内容正文:
直线的斜率与倾斜角
[分值:100分]
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共6分
【基础巩固】
1.如图,直线l的倾斜角为( )
A.60° B.120°
C.30° D.150°
2.已知经过点P(3,m)和点Q(m,-2)的直线的斜率为2,则m的值为( )
A.-1 B.1 C.2 D.
3.若某直线的斜率k∈(-∞,],则该直线的倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C.∪ D.
4.如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k2<k3
B.k1<k3<k2
C.k3<k2<k1
D.k3<k1<k2
5.下列选项中,两点确定的直线的斜率不存在的是( )
A.(4,2)与(-4,1) B.(0,3)与(3,0)
C.(3,-1)与(2,-1) D.(-2,2)与(-2,5)
6.已知正△ABC的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C在第一象限,若点P(x,y)是△ABC内部及其边界上一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7.(5分)已知点A(1,2),若在坐标轴上存在一点P,使直线PA的倾斜角为135°,则点P的坐标为________.
8.(5分)若经过点A(1-t,1+t)和点B(3,2t)的直线的倾斜角为钝角,则实数t的取值范围是________.
9.(12分)已知直线l经过A(-1,m),B(m,1)两点.问:当m取何值时:
(1)直线l与x轴平行?(3分)
(2)直线l与y轴平行?(3分)
(3)直线l的倾斜角为45°?(3分)
(4)直线l的倾斜角为锐角?(3分)
10.(10分)如图所示,菱形OBCD的顶点O与坐标原点重合,OB边在x轴的正半轴上,已知∠BOD=60°,求菱形OBCD各边和两条对角线所在直线的倾斜角和斜率.
【综合运用】
11.如果直线l先沿x轴负方向平移2个单位长度,再沿y轴正方向平移2个单位长度后,又回到原来的位置,那么直线l的斜率是( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
12.(多选)已知A(1,-2),B(2,1),若直线l恒过点(0,-1)且与线段AB相交,则直线l的斜率取值可能是( )
A.- B.-2 C.0 D.2
13.(5分)已知O(O为坐标原点)是等腰Rt△OAB的直角顶点,点A在第一象限,∠AOy=15°,则斜边AB所在直线的斜率为________.
14.(5分)已知直线l经过点(2,1)和,则直线l的斜率为________;若m>0,则直线l的倾斜角θ的取值范围为________.
【创新拓展】
15.已知函数f(x)=log3(x+2),若a>b>c>0,则,,的大小关系为( )
A.<< B.<<
C.<< D.<<
16.(12分)已知实数x,y满足方程x+2y=6,当1≤x≤3时,求的取值范围.
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直线的斜率与倾斜角
[分值:100分]
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共6分
【基础巩固】
1.如图,直线l的倾斜角为( )
A.60° B.120°
C.30° D.150°
答案 D
解析 由题图易知l的倾斜角为45°+105°=150°.
2.已知经过点P(3,m)和点Q(m,-2)的直线的斜率为2,则m的值为( )
A.-1 B.1 C.2 D.
答案 D
解析 由=2,得m=.
3.若某直线的斜率k∈(-∞,],则该直线的倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C.∪ D.
答案 C
解析 ∵直线的斜率k∈(-∞,],
∴k≤tan ,
∴该直线的倾斜角α的取值范围是∪.
4.如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k2<k3
B.k1<k3<k2
C.k3<k2<k1
D.k3<k1<k2
答案 B
解析 根据图象易得,k1<0,k2>k3>0,∴k1<k3<k2.
5.下列选项中,两点确定的直线的斜率不存在的是( )
A.(4,2)与(-4,1) B.(0,3)与(3,0)
C.(3,-1)与(2,-1) D.(-2,2)与(-2,5)
答案 D
解析 D项,因为x1=x2=-2,所以直线垂直于x轴,倾斜角为90°,斜率不存在.
6.已知正△ABC的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C在第一象限,若点P(x,y)是△ABC内部及其边界上一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 正△ABC的顶点A(1,1),B(1,3)且顶点C在第一象限,故顶点C的坐标为(1+,2),
可看作△ABC内部及其边界上一点与点(-1,0)的连线斜率,
当P运动到点B(1,3)时,直线的斜率最大,故的最大值为=.
7.(5分)已知点A(1,2),若在坐标轴上存在一点P,使直线PA的倾斜角为135°,则点P的坐标为________.
答案 (3,0)或(0,3)
解析 由题意知,kPA=-1,若点P在x轴上,
设点P的坐标为P(m,0)(m≠1),
则=-1,解得m=3,即P(3,0).
若点P在y轴上,设点P的坐标为P(0,n),
则=-1,解得n=3,即P(0,3).
综上,点P的坐标为(3,0)或(0,3).
8.(5分)若经过点A(1-t,1+t)和点B(3,2t)的直线的倾斜角为钝角,则实数t的取值范围是________.
答案 (-2,1)
解析 由题意知,kAB==.
因为直线的倾斜角为钝角,
所以kAB=<0,
解得-2<t<1.
9.(12分)已知直线l经过A(-1,m),B(m,1)两点.问:当m取何值时:
(1)直线l与x轴平行?(3分)
(2)直线l与y轴平行?(3分)
(3)直线l的倾斜角为45°?(3分)
(4)直线l的倾斜角为锐角?(3分)
解 (1)若直线l与x轴平行,
则直线l的斜率k=0,
∴m=1.
(2)若直线l与y轴平行,
则直线l的斜率不存在,
∴m=-1.
(3)由题意可知,直线l的斜率k=1,
即=1,
解得m=0.
(4)由题意可知,直线l的斜率k>0,
即>0,
解得-1<m<1.
10.(10分)如图所示,菱形OBCD的顶点O与坐标原点重合,OB边在x轴的正半轴上,已知∠BOD=60°,求菱形OBCD各边和两条对角线所在直线的倾斜角和斜率.
解 在菱形OBCD中,OD∥BC,∠BOD=60°,
所以直线OD,BC的倾斜角相等,都为60°,
所以kOD=kBC=tan 60°=.
因为CD∥OB,且OB在x轴上,
所以直线OB,CD的倾斜角相等,都为0°,
所以kOB=kCD=0,
由菱形的性质,知∠COB=30°,∠OBD=60°,
所以直线OC,BD的倾斜角分别为30°,120°,
所以kOC=tan 30°=,
kBD=tan 120°=-.
【综合运用】
11.如果直线l先沿x轴负方向平移2个单位长度,再沿y轴正方向平移2个单位长度后,又回到原来的位置,那么直线l的斜率是( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
答案 B
解析 设A(a,b)是直线l上任意一点,
则平移后得到点A′(a-2,b+2),
于是直线l的斜率k=kAA′==-1.
12.(多选)已知A(1,-2),B(2,1),若直线l恒过点(0,-1)且与线段AB相交,则直线l的斜率取值可能是( )
A.- B.-2 C.0 D.2
答案 AC
解析 设P(0,-1),
则kAP==-1,
kBP==1,如图,
由图可知,当-1≤k≤1时,直线l与线段AB相交.
13.(5分)已知O(O为坐标原点)是等腰Rt△OAB的直角顶点,点A在第一象限,∠AOy=15°,则斜边AB所在直线的斜率为________.
答案 或-
解析 设直线AB与x轴的交点为C(图略),
则∠ACO=180°-∠A-∠AOC
=180°-45°-105°=30°,或∠ACO=180°-∠A-∠AOC=180°-45°-75°=60°.
所以kAB=tan 30°=或kAB=tan 120°=-.
14.(5分)已知直线l经过点(2,1)和,则直线l的斜率为________;若m>0,则直线l的倾斜角θ的取值范围为________.
答案 -m-+3 {θ|0°≤θ≤45°或90°<θ<180°}
解析 由题易知直线l的斜率存在,故θ≠90°.
则k=tan θ==-m-+3.
当m>0时,tan θ=-+3≤-2+3=1,
当且仅当m=,即m=1时,等号成立.
所以0°≤θ≤45°或90°<θ<180°,
即直线l的倾斜角θ的取值范围是{θ|0°≤θ≤45°或90°<θ<180°}.
【创新拓展】
15.已知函数f(x)=log3(x+2),若a>b>c>0,则,,的大小关系为( )
A.<< B.<<
C.<< D.<<
答案 B
解析 作出函数f(x)=log3(x+2)的大致图象,如图所示.
由图象可知,y轴右侧曲线上各点与原点连线的斜率随x的增大而减小,因为a>b>c>0,
所以<<.
16.(12分)已知实数x,y满足方程x+2y=6,当1≤x≤3时,求的取值范围.
解 的几何意义是过M(x,y),N(2,1)两点的直线的斜率.
因为点M在函数x+2y=6的图象上,
且1≤x≤3,
所以可设该线段为AB,且A,B,
又kNA=-,kNB=,
所以的取值范围是∪.
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