内容正文:
2025年暑假新高二数学常考题型归纳
【2.1直线的倾斜角与斜率】
总览
题型梳理
【知识点总览】
1.直线的倾斜角
【知识点的认识】
1.定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
2.范围:[0,π) (特别地:当直线l和x轴平行或重合时,规定直线l的倾斜角为0°)
3.意义:体现了直线对x轴正方向的倾斜程度.
4.斜率与倾斜角的区别和联系
(1)区别:①每条直线都有倾斜角,范围是[0,π),但并不是每条直线都有斜率.
②倾斜角是从几何的角度刻画直线的方向,而斜率是从代数的角度刻画直线的方向.
(2)联系:①当a时,k=tanα;当α时,斜率不存在;
②根据正切函数k=tanα的单调性:当α∈[0,)时,k>0且tanα随α的增大而增大,当α∈(,π)时,k<0 且tanα随α的增大而增大.
2.直线的斜率
【知识点的认识】
1.定义:当直线倾斜角α时,其倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率.用小写字母k表示,即k=tanα.
2.斜率的求法
(1)定义:k=tanα(α)
(2)斜率公式:k.
3.斜率与倾斜角的区别和联系
(1)区别:①每条直线都有倾斜角,范围是[0,π),但并不是每条直线都有斜率.
②倾斜角是从几何的角度刻画直线的方向,而斜率是从代数的角度刻画直线的方向.
(2)联系:
①当α时,k=tanα;当α时,斜率不存在;
②根据正切函数k=tanα的单调性:当α∈[0,)时,k>0且随α的增大而增大,当α∈(,π)时,k<0且随α的增大而增大.
3.直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【知识点的认识】
直线的倾斜角、斜率对直线的图象的影响:
(1)直线在y轴上的截距大于0时:
若倾斜角为锐角,则斜率大于0,这时直线的图象过第一二三象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
若倾斜角为钝角,则斜率小于0,这时直线的图象过第一二四象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
(2)直线在y轴上的截距小于0时:
若倾斜角为锐角,则斜率大于0,这时直线的图象过第一三四象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
若倾斜角为钝角,则斜率小于0,这时直线的图象过第二三四象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
(3)当直线的倾斜角为直角时,斜率不存在,直线的图线与x轴垂直;
(4)当直线的倾斜角为0度时,斜率为0,直线的图线与x轴平行或重合.
4.两条直线平行与倾斜角、斜率的关系
【知识点的认识】
两直线平行与倾斜角、斜率的关系:
①如果两条直线的斜率存在,设这两条直线的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α1,α2,则有:
两直线平行⇔倾斜角α1=α2⇔斜率k1=k2
②如果两条直线的斜率都不存在,那么这两条直线的倾斜角都为90°,这两条直线平行.
5.两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
【知识点的认识】
在同一个平面中,直线的关系可能是相交、平行、重合;这个知识点中我们探讨的是相交直线的一个特例,直线垂直.顾名思义,直线垂直就是两条直线的夹角为90°.
两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系:
①当一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,这两条直线互相垂直;
②当两条直线的斜率都存在时,设斜率分别为k1,k2,若两条直线互相垂直,则它们的斜率互为负倒数;反之,若两条直线的斜率互为负倒数,则它们互相垂直.
l1⊥l2⇔k2⇔k1•k2=﹣1.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/6/23 18:51:46;用户:张旺清(小初高数);邮箱:lwjxqz15@xyh.com;学号:21557663
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:直线倾斜角与斜率的关系】
例题精选
【例题1】(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.
【例题2】(21-22高三上·北京·阶段练习)若直线的斜率为,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【例题3】(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.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·陕西·阶段练习)设直线的斜率为,且,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【相似题2】(24-25高二上·北京·阶段练习)已知直线,的斜率分别为,,倾斜角分别为,,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【相似题3】(24-25高二上·江苏常州·期末)经过两点的直线的倾斜角为 .
【题型2:直线的斜率】
例题精选
【例题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
【例题2】(23-24高二上·河南郑州·期末)经过两点的直线的倾斜角为,则的值为( )
A.-2 B.1 C.3 D.4
【例题3】(23-24高二上·四川绵阳·阶段练习)已知直线经过点两点.直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(24-25高二上·全国·课后作业)设坐标平面内三点,,,直线的斜率等于直线的斜率的三倍,则实数的值为 .
【相似题3】(24-25高二下·上海杨浦·阶段练习)已知直线经过点、两点,直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线的斜率为 .
【题型3:斜率的范围问题】
例题精选
【例题1】(24-25高二下·湖南岳阳·开学考试)经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,求直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B. C.,-1)) D.[1,+
【例题2】(24-25高二上·云南曲靖·阶段练习)已知直线:,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则的倾斜角范围为( )
A. B. C. D.
【例题3】(20-21高二上·山东临沂·期中)已知两点,,直线过点且与线段有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·重庆·阶段练习)设直线l的方程为(),则直线l的倾斜角的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
【相似题2】(24-25高二上·河南漯河·阶段练习)设直线l的直线方程为,则直线l的倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
【相似题3】(24-25高二上·重庆·期中)直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【题型4:两直线平行与斜率关系】
例题精选
【例题1】(2024·河南新乡·三模)已知直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【例题2】(23-24高二上·河南·期中)“”是“直线和直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【例题3】(24-25高二下·湖南株洲·开学考试)已知直线与直线,则“”是“”( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·福建龙岩·期末)若直线:与直线:平行,则实数为( )
A.-3 B.3 C.3或-3 D.1或-1
【相似题2】(24-25高二上·天津·期末)已知直线与平行,则实数的值为( )
A.或0 B. C.或2 D.2
【相似题3】(24-25高二上·湖北·阶段练习)“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【题型5:两直线垂直与斜率的关系】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·湖南衡阳·期末)已知,直线,,若,则( )
A. B. C. D.
【例题2】(24-25高二上·四川南充·阶段练习)若直线与直线互相垂直,且、均为正实数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【例题3】(24-25高二上·山东济南·阶段练习)已知倾斜角为的直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·上海·阶段练习)已知直线与垂直,则实数 .
【相似题2】(24-25高二上·天津河西·期中)已知直线与直线垂直,点为垂足,则等于 .
【相似题3】(24-25高二上·广西南宁·阶段练习)已知点,,,,
(1)试判断直线和直线的位置关系;
(2)试判定四边形的形状.
【题型6:平行与垂直在几何中的应用已经倾斜角斜率的综合题型】
例题精选
【例题1】多选题(23-24高二上·福建福州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为 B.若直线与直线的斜率相等,则
C.的斜率为2,经过点,则 D.过点且倾斜角为的直线方程为
【例题2】多选题(24-25高二上·四川成都·期中)下列说法正确的是( )
A.“”是“直线与直线互相垂直”的必要不充分条件
B.“”是“直线与直线互相平行”的充要条件
C.直线的倾斜角的取值范围是
D.若、,直线过且与线段相交,则的斜率
【例题3】多选题(24-25高二上·河南南阳·期中)以下四个命题为真命题的是( )
A.若、、三点共线,则m的值为2
B.直线的倾斜角的范围是
C.已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率k的取值范围是
D.直线与直线平行,则
相似练习
【相似题1】多选题(24-25高二上·河北衡水·期中)下列叙述正确的是( )
A.直线倾斜角的取值范围是
B.平面直角坐标系内的任意一条直线都存在倾斜角和斜率
C.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
【相似题2】多选题(24-25高二上·辽宁大连·阶段练习)已知:直线,直线,直线,直线,则下列正确的是( )
A.对任意的恒成立 B.对任意的恒成立
C.存在,使得成立 D.存在,使得成立
【相似题3】(20-21高二·全国·课后作业)已知,,.
(1)若,,,可以构成平行四边形,求点的坐标;
(2)在(1)的条件下,判断,,,构成的平行四边形是否为菱形.
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【2.1直线的倾斜角与斜率】
总览
题型梳理
【知识点总览】
1.直线的倾斜角
【知识点的认识】
1.定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
2.范围:[0,π) (特别地:当直线l和x轴平行或重合时,规定直线l的倾斜角为0°)
3.意义:体现了直线对x轴正方向的倾斜程度.
4.斜率与倾斜角的区别和联系
(1)区别:①每条直线都有倾斜角,范围是[0,π),但并不是每条直线都有斜率.
②倾斜角是从几何的角度刻画直线的方向,而斜率是从代数的角度刻画直线的方向.
(2)联系:①当a时,k=tanα;当α时,斜率不存在;
②根据正切函数k=tanα的单调性:当α∈[0,)时,k>0且tanα随α的增大而增大,当α∈(,π)时,k<0 且tanα随α的增大而增大.
2.直线的斜率
【知识点的认识】
1.定义:当直线倾斜角α时,其倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率.用小写字母k表示,即k=tanα.
2.斜率的求法
(1)定义:k=tanα(α)
(2)斜率公式:k.
3.斜率与倾斜角的区别和联系
(1)区别:①每条直线都有倾斜角,范围是[0,π),但并不是每条直线都有斜率.
②倾斜角是从几何的角度刻画直线的方向,而斜率是从代数的角度刻画直线的方向.
(2)联系:
①当α时,k=tanα;当α时,斜率不存在;
②根据正切函数k=tanα的单调性:当α∈[0,)时,k>0且随α的增大而增大,当α∈(,π)时,k<0且随α的增大而增大.
3.直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【知识点的认识】
直线的倾斜角、斜率对直线的图象的影响:
(1)直线在y轴上的截距大于0时:
若倾斜角为锐角,则斜率大于0,这时直线的图象过第一二三象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
若倾斜角为钝角,则斜率小于0,这时直线的图象过第一二四象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
(2)直线在y轴上的截距小于0时:
若倾斜角为锐角,则斜率大于0,这时直线的图象过第一三四象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
若倾斜角为钝角,则斜率小于0,这时直线的图象过第二三四象限,并且倾斜角越大斜率就越大,直线相对于x轴的正方向的倾斜程度也就越大;
(3)当直线的倾斜角为直角时,斜率不存在,直线的图线与x轴垂直;
(4)当直线的倾斜角为0度时,斜率为0,直线的图线与x轴平行或重合.
4.两条直线平行与倾斜角、斜率的关系
【知识点的认识】
两直线平行与倾斜角、斜率的关系:
①如果两条直线的斜率存在,设这两条直线的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α1,α2,则有:
两直线平行⇔倾斜角α1=α2⇔斜率k1=k2
②如果两条直线的斜率都不存在,那么这两条直线的倾斜角都为90°,这两条直线平行.
5.两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
【知识点的认识】
在同一个平面中,直线的关系可能是相交、平行、重合;这个知识点中我们探讨的是相交直线的一个特例,直线垂直.顾名思义,直线垂直就是两条直线的夹角为90°.
两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系:
①当一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,这两条直线互相垂直;
②当两条直线的斜率都存在时,设斜率分别为k1,k2,若两条直线互相垂直,则它们的斜率互为负倒数;反之,若两条直线的斜率互为负倒数,则它们互相垂直.
l1⊥l2⇔k2⇔k1•k2=﹣1.
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题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:直线倾斜角与斜率的关系】
例题精选
【例题1】(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.
【答案】A
【分析】根据图象结合斜率及倾斜角的关系分别判断即可.
【详解】设直线、、的倾斜角为、、,由图可知,
所以,即.
故选:A.
【例题2】(21-22高三上·北京·阶段练习)若直线的斜率为,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由倾斜角与斜率关系可得答案.
【详解】设的倾斜角为,则,
由,故.
故选:C.
【例题3】(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.
【答案】C
【分析】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.
【详解】设的倾斜角为,则,且,
如图,由正切函数的性质知.
故选:C.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·陕西·阶段练习)设直线的斜率为,且,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设直线的倾斜角为,根据斜率与倾斜角的关系及倾斜角的取值范围计算可得.
【详解】设直线的倾斜角为,则,又,
所以或,
即直线的倾斜角的取值范围为.
故选:B.
【相似题2】(24-25高二上·北京·阶段练习)已知直线,的斜率分别为,,倾斜角分别为,,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【分析】利用倾斜角与斜率的关系,利用赋值法可得结论.
【详解】因为直线,的斜率分别为,,倾斜角分别为,,
所以,,
取,,满足,可求得,,此时,
所以“”是“”的不充分条件;
取,,满足,但,此时,
所以“”是“”的不必要条件;
所以“”是“”的既不充分又不必要条件.
故选:D.
【相似题3】(24-25高二上·江苏常州·期末)经过两点的直线的倾斜角为 .
【答案】
【分析】根据两点求直线的斜率,再由斜率求倾斜角.
【详解】由题意:,
设直线的倾斜角为,则,且.
所以.
故答案为:
【题型2:直线的斜率】
例题精选
【例题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
【答案】B
【分析】根据斜率公式结合已知斜率可求实数.
【详解】过,两点的直线斜率为,
所以,解得,.
故选:B.
【例题2】(23-24高二上·河南郑州·期末)经过两点的直线的倾斜角为,则的值为( )
A.-2 B.1 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据两点斜率公式及斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】经过两点的直线的斜率为,
又直线的倾斜角为,所以,解得.
故选:B.
【例题3】(23-24高二上·四川绵阳·阶段练习)已知直线经过点两点.直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两点求解斜率,即可根据二倍角公式求解.
【详解】由得,设的倾斜角为,
所以,
故,
故直线的斜率为,
故选:A
相似练习
【相似题1】(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.
【答案】D
【分析】根据两点求概率即可求参;
【详解】点,在斜率为的直线l上,则.
故选:D.
【相似题2】(24-25高二上·全国·课后作业)设坐标平面内三点,,,直线的斜率等于直线的斜率的三倍,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】由题设,应用斜率的两点式列方程求m值,注意验证结果.
【详解】由,得,即.
所以,得,即.
或,经验证均符合题意,故的值是或.
故答案为:或.
【相似题3】(24-25高二下·上海杨浦·阶段练习)已知直线经过点、两点,直线的倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则直线的斜率为 .
【答案】/
【分析】根据两点求得直线的斜率,根据二倍角的正切公式求得直线的斜率.
【详解】因为直线经过点、两点,所以,
设直线的倾斜角为,所以,故,
故直线的斜率为.
故答案为:.
【题型3:斜率的范围问题】
例题精选
【例题1】(24-25高二下·湖南岳阳·开学考试)经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,求直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B. C.,-1)) D.[1,+
【答案】A
【分析】先求得,再利用数形结合法求解.
【详解】,
如图所示:
由图知:若直线l与连接,两点的线段总有公共点,
则直线l的斜率k的取值范围是,
故选:A
【例题2】(24-25高二上·云南曲靖·阶段练习)已知直线:,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则的倾斜角范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出直线所过定点的坐标,数形结合可求出直线的斜率的取值范围,即可得出直线的倾斜角的取值范围.
【详解】直线的方程可化为,由,可得,
所以,直线过定点,
设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则
因为直线的斜率为,直线的斜率为,
因为直线经过点,且与线段总有公共点,
将代入方程:
可得:不成立,不在直线上,
所以,即,
因为所以或
故直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
【例题3】(20-21高二上·山东临沂·期中)已知两点,,直线过点且与线段有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】作出图形,求出的斜率,数形结合可求得直线的斜率的取值范围,再由斜率与倾斜角的关系可求出倾斜角的取值范围.
【详解】如图所示,直线的斜率,直线的斜率.
由图可知,当直线与线段有交点时,直线的斜率,
因此直线的倾斜角的取值范围是.
故选:A.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·重庆·阶段练习)设直线l的方程为(),则直线l的倾斜角的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据直线斜率的取值范围求倾斜角的范围.
【详解】设直线的斜率为,则,
故,而,故,
故选:C.
【相似题2】(24-25高二上·河南漯河·阶段练习)设直线l的直线方程为,则直线l的倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,分和两种情况讨论,再结合的图像,即可求出结果.
【详解】当时,直线的倾斜角为,
当时,由得到,
又易知,所以,即,
由的图像可知,,
综上,
故选:C.
【相似题3】(24-25高二上·重庆·期中)直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先对进行讨论,当时得到直线倾斜角为,当时,由直线方程得到斜率,再由斜率可得倾斜角的范围.
【详解】当时,直线为:,
故直线的倾斜角为:;
当时,直线为:,
设直线的倾斜角为,
即,
当时,,
当且仅当“”,即时取等号;
即,
当时,,
当且仅当“”,即时取等号;
即,
综上所述:.
故选:A
【题型4:两直线平行与斜率关系】
例题精选
【例题1】(2024·河南新乡·三模)已知直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合两直线平行判断即得.
【详解】当时,直线,则,
当时,,解得,
所以“”是“”的充要条件.
故选:C
【例题2】(23-24高二上·河南·期中)“”是“直线和直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据两直线平行的条件及充分条件、必要条件判断即可.
【详解】当时,,,两直线斜率都为且不重合,所以两直线平行;
当两直线平行时,由,即,解得,
经检验时,两直线平行,故.
综上可知,“”是“直线和直线平行”的充要条件.
故选:C
【例题3】(24-25高二下·湖南株洲·开学考试)已知直线与直线,则“”是“”( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】当时,可得出,当时,得到或,再利用充分条件与必要条件的判断方法,即可求解.
【详解】当时,,,此时,所以可以推出,
若,由,解得或,
当,,,显然有,所以推不出,
所以“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
相似练习
【相似题1】(24-25高二上·福建龙岩·期末)若直线:与直线:平行,则实数为( )
A.-3 B.3 C.3或-3 D.1或-1
【答案】B
【分析】由直线平行的判定,列出等式求解并验证即可;
【详解】由题意可得:,
解得:,
当时,直线:与直线:平行,
当时,直线:即,与直线:,重合,舍去,
故,
故选:B
【相似题2】(24-25高二上·天津·期末)已知直线与平行,则实数的值为( )
A.或0 B. C.或2 D.2
【答案】D
【分析】由题意,得,或.当时,重合,不符合题意,当时,即得.
【详解】由题意,可得,或,
当时,,,此时重合,不符合题意;
当时,,,,符合题意.
故选:D
【相似题3】(24-25高二上·湖北·阶段练习)“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据平行得到直线方程的系数关系,从而可求参数的值,故可得两者之间的条件关系.
【详解】当时且,
解得,
当时,两条直线方程分别为:,,
此时,
故是的充要条件.
故选:C
【题型5:两直线垂直与斜率的关系】
例题精选
【例题1】(24-25高二上·湖南衡阳·期末)已知,直线,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由可得,进而可得,进而可得.
【详解】由可得,
化简得,解得或(舍去)
又,得,
故选:B
【例题2】(24-25高二上·四川南充·阶段练习)若直线与直线互相垂直,且、均为正实数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由两直线垂直可得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为、均为正实数,且直线与直线互相垂直,
则,可得,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故选:C.
【例题3】(24-25高二上·山东济南·阶段练习)已知倾斜角为的直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出直线l的斜率,进而求出倾斜角即可计算作答.
【详解】直线的斜率为,而直线l与直线垂直,
且为直线的倾斜角,于是得,而,
则,计算可得.
故选:C.
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·上海·阶段练习)已知直线与垂直,则实数 .
【答案】或
【分析】根据直线垂直的系数要求求解即可.
【详解】因为直线与垂直,
所以,解得或,
故答案为:或.
【相似题2】(24-25高二上·天津河西·期中)已知直线与直线垂直,点为垂足,则等于 .
【答案】
【分析】利用两直线的垂直条件求解参数,再计算代数式即可.
【详解】因为,所以,
因为两条直线垂直,且,
所以,解得,此时,
将代入中,得到,
解得,此时垂足为点,将代入中,
得到,解得,
故.
故答案为:
【相似题3】(24-25高二上·广西南宁·阶段练习)已知点,,,,
(1)试判断直线和直线的位置关系;
(2)试判定四边形的形状.
【答案】(1)
(2)四边形为直角梯形
【分析】(1)求出可得两直线线关系;
(2)求出且可得四边形形状;
【详解】(1)由题意可得,
则,,
所以两条直线平行,即,
(2)因为,,
所以,即与不平行,
又,所以,
所以四边形为直角梯形.
【题型6:平行与垂直在几何中的应用已经倾斜角斜率的综合题型】
例题精选
【例题1】多选题(23-24高二上·福建福州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角为 B.若直线与直线的斜率相等,则
C.的斜率为2,经过点,则 D.过点且倾斜角为的直线方程为
【答案】AD
【分析】由斜率与倾斜角的关系可得A正确;由两直线斜率关系可得B错误;由斜率的定义和两直线垂直斜率关系可得C错误;由斜率与倾斜角关系可得D正确;
【详解】对于A,直线的斜率,该直线的倾斜角为,故A正确;
对于B,直线与斜率相等时,或与重合,故B错误;
对于C,的斜率为,由,所以不成立,故C错误;
对于D,过点且倾斜角为90°的直线方程为,故D正确.
故选:AD.
【例题2】多选题(24-25高二上·四川成都·期中)下列说法正确的是( )
A.“”是“直线与直线互相垂直”的必要不充分条件
B.“”是“直线与直线互相平行”的充要条件
C.直线的倾斜角的取值范围是
D.若、,直线过且与线段相交,则的斜率
【答案】BCD
【分析】利用两直线垂直求出参数的值,结合充分条件、必要条件的定义可判断A选项;利用两直线平行求出参数的值,结合充分条件、必要条件的定义可判断B选项;求出直线斜率的取值范围,利用倾斜角与斜率的关系可判断C选项;数形结合求出直线斜率的取值范围,可判断D选项.
【详解】对于A选项,若直线与直线互相垂直,
则,解得或,
所以,“”是“直线与直线互相垂直”充分不必要条件,A错;
对于B选项,若直线与直线互相平行,
则,解得,
所以,“”是“直线与直线互相平行”的充要条件,B对;
对于C选项,直线的斜率为,
当时,;当时,.
因此,直线的倾斜角的取值范围是,C对;
对于D选项,如下图所示:
设线段交轴于点,直线交线段于点,
,,
当点在从点往点(不包括点)运动时,此时,直线的倾斜角为锐角,
在运动的过程中,直线的倾斜角逐项增大,此时,直线的斜率为;
当点从点(不包括点)往点运动时,此时,直线的倾斜角为钝角,
在运动的过程中,直线的倾斜角逐渐增大,此时,直线的斜率为.
综上所述,直线的斜率的取值范围是,D对.
故选:BCD.
【例题3】多选题(24-25高二上·河南南阳·期中)以下四个命题为真命题的是( )
A.若、、三点共线,则m的值为2
B.直线的倾斜角的范围是
C.已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率k的取值范围是
D.直线与直线平行,则
【答案】BCD
【分析】对于A,由点的坐标写出向量,根据题意可得向量共线,建立方程,可得答案;对于B,由直线方程可得直线斜率,根据余弦函数的值域,利用正切函数的性质,可得答案;对于C,由题意作图,利用两点斜率公式求得边界直线斜率,可得答案;对于D,由直线平行建立方程,验根,可得答案.
【详解】对于A,取,,由题意可得,解得,故A错误;
对于B,由直线方程,则斜率,
由,则,设直线的倾斜角为,则,
由,解得,故B正确;
对于C,设,由题意可作图如下:
直线的斜率,直线的斜率,
由图可知直线绕点按逆时针旋转到直线,则,解得,故C正确;
对于D,由题意可得,则,,解得或,
当时,,不合题意;当时,,符合题意,故D正确.
故选:BCD.
相似练习
【相似题1】多选题(24-25高二上·河北衡水·期中)下列叙述正确的是( )
A.直线倾斜角的取值范围是
B.平面直角坐标系内的任意一条直线都存在倾斜角和斜率
C.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
【答案】ACD
【分析】根据倾斜角和斜率的定义逐一判断即可求解.
【详解】对于选项,由直线倾斜角的定义可知,倾斜角的取值范围是,则正确;
对于选项,由直线斜率的定义可知(为直线的倾斜角),当时斜率不存在,则错误;
对于选项,由直线斜率的定义可知选项正确;
对于选项,当直线与轴垂直时直线的倾斜角为,当直线与轴垂直时直线的倾斜角为,则正确;
故选:ACD.
【相似题2】多选题(24-25高二上·辽宁大连·阶段练习)已知:直线,直线,直线,直线,则下列正确的是( )
A.对任意的恒成立 B.对任意的恒成立
C.存在,使得成立 D.存在,使得成立
【答案】ACD
【分析】利用来判断否垂直来研究A,C选项;利用来判断平行问题,来研究B,D.
【详解】A.直线,直线,
又,,故恒成立,选项正确,符合题意;
B.,,
又,故不成立,选项错误,不符合题意;
C.,,
又当时,,故成立,选项正确,符合题意;
D.,,
又当时,,
且,使得成立,选项正确,符合题意;
故选:ACD.
【相似题3】(20-21高二·全国·课后作业)已知,,.
(1)若,,,可以构成平行四边形,求点的坐标;
(2)在(1)的条件下,判断,,,构成的平行四边形是否为菱形.
【答案】(1)(-1,6)或(7,2)或(3,-2);(2)平行四边形为菱形,平行四边形,不是菱形.
【分析】(1)分四边形、、是平行四边形三种情况讨论,分别利用对边的斜率相等求解,即可;
(2)分别验证对角线是否垂直,即对角线斜率乘积是否为,即可.
【详解】(1)由题意得,
,,设.
若四边形是平行四边形,则,,
即,解得,即.
若四边形是平行四边形,
则,,
即,解得,即.
若四边形是平行四边形,
则,,
即,解得,即.
综上,点的坐标为(-1,6)或(7,2)或(3,-2).
(2)若的坐标为(-1,6),
因为,,
所以,所以,
所以平行四边形为菱形.
若的坐标为(7,2),
因为,,
所以,所以平行四边形不是菱形.
若的坐标为(3,-2),因为,直线的斜率不存在,所以平行四边形不是菱形.
因此,平行四边形为菱形,平行四边形,不是菱形.
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