、C 、O 四点共圆,所以AB ⊥BC ,∴4-03-2·4-y 3-0=-1,∴y =194. 故选B .二、填空题9.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 =__2__;若l 1∥l 2,则b =__-98__.导学号 09024683 [解析] 当l 1⊥l 2时,k 1k 2=-1,∴-b 2=-1.∴b =2. 当l 1∥l 2时,k 1=k 2,∴Δ=(-3)2+4×2b =0.∴b =-98. 10.经过点P (-2,-1)和点Q (3,a )的直线与倾斜角是45°的直线平行,则a =__4__.导学号 09024684[解析] 由题意,得tan45°=a +13+2,解得a =4. 三、解答题11.已知在▱ABCD 中,A (1,2)、B (5,0)、C (3,4).导学号 09024685(1)求点D 的坐标;(2)试判定▱ABCD 是否为菱形?[解析] (1)设D (a ,b ),∵四边形ABCD 为平行四边形,∴k AB =k CD ,k AD =k BC ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 0-25-1=b -4a -3b -2a -1=4-03-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =6. ∴D (-1,6).(2)∵k AC =4-23-1=1,k BD =6-0-1-5=-1, ∴k AC ·k BD =-1.∴AC ⊥BD .∴▱ABCD 为菱形.12.△ABC 的顶点A (5,-1)、B (1,1)、C (2,m ),若△ABC 为直角三角形,求m 的值.导学号 09024686[解析] (1)若∠A =90°,则AB ⊥AC ,k AB ·k AC =-1,k AB =1+11-5=-12,k AC =m +12-5=-m +13. ∴-12×(-m +13)=-1,∴m =-7.(2)若∠B =90°,则BA ⊥BC ,k BA ·k BC =-1,k BC =m -12-1=m -1,k BA =-12, ∴(m -1)×(-12)=1,∴m =3.(3)若∠C =90°,则CA ⊥CB ,k CA ·k CB =-1,k CA =m +12-5=-m +13,k CB =m -12-1=m -1, k CA ·k CB =-1,∴(-m +13)×(m -1)=-1, ∴m 2=4,∴m =±2.综上所述,m =-2,2,-7,3.13.已知四边形ABCD 的顶点A (m ,n )、B (5,-1)、C (4,2)、D (2,2),求m 和n 的值,使四边形ABCD 为直角梯形.导学号 09024687[解析] (1)如图,当∠A =∠D =90°时,∵四边形ABCD 为直角梯形,∴AB ∥DC 且AD ⊥AB .∵k DC =0,∴m =2,n =-1.(2)如图,当∠A =∠B =90°时,∵四边形ABCD 为直角梯形,∴AD ∥BC ,且AB ⊥BC ,∴k AD =k BC ,k AB k BC =-1.∴⎩⎪⎨⎪⎧ n -2m -2=2-(-1)4-5,n +1m -5·2-(-1)4-5=-1,解得m =165、n =-85. 综上所述,m =2、n =-1或m =165、n =-85.。
高一数学人教A版必修2课后练习3.1.2两条直线平行与垂直的判定及解析

课后导练基础达标1直线l 1的倾斜角为30°,直线l 2⊥l 1,则直线l 2的斜率为( ) A.3 B.3- C.33 D.33- 解析:设l 1的斜率为k 1,则k 1=tan30°=33,设l 2的斜率为k 2,∵l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1.∴k 2=3-. 答案:B2若l 1与l 2为两条不重合的直线,它们的倾斜角分别是α1,α2,斜率分别为k 1,k 2,则下列命题,其中正确命题的个数是( )①若l 1∥l 2,则斜率k 1=k 2 ②若k 1=k 2,则l 1∥l 2 ③若l 1∥l 2,则倾斜角α1=α2 ④若α1=α2,则l 1∥l 2A.1B.2C.3D.4解析:由两线平行的判定方法可知,①②③④都正确.答案:D3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( )A.-8B.0C.2D.10解析:k AB =24+-m m ,由24+-m m =-2,得m=-8. 答案:A4直线l 过点(a,b)和(b,a),其中a≠b ,则( )A.l 与x 轴垂直B.l 与y 轴垂直C.l 过一、二、三象限D.l 的倾角为135°解析:设直线l 的斜率为k,倾斜角为α.则k=tanα=ab b a --=-1,∴α=135°. 答案:D5若直线l 1∥l 2,且l 1的倾斜角为45°,l 2过点(4,6),则l 2还过下列各点中的( )A.(1,8)B.(-2,0)C.(9,2)D.(0,-8)解析:∵k 1=tan45°,又l 1∥l 2.∴k 2=1.设过点(x,y),则46--x y =1. 即y=x+2,代入检验可知选B.答案:B6原点在直线l 上的射影是P(-2,1),则l 的斜率为_______.解析:设l 的斜率为k,由条件知k OP =21-,又知l ⊥OP, ∴21-k=-1.∴k=2. 答案:27已知点P(3,m)在过M(2,-1)和N(-3,4)的直线上,则m 的值是____________.解析:因为P,M,N 三点共线,所以k PM =k MN .即3241231+--=-+m .得m=-2. 答案:-28顺次连结A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0),所组成的图形ABCD 是什么图形?解析:如图.∵k AB =314235=+-k BC =216235-=--, k CD =313603=+-, k DA =3403+--=-3. 则k AB =k CD .∴AB ∥CD.k AB ·k DA =-1.∴AD ⊥AB,同理AD ⊥DC.又k BC ≠k AD .∴AD 与BC 不平行.故四边形ABCD 是直角梯形.综合运用9过点(6,3),(0,3)的直线与过点(2,6),(2,0)的直线的位置关系为( )A.相交不垂直B.垂直C.平行D.重合解析:由条件知k 1=320336-=--, k 2=2312602-=--. ∴k 1·k 2=-1.答案:B10已知直线l 1的斜率为3,直线l 2经过点A(1,2),B(2,a),若l 1∥l 2,则a 的值为________;若l 1⊥l 2,则a 的值为____________.解析:k 1=3.k 2=a-2,若l 1∥l 2,则k 1=k 2.即a-2=3.∴a=5,若l 1⊥l 2,则k 1·k 2=-1.即3(a-2)=-1.得a=35. 答案:5 5/311已知△ABC 的顶点B(2,1),C(-6,3),其垂心为H(-3,2),求顶点A 的坐标.解:设A(a,b),∵H 为△ABC 的垂心,∴AH ⊥BC,BH ⊥AC.又知k AH =32+-a b ,k BC =41-,k BH =51-,k AC =63+-a b , 由⎩⎨⎧-=-⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-∙+--=-∙+-.62,19.1)51(63,1)41(32b a a b a b 解得 ∴A 的坐标为(-19,-62).拓展探究12已知A(0,3),B(-1,0),C(3,0),求点D 的坐标,使四边形ABCD 为直角梯形(A 、B 、C 、D 按逆时针方向排列).解:如图,设D(a,b),(1)当AB ∥CD,且∠BAD=90°时,∵k AD =a b 3-,k AB =3,k CD =3-a b .由于AD ⊥AB.且AB ∥CD. ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--=∙-.59,518,33,133b a a b a b 解得 此时AD 与BC 不平行.(2)当AD ∥BC 且∠ACD=90°时,此时D(3,3),此时AB 与CD 不平行.故点D 的坐标为(3,3)和(59,518).。
高中数学 2两条直线平行与垂直的判定练习题新人教A版必修2 试题

心尺引州丑巴孔市中潭学校富阳第二高中数学 两条直线平行与垂直的判定练习题〔〕教A 必修21.直线x =1的倾斜角和斜率分别是( )A.45°,1B.135°,-1C.90°,不存在D.180°,不存在2.以下说法中正确的选项是〔 〕.A. 平行的两条直线的斜率一定存在且相等B. 平行的两条直线的倾斜角一定相等C. 垂直的两直线的斜率之积为-1D. 只有斜率相等的两条直线才一定平行3.给定三点A 〔1,0〕、B 〔-1,0〕、C 〔1,2〕,那么过A 点且与直线BC 垂直的直线经过点〔 〕A 、〔0,1〕B 、〔0,0〕C 、〔-1,0〕D 、〔0,-1〕4.顺次连结A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0)四点所组成的图形是( )A.平行四边形B.直角梯形C.等腰梯形D.以上都不对5.点A 〔-1,0〕,B 〔1,3〕,M 〔0,1〕,N 〔2,4〕,那么直线AB 与MN 〔 〕A .垂直 B. 平行 C. 重合 D. 相交但不垂直6. 将直线沿轴负方向平移3个单位, 再沿轴正方向平移2个单位,与原直线重合,那么直线的斜率为( )7.直线12,l l 的斜率是方程2310x x --=的两根,那么12l l 与的位置关系是 .8.假设过点(2,2),(5,0)A B -的直线与过点(2,1),(1,)P m Q m --的直线平行,那么m = . 9.过点A(0,37)与B(7,0)的直线l 1与过(2,1),(3,k+1)的直线l 2和两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,那么实数k=___________.10. ABC ∆的顶点(2,1),(6,3)B C -,其垂心为(3,2)H -,求顶点A 的坐标.11. 设a ,b ,c 是互不相等的三个实数,如果A 〔a ,a 3〕、B 〔b ,b 3〕、C 〔c ,c 3〕在同一直线上,求证:a+b+c=0. 12.三点A (m-1,2)、B (1,1)、C (3,m 2-m-1),假设AB ⊥BC ,求m 的值. 13. ABC ∆的顶点(5,1),(1,1),(2,)A B C m -,假设ABC ∆为直角三角形,求m 的值.14.实数x,y 满足y=x 2-2x+2 (-1≤x≤1). 试求:23++x y 的最大值与最小值.。
【人教A版】高中数学必修2教学同步讲练第三章《两条直线平行与垂直的判定》练习题(含答案)

第三章直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率3.1.2 两条直线平行与垂直的判定A级基础巩固一、选择题1.下列说法正确的是()A.若直线l1与l2倾斜角相等,则l1∥l2B.若直线l1⊥l2,则k1k2=-1C.若直线的斜率不存在,则这条直线一定平行于y轴D.若两条直线的斜率不相等,则两直线不平行2.已知过点P(3,2m)和点Q(m,2)的直线与过点M(2,-1)和点N(-3,4)的直线平行,则m的值是()A.1B.-1C.2D.-23.若不同的两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线l的斜率为()A.1 B.-1 C.12D.-124.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.以B为直角顶点的直角三角形C.以A为直角顶点的直角三角形D.钝角三角形5.已知三角形三个顶点的坐标为A(4,2),B(1,-2),C(-2,4),则BC边上的高的斜率为()A.2 B.-2 C.12D.-12二、填空题6.已知直线l1∶y=x,若直线l2⊥l1,则直线l2的倾斜角为________.7.已知直线l1的倾斜角为45°,直线l2∥l1,且l2过点A(-2,-1)和B(3,a),则a的值为________.8.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.三、解答题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A(1,-1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.B级能力提升1.下列各对直线互相平行的是()A.直线l1经过A(0,1),B(1,0),直线l2经过M(-1,3),N(2,0)B.直线l1经过A(-1,-2),B(1,2),直线l2经过M(-2,-1),N(0,-2)C.直线l1经过A(1,2),B(1,3),直线l2经过C(1,-1),D(1,4)D.直线l1经过A(3,2),B(3,-1),直线l2经过M(1,-1),N(3,2)2.已知点A(-2,-5),B(6,6),点P在y轴上,且∠APB=90°,则点P的坐标为____________.3.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,且直线l1与l2平行,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.参考答案第三章 直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率3.1.2 两条直线平行与垂直的判定A 级 基础巩固一、选择题1.下列说法正确的是( )A .若直线l 1与l 2倾斜角相等,则l 1∥l 2B .若直线l 1⊥l 2,则k 1k 2=-1C .若直线的斜率不存在,则这条直线一定平行于y 轴D .若两条直线的斜率不相等,则两直线不平行解析:若l 1与l 2倾斜角相等,则l 1∥l 2或l 1与l 2重合,故A 错误;只有当直线l 1,l 2的斜率均存在时,l 1⊥l 2⇒k 1k 2=-1,故B 错误;斜率不存在的直线可能平行于y 轴,也可能与y 轴重合,故C 错误;D 是正确的.答案:D2.已知过点P (3,2m )和点Q (m ,2)的直线与过点M (2,-1)和点N (-3,4)的直线平行,则m 的值是( )A .1B .-1C .2D .-2解析:因为k MN =4-(-1)-3-2=-1,所以若直线PQ 与直线MN 平行,则2m -23-m=-1,解得m =-1. 答案:B3.若不同的两点P ,Q 的坐标分别为(a ,b ),(3-b ,3-a ),则线段PQ 的垂直平分线l 的斜率为( )A .1B .-1 C.12 D .-12解析:由直线斜率的坐标公式,得k PQ =3-a -b 3-b -a=1,所以线段PQ 的垂直平分线的斜率为-1.答案:B4.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 .以B 为直角顶点的直角三角形C .以A 为直角顶点的直角三角形D .钝角三角形解析:因为k AB =-1-12-(-1)=-23, k AC =4-11-(-1)=32, 所以k AB ·k AC =-1,即AB ⊥AC ,所以选C.答案:C5.已知三角形三个顶点的坐标为A (4,2),B (1,-2),C (-2,4),则BC 边上的高的斜率为( )A .2B .-2 C.12 D .-12解析:k BC =4-(-2)-2-1=-2, 所以BC 边上的高的斜率k =12. 答案:C二、填空题6.已知直线l 1∶y =x ,若直线l 2⊥l 1,则直线l 2的倾斜角为________.解析:因为直线y =x 的斜率k 1=1,所以若直线l 2⊥l 1,则直线l 2的斜率k =-1.所以直线l 2的倾斜角为135°.答案:135°7.已知直线l 1的倾斜角为45°,直线l 2∥l 1,且l 2过点A (-2,-1)和B (3,a ),则a 的值为________.解析:因为l 2∥l 1,且l 1的倾斜角为45°,所以kl 2=kl 1=tan 45°=1,即a -(-1)3-(-2)=1,所以a =4. 答案:48.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k AB =-1-31-2=4≠0,所以直线CD 的斜率存在.则由AB ⊥CD 知,k AB ·k CD =-1,所以4·-2-0-1-x=-1,解得x=-9.答案:(-9,0)三、解答题9.当m 为何值时,过两点A (1,1),B (2m 2+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k AB =m -32m 2=tan 135°=-1,解得m =-32或m =1. (2)由k AB =m -32m 2,且-7-20-3=3. 则m -32m 2=-13,解得m =32或m =-3. (3)令m -32m 2=9+3-4-2=-2, 解得m =34或m =-1. 10.已知A (1,-1),B (2,2),C (3,0)三点,求点D ,使直线CD ⊥AB ,且CB ∥AD .解:设D (x ,y ),则k CD =y x -3,k AB =3,k CB =-2,k AD =y +1x -1, 因为k CD ·k AB =-1,k AD =k CB ,所以y x -3×3=-1,y +1x -1=-2,所以x =0,y =1,即D (0,1).B 级 能力提升1.下列各对直线互相平行的是( )A .直线l 1经过A (0,1),B (1,0),直线l 2经过M (-1,3),N (2,0)B .直线l 1经过A (-1,-2),B (1,2),直线l 2经过M (-2,-1),N (0,-2)C .直线l 1经过A (1,2),B (1,3),直线l 2经过C (1,-1),D (1,4)D .直线l 1经过A (3,2),B (3,-1),直线l 2经过M (1,-1),N (3,2)解析:对于A ,k 1=1-00-1=-1, k 2=3-0-1-2=-1,k 1=k 2. 结合图形知l 1∥l 2;对于B ,k 1=2-(-2)1-(-1)=2, k 2=-1-(-2)(-2)-0=-12,k 1≠k 2, 所以l 1与l 2不平行;对于C ,因为l 1过(1,2),(1,3),l 2过C (1,-1),D (1,4),结合图形可知,l 1与l 2重合,所以l 1与l 2不平行;对于D ,由于l 1的斜率不存在,k 2=2-(-1)3-1=32, 所以两条直线不平行,故答案为A.答案:A2.已知点A (-2,-5),B (6,6),点P 在y 轴上,且∠APB =90°,则点P 的坐标为____________.解析:由题意可设点P 的坐标为(0,y ).因为∠APB =90°,所以AP ⊥BP ,且直线AP 与直线BP 的斜率都存在.又k AP =y +52,k BP =y -6-6,k AP ·k BP =-1, 即y +52·⎝⎛⎭⎪⎪⎫-y -66=-1, 解得y =-6或y =7.所以点P 的坐标为(0,-6)或(0,7) 答案:(0,-6)或(0,7)3.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l 1的位置,且直线l 1与l 2平行,l 2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:如图所示,直线l 1的倾斜角为30°+30°=60°,所以直线l 1的斜率k 1=tan 60°= 3.又直线AB 的斜率k AB =m -1-21-m =m -31-m ,所以线段AB 的垂直平分线l 2的斜率为 k 2=m -1m -3.因为l 1与l 2平行.所以k 1=k 2,即3=m -1m -3,解得m =4+ 3.。
【课堂新坐标】高中数学人教版必修二练习:3.1.2两条直线平行与垂直的判定(含答案解析)

【课堂新坐标】高中数学人教版必修二练习:3.1.2两条直线平行与垂直的判定(含答案解析)学业分层测评(十六)(建议用时:45分钟)[达标必做]一、选择题1.若l1与l2为两条直线,它们的倾斜角分别为α1,α2,斜率分别为k1,k2,有下列说法:①若l1∥l2,则斜率k1=k2;②若斜率k1=k2,则l1∥l2;③若l1∥l2,则倾斜角α1=α2;④若倾斜角α1=α2,则l1∥l2.其中正确说法的个数是()A.1B.2C.3 D.4【解析】需考虑两条直线重合的情况,②④都可能是两条直线重合,所以①③正确.【答案】 B2.已知过(-2,m)和(m,4)两点的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值是() A.-8 B.0C.2 D.10【解析】由题意知m≠-2,m-4-2-m=-2,得m=-8.【答案】 A3.若点A(0,1),B(3,4)在直线l1上,l1⊥l2,则直线l2的倾斜角为() A.-30°B.30°C.150°D.120°【解析】k AB=4-13-0=3,故l1的倾斜角为60°,l1⊥l2,所以l2的倾斜角为150°,故选C.【答案】 C4.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【解析】∵k AB =-1-12+1=-23,k AC =4-11+1=32,∴k AB ·k AC =-1,∴AB ⊥AC ,∠A 为直角.【答案】 C5.设点P (-4,2),Q (6,-4),R (12,6),S (2,12),则下面四个结论:①PQ ∥SR ;②PQ ⊥PS ;③PS ∥QS ;④RP ⊥QS .正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4 【解析】∵k PQ =-4-26+4=-35,k SR =12-62-12=-35, k PS =12-22+4=53,k QS =12+42-6=-4,k PR =6-212+4=14 . 又P 、Q 、S 、R 四点不共线,∴PQ ∥SR ,PS ⊥PQ ,RP ⊥QS .故①②④正确.【答案】 C二、填空题6.已知直线l 1过点A (-2,3),B (4,m ),直线l 2过点M (1,0),N (0,m -4),若l 1⊥l 2,则常数m 的值是______.【导学号:09960101】【解析】由l 1⊥l 2,得k AB ·k MN =-1,所以m -34--·m -40-1=-1,解得m =1或6. 【答案】 1或67.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),则第四个顶点D 的坐标为________.【解析】设D 点坐标为(x ,y ),∵四边形ABCD 为长方形,∴AB ∥CD ,AD ∥BC ,即y -2x -3=-1,① y -1x =1,②联立①②解方程组得x =2,y =3,所以顶点D 的坐标为(2,3).【答案】 (2,3)三、解答题8.(2016·泰安高一检测)已知A ?1,-a +13,B 0,-13,C (2-2a,1),D (-a,0)四点,当a 为何值时,直线AB 和直线CD 垂直?【解】 k AB =-13+a +130-1=-a 3,k CD =0-1-a -2+2a =12-a(a ≠2).由-a 3×12-a =-1,解得a =32. 当a =2时,k AB =-23,直线CD 的斜率不存在.∴直线AB 与CD 不垂直.∴当a =32时,直线AB 与CD 垂直. 9.已知在?ABCD 中,A (1,2),B (5,0),C (3,4).(1)求点D 的坐标;(2)试判断?ABCD 是否为菱形.【解】(1)设D (a ,b ),由四边形为平行四边形,得k AB =k CD ,k AD =k BC ,即 0-25-1=b -4a -3,b -2a -1=4-03-5,解得a =-1,b =6,所以D (-1,6).(2)因为k AC =4-23-1=1,k BD =6-0-1-5=-1,所以k AC ·k BD =-1,所以AC ⊥BD ,故?ABCD 为菱形.[自我挑战]10.已知两点A (2,0),B (3,4),直线l 过点B ,且交y 轴于点C (0,y ),O 是坐标原点,有O ,A ,B ,C 四点共圆,那么y 的值是( )A .19 B.194C .5D .4【解析】由题意知AB ⊥BC ,∴k AB ·k BC =-1,即4-03-2×4-y 3-0=-1,解得y =194,故选B. 【答案】 B。
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高一数学(必修2)直线题组练习 高一数学必修2 (平行与垂直的判定)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。
2、光线由点P (2,3)射到直线x+y=-1上反射后过点Q (1,1),求反射线的方程答案 一、1、C ; 2、 D 111nm m -≠=;3、 C(1)0cos 0sin ==αα或(2)1sin cos cos sin -=-•αααα; 4、D 解:111-=---+=ab ba K PQ 又对称轴通过PQ 的中点(x 0,y 0),由中点公式可得⎪⎩⎪⎨⎧++=-+=212100b a y b a x ,利用点斜式可得5、B 解:利用121-=k k 得m=10和⎩⎨⎧-=-=⇒⎩⎨⎧=+-=-+122052024n p n p p m ;6、C 解:由已知可知三直线的斜率分别为7,34,43321=-==k k k 利用到角公式可得;7、A 解:2740arctan 2740411414114tan ,114,4=∠∴=⋅++-=-=-=C C k k BC AC8、D 解:)45tan()4tan(tan 11tan tan ,tan cos sin ,121απαπααθααα-=-=++-=∴-=-=-=k k二、1、2x+3y-4=0; 2、3x+y+6=0 或x-3y+2=0 3、x+3y-2=0或x=1 三、1、7x-y-5=0或x+7y-15=02、4x-5y+1=0高一数学必修2 (直线的方程)一、选择题1、直线xcos α+ysin α+1=0,α)2,0(π∈的倾斜角为A αB 2π-αC π-αD 2π+α 2、直线l 上一点(-1,2),倾斜角为α,且tan 212=α,则直线l 的方程是A 4x+3y+10=0B 4x-3y-10=0C 4x-3y+10=0D 4x+3y-10=0 3、直线aax y 1-=的图象可能是A B C Dx4、直线l过点P(1,3),且与x,y轴正半轴围成的三角形的面积等于6的直线方程A 3x+y-6=0B x+3y-10=0C 3x-y=0D x-3y+8=05、直线ax+by+c=0(ab≠0)在两坐标轴上的截距相等,则a,b,c满足的条件是A a=bB |a|=|b|C a=b且c=0D c=0或c≠0且a=b6、如果直线与坐标轴围成的三角形面积为3,且在x轴和y轴上的截距之和为5,那么这样的直线共有( )条A 4B 3C 2D 1二、填空题1、在y轴上的截距为-6,且与y轴相交成450角的直线方程是_________;2、直线l过点P(-1,1),且与直线l’:2x-y+3=0及x轴围成底边在x轴上的等腰三角形,则直线的方程为________;3、直线l过点P(4,3)且在x轴、y轴上的截距之比为1:2,则直线l的方程_______;4、斜率为3/4,且与两坐标轴围成的三角形的周长为12的直线的方程为________.三、解答题1、直线mx+ny-1=0的倾斜角是直线2x-y+1=0的倾斜角的2倍,与两坐标轴围成的三角形的面积等于6,试求m 和n 的值2、过点P(2,1),作直线l 交x,y 正半轴于A,B 两点,当|PA|·|PB|取得最小值时,求直线l 的方程 答案:一、DCBADA 二、1、x-y-6=0或x+y+6=0; 2、2x+y+1=0; 3、2x+y-11=0; 4、3x-4y ±12=0三、1、⎪⎩⎪⎨⎧-=-=⎪⎩⎪⎨⎧==41314131n m n m 或 2、x+y-3=0高一数学必修2(点斜式、斜截式)一、选择题1、把直线x-y+3-1=0绕点(1, 3)逆时针旋转150后,所得直线的方程为A y=-3xB y=3xC x-3y+2=0D x+3y-2=0 2、直线xcos α+ysin α+1=0,α)2,0(π∈的倾斜角为A αB 2π-αC π-αD 2π+α 3、直线l 上一点(-1,2),倾斜角为α,且tan 212=α,则直线l 的方程是A 4x+3y+10=0B 4x-3y-10=0C 4x-3y+10=0D 4x+3y-10=0 4、直线aax y 1-=的图象可能是A B C D 二、填空题1、直线l 过点(3,-3),并且倾斜角为1500,则直线l 的方程为_______;2、斜率与直线3x-2y=0的斜率相等,且过点(-4,3)的直线方程为_____;3、在y 轴上的截距为-6,且与y 轴相交成450角的直线方程是_________;4、直线l 过点P(-1,1),且与直线l ’:2x-y+3=0及x 轴围成底边在x 轴上的等腰三角形,则直线的方程为________;5、斜率为3/4,且与两坐标轴围成的三角形的周长为12的直线的方程为________. 三、解答题1、在直线方程y=kx+b 中,当x ∈[-3,4]时,y ∈[-8,13],求此直线x的方程2、求倾斜角是直线y=-3x+1的倾斜角的1/4,且分别满足下列条件的直线方程(1)经过点(3,-1);(2)在y轴上的截距为-5.3、过点P(2,1),作直线l交x,y正半轴于AB两点,当|PA|·|PB|取得最小值时,求直线的方程答案一、BDCB;二、1、x+3y=0; 2、3x-2y+18=0 ; 3、x-y-6=0或x+y+6=0;4、2x+y+1=0;5、3x-4y±12=0;三、1、y=-3x+42、3x-3y-15=03、x+y-3=0高一数学必修2(交点、距离)一、选择题1、直线3x-2y+m=0与直线(m 2-1)x+3y+2-3m=0的位置关系是 A 平行 B 垂直 C 相交 D 与m 的取值有关2、已知点P (-1,0),Q (1,0),直线y=-2x+b 与线段PQ 相交,则b 的取值范围是A [-2,2]B [-1,1]C [-21,21] D [0,2] 3、已知方程a|x|-y=0和x-y+a=0(a>0)所确定的曲线有两个交点,则a 的取值范围是A a>1B 0<a<1或a>1C 0<a<1D a>0 4、若直线l 1经过点(3,0),直线l 2经过点(0,4),且l 1||l 2, 若d 表示l 1与l 2间的距离,则A 0<d ≤3B 0<d ≤4C 0<d ≤5D 3≤d ≤5 5、已知点(1,cos θ)到直线xsin θ+ycos θ=1的距离等于41,且20πθ≤≤,则θ的值等于A 6πB 4πC 3πD 125π6、△ABC 的顶点A (3,-1),AB 边上中线所在的直线方程为x+y-8=0,直线l :x-2y+1=0是过点B 的一条直线,则AB 的中点D 到直线的距离为 A552 B 553 C 554 D5 二、填空题1、过直线x-2y+4=0与直线2x-y-1=0的交点M ,且与两点A (0,4),B (4,0)距离相等的直线的方程为________;2、三条直线2x-y+4=0,x-y+5=0和2mx-3y+12=0围成直角三角形,则m =_____3、过点(1,3)且与原点距离为1的直线方程为_____;4、垂直于直线x-3y+1=0且到原点的距离等于5的直线方程是____ 三、解答题1、直线l 经过2x-3y+2=0和3x-4y-2=0的交点,且与两坐标轴围成等腰直角三角形,求直线l 的方程2、直线l 经过点P (2,-5),且与点A (3,-2)和B (-1,6)的距离之比为1:2,则直线l 的方程 答案: 一、CAACAB二、1 、x=2或x+y-5=0; 2、2343--或;3、x=1或4x-3y+5=0;4、3x+y ±10=0 三、1、x-y-4=0或x+y-24=0 2、x+y+3=0或17x+y-29=0高一数学必修2(两点式、截距式)一、选择题1、过点(2,3)且在坐标轴上截距相等的直线有( )条 A 1 B 2 C 3 D 42、直线l 过点P(1,3),且与x,y 轴正半轴围成的三角形的面积等于6的直线方程A 3x+y-6=0B x+3y-10=0C 3x-y=0D x-3y+8=03、直线ax+by=1(ab ≠0)与两坐标轴围成的三角形的面积是 A ab 21 B ||21ab Cab21D ||21ab4、直线ax+by+c=0(ab ≠0)在两坐标轴上的截距相等,则a,b,c 满足的条件是A a=bB |a|=|b|C a=b 且c=0D c=0或c ≠0且a=b5、已知两点A(3,0),B(0,4),动点P(x,y)在线段AB 上运动,则xy 的最大值为A 2B 3C 4D 56、如果直线与坐标轴围成的三角形面积为3,且在x 轴和y 轴上的截距之和为5,那么这样的直线共有( )条A 4B 3C 2D 1二、填空题1、△OAB三个顶点O(0,0),A(-3,0),B(0,6),则过点O将△OAB 的面积分为1:2的直线l的方程是_____________;2、直线l过点P(4,3)且在x轴、y轴上的截距之比为1:2,则直线l的方程_______;3、经过点A(-2,2)且在第二象限与两坐标轴围成的三角形的面积最小时的直线方程为_______。