1、第2课时两条直线的垂直一、选择题1.已知平面内有A(5,1),B(1,1),C(2,3)三点,则下列说法正确的是()A.ABC是直角三角形,且BAC90;B.ABC是直角三角形,且ABC90;C.ABC是直角三角形,且ACB90;D.ABC不是直角三角形.答案B解析kAB,kBC2,kABkBC1,ABBC,ABC90.只有B正确.2.已知直线l1:yx,若直线l2l1,则直线l2的倾斜角为()A.135 B.45 C.60 D.90答案A解析因为直线yx的斜率k11,所以若直线l2l1,则直线l2的斜率k1.所以直线l2的倾斜角为135.3.已知点A(0,1),B(a,0),C(3,2),直
2、线l经过B,C两点,且l垂直于AB,则a的值为()A.1 B.2 C.1或2 D.0答案C解析由题意知ABBC,则1(a0且a3),解得a1或2.4.已知直线l1:(2a)xay30,l2:(2a3)x(a2)y20互相垂直,则实数a的值为()A.1 B.2 C.1或2 D.1或2答案D解析因为l1l2,则必有(2a)(2a3)a(a2)0,即a2a20,所以a2或a1.5.与直线y2x1垂直,且在y轴上的截距为4的直线的斜截式方程为()A.yx4 B.y2x4C.y2x4 D.yx4答案D解析由题意可设所求直线方程为ykx4,又由2k1,得k,所求直线方程为yx4.6.已知直线mx4y20与
3、2x5yn0互相垂直,垂足坐标为(1,p),则mnp等于()A.4 B.0 C.20 D.24答案A解析由两条直线互相垂直得1,即m10,由于点在两条直线上,从而有解得故mnp4.二、填空题7.过原点作直线l的垂线,若垂足为(2,3),则直线l的方程是_.答案2x3y130解析设垂足为A,则kOA,由题意可知kl,所以直线l的方程是y3(x2).整理得2x3y130.8.已知直线l上两点A,B的坐标分别为(3,5),(a,2),且直线l与直线3x4y50垂直,则a的值为_.答案解析因为直线3x4y50的斜率为,故直线l的斜率为.由直线的斜率计算公式,可得,解得a.9.将直线l:2xy10绕点A
4、(1,3)逆时针旋转90,得到的直线l1的方程是_.答案x2y70解析根据题意知,直线l1与直线l垂直,而直线l:2xy10的斜率为2,所以直线l1的斜率为.又直线l1也过点A(1,3),故直线l1的方程是y3(x1),即x2y70.10.过点M(1,2)作直线l交直线x2y10于点N,当MN最短时,直线l的方程为_.答案2xy0解析由题意知MN最短时,直线l与直线x2y10垂直,又直线l过M(1,2),故直线l的方程为2xy0.三、解答题11.已知A(1,1),B(2,2),C(3,0)三点,求点D,使直线CDAB,且CBAD.解设D(x,y),则kCD,kAB3,kCB2,kAD.因为kC
5、DkAB1,kCBkAD,所以31,2,所以x0,y1,即D(0,1).12.已知在ABC中,A(0,0),B(3,1),C(1,3).(1)求AB边上的高所在直线的方程;(2)求BC边上的高所在直线的方程;(3)求过A与BC平行的直线方程.解(1)因为直线AB的斜率k1,所以AB边上的高所在直线的斜率为3且过点C,所以AB边上的高所在直线的方程为y33(x1),即3xy60.(2)因为直线BC的斜率k21,所以BC边上的高所在直线的斜率为1且过点A,所以BC边上的高所在直线的方程为yx.(3)由(2)知,过点A与BC平行的直线的斜率为1,其方程为yx.13.直线l的倾斜角为30,点P(2,1
6、)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,此时直线l1与l2平行,且l2是线段AB的垂直平分线,其中A(1,m1),B(m,2),试求m的值.解如图,直线l1的倾斜角为303060,直线l1的斜率k1tan 60.当m1时,直线AB的斜率不存在,此时l2的斜率为0,不满足l1l2.当m3时,直线AB的斜率为0,此时l2的斜率不存在,不满足l1l2.当m1且m3时,直线AB的斜率kAB,线段AB的垂直平分线l2的斜率为k2.l1与l2平行,k1k2,即,解得m4.14.已知点P(3,1),Q(0,t)是y轴上的动点,若在x轴上存在点M,使得MPMQ,则实数t的取值范围是()A. B. C. D.答案B解析设M(x,0).当x3时,PMx轴,点Q在原点,此时t0;当x0时,kMQ不存在,kMP,不合题意;当x0且x3时,则由kMPkMQ1,得tx23x2且t0.综上所述,实数t的取值范围是.15.已知ABC的顶点A(1,3),B(1,1),C(2,1),求ABC的边BC上的高AD的斜率和垂足D的坐标.解因为B(1,1),C(2,1),所以kBC,所以BC上的高AD的斜率kAD,设D(x,y),由kAD,及kBDkBC,得x,y,则D.