1、31.2两条直线平行与垂直的判定填一填1.两条直线平行与斜率之间的关系类型斜率存在斜率不存在条件12901290对应关系l1l2k1k2l1l2两直线斜率都不存在图示2.两条直线垂直与斜率之间的关系类型斜率存在斜率不存在对应关系l1l2(两直线斜率都存在,且都不为零)k1k21l1的斜率不存在,l2的斜率为0l1l2图示判一判1.若两条直线斜率相等,则两直线平行()2若l1l2,则k1k2.()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若两直线斜率都不存在,则两直线平行()5若两条不同的直线l1l2,则它们的斜率之积为1.()6若两条直线斜率不等,则这两条直线
2、不平行()7若l1的倾斜角为30,直线l1l2,则l2的倾斜角为30.()8若l1的倾斜角为30,直线l1l2,则l2的倾斜角为120.()想一想1.如果两条直线平行,则这两条直线的斜率一定相等吗?若两条直线的斜率都不存在,那么这两条直线都与x轴垂直吗?提示:在两条直线的斜率都存在的情况下,斜率一定相等;当两条直线的斜率都不存在时,这两条直线都垂直于x轴2如果两条直线垂直,则它们的斜率的积一定等于1吗?若k1k21,则两条直线能否垂直?提示:如果两条直线垂直,则它们的斜率的积不一定等于1,也可能它们的斜率一个是0,另一个不存在;若k1k21,则两条直线一定不垂直3判断两条直线是否平行的步骤是什
3、么?提示:4使用斜率公式判定两直线垂直的步骤是什么?提示:(1)一看:就是看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在,若不相等,则进行第二步(2)二代:就是将点的坐标代入斜率公式(3)求值:计算斜率的值,进行判断尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式对参数进行讨论思考感悟:练一练1.已知点A(1,2),B(m,1),直线AB与直线y0垂直,则m的值为()A2 B1C0 D1答案:B2已知A(2,0),B(3,3),直线lAB,则直线l的斜率为()A3 B3C D.答案:B3已知直线l1,l2的斜率分别为k1,k2,且k12,l1l2,则k2_.答案:4直线l1过A(2,m)和B(
4、m,4),直线l2的斜率为2,且l1l2,则m_.答案:85已知点A(4,2),B(6,4),C(12,6),D(2,12),那么下面四个结论中正确的序号为_ABCDABCDACBDACBD答案:知识点一两条直线的平行关系1.若l1与l2为两条直线,它们的倾斜角分别为1,2,斜率分别为k1,k2,有下列说法:(1)若l1l2,则斜率k1k2;(2)若斜率k1k2,则l1l2;(3)若l1l2,则倾斜角12;(4)若倾斜角12,则l1l2.其中正确说法的个数是()A1 B2C3 D4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)正确答案:B2若过点A(2,2
5、),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()A1 B.C2 D.解析:由kABkPQ,得,即m.故选B.答案:B知识点二两条直线的垂直关系3.有如下几种说法:两条平行直线的斜率相等;若两条不同直线l1l2,则它们的斜率互为负倒数;若一条直线的斜率为tan ,则这条直线的倾斜角为;若两条不同直线的倾斜角的正弦值相等,则这两条直线平行其中正确说法的个数是()A1 B2C3 D0解析:不正确,当两条直线斜率存在时才相等;不正确,如一条直线平行于x轴,斜率为0,另一条直线与x轴垂直,斜率不存在,但它们也垂直;不正确,需加上条件0180;不正确,如两条直线的倾斜角1
6、30,2150,虽有sin 1sin 2,但它们不平行(若正切值相等,则两条直线平行)答案:D4直线l1过A(1,m),B(m,1),l2过C(1,1),D(1,0),且l1l2,则m的值为()A3 BC3 D.解析:k1k2l1l2k1k2()1解得m答案:B知识点三直线平行与垂直关系的应用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:如图所示,易知kAB,kBC0,kCD,kAD0,kBD,kAC,所以kABkCD,kBCkAD,kABkAD0,kACkBD,故ADBC,ABCD,AB与AD
7、不垂直,BD与AC不垂直所以四边形ABCD为平行四边形答案:B6已知A(1,1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CDAB,且CBAD.解析:设D(x,y),则kCD,kAB3,kCB2,kAD.因为kCDkAB1,kADkCB,所以所以即D(0,1).综合知识两条直线平行与垂直的判定7.已知直线l1,l2的斜率k1,k2是关于k的方程2k23kb0的两根,若l1l2,则b_;若l1l2,则b_.解析:若l1l2,则k1k21,即1,b2;若l1l2,则k1k2,(3)242(b)0,b.答案:28已知点A(m1,2),B(1,1),C(3,m2m1)(1)若A,B,C三点共线,
8、求实数m的值;(2)若ABBC,求实数m的值解析:(1)因为A,B,C三点共线,且xBxC,则该直线斜率存在,则kBCkAB,即,解得m1或1或1.(2)由已知,得kBC,且xAxBm2.当m20,即m2时,直线AB的斜率不存在,此时kBC0,于是ABBC;当m20,即m2时,kAB,由kABkBC1,得1.解得m3.综上,可得实数m的值为2或3.基础达标一、选择题1下列说法正确的是()A若直线l1,l2的斜率相等,则l1l2B若直线的斜率kl1kl21,则l1l2C若直线l1,l2的斜率都不存在,则l1l2D若直线l1,l2的斜率存在但不相等,则l1与l2不平行解析:直线l1,l2的斜率相等
9、时,l1和l2可能重合,故A错;若kl1kl21,则l1l2,故B错;直线l1,l2的斜率都不存在时,l1,l2可能重合,故C错;故选D.答案:D2过点A(4,a),B(5,b)的直线与直线l平行,又直线l的斜率为1,则a与b满足()Aba1Bab1Cba1 Dba1解析:依题意,kAB1,所以ba1,故选A.答案:A3下列直线中,与已知直线yx1平行,且不过第一象限的直线的方程是()A3x4y70 B4x3y70C4x3y420 D3x4y420解析:先看斜率,A、D选项中斜率为,排除掉;直线与y轴交点需在y轴负半轴上,才能使直线不过第一象限,只有B选项符合答案:B4若A(0,1),B(,4
10、)在直线l1上,且直线l1l2,则l2的倾斜角为()A30 B30C150 D120解析:因为kl1,所以l1的倾斜角为60.因为两直线垂直,所以l2的倾斜角为6090150.故选C.5已知ABC的三个顶点坐标分别为A(5,1),B(1,1),C(2,3),则其形状为()A直角三角形 B锐角三角形C钝角三角形 D无法判断解析:kAB,kBC2,kABkBC1,ABBC,故选A.答案:A6已知点A(2,5),B(6,6),点P在y轴上,且APB90,则点P的坐标为()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APB90,
11、所以APBP,且直线AP与直线BP的斜率都存在又kAP,kBP,kAPkBP1,即1,解得y6或y7.所以点P的坐标为(0,6)或(0,7),故选C.答案:C7过点A(0,3),B(7,0)的直线l1与过点C(2,1),D(3,k1)的直线l2和两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,则实数k的值为()A. BC. D解析:因为直线l1与直线l2和两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,由l1l2,而kl1,kl2k,又由kl1kl21,得k,故选C.答案:C二、填空题8已知直线l1,l2的斜率是方程x23x10的两根,则l1与l2的位置关系是_解析:由根与系数的关系,得kl1kl21,所以l1l2.答案
12、:l1l29已知直线l1的倾斜角为45,直线l2l1,且l2过点A(2,1)和B(3,a),则a的值为_解析:因为l2l1,且l1的倾斜角为45,所以kl2kl1tan 451,即1,所以a4.答案:410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l1l2,则x_,y_.解析:因为l1l2,且l1的斜率为2,则l2的斜率为,所以,所以x1,y7.答案:1711已知平行四边形ABCD中,点A(1,1),B(2,3),C(0,4),则点D的坐标为_解析:设点D(x,y),则kABkCD,kBCkAD,即,解得x3,y6,故D的坐标为(3,6)答案:(3,6)1
13、2若A(4,2),B(6,4),C(12,6),D(2,12),则给出下面四个结论:ABCD,ABCD,ACBD,ACBD.其中正确结论的序号是_解析:因为kAB,kCD,kAC,kBD4,所以kABkCD,kACkBD1,所以ABCD,ACBD.答案:三、解答题13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的值解析:kAB,kAC,kBCm1.若ABAC,则有1,所以m7;若ABBC,则有(m1)1,所以m3;若ACBC,则有(m1)1,所以m2.综上可知,所求m的值为7,2,3.14已知直线l1经过点A(3,m),B(m1,2),直线l2经
14、过点C(1,2),D(2,m2)(1)当m6时,试判断直线l1与l2的位置关系(2)若l1l2,试求m的值解析:(1)当m6时,A(3,6),B(5,2),C(1,2),D(2,8)kl12,kl22,故kl1kl2此时,直线l1的方程为:y62(x3),经验证点C不在直线l1上,从而l1l2.(2)kl2,l2的斜率存在若l1l2,当kl20时,m0,则A(3,0),B(1,2),此时直线l2的斜率存在,不符合题意,舍去;当kl20时,kl1,故1,解得m3或m4.综上:m3或m4.能力提升15.已知A(m3,2),B(2m4,4),C(m,m),D(3,3m2),若直线ABCD,求m的值解
15、析:因为A,B两点纵坐标不等,所以AB与x轴不平行,因为ABCD,所以CD与x轴不垂直,m3,m3.当AB与x轴垂直时,m32m4,解得m1,而m1时,C,D纵坐标均为1.所以CDx轴,此时ABCD,满足题意当CD与x轴垂直时,m3,即m3不满足题意当AB与x轴不垂直时,由斜率公式kAB,kCD.因为ABCD,所以kABkCD1,即1,解得m1.综上,m的值为1或1.16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,求的取值范围解析:(1)因为平行四边形的对称线互相平分,所以由中点坐标公式得C(5,4),D(4,5)所以kAB1,kBC1.所以kABkBC1,所以ABBC,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kOBkOPkOA,因为kOB,kOA2,所以kOP2,所以的取值范围为.