内容正文:
课时梯级训练(14) 倾斜角与斜率
1.(2025·茂名高二期中)如图,直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
C 解析:由题意可知,直线l的倾斜角为的补角,即为.
2.已知直线l的斜率的绝对值等于,则直线l的倾斜角α为( )
A.60° B.30°
C.60°或120° D.30°或150°
C 解析:由题意知|tan α|=,即tan α=或tan α=-,故直线l的倾斜角为60°或120°.
3.一条直线l与x轴相交,其向上的方向与y轴正方向所成的角为α(0°<α<90°),则其倾斜角为( )
A.α
B.180°-α
C.180°-α或90°-α
D.90°+α或90°-α
D 解析:当l向上方向的部分在y轴左侧时,如图①所示,倾斜角为90°+α;当l向上方向的部分在y轴右侧时,如图②所示,倾斜角为90°-α.故选D.
4.若n=(-,1)是直线l的一个方向向量,则l的倾斜角为________.
答案: 解析:由n=(-,1)是直线l的一个方向向量,可知直线l的另一个方向向量为(1,-).设直线l的倾斜角为α,可得直线l的斜率k=tan α=-.所以直线l的倾斜角为α=.
5.在平面直角坐标系中,正三角形ABC的边BC所在直线的斜率是0,则AC,AB所在直线的斜率之和为________.
答案:0 解析:如下图,易知kAB=,kAC=-,则kAB+kAC=0.
6.直线l过点A(1,2),且不过第四象限,则直线l的斜率的取值范围是__________.
答案:[0,2] 解析:如下图,当直线l在l1位置时,k=tan 0°=0;当直线l在l2位置时,k==2.故直线l的斜率的取值范围是[0,2].
7.求证:A(1,-1),B(-2,-7),C(0,-3)三点共线.
证明:∵A(1,-1),B(-2,-7),C(0,-3),
∴kAB==2,kAC==2.
∴kAB=kAC.
∵直线AB与直线AC的倾斜角相同且过同一点A,
∴直线AB与直线AC为同一直线.
∴A,B,C三点共线.
8.(2025·长春高二检测)已知坐标平面内两点M(m+3,3m+5),N(2m-1,1).
(1)当直线MN的倾斜角为锐角时,求实数m的取值范围;
(2)若直线MN的方向向量为a=(1,-2 025),求实数m的值.
解:(1)因为倾斜角θ为锐角,则k=tan θ>0,
而k==>0,
即(3m+4)(m-4)<0,解得-<m<4,所以实数m的取值范围为(-,4).
(2)直线MN的方向向量为a=(1,-2 025),可得k=-2 025=,
解得m=.
9.若过点P(-1,0)的直线与以A(1,2),B(-2,)为端点的线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )
A.∪ B.
C.∪ D.
D 解析:设过点P的直线与线段AB的交点为Q(x,y),如图所示,
当点Q从点A向点B运动时,直线PQ的倾斜角越来越大,
当点Q与点A重合时,直线PQ的倾斜角的最小值为∠APO,
由直线倾斜角与斜率的关系可知tan ∠APO=kPA==1,
所以∠APO=,
当点Q与点B重合时,直线PQ的倾斜角的最大值为∠BPO,
由直线倾斜角与斜率的关系可知tan ∠BPO=kPB==-,
所以∠BPO=.又注意到当点Q从点A向点B运动时,∠QPO是连续变化的,
因此满足题意的直线PQ的倾斜角取值范围为.故选D.
10.(多选)(2025·成都高二期中联考)若直线l的斜率为m2-2m,则直线l的倾斜角可能为( )
A. B. C. D.
AD 解析:记直线l的倾斜角为α,斜率为k,
则k=(m-1)2-1≥-1,即tan α≥-1,
由正切函数图象可得α∈∪.
故选AD.
11.若直线l沿x轴负方向平移3个单位长度,再沿y轴正方向平移1个单位长度后,又回到直线l上,那么直线l的斜率是________.
答案:- 解析:设P(a,b)为l上任一点,经过平移后,点P到达点Q(a-3,b+1),此时直线PQ与l重合,故l的斜率k=kPQ==-.
12.(2025·泸州高二期中联考)已知直线m的斜率为6,直线n的倾斜角是直线m的倾斜角的两倍,则直线n的斜率为__________.
答案:- 解析:设直线m的倾斜角为α,则直线n的倾斜角为2α,
又直线m的斜率为6,即tan α=6,
所以直线n的斜率为tan 2α===-.
13.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: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°=.因为DC∥OB,
所以直线DC,OB的倾斜角都是0°,斜率也都为0;
由菱形的性质知,∠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°=-.
14.已知实数x,y满足一次函数y=-2x+8,且2≤x≤3,求的最大值和最小值.
解:如图所示,由于点(x,y)满足关系式2x+y=8,且2≤x≤3,可知点P(x,y)在线段AB上移动,并且求得A,B两点的坐标分别为A(2,4),B(3,2).
由于的几何意义是直线OP的斜率,
且kOA=2,kOB=,
所以可求得的最大值为2,最小值为.
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