内容正文:
2024年高二数学暑假预习(人教A版2019选择性必修第一册)
预习05讲 直线倾斜角与斜率和两条直线平行、垂直的判定(精讲+精练)
①求直线的倾斜角与斜率
②直线与线段相交求斜率范围
③两条直线平行及求相关参数
④两条直线垂直及求相关参数
一、直线倾斜角的定义
以轴为基准,轴正向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.
(1)当直线与轴平行或者重合时,我们规定它的倾斜角为;所以倾斜角的取值范围为:;
特别地,当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为.
(2)所有直线都有唯一确定的倾斜角,倾斜角表示的是直线的倾斜程度.
二、直线的斜率
我们把一条直线的倾斜角() 的正切值叫做这条直线的斜率.
斜率通常用字母表示,即
(1)倾斜角不是的直线都有斜率,倾斜角不同,直线的斜率也不同;
(2)倾斜角时,直线的斜率不存在。
三、斜率与倾斜角的联系
倾斜角
(范围)
斜率
(范围)
不存在
四、直线斜率的坐标公式
如果直线经过两点,(),那么可得到如下斜率公式:
(1)当 时,直线与轴垂直,直线的倾斜角,斜率不存在;
(2)斜率公式与两点坐标的顺序无关,横纵坐标的次序可以同时调换;
(3)当 时,斜率,直线的倾斜角,直线与轴重合或者平行。
五、直线平行的条件
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
对应关系
两直线斜率都不存在
图示
1.公式成立的前提条件是:
①两条直线的斜率存在分别为;②不重合;
2.当两条直线的斜率都不存在且不重合时,的倾斜角都是,则.
六、直线垂直的条件
对应关系
与的斜率都存在,分别为,则
与中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则与的位置关系是
图示
1.公式成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;
2.当一条垂直直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,两条直线也垂直.
①求直线的倾斜角与斜率
【题型精练】
一、单选题
1.(23-24高二下·宁夏吴忠·开学考试)若直线经过、两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·湖北武汉·期末)若直线的斜率为,且,则直线的倾斜角为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
3.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·江西·期末)已知直线l的倾斜角为,则l的斜率为( )
A.1 B.45 C. D.
5.(23-24高二上·广东潮州·期末)已知斜率为的直线经过点,则( )
A. B. C.1 D.0
6.(23-24高二上·广东广州·期末)已知倾斜角为的直线的方向向量为,则的值为( )
A. B. C. D.1
7.(22-23高二上·江西九江·开学考试)若,,,三点共线,则( )
A.2 B.3 C.9 D.
8.(2023高二上·江苏·专题练习)如图,已知直线的斜率分别为,则( )
A. B.
C. D.
9.(23-24高二上·天津武清·阶段练习)若经过,两点的直线的倾斜角是,则( )
A. B.0 C.1 D.3
10.(23-24高二上·江西九江·阶段练习)已知直线的斜率,则该直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知,且直线的斜率为0.9,则( )
A.1.1 B.1.0 C.0.9 D.0.8
②直线与线段相交求斜率范围
策略方法 平面向量基本定理解决问题的一般思路
数形结合法
作出直线在平面直角坐标系中可能的位置,借助图形,结合正切函数的单调性确定
函数图象法
根据正切函数图象,由倾斜角范围求斜率范围,反之亦可
【题型精练】
一、单选题
1.(23-24高二上·吉林延边·期中)设点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A.或 B.或 C. D.
2.(23-24高二上·湖北·阶段练习)已知点,若经过点的直线l与线段AB有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·山东威海·期末)已知点,,若直线与线段有公共点,则( )
A. B.
C. D.
二、填空题
4.(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)已知点,过点的直线l与线段相交,则直线l的倾斜角的取值范围为 ,直线l的斜率的取值范围为 .
5.(23-24高二上·上海杨浦·期中)一质点在矩形内运动,从的中点沿一确定方向发射该质点,依次由线段、、反射.反射点分别为、、(入射角等于反射角),最后落在线段上的(不包括端点).若、、和,则的斜率的取值范围是 .
③两条直线平行及求相关参数
策略方法 由一般式确定两直线平行的方法
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设(不全为0),(不全为0),则:
当时,直线相交;
当时,直线平行或重合,代回检验;
【题型精练】
一、单选题
1.(22-23高二·江苏·假期作业)已知过和的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值是( )
A.-8 B.0 C.2 D.10
2.(22-23高二上·福建漳州·期中)过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,则( )
A.1 B.2 C.-1 D.-2
3.(23-24高二上·福建泉州·期末)记平面直角坐标系内的直线、与x轴正半轴方向所成的角的正切值分别为、,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
4.(23-24高二上·山西临汾·阶段练习)下列各对直线互相平行的是( )
A.直线经过点,,直线经过点,
B.直线经过点,,直线经过点,
C.直线经过点,,直线经过点,
D.直线经过点,,直线经过点,
5.(23-24高二上·全国·课后作业)已知经过点的直线与经过点的直线平行,则的值为( )
A.-1 B.-2
C.-1或2 D.-2或1
二、解答题
6.(2024高二·全国·专题练习)根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的斜率为,经过点,;
(3)平行于轴,经过点,;
(4)经过点,,经过点,.
④两条直线垂直及求相关参数
策略方法 由一般式确定两直线垂直的方法
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设(不全为0),(不全为0),则:
当时,直线相交;
当时,直线垂直,与向量的平行与垂直类比记忆.
【题型精练】
一、单选题
1.(23-24高二上·湖南郴州·期末)已知,若直线与直线垂直,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·河南郑州·阶段练习)已知的倾斜角为45°,经过点.若,则实数m为( )
A.6 B.-6 C.5 D.-5
3.(23-24高二上·全国·课后作业)若直线l经过点和,且与斜率为的直线垂直,则实数a的值是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)以为顶点的三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.以为直角顶点的直角三角形 D.以为直角顶点的直角三角形
5.(22-23高二上·青海海东·期中)已知点,,,是的垂心.则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·全国·课后作业)已知点,若直线,则的值为( )
A.1或 B.或
C.或3 D.3或
二、多选题
7.(23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习)已知点,,下列结论正确的是( )
A.若直线的方向向量为,则
B.若直线的斜率为,则
C.若,则为直角三角形
D.若,,则四边形是平行四边形
三、解答题
8.(23-24高二上·全国·课后作业)判断下列各题中与是否垂直.
(1)经过点;经过点;
(2)的斜率为;经过点;
(3)经过点;经过点.
9.(22-23高二上·河南·阶段练习)判断下列直线与是否垂直:
(1)的倾斜角为,经过,两点;
(2)的斜率为,经过,两点;
(3)的斜率为,的倾斜角为,为锐角,且.
10.(23-24高二上·全国·课后作业)如图所示,在平面直角坐标系中,四边形OPQR的顶点坐标按逆时针顺序依次为,其中.试判断四边形OPQR是否为矩形.
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2024年高二数学暑假预习(人教A版2019选择性必修第一册)
预习05讲 直线倾斜角与斜率和两条直线平行、垂直的判定(精讲+精练)
①求直线的倾斜角与斜率
②直线与线段相交求斜率范围
③两条直线平行及求相关参数
④两条直线垂直及求相关参数
一、直线倾斜角的定义
以轴为基准,轴正向与直线向上的方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.
(1)当直线与轴平行或者重合时,我们规定它的倾斜角为;所以倾斜角的取值范围为:;
特别地,当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为.
(2)所有直线都有唯一确定的倾斜角,倾斜角表示的是直线的倾斜程度.
二、直线的斜率
我们把一条直线的倾斜角() 的正切值叫做这条直线的斜率.
斜率通常用字母表示,即
(1)倾斜角不是的直线都有斜率,倾斜角不同,直线的斜率也不同;
(2)倾斜角时,直线的斜率不存在。
三、斜率与倾斜角的联系
倾斜角
(范围)
斜率
(范围)
不存在
四、直线斜率的坐标公式
如果直线经过两点,(),那么可得到如下斜率公式:
(1)当 时,直线与轴垂直,直线的倾斜角,斜率不存在;
(2)斜率公式与两点坐标的顺序无关,横纵坐标的次序可以同时调换;
(3)当 时,斜率,直线的倾斜角,直线与轴重合或者平行。
五、直线平行的条件
类型
斜率存在
斜率不存在
条件
对应关系
两直线斜率都不存在
图示
1.公式成立的前提条件是:
①两条直线的斜率存在分别为;②不重合;
2.当两条直线的斜率都不存在且不重合时,的倾斜角都是,则.
六、直线垂直的条件
对应关系
与的斜率都存在,分别为,则
与中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则与的位置关系是
图示
1.公式成立的前提条件是两条直线的斜率都存在;
2.当一条垂直直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,两条直线也垂直.
①求直线的倾斜角与斜率
【题型精练】
一、单选题
1.(23-24高二下·宁夏吴忠·开学考试)若直线经过、两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出直线的斜率,根据斜率的定义,即可求得直线的倾斜角.
【详解】直线经过、两点,则其斜率为,
设直线倾斜角为,则,
由于直线的倾斜角范围为大于等于小于,
故该直线的倾斜角为,
故选:B
2.(23-24高二上·湖北武汉·期末)若直线的斜率为,且,则直线的倾斜角为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】B
【分析】根据直线的倾斜角与斜率之间的关系求解即可.
【详解】设直线的倾斜角为,则
因为,所以,
当时,即,则;
当时,即,则,
所以直线的倾斜角为或.
故选:B.
3.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
设直线的倾斜角为,由题意得,可得倾斜角.
【详解】
设直线的倾斜角为,,
由直线的一个方向向量为,得,
则.
故选:C.
4.(23-24高二上·江西·期末)已知直线l的倾斜角为,则l的斜率为( )
A.1 B.45 C. D.
【答案】C
【分析】根据斜率的定义,即可求得答案.
【详解】由题意知直线l的倾斜角为,
则l的斜率为,
故选:C
5.(23-24高二上·广东潮州·期末)已知斜率为的直线经过点,则( )
A. B. C.1 D.0
【答案】B
【分析】利用斜率公式即可求解.
【详解】因为斜率为的直线经过点,
所以,解得.
故选:B.
6.(23-24高二上·广东广州·期末)已知倾斜角为的直线的方向向量为,则的值为( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】首先得到直线的斜率,再由方向向量求出.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为,
又直线的方向向量为,所以.
故选:D
7.(22-23高二上·江西九江·开学考试)若,,,三点共线,则( )
A.2 B.3 C.9 D.
【答案】D
【分析】根据斜率相等得到方程,解出即可.
【详解】由,解得,
故选:D.
8.(2023高二上·江苏·专题练习)如图,已知直线的斜率分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题图,利用直线的斜率和倾斜角的关系求解.
【详解】设直线的倾斜角分别为,
由题图知,直线的倾斜角为钝角,.
又直线的倾斜角均为锐角,且,
,
.
故选:D.
9.(23-24高二上·天津武清·阶段练习)若经过,两点的直线的倾斜角是,则( )
A. B.0 C.1 D.3
【答案】A
【分析】根据斜率公式计算即可.
【详解】由题意可得,解得.
故选:A.
10.(23-24高二上·江西九江·阶段练习)已知直线的斜率,则该直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用斜率公式将转化为(),解不等式即可.
【详解】直线倾斜角为,则,
由可得,
所以.
故选:B.
11.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知,且直线的斜率为0.9,则( )
A.1.1 B.1.0 C.0.9 D.0.8
【答案】A
【分析】不妨设,根据以及斜率公式,建立方程,可得答案.
【详解】因为,所以,
不妨设,则.
由题意,知,即.
解得.
故选:A.
②直线与线段相交求斜率范围
策略方法 平面向量基本定理解决问题的一般思路
数形结合法
作出直线在平面直角坐标系中可能的位置,借助图形,结合正切函数的单调性确定
函数图象法
根据正切函数图象,由倾斜角范围求斜率范围,反之亦可
【题型精练】
一、单选题
1.(23-24高二上·吉林延边·期中)设点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件求出直线的斜率,再画出图形分析可得或,从而即可得解.
【详解】依题意,直线的斜率分别为,
如图所示:
若直线过点且与线段相交,
则的斜率满足或,
即的斜率的取值范围是或 .
故选:B
2.(23-24高二上·湖北·阶段练习)已知点,若经过点的直线l与线段AB有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】作出图形,求出的斜率,数形结合求出直线的斜率的取值范围,再根据斜率与倾斜角的关系可求得结果.
【详解】依题意,直线的斜率,直线的斜率,
直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率满足,
当时,直线l的倾斜角,当时,,
所以直线l的倾斜角的取值范围为.
故选:C
3.(23-24高二上·山东威海·期末)已知点,,若直线与线段有公共点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】作出图像,求斜率范围即可.
【详解】
若与线段有公共点,分析必过,且,,则.
故选:B
二、填空题
4.(23-24高二上·河北石家庄·阶段练习)已知点,过点的直线l与线段相交,则直线l的倾斜角的取值范围为 ,直线l的斜率的取值范围为 .
【答案】
【分析】分别求得直线,的斜率,结合图形可得的范围,再由直线的斜率公式,可得倾斜角的范围.
【详解】如图所示:
由点,可得直线的斜率为,直线的斜率为,
由直线与线段相交,可得的范围是;
由斜率与倾斜角的正切图象得倾斜角
故答案为:;.
5.(23-24高二上·上海杨浦·期中)一质点在矩形内运动,从的中点沿一确定方向发射该质点,依次由线段、、反射.反射点分别为、、(入射角等于反射角),最后落在线段上的(不包括端点).若、、和,则的斜率的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意线段,,分别找出点落在线段上的临界位置,即可求解.
【详解】由题意知:,,设,则线段的斜率:,
为使点落在线段上(不包括端点),所以得:当落到点,点时为相应的两种临界位置,
当落到点时:
由题意知:点为的中点,且从点出发又回到点,所以可得:此时位于线段的中点位置,
所以得此时的斜率:;
当落到点时:
点与点重合,如下图所示,设,可得:,且,
所以得:,,,
所以得:,解之得:,
所以此时斜率:,
综上所述:可得的斜率范围为:,即.
故答案为:.
③两条直线平行及求相关参数
策略方法 由一般式确定两直线平行的方法
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设(不全为0),(不全为0),则:
当时,直线相交;
当时,直线平行或重合,代回检验;
【题型精练】
一、单选题
1.(22-23高二·江苏·假期作业)已知过和的直线与斜率为-2的直线平行,则m的值是( )
A.-8 B.0 C.2 D.10
【答案】A
【分析】由两点的斜率公式表示出直线的斜率,再由两直线平行斜率相等列出等式,即可解出答案.
【详解】由题意可知,,解得.
故选:A
2.(22-23高二上·福建漳州·期中)过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,则( )
A.1 B.2 C.-1 D.-2
【答案】A
【分析】根据直线斜率公式,结合平行线斜率关系、直线斜率与倾斜角的关系进行求解即可.
【详解】过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,
所以,
因此过两点的直线的斜率为,
因为过两点的直线与直线平行,直线的倾斜角为,
所以有,
故选:A
3.(23-24高二上·福建泉州·期末)记平面直角坐标系内的直线、与x轴正半轴方向所成的角的正切值分别为、,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
【答案】A
【分析】根据直线的位置关系结合充分、必要条件分析判断.
【详解】由题意可知:已经存在,
若∥,则,即充分性成立;
若,则可能重合,即必要性均不成立;
综上所述:“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
4.(23-24高二上·山西临汾·阶段练习)下列各对直线互相平行的是( )
A.直线经过点,,直线经过点,
B.直线经过点,,直线经过点,
C.直线经过点,,直线经过点,
D.直线经过点,,直线经过点,
【答案】A
【分析】根据斜率公式求出各直线的斜率,判断直线的斜率是否相等或不存在,进而可得出结论.
【详解】对于A,因为,
所以;
对于B,因为,
所以直线不平行;
对于C,由直线经过点,,直线经过点,,
得直线的斜率都不存在,且两直线重合;
对于D,因为直线经过点,,所以直线直线的斜率不存在,
而,所以直线不平行.
故选:A.
5.(23-24高二上·全国·课后作业)已知经过点的直线与经过点的直线平行,则的值为( )
A.-1 B.-2
C.-1或2 D.-2或1
【答案】C
【分析】利用直线的斜率公式求解.
【详解】由题意得,
因为,所以,即,
化简得,
所以或,
又由得=-1或2,
故选:C.
二、解答题
6.(2024高二·全国·专题练习)根据下列给定的条件,判断直线与直线是否平行.
(1)经过点,,经过点,;
(2)的斜率为,经过点,;
(3)平行于轴,经过点,;
(4)经过点,,经过点,.
【答案】(1)不平行
(2)平行或重合
(3)平行
(4)重合
【分析】
先求出两直线的斜率,再利用斜率进行判断;
【详解】(1),,,所以与不平行.
(2)
的斜率,的斜率,,所以l1与l2平行或重合.
(3)由题意,知的斜率不存在,且不与轴重合,的斜率也不存在,且与轴重合,所以.
(4)
由题意,知,,
,所以与平行或重合.
需进一步研究,,,四点是否共线,.
所以,,,四点共线,所以与重合.
④两条直线垂直及求相关参数
策略方法 由一般式确定两直线垂直的方法
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设(不全为0),(不全为0),则:
当时,直线相交;
当时,直线垂直,与向量的平行与垂直类比记忆.
【题型精练】
一、单选题
1.(23-24高二上·湖南郴州·期末)已知,若直线与直线垂直,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,利用斜率公式求得,再由两直线的位置关系,得到,即可求解.
【详解】由点,可得,
因为直线与直线垂直,可得,即,解得,
所以直线的斜率为.
故选:A.
2.(23-24高二上·河南郑州·阶段练习)已知的倾斜角为45°,经过点.若,则实数m为( )
A.6 B.-6 C.5 D.-5
【答案】B
【分析】
根据垂直关系得到,由此计算出的值.
【详解】因为,,且,
所以,解得,
故选:B.
3.(23-24高二上·全国·课后作业)若直线l经过点和,且与斜率为的直线垂直,则实数a的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用斜率公式表示出;再根据两直线垂直列出关系式求解即可.
【详解】由题意得,直线l的斜率必存在,且.
因为直线l与斜率为的直线垂直
所以,解得.
故选:A.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)以为顶点的三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.以为直角顶点的直角三角形 D.以为直角顶点的直角三角形
【答案】D
【分析】通过斜率证明两直线垂直,得到三角形形状.
【详解】直线的斜率,直线的斜率,
由,所以,
故是以为直角顶点的直角三角形.
故选:D
5.(22-23高二上·青海海东·期中)已知点,,,是的垂心.则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先设点C的坐标,再求出直线的斜率,则可求出直线的斜率和直线的倾斜角,联立方程组求出C的坐标;
【详解】设C点标为,直线AH斜率,
∴,而点B的横坐标为6,则,
直线BH的斜率,
∴直线AC斜率,
∴,
∴点C的坐标为.
故选:.
6.(23-24高二上·全国·课后作业)已知点,若直线,则的值为( )
A.1或 B.或
C.或3 D.3或
【答案】A
【分析】由题意可知CD与x轴不垂直,即.分类讨论,当AB与x轴垂直和AB与x轴不垂直时,根据两直线的位置关系求出对应的m值即可.
【详解】∵A,B两点纵坐标不相等,∴AB与x轴不平行.
∵,则CD与x轴不垂直,∴,即.
当AB与x轴垂直时,,解得,
此时,点C,D的纵坐标均为,则轴,此时,满足题意;
当AB与x轴不垂直时,,,
∵,∴,即,解得.
综上,m的值为或,
故选:A.
二、多选题
7.(23-24高二上·湖南岳阳·阶段练习)已知点,,下列结论正确的是( )
A.若直线的方向向量为,则
B.若直线的斜率为,则
C.若,则为直角三角形
D.若,,则四边形是平行四边形
【答案】BC
【分析】求出直线的斜率可判断A;由两直线的位置关系可判断B,C,D.
【详解】对于A,,所以直线的方向向量为,A错误.
对于B,因为,所以,B正确.
对于C,因为,所以,C正确.
对于D,因为,
所以四边形不是平行四边形,D错误.
故选:BC.
三、解答题
8.(23-24高二上·全国·课后作业)判断下列各题中与是否垂直.
(1)经过点;经过点;
(2)的斜率为;经过点;
(3)经过点;经过点.
【答案】(1)不垂直
(2)垂直
(3)垂直
【分析】(1)分别求解直线与的斜率,根据斜率关系判断即可;
(2)求解直线的斜率,根据斜率关系判断即可;
(3)根据坐标确定直线倾斜角,即可判断直线位置关系.
【详解】(1),,
与不垂直.
(2),
.
(3)由的横坐标相等得的倾斜角为,
则轴,
又,则轴,因此.
9.(22-23高二上·河南·阶段练习)判断下列直线与是否垂直:
(1)的倾斜角为,经过,两点;
(2)的斜率为,经过,两点;
(3)的斜率为,的倾斜角为,为锐角,且.
【答案】(1)
(2)与不垂直
(3)
【分析】(1)的斜率为,根据过两点的斜率公式可求的斜率,判断斜率的乘积是否为即可;
(2)根据过两点的斜率公式可求的斜率,判断斜率的乘积是否为即可;
(3)根据二倍角的正切公式求出的值,判断斜率的乘积是否为即可.
【详解】(1)因为的倾斜角为,所以的斜率为.
因为经过,两点,
所以的斜率为.
因为,所以.
(2)因为经过,两点,
所以的斜率为.
因为的斜率为,且,
所以与不垂直.
(3)记的斜率为,因为,
所以,解得或.
因为为锐角,所以.
因为的斜率为,且,
所以.
10.(23-24高二上·全国·课后作业)如图所示,在平面直角坐标系中,四边形OPQR的顶点坐标按逆时针顺序依次为,其中.试判断四边形OPQR是否为矩形.
【答案】四边形OPQR为矩形,理由见解析.
【分析】通过计算,,,得到四边形OPQR为矩形.
【详解】由斜率公式得,
,
所以,,
从而OP∥RQ,OR∥PQ.
所以四边形OPQR为平行四边形.
又,所以,
故四边形OPQR为矩形.
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