格物学 第二章 直线和圆的方程2.1 直线的倾斜角与斜率

两条直线垂直-2.1 直线的倾斜角与斜率知识点月考基础单选题自测题解析-上海市等高一数学选择必修,平均正确率62.0%

2025-06-11
两条直线垂直-2.1 直线的倾斜角与斜率知识点月考基础单选题自测题解析-上海市等高一数学选择必修,平均正确率62.0%
1、['同角三角函数的商数关系', '两条直线垂直']

正确率60.0%已知直线$$l_{1} \colon x \operatorname{s i n} \alpha+y-1=0$$,直线$$l_{2} \colon x-2 y \operatorname{c o s} \alpha+1=0$$,若$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$,则$$\operatorname{t a n} \alpha=( \slash{} )$$

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

2、['用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '两条直线垂直']

正确率60.0%设向量 $${{m}{⃗}}$$$$= ( a, 1 ), \, \, \, \vec{n}=( 1, b )=( 1, b ), \, \, \, ( a b \neq0 )$$,若$$\vec{m} \perp\vec{n},$$则直线$$b^{2} x+y=0$$与直线$$x-a^{2} y=0$$的位置关系是($${)}$$.

B

A.平行

B.相交且垂直

C.相交但不垂直

D.重合

3、['两点间的距离', '两条直线垂直', '直线的一般式方程及应用']

正确率80.0%设$${{m}{∈}{R}{,}}$$过定点$${{A}}$$的直线$$x+m y-m=0$$和过定点$${{B}}$$的直线$$m x-y-m+3=0$$交于点$${{P}{,}}$$线段$${{A}{B}}$$的中点为$${{Q}{,}}$$则$${{|}{P}{Q}{|}}$$的值为(

A

A.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

B.$${\sqrt {5}}$$

C.$$\frac{5} {2}$$

D.与$${{m}}$$的取值有关

4、['两条直线垂直']

正确率60.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的两个顶点为$$B ( 2, ~ 1 ), ~ C (-6, ~ 3 ),$$其垂心为$$H (-3, ~ 2 ),$$则顶点$${{A}}$$的坐标为(

A

A.$$(-1 9, ~-6 2 )$$

B.$$( 1 9, ~-6 2 )$$

C.$$(-1 9, ~ 6 2 )$$

D.$$( 1 9, ~ 6 2 )$$

5、['两直线的交点坐标', '两条直线垂直']

正确率60.0%经过两条直线$$2 x-3 y+1 0=0$$和$$3 x+4 y-2=0$$的交点,且垂直于直线$$3 x-2 y+4=0$$的直线方程为(

D

A.$$2 x+3 y+2=0$$

B.$$3 x+2 y-2=0$$

C.$$2 x-3 y+2=0$$

D.$$2 x+3 y-2=0$$

6、['两点间的斜率公式', '直线的点斜式方程', '两条直线垂直']

正确率60.0%已知两点$$A \left( 0, 1 \right), ~ B \left( 4 ~, 3 \right)$$,则线段$${{A}{B}}$$的垂直平分线方程是(

B

A.$$x-2 y+2=0$$

B.$$2 x+y-6=0$$

C.$$x+2 y-2=0$$

D.$$2 x-y+6=0$$

7、['圆的定义与标准方程', '直线的点斜式方程', '两条直线垂直']

正确率60.0%已知直线$${{l}}$$过圆$$x^{2}+( y-3 )^{2}=4$$的圆心,且与直线$$x+y+1=0$$垂直,则$${{l}}$$的方程是$${{(}{)}}$$

B

A.$$x+y-2=0$$

B.$$x-y+3=0$$

C.$$x+y-3=0$$

D.$$x-y+2=0$$

8、['简单复合函数的导数', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '两条直线垂直']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=x^{2}-2 l n x$$在$${{x}{=}{{x}_{0}}}$$处的切线与直线$$x+3 y+2=0$$垂直,则$$x_{0}=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} )$$

D

A.$$- \frac{1} {2}$$或$${{2}}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

9、['两条直线垂直', '两条直线平行', '命题的真假性判断']

正确率60.0%有下列命题,其中真命题的个数是(
$${①}$$若两直线平行,则其斜率必相等;
$${②}$$若两直线垂直,则其斜率乘积必等于$${{−}{1}}$$;
$${③}$$同垂直于$${{x}}$$轴的两直线一定都和$${{y}}$$轴平行.

A

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

10、['利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '两条直线垂直', '导数的几何意义']

正确率60.0%设函数$$f \left( x \right)=a x^{3}+3 x$$,其图象在点$$( 1, f ( 1 ) )$$处的切线$${{l}}$$与直线$$- x+6 y-3=0$$垂直,则直线$${{l}}$$与坐标轴围成的三角形的面积为(

C

A.$${{9}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{1}}$$

1. 解析:两条直线垂直,斜率的乘积为 -1。首先求两条直线的斜率:

$$l_1$$ 的斜率 $$k_1 = -\frac{\sin \alpha}{1} = -\sin \alpha$$

$$l_2$$ 的斜率 $$k_2 = -\frac{1}{-2 \cos \alpha} = \frac{1}{2 \cos \alpha}$$

由垂直条件 $$k_1 \cdot k_2 = -1$$,代入得:

$$-\sin \alpha \cdot \frac{1}{2 \cos \alpha} = -1$$

化简得 $$\frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = 2$$,即 $$\tan \alpha = 2$$。

正确答案:B

2. 解析:向量垂直的条件是点积为零:

$$\vec{m} \cdot \vec{n} = a \cdot 1 + 1 \cdot b = a + b = 0$$,即 $$b = -a$$。

两条直线的斜率分别为:

第一条直线 $$b^2 x + y = 0$$ 的斜率 $$k_1 = -b^2$$

第二条直线 $$x - a^2 y = 0$$ 的斜率 $$k_2 = \frac{1}{a^2}$$

由于 $$b = -a$$,代入得 $$k_1 = -a^2$$,$$k_2 = \frac{1}{a^2}$$

$$k_1 \cdot k_2 = -1$$,说明两条直线垂直。

正确答案:B

3. 解析:先求定点 A 和 B 的坐标:

直线 $$x + m y - m = 0$$ 恒过点 $$A(0, 1)$$

直线 $$m x - y - m + 3 = 0$$ 恒过点 $$B(1, 3)$$

线段 AB 的中点 $$Q$$ 的坐标为 $$\left(\frac{0+1}{2}, \frac{1+3}{2}\right) = \left(\frac{1}{2}, 2\right)$$

两条直线的交点 $$P$$ 可通过解方程组求得:

$$x + m y = m$$

$$m x - y = m - 3$$

解得 $$P$$ 的坐标为 $$\left(1 - \frac{2m}{m^2 + 1}, \frac{m^2 - m + 3}{m^2 + 1}\right)$$

计算 $$PQ$$ 的距离:

$$PQ = \sqrt{\left(1 - \frac{2m}{m^2 + 1} - \frac{1}{2}\right)^2 + \left(\frac{m^2 - m + 3}{m^2 + 1} - 2\right)^2} = \frac{\sqrt{5}}{2}$$

正确答案:A

4. 解析:垂心是三角形三条高的交点,因此 $$AH \perp BC$$,$$BH \perp AC$$。

先求 $$BC$$ 的斜率:

$$k_{BC} = \frac{3 - 1}{-6 - 2} = -\frac{1}{4}$$

因为 $$AH \perp BC$$,所以 $$k_{AH} = 4$$

直线 $$AH$$ 的方程为 $$y - 2 = 4(x + 3)$$,即 $$y = 4x + 14$$

再求 $$AC$$ 的斜率:设 $$A(x, y)$$,则 $$k_{AC} = \frac{y - 3}{x + 6}$$

因为 $$BH \perp AC$$,且 $$BH$$ 的斜率 $$k_{BH} = \frac{2 - 1}{-3 - 2} = -\frac{1}{5}$$

所以 $$k_{AC} = 5$$,即 $$\frac{y - 3}{x + 6} = 5$$

联立 $$y = 4x + 14$$ 和 $$y - 3 = 5(x + 6)$$,解得 $$x = -19$$,$$y = -62$$

正确答案:A

5. 解析:先求两条直线的交点:

解方程组:

$$2x - 3y + 10 = 0$$

$$3x + 4y - 2 = 0$$

解得交点 $$(-2, 2)$$

已知直线 $$3x - 2y + 4 = 0$$ 的斜率为 $$\frac{3}{2}$$,所求直线与之垂直,斜率为 $$-\frac{2}{3}$$

直线方程为 $$y - 2 = -\frac{2}{3}(x + 2)$$,化简得 $$2x + 3y - 2 = 0$$

正确答案:D

6. 解析:线段 AB 的中点为 $$(2, 2)$$,斜率 $$k_{AB} = \frac{3 - 1}{4 - 0} = \frac{1}{2}$$

垂直平分线的斜率为 $$-2$$,方程为 $$y - 2 = -2(x - 2)$$,化简得 $$2x + y - 6 = 0$$

正确答案:B

7. 解析:圆的圆心为 $$(0, 3)$$,直线 $$x + y + 1 = 0$$ 的斜率为 $$-1$$,与之垂直的直线斜率为 $$1$$

直线方程为 $$y - 3 = 1(x - 0)$$,即 $$x - y + 3 = 0$$

正确答案:B

8. 解析:直线 $$x + 3y + 2 = 0$$ 的斜率为 $$-\frac{1}{3}$$,切线的斜率为 $$3$$

函数导数为 $$f'(x) = 2x - \frac{2}{x}$$,设 $$f'(x_0) = 3$$,则:

$$2x_0 - \frac{2}{x_0} = 3$$,解得 $$x_0 = 2$$(舍去负值)

正确答案:D

9. 解析:

① 错误,两直线平行时斜率可能不存在(垂直于 x 轴)。

② 错误,若一条直线斜率不存在(垂直于 x 轴),另一条斜率为 0(平行于 x 轴),此时两直线垂直但斜率乘积不为 -1。

③ 错误,同垂直于 x 轴的两直线互相平行,但不一定与 y 轴平行(可能重合)。

正确答案:A

10. 解析:函数导数为 $$f'(x) = 3a x^2 + 3$$,在 $$x = 1$$ 处切线斜率为 $$f'(1) = 3a + 3$$

直线 $$-x + 6y - 3 = 0$$ 的斜率为 $$\frac{1}{6}$$,切线与之垂直,故 $$3a + 3 = -6$$,解得 $$a = -3$$

切线方程为 $$y - f(1) = -6(x - 1)$$,即 $$y = -6x + 12$$

与坐标轴的交点为 $$(0, 12)$$ 和 $$(2, 0)$$,围成的三角形面积为 $$\frac{1}{2} \times 12 \times 2 = 12$$(注:原题选项有误,应为 12)。

正确答案:无正确选项(实际面积为 12)。

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