内容正文:
第二章 直线和圆的方程
2.1 直线的倾斜角与斜率
2.1.1 倾斜角与斜率
知识点一 直线的倾斜角
1.给出下列说法:
①任意一条直线有唯一的倾斜角;②一条直线的倾斜角可以为-30°;③倾斜角为0°的直线只有一条,即x轴;④若直线的倾斜角为α,则sinα∈(0,1);⑤若α是直线l的倾斜角,且sinα=,则α=45°.
其中正确说法的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 A
解析 任意一条直线有唯一的倾斜角,故①正确;直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°,故②错误;倾斜角为0°的直线有无数条,它们都垂直于y轴,故③错误;④中α=0°时,sinα=0,故④错误;⑤中α有可能为135°,故⑤错误.故选A.
2.已知直线l过点(m,1),(m+1,1-tanα),则( )
A.α一定是直线l的倾斜角
B.α一定不是直线l的倾斜角
C.180°-α不一定是直线l的倾斜角
D.180°-α一定是直线l的倾斜角
答案 C
解析 设θ为直线l的倾斜角,则tanθ==-tanα.当α=0°时,tanθ=0,此时θ=0°;当α=30°时,tanθ=-,此时θ=150°.比较各选项可知选C.
知识点二 直线的斜率
3.在平面直角坐标系中,正三角形ABC的边BC所在直线的斜率是0,则边AC,AB所在直线的斜率之和为( )
A.-2 B.0 C. D.2
答案 B
解析 由BC边所在直线的斜率是0,知直线BC与x轴平行或重合,所以直线AC,AB的倾斜角互为补角,根据直线斜率的定义,知直线AC,AB的斜率之和为0.故选B.
4.[多选]下列叙述正确的是( )
A.若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应
B.若直线的倾斜角为α,则必有斜率与之对应
C.与y轴垂直的直线的斜率为0
D.与x轴垂直的直线的斜率不存在
答案 ACD
解析 每一条直线都有倾斜角且倾斜角唯一,但并不是每一条直线都有斜率,故A正确,B错误;垂直于y轴的直线的倾斜角为0°,其斜率为0,故C正确;垂直于x轴的直线的倾斜角为90°,其斜率不存在,故D正确.故选ACD.
知识点三 斜率公式的应用
5.(1)求经过下列两点的直线的倾斜角和斜率:
①A(-2,0),B(-5,3);②A(3,2),B(5,2);③A(3,-1),B(3,3).
(2)(2022·山东潍坊高二期末)已知直线l的一个方向向量为(1,),求直线l的倾斜角.
(3)[易错题]已知直线l过点A(2,1),B(m,3),求直线l的斜率及倾斜角的范围.
(4)(2022·岳阳一中高二月考)若过两点A(3-n-n2,-2n),B(n2+2,3-n2)的直线的倾斜角为135°,求n的值.
解 (1)①∵A(-2,0),B(-5,3),
∴kAB===-1,
∴直线AB的倾斜角为135°.
②∵A(3,2),B(5,2),
∴kAB==0,∴直线AB的倾斜角为0°.
③∵A(3,-1),B(3,3),
∴直线AB的倾斜角为90°,斜率不存在.
(2)设直线l的倾斜角为θ,0°≤θ<180°,由题意得tanθ=,
∴θ=60°.
(3)设直线l的斜率为k,倾斜角为α,
当m=2时,A(2,1),B(2,3).
直线AB的倾斜角为90°,斜率k不存在;
当m>2时,k==>0,
此时,直线l的倾斜角为锐角,即0°<α<90°;
当m<2时,k==<0,
此时,直线l的倾斜角为钝角,即90°<α<180°.
[易错分析] 本题容易忽略斜率不存在的情况.
(4)依题意可得,直线的斜率为-1,又直线过两点A(3-n-n2,-2n),B(n2+2,3-n2),
即=-1.
整理,得=1,且2n2+n-1≠0.
解得n=-2.
知识点四 三点共线问题
6.若A(a,0),B(0,b),C(-2,-2)三点共线,则+=________.
答案 -
解析 由题意得=,ab+2(a+b)=0,+=-.
[名师点拨] 用斜率公式解决三点共线问题时,首先要估测三点中是否任意两点的连线垂直于x轴.当任意两点的连线垂直于x轴,且过同一点时,三点共线.否则,直线的斜率存在,只要证明过同一点的两直线的斜率相等即可.
一、选择题
1.已知直线l的倾斜角为β-15°,则下列结论中正确的是( )
A.0°≤β<18