内容正文:
第07讲 直线的倾斜角与斜率
题型梳理
易错分析
易错点一 忽略直线斜率变化与倾斜角变化的关系致误
题型方法
题型一 直线的倾斜角与斜率
题型二 两条直线平行与垂直的判定
题型三 平行与垂直的应用
知识清单
知识点01直线的倾斜角
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.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°.
注意点:
(1)从运动变化的观点来看,当直线l与x轴相交时,直线l的倾斜角是由x轴绕直线l与x轴的交点按逆时针方向旋转到与直线l重合时所得到的最小正角.
知识点02直线的斜率
1.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. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=,当x1=x2时,直线P1P2的斜率不存在.
3.直线的方向向量与斜率的关系:若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=.
注意点:
(1)当x1=x2时,直线的斜率不存在,倾斜角为90°.
(2)斜率公式中k的值与P1,P2两点在该直线上的位置无关.
(3)斜率公式中两纵坐标和两横坐标在公式中的顺序可以同时调换.
(4)若直线与x轴平行或重合,则k=0.
知识点03倾斜角和斜率的应用
设直线的倾斜角为α,斜率为k.
α的大小
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k的范围
k=0
k>0
不存在
k<0
k的增减性
随α的增大而增大
随α的增大而增大
知识点04两条直线平行的判定
对于斜率分别为k1,k2的两条直线l1,l2,有l1∥l2⇔k1=k2.
注意点:
(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l1与l2不重合.
(2)k1=k2⇒l1∥l2或l1与l2重合(斜率存在).
(3)l1∥l2⇒k1=k2或两条直线的斜率都不存在.
知识点05两条直线垂直的判定
对应关系
l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,则l1⊥l2⇔k1·k2=-1
l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则l1与l2的位置关系是l1⊥l2
图示
注意点:
(1)l1⊥l2⇔k1k2=-1成立的条件是两条直线的斜率都存在.
(2)当直线l1⊥l2时,有k1k2=-1或其中一条直线垂直于x轴,另一条直线垂直于y轴;而若k1k2=-1,则一定有l1⊥l2.
(3)当两条直线的斜率都存在时,若这两条直线有垂直关系,则可以用一条直线的斜率表示另一条直线的斜率,即k1=-.
易错分析
【易错点一】忽略直线斜率变化与倾斜角变化的关系致误
【例1】(24-25高二上·辽宁·期末)已知直线的倾斜角为,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(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.
【变式2】(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 .
【变式3】(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.
题型方法
【题型一】直线的倾斜角与斜率
【例1】(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)下列关于直线斜率和倾斜角的说法中,正确的是( )
A.任意一条直线都有斜率
B.倾斜角的范围为
C.倾斜角为0的直线只有一条,即x轴
D.若直线的倾斜角为,则
解题技巧
直线倾斜角的概念和范围
(1)直线的倾斜角主要根据定义来求,其关键是根据题意画出图形,找准倾斜角,有时要根据情况分类讨论.
(2)注意倾斜角的范围.
求直线的斜率的两种方法
(1)利用定义:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则k=tan α.
(2)利用斜率公式:k=(x1≠x2).
倾斜角和斜率的应用
(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通过数形结合利用公式求解.
【举一反三】【变式1】(24-25高二下·上海崇明·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·青海海南·期中)过,两个不同点的直线l的斜率为1,则实数m的值为 .
【变式3】(21-22高二上·河北唐山·阶段练习)已知两点,过点的直线与线段有公共点.
(1)求直线的斜率的取值范围;
(2)求直线的倾斜角的取值范围.
【题型二】两条直线平行与垂直的判定
【例2】(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)设与是平面内不重合的直线,甲:与的斜率相等;乙:,则甲是乙的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件
D.既不充分条件也不必要条件
解题技巧
判断两条不重合的直线是否平行的方法
判断两条直线是否垂直的方法
在这两条直线都有斜率的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可;若有一条直线与x轴垂直,另一条直线与x轴平行或重合时,这两条直线也垂直.
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·湖北宜昌·期中)直线和直线的位置关系为( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
【变式2】(24-25高二上·云南文山·期中)已知直线和,下列命题:
①的充要条件是; ②的充分条件是;
③的必要条件是;④的充要条件是;
⑤的充分条件是;⑥的必要条件是;
正确的是 .
【变式3】(24-25高二上·贵州六盘水·期中)(1)已知,,,判断,,三点是否在同一条直线上;
(2)
已知直线的倾斜角为,直线经过,两点,判断与是否垂直.
【题型三】平行与垂直的应用
【例3】(24-25高二下·江西·阶段练习)若直线与直线平行,则( )
A.2 B. C. D.
解题技巧
利用两条直线平行或垂直判定图形形状的步骤
【举一反三】【变式1】(24-25高二下·河南新乡·期中)若直线与互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
【变式2】(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知关于的方程组无解,则实数的值为 .
【变式3】(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知直线和,
(1)若与平行,求m的值;
(2)若与垂直,求m的值.
好题必刷
一、单选题
1.(24-25高二上·广东潮州·期末)已知点和点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·云南文山·阶段练习)已知直线的斜率为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·吉林通化·阶段练习)“”是“直线和直线不重合而平行”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
4.(24-25高二上·甘肃兰州·期中)已知直线与直线平行,则实数a的值为( )
A. B. C.或1 D.或1
5.(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.
6.(24-25高二上·浙江台州·期末)台州学子黄雨婷夺得巴黎奥运会10米气步枪比赛1金1银两块奖牌后,10米气步枪射击项目引起了大家的关注.在10米气步枪比赛中,瞄准目标并不是直接用眼睛对准靶心,而是通过觇孔式瞄具来实现.这种瞄具有前后两个觇孔(觇孔的中心分别记为点),运动员需要确保靶纸上的黑色圆心(记为点)与这两个觇孔的中心对齐,以达到三圆同心的状态.若某次射击达到三圆同心,且点,点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高二上·广东阳江·阶段练习)直线,则下列说法正确的是( )
A.若,则或 B.若,则
C.若,则 D.若,则
8.(24-25高二上·四川雅安·期末)下列说法中,正确的是( )
A.直线的一个方向向量为
B.三点共线
C.直线(其中)必过定点
D.经过点,倾斜角为的直线方程为
9.(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
三、填空题
10.(24-25高二上·广东·期中)直线:与直线:平行,则 ,的倾斜角为 .
11.(24-25高二上·云南大理·阶段练习)已知直线,若且,则 .
12.(2025高三·全国·专题练习)已知直线过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线倾斜角的取值范围为 ,其斜率的取值范围为 .
四、解答题
13.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)(1)判断下列不同的直线与是否平行:的斜率为2,经过两点;
(2)判断下列直线与是否垂直;的倾斜角为45°,经过两点.
14.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知直线l经过两点,同当m取何值时;
(1)直线l与x轴平行?
(2)直线l斜率不存在;
(3)直线的倾斜角为锐角?
15.(2024高二·全国·专题练习)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;
(4)经过点和,经过点和.
16.(24-25高二上·山东潍坊·期中)已知坐标平面内三点.
(1)若可以构成平行四边形,且点在第一象限,求点的坐标;
(2)若是线段上一动点,求的取值范围.
17.(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.
18.(2025高三·全国·专题练习)已知坐标平面内三点、、.
(1)求直线、、的斜率和倾斜角;
(2)若为的边上一动点,求直线的倾斜角的取值范围.
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第07讲 直线的倾斜角与斜率
题型梳理
易错分析
易错点一 忽略直线斜率变化与倾斜角变化的关系致误
题型方法
题型一 直线的倾斜角与斜率
题型二 两条直线平行与垂直的判定
题型三 平行与垂直的应用
知识清单
知识点01直线的倾斜角
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.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°.
注意点:
(1)从运动变化的观点来看,当直线l与x轴相交时,直线l的倾斜角是由x轴绕直线l与x轴的交点按逆时针方向旋转到与直线l重合时所得到的最小正角.
知识点02直线的斜率
1.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. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=,当x1=x2时,直线P1P2的斜率不存在.
3.直线的方向向量与斜率的关系:若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=.
注意点:
(1)当x1=x2时,直线的斜率不存在,倾斜角为90°.
(2)斜率公式中k的值与P1,P2两点在该直线上的位置无关.
(3)斜率公式中两纵坐标和两横坐标在公式中的顺序可以同时调换.
(4)若直线与x轴平行或重合,则k=0.
知识点03倾斜角和斜率的应用
设直线的倾斜角为α,斜率为k.
α的大小
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k的范围
k=0
k>0
不存在
k<0
k的增减性
随α的增大而增大
随α的增大而增大
知识点04两条直线平行的判定
对于斜率分别为k1,k2的两条直线l1,l2,有l1∥l2⇔k1=k2.
注意点:
(1)l1∥l2⇔k1=k2成立的前提条件是:①两条直线的斜率都存在;②l1与l2不重合.
(2)k1=k2⇒l1∥l2或l1与l2重合(斜率存在).
(3)l1∥l2⇒k1=k2或两条直线的斜率都不存在.
知识点05两条直线垂直的判定
对应关系
l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,则l1⊥l2⇔k1·k2=-1
l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜率为零,则l1与l2的位置关系是l1⊥l2
图示
注意点:
(1)l1⊥l2⇔k1k2=-1成立的条件是两条直线的斜率都存在.
(2)当直线l1⊥l2时,有k1k2=-1或其中一条直线垂直于x轴,另一条直线垂直于y轴;而若k1k2=-1,则一定有l1⊥l2.
(3)当两条直线的斜率都存在时,若这两条直线有垂直关系,则可以用一条直线的斜率表示另一条直线的斜率,即k1=-.
易错分析
【易错点一】忽略直线斜率变化与倾斜角变化的关系致误
【例1】(24-25高二上·辽宁·期末)已知直线的倾斜角为,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线倾斜角与斜率的关系,已知可求出直线斜率取值范围,再根据直线的方程求出的取值范围.
【详解】因为,所以,
即直线的斜率.
又由直线方程可得,所以,
解得,
即实数的取值范围是.
故选:C.
【举一反三】【变式1】(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.
【变式2】(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:;.
【变式3】(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.
【答案】(1)或斜率不存在
(2)
【分析】(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;
【详解】(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.
题型方法
【题型一】直线的倾斜角与斜率
【例1】(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)下列关于直线斜率和倾斜角的说法中,正确的是( )
A.任意一条直线都有斜率
B.倾斜角的范围为
C.倾斜角为0的直线只有一条,即x轴
D.若直线的倾斜角为,则
【答案】B
【分析】利用直线斜率和倾斜角的概念,逐项判断即得.
【详解】对于A,垂直于x轴的直线没有斜率,A错误;
对于B,直线倾斜角的范围为,B正确;
对于C,垂直于y轴的直线倾斜角都为0,C错误;
对于D,直线的倾斜角为,则,D错误.
故选:B
解题技巧
直线倾斜角的概念和范围
(1)直线的倾斜角主要根据定义来求,其关键是根据题意画出图形,找准倾斜角,有时要根据情况分类讨论.
(2)注意倾斜角的范围.
求直线的斜率的两种方法
(1)利用定义:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则k=tan α.
(2)利用斜率公式:k=(x1≠x2).
倾斜角和斜率的应用
(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通过数形结合利用公式求解.
【举一反三】【变式1】(24-25高二下·上海崇明·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求直线的斜率,利用斜率与倾斜角的关系即可求解.
【详解】由题意有直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,
则,又因为,所以,
故选:C.
【变式2】(24-25高二上·青海海南·期中)过,两个不同点的直线l的斜率为1,则实数m的值为 .
【答案】
【分析】根据斜率公式列式求解即可.
【详解】根据题意可得,解得或,
当时,点A,B重合,不符合题意,舍去;
当时,经验证,符合题意;
综上所述:.
故答案为:.
【变式3】(21-22高二上·河北唐山·阶段练习)已知两点,过点的直线与线段有公共点.
(1)求直线的斜率的取值范围;
(2)求直线的倾斜角的取值范围.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)由图可知要使直线与线段有公共点,只需直线的斜率满足或,从而可求得答案;
(2)由斜率与倾斜角的关系可求出直线的倾斜角的取值范围.
【详解】(1)因为,,
所以
因为直线与线段有公共点,
所以由图可知直线的斜率满足或,
所以直线的斜率的取值范围是.
(2)由题意可知直线l的倾斜角介于直线与的倾斜角之间,
因为直线的倾斜角是,直线的倾斜角是,
所以的取值范围是.
【题型二】两条直线平行与垂直的判定
【例2】(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)设与是平面内不重合的直线,甲:与的斜率相等;乙:,则甲是乙的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件
D.既不充分条件也不必要条件
【答案】A
【分析】根据直线位置关系与斜率的关系,结合充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】因为若平面内两条不重合的直线的斜率相等,则两直线平行,所以甲是乙的充分条件;
若两直线平行,则两直线的斜率可能都不存在,即斜率可能不相等,则甲不是乙的必要条件,
所以甲是乙的充分条件但不是必要条件.
故选:A.
解题技巧
判断两条不重合的直线是否平行的方法
判断两条直线是否垂直的方法
在这两条直线都有斜率的前提下,只需看它们的斜率之积是否等于-1即可;若有一条直线与x轴垂直,另一条直线与x轴平行或重合时,这两条直线也垂直.
【举一反三】【变式1】(24-25高二上·湖北宜昌·期中)直线和直线的位置关系为( )
A.垂直 B.平行 C.重合 D.相交但不垂直
【答案】A
【分析】求得两条直线的斜率,从而判断出两条直线的位置关系.
【详解】直线和直线的斜率分别为,,
因为,所以.
故选:A
【变式2】(24-25高二上·云南文山·期中)已知直线和,下列命题:
①的充要条件是; ②的充分条件是;
③的必要条件是;④的充要条件是;
⑤的充分条件是;⑥的必要条件是;
正确的是 .
【答案】⑤
【分析】根据直线平行、垂直,以及充分和必要条件等知识确定正确答案.
【详解】若,则可能、的斜率都不存在,故不能得到;
若,则可能、重合,故不能得到,
所以①②③错误.
若,则可能的斜率不存在,的斜率为,故不能得到;
若,,则,
所以⑤正确,④⑥错误.
故答案为:⑤
【变式3】(24-25高二上·贵州六盘水·期中)(1)已知,,,判断,,三点是否在同一条直线上;
(2)已知直线的倾斜角为,直线经过,两点,判断与是否垂直.
【答案】(1)三点在同一直线上;
(2)与互相垂直
【分析】(1)计算可得,可得结论;
(2)计算可得,可得结论.
【详解】(1)因为,,,
所以,又直线均过点,
所以点三点在同一条直线上;
(2)因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
因为直线经过,两点,所以,
所以,所以与互相垂直.
【题型三】平行与垂直的应用
【例3】(24-25高二下·江西·阶段练习)若直线与直线平行,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用两条直线平行列式求解即得.
【详解】由直线与直线平行,得,
所以.
故选:D
解题技巧
利用两条直线平行或垂直判定图形形状的步骤
【举一反三】【变式1】(24-25高二下·河南新乡·期中)若直线与互相垂直,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】分类讨论直线的斜率,再利用即可.
【详解】由题意可知直线的斜率,
当时,直线的斜率不存在,不满足;
当时,直线的斜率,
由,得,即,解得.
故选:B
【变式2】(24-25高二下·上海浦东新·期中)已知关于的方程组无解,则实数的值为 .
【答案】
【分析】将问题转化成直线与直线平行,进而可求解.
【详解】方程组无解,
等价于直线与直线平行,
可得:,
解得:或,
当时,直线方程分别为:和重合舍去,
当时,直线方程分别为:和,平行,
故,
故答案为:
【变式3】(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知直线和,
(1)若与平行,求m的值;
(2)若与垂直,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意利用两条直线平行的性质,求出m的值;
(2)由题意利用两条直线垂直的性质,求出m的值.
【详解】(1)若与平行,则,解得:或,
当时,直线和,与平行;
当时,直线和,与重合.
综上:.
(2)当时,即时,与垂直,
即时,与垂直.
好题必刷
一、单选题
1.(24-25高二上·广东潮州·期末)已知点和点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用两点的斜率公式以及倾斜角与斜率的关系即可求得结果.
【详解】因为,且,所以的倾斜角
故选:B
2.(24-25高二下·云南文山·阶段练习)已知直线的斜率为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由倾斜角与斜率关系即可求解.
【详解】设倾斜角为,,则,解得,故倾斜角为,
故选:A.
3.(24-25高二上·吉林通化·阶段练习)“”是“直线和直线不重合而平行”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】利用平行的位置关系可列出系数满足的关系式,从而求解进行判断即可.
【详解】当时,直线和直线是不重合而平行关系,即满足充分性,
当直线和直线不重合而平行时,
有,解得,故满足必要性,
故选:C.
4.(24-25高二上·甘肃兰州·期中)已知直线与直线平行,则实数a的值为( )
A. B. C.或1 D.或1
【答案】D
【分析】利用两条直线平行的条件列式求解.
【详解】由直线与直线平行,得,解得或,
所以实数a的值为或1.
故选:D
5.(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.
6.(24-25高二上·浙江台州·期末)台州学子黄雨婷夺得巴黎奥运会10米气步枪比赛1金1银两块奖牌后,10米气步枪射击项目引起了大家的关注.在10米气步枪比赛中,瞄准目标并不是直接用眼睛对准靶心,而是通过觇孔式瞄具来实现.这种瞄具有前后两个觇孔(觇孔的中心分别记为点),运动员需要确保靶纸上的黑色圆心(记为点)与这两个觇孔的中心对齐,以达到三圆同心的状态.若某次射击达到三圆同心,且点,点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意三点共线,结合两点式斜率公式,利用斜率相等列式求解即可.
【详解】由题意三点共线,设,因为,,
所以,解得,所以.
故选:B
二、多选题
7.(24-25高二上·广东阳江·阶段练习)直线,则下列说法正确的是( )
A.若,则或 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AD
【分析】应用直线平行、垂直的判定列方程求参数,注意验证即可得答案.
【详解】已知直线,
若,则,求得或,
经检验或都满足条件,故A正确,B不正确.
若,则,得,故C不正确,D正确.
故选:AD
8.(24-25高二上·四川雅安·期末)下列说法中,正确的是( )
A.直线的一个方向向量为
B.三点共线
C.直线(其中)必过定点
D.经过点,倾斜角为的直线方程为
【答案】ABC
【分析】对A,根据直线垂直轴判断;对B,由可判断B;对C,由题意可得出,即,解方程可判断C;对D,时,直线的斜率不存在可判断D.
【详解】对于A,直线即,垂直轴,所以直线的一个方向向量为,故A正确;
对于B,,,所以,故B正确;
对于C,由可得:,
则,解得:,
所以直线必过定点,故C正确;
对于D,当时,直线的斜率不存在,故D错误.
故选:ABC.
9.(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.
三、填空题
10.(24-25高二上·广东·期中)直线:与直线:平行,则 ,的倾斜角为 .
【答案】
【分析】由斜率相等求得,注意检验是否满足题意,再由斜率求得倾斜角.
【详解】根据题意可得,解得,
经验证,符合题意,则的斜率为1,故的倾斜角为.
故答案为:;.
11.(24-25高二上·云南大理·阶段练习)已知直线,若且,则 .
【答案】
【分析】由两直线平行和垂直关系求解.
【详解】因为直线,且,
所以,解得,经检验成立,
因为直线,且,
所以,解得,
所以.
故答案为:
12.(2025高三·全国·专题练习)已知直线过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线倾斜角的取值范围为 ,其斜率的取值范围为 .
【答案】
【分析】解法一:根据题意,求出,,结合图形求出直线斜率的范围,进而可求出倾斜角的范围.
解法二:设直线的斜率为,则直线的方程为,点,在直线的两侧或其中一点在直线上,所以,即可求出直线斜率的范围,进而可求出倾斜角的范围.
【详解】解法一:由题意,,.
设直线,的倾斜角分别为α,β,则,.
如图所示,过点作轴的垂线,与线段交点于,
当直线由变化到的位置时,直线的倾斜角由增到,其斜率的范围为;当直线由变化到的位置时,直线的倾斜角由增到,其斜率的范围为.
故直线倾斜角的取值范围为,其斜率的取值范围为.
故答案为:; .
解法二:设直线的斜率为,则直线的方程为,即.
由题意,点,在直线的两侧或其中一点在直线上,
所以,即,解得或.
故直线的斜率的取值范围为,
所以其倾斜角的取值范围为.
故答案为:; .
四、解答题
13.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)(1)判断下列不同的直线与是否平行:的斜率为2,经过两点;
(2)判断下列直线与是否垂直;的倾斜角为45°,经过两点.
【答案】(1);(2);
【分析】(1)计算的斜率,根据两直线斜率相等,即可判断出结论;
(2)计算出,的斜率,根据斜率之积即可判断出结论.
【详解】(1)的斜率为2,经过两点,
则的斜率为,即,的斜率相等,且两直线不同,
故;
(2)的倾斜角为45°,且斜率为1,
经过两点,则的斜率为,
即两直线斜率之积等于,故.
14.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知直线l经过两点,同当m取何值时;
(1)直线l与x轴平行?
(2)直线l斜率不存在;
(3)直线的倾斜角为锐角?
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据直线斜率的定义以及公式,解得直线位置关系,可得答案.
【详解】(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.
15.(2024高二·全国·专题练习)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;
(4)经过点和,经过点和.
【答案】(1)垂直
(2)不垂直
(3)垂直
(4)当或时,直线,当且时,与不垂直.
【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;
(4)分的斜率是否存在进行分类讨论,当两条两条直线垂直,可以是一条直线斜率不存在,另一条直线斜率为0,
也可以是两条直线斜率均存在时,斜率之积为,从而确定直线与垂直时的值.
【详解】(1)由题意知,直线的斜率为,
直线的斜率为,
因为,所以.
(2)由题意知,直线的斜率为,直线的斜率为,
而,所以与不垂直.
(3)记的斜率为,因为,所以,
解得或,
又因为为锐角,所以.
因为的斜率为,且,所以.
(4)由题意,直线的斜率一定存在,直线的斜率可能存在或不存在.
①当直线的斜率不存在时,,即,此时,满足.
②当直线的斜率存在时,,由斜率公式,得,.
若,则,即,解得.
综上所述,当或时,直线,当且时,与不垂直.
16.(24-25高二上·山东潍坊·期中)已知坐标平面内三点.
(1)若可以构成平行四边形,且点在第一象限,求点的坐标;
(2)若是线段上一动点,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1) 设,根据求解即可;
(2) 因为表示直线的斜率,求出与点重合时,直线的斜率;与点重合时,直线的斜率,由此即可得答案.
【详解】(1)如图,当点在第一象限时,,
设,则,解得,
故点的坐标为.
(2)由题意得为直线的斜率,如图,
当点与点重合时,直线的斜率最小,;
当点与点重合时,直线的斜率最大,.
故直线的斜率的取值范围为,
即的取值范围为.
17.(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.
【答案】(1)
(2).
【分析】(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.
【详解】(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.
18.(2025高三·全国·专题练习)已知坐标平面内三点、、.
(1)求直线、、的斜率和倾斜角;
(2)若为的边上一动点,求直线的倾斜角的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)利用斜率公式可得出直线、、的斜率,再利用斜率与倾斜角的关系可得出这三条直线的倾斜角;
(2)数形结合可得出直线斜率的取值范围,再利用直线斜率与倾斜角的关系可得出直线倾斜角的取值范围.
【详解】(1)由斜率公式,得,,,
因为斜率等于倾斜角的正切值,且倾斜角的范围是,
所以直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,直线的倾斜角为.
(2)如图,当直线绕点由逆时针转到时,
直线与线段恒有交点,即在线段上,此时由增大到,
所以的取值范围为,
即直线的倾斜角的取值范围为.
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