(人教A版2019选择性必修第一册)高二数学上册数学同步精讲 2.1.2两条直线平行和垂直的判断(精讲)(含解析)

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(人教A版2019选择性必修第一册)高二数学上册数学同步精讲 2.1.2两条直线平行和垂直的判断(精讲)(含解析)

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2.1.2两条直线平行和垂直的判断(精讲)
目录
第一部分:思维导图(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:课前自我评估测试
第四部分:典 型 例 题 剖 析
重点题型一:两直线平行关系的判定
重点题型二:两直线平行关系的应用
重点题型三:两直线垂直的判定及应用
重点题型四:直线平行、垂直的综合应用
知识点一:两条直线平行
对于两条不重合的直线,,其斜率分别为,,有.
对两直线平行与斜率的关系要注意以下几点
(1)成立的前提条件是:
①两条直线的斜率都存在;
②与不重合.
(2)当两条直线不重合且斜率都不存在时,与的倾斜角都是,则.
(3)两条不重合直线平行的判定的一般结论是:
或,斜率都不存在.
知识点二:两条直线垂直
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于;反之,如果它们的斜率之积等于,那么它们互相垂直,即.
对两直线垂直与斜率的关系要注意以下几点
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②且.
(2)两条直线中,一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零,则两条直线垂直.
(3)判定两条直线垂直的一般结论为:
或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零.
1.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.( )
2.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.( )
3.若l1∥l2,则k1=k2.( )
4.判断正误
(1)若两条不重合的直线的倾斜角相等,则这两条直线必定平行.( )
(2)若两条直线平行,则这两条直线的倾斜角一定相等.( )
5.已知直线的斜率,直线的斜率,则与( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.非以上情况
重点题型一:两直线平行关系的判定
典型例题
例题1.判断下列不同的直线与是否平行.
(1)的斜率为2,经过,两点;
(2)经过,两点,平行于x轴,但不经过,两点;
(3)经过,两点,经过,两点.
例题2.已知直线的倾斜角为,直线经过点,,则直线与的位置关系是______.
同类题型归类练
1.“直线与平行”是“直线与的斜率相等”的( )条件
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
2.分别根据下列各点的坐标,判断各组中直线AB与CD是否平行:
(1),,,;
(2),,,;
(3),,,;
(4),,,.
3.根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的倾斜角为60°,经过点,;
(3)平行于轴,经过点,.
重点题型二:两直线平行关系的应用
典型例题
例题1.若过点,的直线与过点,的直线平行,则的值为( )
A.-1 B.- C.2 D.
例题2.若过点和点的直线与过点和点的直线平行,则的值是______.
同类题型归类练
1.已知平行四边形的三个顶点的坐标分别为,则顶点D的坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知直线经过两点 ,直线经过两点 ,且,则( )
A. B. C. D.
3.已知,,,,且直线与平行,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.0或1
重点题型三:两直线垂直的判定及应用
典型例题
例题1.已知的点,,.判断的形状;
例题2.判断下列各小题中的每对直线是否垂直
(1)的斜率为,经过点,
(2)的倾斜角为,经过点,
(3)经过点,,经过点,
同类题型归类练
1.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°
2.下列命题错误的是( )
A.斜率互为负倒数的两条直线一定互相垂直
B.互相垂直的两条直线的斜率一定互为负倒数
C.两条平行直线的倾斜角相等
D.倾斜角相等的两条直线平行或重合
3.已知直线与过点,的直线垂直,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
4.判断下列各对直线平行还是垂直:
(1)经过两点A(2,3),B(﹣1,0)的直线l1,与经过点P(1,0)且斜率为1的直线l2;
(2)经过两点C(3,1),D(﹣2,0)的直线l3,与经过点M(1,﹣4)且斜率为﹣5的直线l4.
重点题型四:直线平行、垂直的综合应用
典型例题
例题1.下列命题:①若两条不重合的直线的斜率相等,则它们平行;②若两直线平行,则它们的斜率相等;③若两直线的斜率之积为,则它们垂直;④若两直线垂直,则它们的斜率之积为.其中正确的为
A.①②③④ B.①③ C.②④ D.以上全错
例题2.已知的顶点,,其垂心为,则其顶点的坐标为
A. B. C. D.
同类题型归类练
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
2.在平面直角坐标系中,四边形的顶点按逆时针顺序依次是,,,,其中,试判断四边形的形状,并给出证明.
3.已知点,,,,试判定四边形ABCD的形状.
2.1.2两条直线平行和垂直的判断(精讲)
目录
第一部分:思维导图(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:课前自我评估测试
第四部分:典 型 例 题 剖 析
重点题型一:两直线平行关系的判定
重点题型二:两直线平行关系的应用
重点题型三:两直线垂直的判定及应用
重点题型四:直线平行、垂直的综合应用
知识点一:两条直线平行
对于两条不重合的直线,,其斜率分别为,,有.
对两直线平行与斜率的关系要注意以下几点
(1)成立的前提条件是:
①两条直线的斜率都存在;
②与不重合.
(2)当两条直线不重合且斜率都不存在时,与的倾斜角都是,则.
(3)两条不重合直线平行的判定的一般结论是:
或,斜率都不存在.
知识点二:两条直线垂直
如果两条直线都有斜率,且它们互相垂直,那么它们的斜率之积等于;反之,如果它们的斜率之积等于,那么它们互相垂直,即.
对两直线垂直与斜率的关系要注意以下几点
(1)成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②且.
(2)两条直线中,一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零,则两条直线垂直.
(3)判定两条直线垂直的一般结论为:
或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零.
1.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.( )
【答案】错误
2.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.( )
【答案】正确
3.若l1∥l2,则k1=k2.( )
【答案】错误
4.判断正误
(1)若两条不重合的直线的倾斜角相等,则这两条直线必定平行.( )
(2)若两条直线平行,则这两条直线的倾斜角一定相等.( )
【答案】 √ √
(1)两条不重合的直线的倾斜角相等,可知两条直线平行,正确;
(2)两条直线平行,则这两条直线的倾斜角一定相等.
5.已知直线的斜率,直线的斜率,则与( )
A.平行 B.垂直 C.重合 D.非以上情况
【答案】B
根据斜率乘积为-1,可知两条直线垂直
故选:B
重点题型一:两直线平行关系的判定
典型例题
例题1.判断下列不同的直线与是否平行.
(1)的斜率为2,经过,两点;
(2)经过,两点,平行于x轴,但不经过,两点;
(3)经过,两点,经过,两点.
【答案】(1)平行;(2)平行;(3)平行.
(1)经过,两点,则,
则,可得两直线平行.
(2)经过,两点,可得平行于x轴,
平行于x轴,但不经过P,Q两点,所以;
(3)经过,两点,,
经过,两点,则,
所以.
例题2.已知直线的倾斜角为,直线经过点,,则直线与的位置关系是______.
【答案】平行或重合
,,
,但直线在y轴上的截距不确定,
直线与的位置关系是平行或重合.
故答案为:平行或重合.
同类题型归类练
1.“直线与平行”是“直线与的斜率相等”的( )条件
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
【答案】B
充分性:直线与平行,但是和都没有斜率,即当和都垂直于轴时,与仍然平行,但是,此时不满足直线与的斜率相等,故充分性不成立;
必要性:直线与的斜率相等,则必有直线与平行,故必要性成立;
综上,“直线与平行”是“直线与的斜率相等”的必要非充分条件.
故选:B
2.分别根据下列各点的坐标,判断各组中直线AB与CD是否平行:
(1),,,;
(2),,,;
(3),,,;
(4),,,.
【答案】(1)平行(2)平行(3)平行(4)不平行
(1),,,不共线,因此与平行.
(2),,又两直线不重合,直线与平行,
(3)直线,的斜率都不存在,且不重合,因此平行;
(4),,直线与不平行,
3.根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的倾斜角为60°,经过点,;
(3)平行于轴,经过点,.
【答案】(1);(2)或与重合;(3).
(1)由题意,知直线的斜率,
直线的斜率.
因为,且,,,四点不共线,所以.
(2)由题意,知直线的斜率,
直线的斜率,所以,
所以或与重合.
(3)由题意,知是轴,所以.
重点题型二:两直线平行关系的应用
典型例题
例题1.若过点,的直线与过点,的直线平行,则的值为( )
A.-1 B.- C.2 D.
【答案】B
由题意知:,解得.
故选:B.
例题2.若过点和点的直线与过点和点的直线平行,则的值是______.
【答案】
由kPQ=kMN,即=,得.
经检验知,符合题意.
故答案为:
同类题型归类练
1.已知平行四边形的三个顶点的坐标分别为,则顶点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
设顶点D的坐标为,由题意得,则有,所以解得
所以顶点D的坐标为.
故选:A
2.已知直线经过两点 ,直线经过两点 ,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
由题意,直线经过两点 ,可得直线的斜率为,
直线经过两点 ,可得直线的斜率为
因为,可得,解得.
故选:D.
3.已知,,,,且直线与平行,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.0或1
【答案】D
当直线与的斜率不存在,即时,直线AB的方程为:,直线CD的方程为:,显然,满足题意.
②当直线与的斜率存在,即时,直线AB的斜率,直线CD的斜率
要使直线与平行,须,即,解得:或(舍)
当时,直线AB的方程为:,直线CD的方程为:,显然,满足题意.故.
综上所述,或.
故选:D.
重点题型三:两直线垂直的判定及应用
典型例题
例题1.已知的点,,.判断的形状;
【答案】是等腰直角三角形;(2).
,,,
,,.
设F为BC的中点,则,.
由于,,
是等腰直角三角形;
例题2.判断下列各小题中的每对直线是否垂直
(1)的斜率为,经过点,
(2)的倾斜角为,经过点,
(3)经过点,,经过点,
【答案】(1)垂直(2)不垂直(3)垂直
(1)∵l2经过点A(1,1),B(0,),∴l2的斜率为,
又∵l1的斜率为,且,∴l1与l2垂直.
(2)∵l1的倾斜角为45°,∴l1的斜率为,∵l2经过点P(﹣2,﹣1),Q(3,﹣6),∴l2的斜率为,而,∴l1与l2不垂直.
(3)∵l1经过点M(1,0),N(4,﹣5),∴l1的斜率为,
∵l2经过点R(﹣6,0),S(﹣1,3),∴l2的斜率为,又∵,
∴l1与l2垂直.
同类题型归类练
1.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°
【答案】B
由l1⊥l2及k1=tan 45°=1,知l2的斜率k2=-1,∴l2的倾斜角为135°.
故选:B.
2.下列命题错误的是( )
A.斜率互为负倒数的两条直线一定互相垂直
B.互相垂直的两条直线的斜率一定互为负倒数
C.两条平行直线的倾斜角相等
D.倾斜角相等的两条直线平行或重合
【答案】B
对于A,若两条直线的斜率互为负倒数,则它们的斜率之积为-1,故这两条直线一定互相垂直,故A正确;
对于B,若两条垂直的直线中一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在,则这两条直线的斜率不互为负倒数,故B错误;
对于C,若两条直线平行,则它们的倾斜角一定相等,故C正确;
对于D,倾斜角相等的两条直线一定平行或重合,故D正确.
故选:B.
3.已知直线与过点,的直线垂直,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
解:设直线与直线的斜率分别为,
直线过点,直线的斜率,
由得,,
直线的倾斜角满足.
故选:C.
4.判断下列各对直线平行还是垂直:
(1)经过两点A(2,3),B(﹣1,0)的直线l1,与经过点P(1,0)且斜率为1的直线l2;
(2)经过两点C(3,1),D(﹣2,0)的直线l3,与经过点M(1,﹣4)且斜率为﹣5的直线l4.
【答案】(1)平行(2)垂直
(1)由题意和斜率公式可得l1的斜率k11,l2斜率k2=1,k1=k2,又直线l1,l2不重合,所以两直线平行;
(2)由题意和斜率公式可得l1的斜率k1,l2斜率k2=﹣5,k1 k2=﹣1,故两直线垂直.
重点题型四:直线平行、垂直的综合应用
典型例题
例题1.下列命题:①若两条不重合的直线的斜率相等,则它们平行;②若两直线平行,则它们的斜率相等;③若两直线的斜率之积为,则它们垂直;④若两直线垂直,则它们的斜率之积为.其中正确的为
A.①②③④ B.①③ C.②④ D.以上全错
【答案】B
当直线斜率都存在且两直线不重合时
若,则;若,则,可知①③正确
当两条直线均与轴垂直时,两直线平行,但斜率不存在,可知②错误
当两条直线一条与轴垂直,一条与轴垂直时,两直线垂直,但与轴垂直的直线斜率不存在,可知④错误本题正确选项:
例题2.已知的顶点,,其垂心为,则其顶点的坐标为
A. B. C. D.
【答案】A
为的垂心 ,
又,
直线斜率存在且,
设,则,解得:
本题正确选项:
同类题型归类练
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
【答案】B
,,则,
所以,与不平行,
因此
故构成的图形为直角梯形.
故选:B.
2.在平面直角坐标系中,四边形的顶点按逆时针顺序依次是,,,,其中,试判断四边形的形状,并给出证明.
【答案】四边形是矩形,证明见解析
四边形是矩形.证明如下:
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
边所在直线的斜率,
所以,,所以,,
所以四边形是平行四边形.
又,
所以,所以四边形是矩形.
又,,
令,即,无解,
所以与不垂直,故四边形是矩形.
3.已知点,,,,试判定四边形ABCD的形状.
【答案】直角梯形
由斜率公式可得:

与BC不平行
又,

故四边形ABCD是直角梯形.

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