内容正文:
[基础达标练]
1.已知直线l:x=,则直线l的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
解析:B [根据题意,直线l:x=是与x轴垂直的直线,其倾斜角为.故选B.]
2.已知,过A(1,1)、B(1,-3)两点的直线与过C(-3,m),D(n,2)两点的直线互相垂直,则点(m,n)有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.无数个
解析:D [∵由条件知过A(1,1),B(1,-3)两点的直线的斜率不存在,而AB⊥CD,∴kCD=0,即=0,得m=2,n≠-3,∴点(m,n)有无数个.]
3.(多选)如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,倾斜角分别为α1,α2,α3,则下列选项正确的是( )
A.k1<k3<k2 B.k3<k2<k1
C.α1<α3<α2 D.α3<α2<α1
解析:AD [如题图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,倾斜角分别为α1,α2,α3,则k2>k3>0,k1<0,>α2>α3>0,且α1为钝角.]
4.过点A(2,1),B(m,3)的直线的倾斜角α的范围是,则实数m的取值范围是
A.0<m<2 B.0<m<4
C.2<m<4 D.0<m<2或2<m<4
解析:B [由直线的倾斜角α的范围是,得直线的斜率存在时,有k<-1或k>1.又kAB==,
∴<-1或>1,解得0<m<2或2<m<4.
当直线的斜率不存在时,m=2.综上,实数m的取值范围是(0,4).]
5.(多选)下列说法中,正确的是( )
A.直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tan α
B.一条直线的倾斜角为-30°
C.若直线的倾斜角为α,则sin α≥0
D.任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α
解析:CD [根据题意,依次分析选项:对于A,直线的倾斜角为α,当α=90°时,斜率不存在,A错误;对于B,直线的倾斜角的范围为[0,π),B错误;对于C,直线的倾斜角的范围为[0,π),则有sin α≥0,C正确;对于D,任意直线都有倾斜角α,且α≠90°时,斜率为tan α,D正确.]
6.若直线过点(1,2),(4,2+),则此直线的倾斜角是 _________ .
解析:若直线过点(1,2),(4,2+),则直线的斜率k==,
设倾斜角为α,根据斜率与倾斜角关系可得tan α=,由直线倾斜角α∈[0°,180°)可得α=30°.
答案:30°
7.若三点A(3,1),B(-2,b),C(8,11)在同一直线上,则实数b等于 _______ .
解析:∵三点A(3,1),B(-2,b),C(8,11)在同一直线上,
∴kAB=kAC,∴=,即=,化为b-1=-10.解得b=-9.
答案:-9
8.已知坐标平面内两点M(m+3,2m+5),N(m-2,1).
(1)当m为何值时,直线MN的倾斜角为锐角?
(2)当m为何值时,直线MN的倾斜角为钝角?
(3)直线MN的倾斜角可能为直角吗?
解:(1)若倾斜角为锐角,则斜率大于0,
即k==>0,解得m>-2.
(2)若倾斜角为钝角,则斜率小于0,
即k==<0,解得m<-2.
(3)当直线MN垂直于x轴时直线的倾斜角为直角,此时m+3=m-2,此方程无解,故直线MN的倾斜角不可能为直角.
[能力提升练]
9.(多选)下列关于直线的斜率和倾斜角的叙述正确的有( )
A.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角
B.平面直角坐标系中的任意一条直线都有斜率
C.若一条直线的斜率为tan α,则该直线的倾斜角为α
D.若一条直线的倾斜角为α(α≠90°),则该直线的斜率为tan α
解析:AD [平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,故A正确;
由于和x轴垂直的直线倾斜角等于90°,故它的斜率不存在,故B错误;
若一条直线的斜率为tan α,则该直线的倾斜角不一定是α,如α=330°时,直线的倾斜角为30°.
若一条直线的倾斜角为α(α≠90°),则该直线的斜率为tan α,故D正确.]
10.(多选)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线l的斜率可能是( )
A.-2 B.
C.1 D.
解析:ACD [当直线l过点B时,设直线的倾斜角为k1,则k1==-,当直线l过点A时,设直线的倾斜角为k2,则k2==1,故要使直线l过点P(1,0),
且与以A(2,1),B(0,)为端点的线段有公共点,则直线的斜率的取值范围为k≥1或k≤-,故选ACD.]
11.经过P(0,-1)作直线l,若直线l与连接A(,0),B(2,1)的线段总有公共点,则直线的斜率和倾斜角α的取值范围分别为 ________ ; ________ .
解析:由斜率公式可得,kAP==,kBP==1,故直线l的斜率的取值范围为,由斜率与倾斜角的公式可得,直线AP的倾斜角为,直线BP的倾斜角为,故直线l的倾斜角α的取值范围为.
答案:;
12.如图,菱形OBCD的顶点O与坐标原点重合,一边在x轴的正半轴上,已知∠BOD=60°,求菱形各边和两条对角线所在直线的倾斜角及斜率.
解析:因为OD∥BC,∠BOD=60°,所以直线OD,BC的倾斜角都是60°,斜率都是tan 60°=;
又因为DC∥OB,所以直线DC,OB的倾斜角都是0°,斜率也都为0;
由菱形的性质可得∠COB=30°,∠OBD=60°,
所以直线OC的倾斜角为30°,斜率kOC=tan 30°=,
直线BD的倾斜角为∠DBx=180°-60°=120°,斜率kBD=tan 120°=-.
[素养培优练]
13.中国古代近似计算方法源远流长,早在八世纪,我国著名数学家张遂在编制《大衍历》中发明了一种二次不等距插值算法:若函数y=f(x)在x=x1,x=x2,x=x3(x1<x2<x3)处的函数值分别为y1=f(x1),y2=f(x2),y3=f(x3),则在区间[x1,x3]上f(x)可以用二次函数来近似代替:f(x)≈y1+k1(x-x1)+k2(x-x1)(x-x2),其中k1=,k=,k2=.若令x1=0,x2=,x3=π,请依据上述算法,估算sin的值是( )
A. B.
C. D.
解析:C [设y=f(x)=sin x,且x1=0,x2=,x3=π,则有y1=0,y2=1,y3=0,所以k1==,k==-,k2=-,
由f(x)≈y1+k1(x-x1)+k2(x-x1)(x-x2)=-x2+x,
可得sin x≈-x2+x,
sin ≈-×()2+×=.]
14.已知点A(1,0),P为抛物线y=x2+2x-3上一点,若直线PA的倾斜角为45°,则点P的坐标为 ________ .
解析:设点P(x1,y1)(x1≠1),则y1=x+2x1-3,因为A(1,0),所以kPA===x1+3,又直线PA的倾斜角为45°,所以kPA=1,所以x1+3=1,即x1=-2.
当x1=-2时,y1=(-2)2+2×(-2)-3=-3,所以点P的坐标为(-2,-3).
答案:(-2,-3)
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