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《2.1.3 两条直线的平行与垂直》同步练习知识点一 两条直线平行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__________.解析:kAB=,∵过AB的直线与2x+y-1=0平行,∴=-2,解得:m=-8.答案:-82.已知直线l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0与l2:2(k-3)x-2y+5=0平行则k=__________.解析:∵l1∥l2,∴-2(k-3)-2(4-k)(k-3)=0,解得k=3或5,经检验k=3或5时,l1∥l2.答案:3或53.已知A(3,1),B(0,-1),C(1,3),则点D满足什么条件时,可以使得AB∥CD.解析:设D(a,b),则kAB==,kCD=.∵AB∥CD,∴=.∴2a-3b+7=0.∴当点D在直线2x-3y+7=0上时,AB∥CD.知识点二 两条直线垂直4.过点A(-1,0)和B(1,-1)的直线与过M(0,k)和N(k≠0)两点的直线的位置关系是__________.解析:kAB==-,kMN==2,∴kAB·kMN=-×2=-1,即AB⊥MN.
答案:垂直5.已知点A(2,2),B(1,-2),若点P在坐标轴上,且∠APB为直角,则这样的点P有__________个.解析:若点P在y轴上,则点P只有一个;若点P在x轴上,则点P有两个.故满足条件的点p共有3个.答案:36.已知直线l1经过点A(-2,0)和点B(1,3a),直线l2经过点M(0,-1)和点N(a,-2a),若l1⊥l2,试确定实数a的值.解析:(1)当直线l1、l2的斜率都存在,即a≠0时,直线l1、l2的斜率分别是k1=a,k2=.∵l1⊥l2,∴a·=-1.∴a=1.(2)当a=0时,此时k1=0,k2不存在,此时l1⊥l2.综合(1)(2)知,若l1⊥l2,则实数a的值为1或0.知识点三 两条直线平行或垂直的判定与应用7.已知A(-4,2),B(6,-4),C(12,6),D(2,12),下面四个结论中正确的是__________(填序号).①AB∥CD;②AB⊥AD;③AB⊥BD;④AC⊥BD.解析:由题意得kAB=-,kAD=,kCD=-,kAC=,kBD=-4.∴kAB=kCD,kAB·kAD=-1,kAC·kBD=-1.∴AB∥CD,AB⊥AD,AC⊥BD,①②④正确.又kAB·kBD≠-1,∴③错误.答案:①②④8.若已知直线l1上的点满足ax+2y+6=0,直线l2上的点满足x+(a-1)y+a2-1=0(a≠
0),当a为何值时:(1)l1∥l2;(2)l1⊥l2.解析:∵k1=-,k2=-.(1)l1∥l2时,k1=k2,-=-,解得a=2,a=-1.当a=2时,l1的方程为2x+2y+6=0,即x+y+3=0,l2的方程为x+y+3=0,则l1与l2重合.∴a=-1.(2)l1⊥l2时,由k1k2=-1,得=-1,解得a=.综上可知,a=-1时,l1∥l2;a=时,l1⊥l2.综合点一 平行与垂直的简单应用9.在直角坐标平面内有两个点A(4,2),B(1,-2),在x轴上有点C,使∠ACB=90°,则点C的坐标是__________.解析:设C(x0,0)由AC⊥BC,得·=-1,∴x0=0或x0=5.答案:(0,0)或(5,0)10.若点A(1,2)在直线l上的射影为B(-1,4),则直线l的方程是__________.解析:∵AB⊥l,kAB==-1,∴kl=1,又l过点B,∴l:y-4=x+1,即直线l的方程为:x-y+5=0.综合点二 平行与垂直的综合应用
11.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__________.解析:由题意知,AB⊥BC,∴kAB·kBC=-1,即·=-1,解得y=.答案:12.过点A与B(7,0)的直线l1与过点(2,1),(3,k+1)的直线l2和两坐标轴围成的四边形内接于一个过原点的圆,则实数k为__________.解析:若l1和l2与坐标轴围成的四边形内接于一个过原点的圆,则l1⊥l2,而kl1==-,kl2==k.而kl1·kl2=-1,得k=3.答案:3综合点三 平行直线系或垂直直线系问题13.已知直线l1:x+y-1=0,现将直线l1向上平移到直线l2的位置,若l1,l2和两坐标轴围成的梯形的面积是4,求l2的方程.解析:∵l1∥l2,∴设l2的方程为x+y-m=0.设l1与x轴,y轴分别交于点A、D,l2与x轴,y轴分别交于B、C,易得:A(1,0),D(0,1),B(m,0),C(0,m).又l2在l1的上方,∴m>0.S梯形=SRt△OBC-SRt△OAD,∴4=m·m-×1×1,∴m2=9,m=3.故l2的方程是x+y-3=0.
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