内容正文:
课时跟踪检测(52) 直线的倾斜角、斜率与直线方程
基础强化练
1.已知直线x+my-3=0的倾斜角为30°,则实数m的值为( )
A.- B.-
C.1 D.
A 解析:由题意可知,直线x+my-3=0的斜率为-=tan 30°=,解得m=-.
2.(2024·吉林长春模拟)若直线l的方向向量是e=(-1,),则直线l的倾斜角是( )
A. B.
C. D.
C 解析:由题意得直线l的斜率为-,则直线的倾斜角是.
3.(2024·吉林白山模拟)对方程=2表示的图形,下列叙述中正确的是( )
A.斜率为2的一条直线
B.斜率为-的一条直线
C.斜率为2的一条直线,且除去点(-3,6)
D.斜率为-的一条直线,且除去点(-3,6)
C 解析:方程=2成立的条件知x≠-3,当x≠-3时,方程变形为y-6=2(x+3),由直线方程的点斜式知它表示一条斜率为2的直线,但要除去点(-3,6).
4.在同一平面直角坐标系中,直线l1:ax+y+b=0和直线l2:bx+y+a=0有可能是( )
B 解析:由题意l1:y=-ax-b,l2:y=-bx-a,当a>0,b>0时,-a<0,-b<0.选项B符合.
5.(2024·四川内江模拟)已知直线l1的斜率为-,直线l2的倾斜角为直线l1的倾斜角的一半,则直线l2的斜率为( )
A.- B.-
C. D.不存在
C 解析:由直线l1的斜率为-,设其倾斜角为θ1,则tan θ1=-,θ1=120°,由直线l2的倾斜角为直线l1的倾斜角的一半,设直线l2的倾斜角为θ2,则2θ2=θ1,θ2=60°,tan θ2=,故直线l2的斜率为.
6.(2024·山西大同模拟)已知A(2,-3),B(2,1),若直线l经过点P(0,-1),且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A.(-∞,-2]∪[2,+∞)
B.[-2,2]
C.(-∞,-1]∪[1,+∞)
D.[-1,1]
D 解析:过点P作PC⊥AB,垂足为点C,如图所示:
设直线l交线段AB于点M,设直线l的斜率为k,且kPA==-1,kPB==1,当点M在从点A运动到点C(不包括点C)时,直线l的倾斜角逐渐增大,此时-1=kPA≤k<0;当点M在从点C运动到点B时,直线l的倾斜角逐渐增大,此时0≤k≤kPB=1.综上所述,直线l的斜率的取值范围是[-1,1].
7.已知三点A(2,-3),B(4,3),C(5,)在同一条直线上,则k=________.
答案:12 解析:由kAB=kAC,得=,解得k=12.
8.(2024·湖南永州模拟)直线y=x-2与两坐标轴围成的三角形的面积是________.
答案:3 解析:直线y=x-2的截距式为+=1,即横截距为3,纵截距为-2,所求面积为S=×2×3=3.
9.(2024·江西吉安模拟)已知直线l的倾斜角是直线y=x+1的倾斜角的2倍,且过定点P(3,3),求直线l的方程.
解:∵直线y=x+1的倾斜角是45°,直线l的倾斜角是直线y=x+1倾斜角的两倍,∴要求直线的倾斜角是90°.
∵直线l过点P(3,3),∴直线的方程是x=3.
能力提升练
10.已知直线2x-my+1-3m=0,当m变动时,直线都通过定点( )
A.(-,3) B.(,3)
C.(,-3) D.(-,-3)
D 解析:∵直线方程可化为2x+1-m(y+3)=0,令得∴直线恒过定点(-,-3).
11.过点(5,2)且在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍的直线方程是( )
A.2x+y-12=0
B.2x+y-12=0或2x-5y=0
C.x-2y-1=0
D.x-2y-1=0或2x-5y=0
B 解析:设所求直线在x轴上的截距为a,则在y轴上的截距为2a.①当a=0时,所求直线经过点(5,2)和(0,0),所以直线方程为y=x,即2x-5y=0;②当a≠0时,设所求直线方程为+=1,又因为直线过点(5,2),所以+=1,解得a=6,所以所求直线方程为+=1,即2x+y-12=0.综上,所求直线方程为2x-5y=0或2x+y-12=0.
12.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知△ABC的顶点A(2,0),B(0,1),且AC=BC,则△ABC的欧拉线的方程为( )
A.2x+4y-3=0 B.x-2y-3=0
C.2x-y-3=0 D.4x-2y-3=0
D 解析:由AC=BC,结合题意可知△ABC的欧拉线即为线段AB的垂直平分线,AB的中点为M(1,),斜率kAB=-,则AB垂直平分线的斜率k=2,则△ABC的欧拉线的方程为y-=2(x-1),即4x-2y-3=0.
13.(2023·四川成都模拟)已知a>0,b>0,直线+y=b在x轴上的截距为1,则a+9b的最小值为( )
A.3 B.6
C.9 D.10
B 解析:因为直线+y=b在x轴上的截距为1,所以+0=b,即ab=1,因为a>0,b>0,所以a+9b≥2=6,当且仅当a=9b,即a=3,b=时取等号,所以a+9b的最小值为6.
14.已知直线(a-1)x+y-a-3=0(a>1),当此直线在x轴、y轴上的截距和最小时,实数a的值是( )
A.1 B.
C.2 D.3
D 解析:当x=0时,y=a+3;当y=0时,x=.令t=a+3+=5+(a-1)+.因为a>1,所以a-1>0,所以t≥5+2=9,当且仅当a-1=,即a=3时,等号成立.
素养养成练
15.(2024·湖南衡阳模拟)点M(x1,y1)在函数y=ex的图象上,当x1∈[0,1)时,求的取值范围.
解:由表示M(x1,y1)与点A(1,-1)所成直线的斜率k,又由M(x1,y1)是y=ex在x∈[0,1)部分图象上的动点,如图所示,
可得C(0,1),B(1,e),则kAC=-2,所以k≤-2,即k的取值范围为(-∞,-2].
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