内容正文:
第01讲 直线的斜率与倾斜角
【苏教版2019】
模块一
直线的斜率与倾斜角
1.直线的斜率
(1)直线的斜率
把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan α.
(2)过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.
如果x1=x2,那么直线l的斜率不存在.
对于与x轴不垂直的直线l,它的斜率也可以看作.
【注】(1)当直线的斜率为正时,直线从左下方向右上方倾斜;
(2)当直线的斜率为负时,直线从左上方向右下方倾斜;
(3)当直线的斜率为零时,直线与x轴平行或重合.
2.直线的倾斜角
(1)倾斜角的定义
①当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
②当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
(2)直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
3.直线的斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围)
α=0°
0°<α<90°
α=90°
90°<α<180°
斜率(范围)
k=0
k>0
不存在
k<0
【注】(1)倾斜角和斜率都可以表示直线的倾斜程度,二者相互联系.
(2)涉及直线与线段有交点问题,常根据数形结合思想,利用斜率公式求解.
【题型1 求直线的斜率】
【例1】(24-25高二上·全国·课后作业)若直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【变式1.1】(24-25高二下·河北保定·开学考试)已知直线经过点,,则的斜率为( )
A. B.2 C. D.
【变式1.2】(24-25高二上·河南三门峡·期末)经过两点的直线的斜率是( )
A. B. C. D.1
【变式1.3】(23-24高二上·江苏泰州·期末)斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,在桥梁平面上有多根拉索,所有拉索的合力方向与中央索塔一致.如图,一座斜拉桥共有10对拉索,在索塔两侧对称排列,已知拉索上端相邻两个锚的间距均为,拉索下端相邻两个锚的间距,均为,最短拉索满足,,若建立如图所示的平面直角坐标系,则最长拉索所在直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【题型2 求直线的倾斜角】
【例2】(24-25高二上·浙江杭州·期末)若一条直线经过两点和,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【变式2.1】(24-25高二上·浙江金华·期末)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【变式2.2】(24-25高二上·北京大兴·期末)已知直线l经过两点,则直线l的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
【变式2.3】(24-25高二上·黑龙江·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型3 斜率与倾斜角的变化关系】
【例3】(24-25高二下·上海浦东新·期中)如图,直线、、的斜率分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
【变式3.1】(23-24高二上·江西九江·阶段练习)已知直线的斜率,则的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式3.2】(24-25高二上·四川南充·期末)如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【变式3.3】(23-24高二上·湖南衡阳·期末)已知直线的倾斜角满足,则的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【题型4 已知直线的倾斜角或斜率求参数】
【例4】(24-25高二上·湖北·期末)已知两点,直线的倾斜角为,则实数等于( )
A. B. C. D.
【变式4.1】(24-25高二上·河南开封·期中)若经过,两点的直线斜率为1,则实数( )
A.3 B. C.2 D.1
【变式4.2】(24-25高二上·河南南阳·期末)已知点,直线的倾斜角为,若,则的值为( )
A.3 B.-1 C.3或-1 D.3或1
【变式4.3】(24-25高二上·江苏连云港·期末)经过两点,的直线的倾斜角是锐角,则实数m的范围是( )
A. B.
C. D.
【题型5 斜率公式的应用】
【例5】(23-24高二上·全国·课后作业)已知三点A,B,C在同一直线上,则实数的值是( )
A.1 B.3 C.4 D.不确定
【变式5.1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知三点在同一条直线上,则实数的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.12
【变式5.2】(24-25高二上·安徽六安·阶段练习)已知,,若在线段上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式5.3】(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
【题型6 直线与线段的相交关系求斜率范围】
【例6】(24-25高二上·河南濮阳·阶段练习)已知点,,若过点的直线l与线段相交,则直线l斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式6.1】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,经过点P作直线l,若直线l与连接,两点的线段(含端点)总有公共点,则直线l的斜率k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式6.2】(24-25高二上·陕西安康·阶段练习)已知直线过点,且与以和为端点的线段相交.
(1)求直线的斜率k的取值范围;
(2)求直线的倾斜角的取值范围.
【变式6.3】(24-25高二上·四川巴中·阶段练习)已知坐标平面内三点,,.
(1)求直线AC的倾斜角;
(2)若D为的AB边上一动点,求直线CD的倾斜角的取值范围.
一、单选题
1.(24-25高二上·浙江杭州·期末)过点和点的直线倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江西九江·期末)已知经过点和点的直线的斜率为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·新疆巴音郭楞·期末)若直线经过点,,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)如图中的直线,,的斜率分别为,,,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·广东佛山·期末)已知点,在斜率为的直线l上,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·福建莆田·期末)已知三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·广东广州·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二上·山东东营·期末)已知直线的斜率为,直线的倾斜角比直线的倾斜角小,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二上·黑龙江鸡西·期中)下列说法中,正确的是( )
A.任何一条直线都有唯一的斜率 B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角 D.垂直于轴的直线倾斜角为
10.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)如图,直线,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
11.(24-25高二上·江苏南京·期中)直线l过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线l斜率可能是( )
A.1 B.2 C.8 D.6
三、填空题
12.(24-25高二上·天津滨海新·期末)若直线的倾斜角为,则该直线的斜率为 .
13.(24-25高二上·贵州黔西·期末)已知直线l经过,两点,则直线l的倾斜角为 .
14.(24-25高二上·四川眉山·期中)已知过点的直线与以点和为端点的线段AB相交,求直线的斜率的取值范围 .
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课后作业)直线过点和点.
(1)若直线的斜率是,求;
(2)求直线的倾斜角的最小值.
16.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)已知,,三点.
(1)若过两点的直线的倾斜角为45°,求m的值.
(2)三点可能共线吗?若能,求出m值.
17.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线l经过两点,,问:当m取何值时:
(1)直线l与x轴平行?
(2)直线l与y轴平行?
(3)直线的倾斜角为?
(4)直线的倾斜角为锐角?
18.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知两点,,过点的直线l与线段有公共点.
(1)求直线l的斜率k的取值范围.
(2)求直线l的倾斜角的取值范围.
19.(23-24高二下·全国·课后作业)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,求的斜率的取值范围.
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第01讲 直线的斜率与倾斜角
【苏教版2019】
模块一
直线的斜率与倾斜角
1.直线的斜率
(1)直线的斜率
把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan α.
(2)过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.
如果x1=x2,那么直线l的斜率不存在.
对于与x轴不垂直的直线l,它的斜率也可以看作.
【注】(1)当直线的斜率为正时,直线从左下方向右上方倾斜;
(2)当直线的斜率为负时,直线从左上方向右下方倾斜;
(3)当直线的斜率为零时,直线与x轴平行或重合.
2.直线的倾斜角
(1)倾斜角的定义
①当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
②当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
(2)直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
3.直线的斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围)
α=0°
0°<α<90°
α=90°
90°<α<180°
斜率(范围)
k=0
k>0
不存在
k<0
【注】(1)倾斜角和斜率都可以表示直线的倾斜程度,二者相互联系.
(2)涉及直线与线段有交点问题,常根据数形结合思想,利用斜率公式求解.
【题型1 求直线的斜率】
【例1】(24-25高二上·全国·课后作业)若直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据即可求解出斜率.
【解答过程】直线的斜率为,
故选:C.
【变式1.1】(24-25高二下·河北保定·开学考试)已知直线经过点,,则的斜率为( )
A. B.2 C. D.
【解题思路】利用斜率公式求解.
【解答过程】解:直线的斜率.
故选:C.
【变式1.2】(24-25高二上·河南三门峡·期末)经过两点的直线的斜率是( )
A. B. C. D.1
【解题思路】由斜率计算公式即可求解;
【解答过程】由,
可得,
故选:C.
【变式1.3】(23-24高二上·江苏泰州·期末)斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,在桥梁平面上有多根拉索,所有拉索的合力方向与中央索塔一致.如图,一座斜拉桥共有10对拉索,在索塔两侧对称排列,已知拉索上端相邻两个锚的间距均为,拉索下端相邻两个锚的间距,均为,最短拉索满足,,若建立如图所示的平面直角坐标系,则最长拉索所在直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据已知条件,结合直线的斜率公式,计算即可得答案.
【解答过程】解:,
故,,
则,
故选:D.
【题型2 求直线的倾斜角】
【例2】(24-25高二上·浙江杭州·期末)若一条直线经过两点和,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【解题思路】求出直线的斜率,进而求出直线的倾斜角.
【解答过程】直线的斜率为,设该直线的倾斜角为,
故,解得.
故该直线的倾斜角为.
故选:D.
【变式2.1】(24-25高二上·浙江金华·期末)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【解题思路】求出直线的斜率,即得直线的倾斜角.
【解答过程】由,可得直线的斜率为,
故直线的倾斜角为.
故选:B.
【变式2.2】(24-25高二上·北京大兴·期末)已知直线l经过两点,则直线l的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用经过两点的斜率公式与,即可求得结果.
【解答过程】直线l经过两点,所以,
又倾斜角的取值范围为,所以.
故选:D.
【变式2.3】(24-25高二上·黑龙江·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】先求出直线的斜率范围,从而得到,得到答案.
【解答过程】直线的斜率为,
故,
又,故.
故选:D.
【题型3 斜率与倾斜角的变化关系】
【例3】(24-25高二下·上海浦东新·期中)如图,直线、、的斜率分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据图象结合斜率及倾斜角的关系分别判断即可.
【解答过程】设直线、、的倾斜角为、、,由图可知,
所以,即.
故选:A.
【变式3.1】(23-24高二上·江西九江·阶段练习)已知直线的斜率,则的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用斜率的定义得到直线倾斜角的正切值的范围,再利用正切函数的性质即可得解.
【解答过程】设的倾斜角为,则,且,
如图,由正切函数的性质知.
故选:C.
【变式3.2】(24-25高二上·四川南充·期末)如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】应用斜率与倾斜角的关系即可判断.
【解答过程】由,结合的函数图象,
直线对应的倾斜角为钝角,则,
直线与都为锐角,且的倾斜角大于的倾斜角,
则,故.
故选:B.
【变式3.3】(23-24高二上·湖南衡阳·期末)已知直线的倾斜角满足,则的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据正切函数单调性得到斜率的取值范围.
【解答过程】函数在上单调递增,
又,,
故的取值范围是.
故选:C.
【题型4 已知直线的倾斜角或斜率求参数】
【例4】(24-25高二上·湖北·期末)已知两点,直线的倾斜角为,则实数等于( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用两点的斜率公式及直线的斜率定义即可求解.
【解答过程】由题,直线的斜率为,又,
.
故选:B.
【变式4.1】(24-25高二上·河南开封·期中)若经过,两点的直线斜率为1,则实数( )
A.3 B. C.2 D.1
【解题思路】根据斜率公式结合已知斜率可求实数.
【解答过程】过,两点的直线斜率为,
所以,解得,.
故选:B.
【变式4.2】(24-25高二上·河南南阳·期末)已知点,直线的倾斜角为,若,则的值为( )
A.3 B.-1 C.3或-1 D.3或1
【解题思路】根据条件得到直线的倾斜角,利用倾斜角与斜率的关系计算可得结果.
【解答过程】由得,或.
当时,,解得;
当时,,解得.
综上,的值为3或.
故选:C.
【变式4.3】(24-25高二上·江苏连云港·期末)经过两点,的直线的倾斜角是锐角,则实数m的范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据题意列出相应的不等式,即可得答案.
【解答过程】由题意经过两点,的直线的倾斜角是锐角,
可知 ,且 ,
解得 ,即实数m的范围是,
故选:C.
【题型5 斜率公式的应用】
【例5】(23-24高二上·全国·课后作业)已知三点A,B,C在同一直线上,则实数的值是( )
A.1 B.3 C.4 D.不确定
【解题思路】利用三点共线与斜率的关系,斜率的计算公式。
【解答过程】三点A,B,C在同一直线上,
,
,
解得.
故选:B.
【变式5.1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知三点在同一条直线上,则实数的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.12
【解题思路】由三点中任意两点的直线斜率相等列式求解即可.
【解答过程】由题意,三点中任意两点的直线斜率相等,得,
解得.
故选:D.
【变式5.2】(24-25高二上·安徽六安·阶段练习)已知,,若在线段上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由可得,所以,结合即可求出答案.
【解答过程】因为点在线段上,
所以,且,
即,所以,
设,
所以当时,.
故选:D.
【变式5.3】(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
【解题思路】不妨设,根据以及斜率公式,建立方程,可得答案.
【解答过程】因为,所以,
不妨设,则 .
由题意,知,即.
解得.
故选:A.
【题型6 直线与线段的相交关系求斜率范围】
【例6】(24-25高二上·河南濮阳·阶段练习)已知点,,若过点的直线l与线段相交,则直线l斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】数形结合,求出临界条件结合斜率与倾斜角的关系求解即可.
【解答过程】由题设,,如下图示,所以.
故选:D.
【变式6.1】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,经过点P作直线l,若直线l与连接,两点的线段(含端点)总有公共点,则直线l的斜率k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题意作图,利用斜率的计算公式,可得答案.
【解答过程】由题意作图如下:
设直线的斜率为,直线的斜率为,直线的斜率为,
由图可知,
由,,,则,,
所以.
故选:B.
【变式6.2】(24-25高二上·陕西安康·阶段练习)已知直线过点,且与以和为端点的线段相交.
(1)求直线的斜率k的取值范围;
(2)求直线的倾斜角的取值范围.
【解题思路】(1)在平面直角坐标系中画出图象,根据图象分析,,三点之间的关系,不难给出直线的斜率的取值范围;
(2)根据直线斜率与倾斜角的关系,结合图象即可求解直线的倾斜角的取值范围.
【解答过程】(1)在平面直角坐标系中画出图象如图:
,
直线过点,且与以和为端点的线段相交.
所以直线的斜率的取值范围.
(2)由(1)可知,,
直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,
由此可得此时直线的倾斜角的取值范围,
由图可知,当直线斜率不存在时,所得直线符合题意,故此时直线的倾斜角,
综上,直线的倾斜角的取值范围.
【变式6.3】(24-25高二上·四川巴中·阶段练习)已知坐标平面内三点,,.
(1)求直线AC的倾斜角;
(2)若D为的AB边上一动点,求直线CD的倾斜角的取值范围.
【解题思路】(1)由两点式斜率公式求出斜率,然后根据斜率与倾斜角的关系求解即可
(2)数形结合,利用两点式斜率公式,根据斜率与倾斜角变化的规律分析求解即可.
【解答过程】(1)由,得,
因为斜率等于倾斜角的正切值,且倾斜角的范围是,所以直线AC的倾斜角为.
(2)如图,当直线CD绕点C由CA逆时针转到CB时,直线CD与线段AB恒有交点,即D在线段AB上,
此时由增大到,又,,
所以的取值范围为,
即直线CD的倾斜角的取值范围为.
一、单选题
1.(24-25高二上·浙江杭州·期末)过点和点的直线倾斜角为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据两点坐标得到直线为,即可得倾斜角.
【解答过程】由过点和点的直线为,即其倾斜角为.
故选:B.
2.(24-25高二上·江西九江·期末)已知经过点和点的直线的斜率为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据条件,利用过两点斜率公式,即可求解.
【解答过程】依题意,得,解得,
故选:C.
3.(24-25高二上·新疆巴音郭楞·期末)若直线经过点,,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据斜率公式即可求解.
【解答过程】由于直线经过点,,故斜率为,
故选:D.
4.(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)如图中的直线,,的斜率分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据图象结合斜率及倾斜角的关系分别判断即可.
【解答过程】设直线,的倾斜角为,由图可知,所以,即,,所以.
故选:D.
5.(24-25高二上·广东佛山·期末)已知点,在斜率为的直线l上,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据两点求概率即可求参;
【解答过程】点,在斜率为的直线l上,则.
故选:D.
6.(24-25高二上·福建莆田·期末)已知三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据给定的条件,利用列式计算即得.
【解答过程】由,,三点共线,得,即,解得.
故选:B.
7.(24-25高二上·广东广州·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据直线表示出斜率,求出其范围,再根据正切函数性质求出倾斜角的范围.
【解答过程】因为,所以,
设其倾斜角为,当时,直线为,,
当,直线的斜率,则,
由正切函数性质可知.
故直线的倾斜角的范围是
故选:C.
8.(24-25高二上·山东东营·期末)已知直线的斜率为,直线的倾斜角比直线的倾斜角小,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】求出直线的倾斜角为,利用两角和的正切即可求解.
【解答过程】因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为,
又直线的倾斜角比直线的倾斜角小,
所以直线的倾斜角为,
,
故直线的斜率为
故选:B.
二、多选题
9.(24-25高二上·黑龙江鸡西·期中)下列说法中,正确的是( )
A.任何一条直线都有唯一的斜率 B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角 D.垂直于轴的直线倾斜角为
【解题思路】根据直线斜率与倾斜角的定义分别判断各选项.
【解答过程】A选项:当直线垂直于轴时,斜率不存在,A选项错误;
B选项:当倾斜角为锐角时,斜率为正,且倾斜角越大斜率越大;当倾斜角为钝角时,斜率为负,且倾斜角越大斜率越大,B选项错误;
C选项:任何一条直线的倾斜角均存在且,C选项正确;
D选项:垂直于轴的直线与轴平行,由倾斜角定义可知该直线倾斜角为,D选项正确;
故选:CD.
10.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)如图,直线,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据直线斜率与倾斜角定义,关系分别判断各选项.
【解答过程】由图像可知,
则,
故选:AD.
11.(24-25高二上·江苏南京·期中)直线l过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线l斜率可能是( )
A.1 B.2 C.8 D.6
【解题思路】分别计算出直线过点,时的斜率,结合斜率定义即可得直线的斜率的取值范围,即可得解.
【解答过程】已知,,根据直线斜率公式,可得.
已知,,根据直线斜率公式,可得.
根据题意,直线与线段有交点,则.
故选:ABD.
三、填空题
12.(24-25高二上·天津滨海新·期末)若直线的倾斜角为,则该直线的斜率为 .
【解题思路】根据倾斜角与斜率的关系计算可得.
【解答过程】因为直线的倾斜角为,
所以该直线的斜率.
故答案为:.
13.(24-25高二上·贵州黔西·期末)已知直线l经过,两点,则直线l的倾斜角为 .
【解题思路】根据给定条件,利用斜率坐标公式求出斜率,进而求出倾斜角.
【解答过程】依题意,直线的斜率,
所以直线l的倾斜角为.
故答案为:.
14.(24-25高二上·四川眉山·期中)已知过点的直线与以点和为端点的线段AB相交,求直线的斜率的取值范围 .
【解题思路】首先利用两点式斜率公式求出,,再结合图象即可求出直线的斜率的取值范围.
【解答过程】设点,依题意,.
因为直线与线段有交点,所以或,
由图可知直线的斜率的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课后作业)直线过点和点.
(1)若直线的斜率是,求;
(2)求直线的倾斜角的最小值.
【解题思路】(1)根据直线斜率公式进行求解即可;
(2)根据直线斜率与直线倾斜角的关系,分类讨论进行求解即可.
【解答过程】(1)由直线的斜率,可得,即.
(2)当时,直线的倾斜角;
当时,直线的斜率,
当时,;
当时,,
又直线的倾斜角为,则有或,
所以直线的倾斜角的取值范围是或.
故直线的倾斜角的最小值为.
16.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)已知,,三点.
(1)若过两点的直线的倾斜角为45°,求m的值.
(2)三点可能共线吗?若能,求出m值.
【解题思路】(1)利用斜率与倾斜角的关系式及斜率公式即可求解;
(2)三点共线,则 ,结合斜率公式即可求解.
【解答过程】(1)过两点的直线斜率,
所以,解得.
(2),,
若三点共线,则 ,
即,解得,
所以当时,三点共线.
17.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线l经过两点,,问:当m取何值时:
(1)直线l与x轴平行?
(2)直线l与y轴平行?
(3)直线的倾斜角为?
(4)直线的倾斜角为锐角?
【解题思路】(1)直线l与x轴平行,则直线的斜率,据此可以求m的值;
(2)直线l与y轴平行,则直线l的斜率不存在,据此可以得出m的值;
(3)直线的倾斜角为,则直线的斜率,据此可以求m的值;
(4)直线的倾斜角为锐角,则直线的斜率,据此可以求出m的范围.
【解答过程】(1)若直线l与x轴平行,则直线l的斜率,
所以.
(2)若直线l与y轴平行,则直线l的斜率不存在,
所以.
(3)由题意可知,直线l的斜率,即,
解得.
(4)由题意可知,直线l的斜率,即,解得.
18.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知两点,,过点的直线l与线段有公共点.
(1)求直线l的斜率k的取值范围.
(2)求直线l的倾斜角的取值范围.
【解题思路】(1)结合题意由斜率的定义直接求解即可;
(2)由斜率与倾斜角的关系求解即可;
【解答过程】(1)如图,由题意可知
,
要使直线l与线段有公共点,
则直线l的斜率k的取值范围是或斜率不存在.
(2)由题意可知,l的倾斜角介于直线与的倾斜角之间.
又的倾斜角是,的倾斜角是,
所以直线l的倾斜角的取值范围是.
19.(23-24高二下·全国·课后作业)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,求的斜率的取值范围.
【解题思路】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.
【解答过程】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A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A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.
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