内容正文:
第二章 2.1.1倾斜角与斜率
一.选择题
1.下面选项中,两点确定的直线的斜率不存在的是( )
A.(4,2)与(-4,1)
B.(0,3)与(3,0)
C.(3,-1)与(2,-1)
D.(-2,2)与(-2,5)
2.一条直线l与x轴相交,其向上方向与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
3.已知点A(,1),B(3,3),则直线AB的倾斜角θ是( )
A.60° B.30°
C.120° D.150°
4.若某直线的斜率k∈(-∞,],则该直线的倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C.∪ D.
5.如图,若直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k3<k2
B.k3<k1<k2
C.k1<k2<k3
D.k3<k2<k1
6.下列可作为斜率k=-的直线的方向向量的是( )
A.(2,3) B.(3,2)
C.(-3,-2) D.(-3,2)
7.直线l过点A(1,2),且不过第四象限,则直线l的斜率k的最大值是( )
A.0 B.1
C. D.2
8.已知点A(2,3),B(-3,-2),若直线l过点P(1,1),且与线段AB始终没有交点,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.{k|k<2}
9.过点A(2,1),B(m,3)的直线的倾斜角α的取值范围是,则实数m的取值范围是( )
A.(0,2] B.(0,4)
C.[2,4) D.(0,2)∪(2,4)
10.已知直线l经过(1,0),(2,)两点,直线l的斜率是直线m的斜率的三倍,则直线m的倾斜角是________.
11.已知点A(2,-1),若在坐标轴上存在一点P,使直线PA的倾斜角为45°,则点P的坐标为________________.
12.若A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)三点共线,则+的值为________.
三.解答题
13.已知直线l经过两点A(-1,m),B(m,1),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l的一个方向向量的坐标为(3,1).
(4)直线的倾斜角为45°?
(5)直线的倾斜角为锐角?
14.如图所示,菱形OBCD的顶点O与坐标原点重合,OB边在x轴的正半轴上,已知∠BOD=60°,求菱形OBCD各边和两条对角线所在直线的倾斜角和斜率.
15.已知实数x,y满足方程x+2y=6,当1≤x≤3时,求的取值范围.
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第二章 2.1.1倾斜角与斜率
一.选择题
1.下面选项中,两点确定的直线的斜率不存在的是( )
A.(4,2)与(-4,1)
B.(0,3)与(3,0)
C.(3,-1)与(2,-1)
D.(-2,2)与(-2,5)
【答案】 D
【解析】 D项,因为x1=x2=-2,所以直线垂直于x轴,倾斜角为90°,斜率不存在.
2.一条直线l与x轴相交,其向上方向与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
【答案】 D
【解析】 如图1,当l向上方向的部分在y轴左侧时,倾斜角为90°+α;如图2,当l向上方向的部分在y轴右侧时,倾斜角为90°-α.
3.已知点A(,1),B(3,3),则直线AB的倾斜角θ是( )
A.60° B.30°
C.120° D.150°
【答案】 B
【解析】 kAB==,∴tan θ=且0°≤θ<180°,∴θ=30°.
4.若某直线的斜率k∈(-∞,],则该直线的倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C.∪ D.
【答案】 C
【解析】 ∵直线的斜率k∈(-∞,],∴k≤tan ,∴该直线的倾斜角α的取值范围是∪.
5.如图,若直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k3<k2
B.k3<k1<k2
C.k1<k2<k3
D.k3<k2<k1
【答案】 A
【解析】 设直线l1,l2,l3的倾斜角分别为α1,α2,α3,则由图知0°<α3<α2<90°<α1<180°,所以tan α1<0,tan α2>tan α3>0,即k1<0,k2>k3>0.
6.下列可作为斜率k=-的直线的方向向量的是( )
A.(2,3) B.(3,2)
C.(-3,-2) D.(-3,2)
【答案】 D
【解析】 斜率为k=-的直线的一个方向向量为a=,所以与a共线的非零向量都可以作为该直线的方向向量.经验证D中向量与共线.
7.直线l过点A(1,2),且不过第四象限,则直线l的斜率k的最大值是( )
A.0 B.1
C. D.2
【答案】 D
【解析】 如图,kOA=2,kl′=0,只有当直线落在图中所示位置时才符合题意,故k∈[0,2].故直线l的斜率k的最大值为2.
8.已知点A(2,3),B(-3,-2),若直线l过点P(1,1),且与线段AB始终没有交点,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.{k|k<2}
【答案】 A
【解析】 ∵kAP==2,kBP==,如图,又直线l与线段AB始终没有交点,∴斜率k的取值范围是.
9.过点A(2,1),B(m,3)的直线的倾斜角α的取值范围是,则实数m的取值范围是( )
A.(0,2] B.(0,4)
C.[2,4) D.(0,2)∪(2,4)
【答案】 B
【解析】 由直线的倾斜角α的取值范围是,得直线的斜率存在时,k<-1或k>1.当m≠2时,k==,∴<-1或>1,解得0<m<2或2<m<4.当直线的斜率不存在时,m=2符合题意.综上,实数m的取值范围是(0,4).
二.填空题
10.已知直线l经过(1,0),(2,)两点,直线l的斜率是直线m的斜率的三倍,则直线m的倾斜角是________.
【答案】
【解析】 由直线l经过(1,0),(2,)两点,则直线l的斜率k1==,设直线m的倾斜角为α,所以直线m的斜率k2=tan α=,因为0≤α<π,所以α=.
11.已知点A(2,-1),若在坐标轴上存在一点P,使直线PA的倾斜角为45°,则点P的坐标为________________.
【答案】 (3,0)或(0,-3)
【解析】 若点P在x轴上,设点P的坐标为(x,0),则k==tan 45°=1,解得x=3,所以P(3,0).若点P在y轴上,设点P的坐标为(0,y),则k==tan 45°=1,解得y=-3,所以P(0,-3).综上,P为(3,0)或(0,-3).
12.若A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)三点共线,则+的值为________.
【答案】
【解析】 ∵A,B,C三点共线,∴kAB=kAC,即=,即ab=2a+2b,两边同除以ab,得1=+,即+=.
三.解答题
13.已知直线l经过两点A(-1,m),B(m,1),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l的一个方向向量的坐标为(3,1).
(4)直线的倾斜角为45°?
(5)直线的倾斜角为锐角?
【解析】 (1)若直线l与x轴平行,
则直线l的斜率k==0,∴m=1.
(2)若直线l与y轴平行,
则直线l的斜率不存在,∴m=-1.
(3)直线l的一个方向向量的坐标为(3,1),
故k=,即=,解得m=.
(4)由题意可知,直线l的斜率k=1,
即=1,解得m=0.
(5)由题意可知,直线l的斜率k>0,
即>0,
解得-1<m<1.
14.如图所示,菱形OBCD的顶点O与坐标原点重合,OB边在x轴的正半轴上,已知∠BOD=60°,求菱形OBCD各边和两条对角线所在直线的倾斜角和斜率.
【解析】 在菱形OBCD中,OD∥BC,∠BOD=60°,
所以直线OD,BC的倾斜角相等,都为60°,
所以kOD=kBC=tan 60°=.
因为CD∥OB,且OB在x轴上,
所以直线OB,CD的倾斜角相等,都为0°,
所以kOB=kCD=0,
由菱形的性质,知∠COB=30°,∠OBD=60°,
所以直线OC,BD的倾斜角分别为30°,120°,
所以kOC=tan 30°=,kBD=tan 120°=-.
15.已知实数x,y满足方程x+2y=6,当1≤x≤3时,求的取值范围.
【解析】 的几何意义是过M(x,y),N(2,1)两点的直线的斜率.
因为点M在函数x+2y=6的图象上,且1≤x≤3,
所以可设该线段为AB,
且A,B,
又kNA=-,kNB=,
所以的取值范围是∪.
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