内容正文:
专题1.1 直线的倾斜角、斜率及其关系重难点题型专训
(2个知识点+8大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 直线的倾斜角
题型二 斜率与倾斜角的变化关系
题型三 已知两点求斜率
题型四 斜率公式的应用
题型五 已知斜率求参数
题型六 直线与线段的相交关系求斜率范围
题型七 直线方向向量的概念及辨析(平面中))
题型八 求直线的方向向量(平面中)
拓展训练一 直线的倾斜角与斜率问题
拓展训练二 直线方向向量进阶
知识点一:直线的倾斜角
1.直线倾斜角的定义
(1)在平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线首次重合时所成的角,称为直线的倾斜角.
(2)当直线与轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为.
2.直线倾斜角的表示
直线的倾斜角通常用表示.
3.直线倾斜角的范围
直线的倾斜角可以是、锐角、直角、钝角,直线的倾斜角的范围是.
【知识剖析】
解读直线的倾斜角
1.直线倾斜角的定义中含有三个条件:(1)x轴的正方向;(2)绕着逆时针方向旋转;(3)小于平角的非负角
2.直线的倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线相对于x轴正方向的倾斜程度.
3.每一条直线都有唯一的倾斜角和它对应,且倾斜程度不同的直线有不同的倾斜角.相同的倾斜角对应的直线并不唯一.
【即时训练】
1.(24-25高二上·云南文山·期末)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线l的倾斜角为,直线∥l,直线,则直线与的倾斜角分别是 .
知识点二:直线的斜率
1,直线斜率的定义
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.斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围)
α=0°
0°<α<90°
α=90°
90°<α<180°
斜率(范围)
k=0
k>0
不存在
k<0
3.过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.
【知识剖析】
1.斜率从“数”的方面刻画了直线相对于x轴(正方向)的倾斜程度.
2.倾斜角为的直线斜率不存在,因此它的倾斜程度不能用斜率来刻画.
【即时训练】
1.(24-25高二上·贵州毕节·阶段练习)直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知直线l上的一点向右平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后,仍在该直线l上,则直线l的斜率为 .
【经典例题一 直线的倾斜角】
【例1】(24-25高二上·浙江·阶段练习)已知,,直线:上存在点P,满足,则的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2】(23-24高二下·全国·课堂例题)设直线l过坐标原点,它的倾斜角为,如果将直线l绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,求的倾斜角.
1.(24-25高二上·浙江台州·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.不存在
2.(多选题)(23-24高二上·全国·课后作业)下列命题中,正确的是( )
A.任意一条直线都有唯一的倾斜角
B.一条直线的倾斜角可以为
C.倾斜角为的直线有无数条
D.若直线的倾斜角为,则
3.(23-24高二上·上海·期末)已知,若直线l:经过点,则直线l的倾斜角为 .
4.(23-24高二上·天津西青·阶段练习)1949年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小星的姿态与大星相近.为便于研究,如图,以大星的中心点为原点,建立直角坐标系,分别是大星中心点与四颗小星中心点的连接线,,求第三颗小星的一条边所在直线的倾斜角?
【经典例题二 斜率与倾斜角的变化关系】
【例1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的斜率,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例2】(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线与向上的方向所成的角为,若的倾斜角为,求直线的斜率.
1.(23-24高二上·河北石家庄·期中)直线(为常数)的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)(24-25高二上·全国·课后作业)若两直线的倾斜角分别为,斜率分别是,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
3.(22-23高二·全国·课后作业)当 时,直线与直线的夹角为60°.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)如图,已知直线,,的斜率分别为,,,试判断三条直线斜率的大小关系.
【经典例题三 已知两点求斜率】
【例1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点,直线l经过点B且与线段相交.则直线l倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例2】(22-23高二上·甘肃武威·期中)已知坐标平面内两点.
(1)当为何值时,直线的倾斜角为锐角?
(2)当为何值时,直线的倾斜角为钝角?
1.(2024·福建福州·三模)在平面直角坐标系中,把横、纵坐标均为有理数的点称为有理点.若a为无理数,则在过点的所有直线中,下列说法正确的( )
A.有无穷多条直线,每条直线上至少存在两个有理点
B.恰有条直线,每条直线上至少存在两个有理点
C.有且仅有一条直线至少过两个有理点
D.每条直线至多过一个有理点
2.(多选题)(22-23高二上·江苏苏州·阶段练习)在中,若直线的斜率为,则角大小为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·全国·单元测试)斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁.如图是一座斜拉桥,共有10对拉索,在索塔两侧对称排列.已知拉索上端相邻两个锚的间距均为4.4m,拉索下端相邻两个锚的间距,均为16m,最短拉索的锚,满足,,则最长拉索所在直线的斜率为 .
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知.若点在轴上,且,求直线的倾斜角.
【经典例题四 斜率公式的应用】
【例1】(2022·北京石景山·模拟预测)某棵果树前n年的总产量Sn与n之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m年的年平均产量最高,则m的值为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
【例2】(23-24高二下·吉林延边·阶段练习)若,又三点,,共线,求的值.
1.(23-24高二上·北京·阶段练习)三名同学相约在暑期进行了社会实践活动,同去某工厂加工同一种产品,他们在一天中的工作情况如图所示,其中的横、纵坐标分别为第名同学上午的工作时间和加工的零件数,点的横、纵坐标分别为第名同学下午的工作时间和加工的零件数,,记为第名同学在这一天平均每小时加工的产品个数,则中最大的( )
A. B. C. D.不能确定
2.(多选题)(23-24高二上·全国·课后作业)(多选)如果,,三点在同一条直线上,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,,,不能构成三角形,则 .
4.(23-24高二上·上海·课后作业)在平面直角坐标系中有一个边长为1的正方形,其中点为坐标原点,点、分别在轴和轴上,点在第一象限.求直线和的斜率,并讨论这两个斜率之间的关系.
【经典例题五 已知斜率求参数】
【例1】(23-24高二上·山西晋中·阶段练习)经过两点的直线的斜率是12,则等于( )
A. B. C.3 D.1
【例2】(24-25高二上·全国·课后作业)直线过点和点.
(1)若直线的斜率是,求;
(2)求直线的倾斜角的最小值.
1.(22-23高二·全国·课后作业)已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若,则点的坐标为( ).
A.或 B.或
C. D.
2.(多选题)(23-24高二上·江苏连云港·阶段练习)已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若,则点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·陕西咸阳·阶段练习)直线经过点,且倾斜角为,则实数为 .
4.(23-24高二上·全国·课后作业)经过两点的直线的倾斜角为.若点在直线上,求的值.
【经典例题六 直线与线段的相交关系求斜率范围】
【例1】(24-25高二上·安徽合肥·期中)已知点,若过点的直线与线段相交,则该直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知点,直线与线段相交,求实数的取值范围.
1.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)已知点, 若直线与线段 相交,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)直线l过点且斜率为k,若直线l与线段AB有公共点,,,则k可以取( )
A.-8 B.-5 C.3 D.4
3.(24-25高二上·福建莆田·阶段练习)已知直线l过,且与以为端点的线段相交,则直线l的斜率的取值范围为 .
4.(2025高三·全国·专题练习)已知直线与线段(或)的延长线相交,其中,,求直线斜率的取值范围.
【经典例题七 直线方向向量的概念及辨析(平面中))】
【例1】(24-25高二上·云南昭通·阶段练习)倾斜角为45°的直线方向向量是( )
A. B. C. D.
【例2】(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线经过两点,问:当取何值时:
(1)直线与轴平行?
(2)直线的方向向量的坐标为.
(3)直线的倾斜角为?
1.(23-24高二上·广东广州·期中)若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(22-23高二上·全国·课后作业)(多选题)已知经过坐标平面内,两点的直线的方向向量为,则实数m的值可以为( )
A. B.0 C.2 D.3
3.(23-24高二上·吉林长春·期中)已知经过、两点的直线l的方向向量为,则实数a的值为 .
4.(23-24高二上·辽宁朝阳·阶段练习)根据下列条件,求直线的倾斜角;
(1)斜率为;
(2)经过两点;
(3)一个方向向量为.
【经典例题八 求直线的方向向量(平面中)】
【例1】(24-25高二上·云南昆明·期中)已知直线的倾斜角为,则直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
【例2】(23-24高二上·全国·课后作业)求直线的全体方向向量.
1.(24-25高二上·甘肃临夏·期末)已知直线的倾斜角为,方向向量,则( )
A. B. C.1 D.2
2.(多选题)(24-25高二上·北京顺义·期中)直线的一个方向向量( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高二上·辽宁沈阳·阶段练习)已知直线经过,,则直线的一个方向向量为 .
4.(23-24高二上·全国·课后作业)求直线的全体方向向量.
【拓展训练一 直线的倾斜角与斜率问题】
【例1】(23-24高二上·广东汕头·期中)若直线的斜率,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知两点,过点的直线与线段有公共点,求直线的斜率的取值范围.
1.(23-24高二下·全国·课后作业)已知实数x,y满足,且,则的取值范围( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)(23-24高二上·河南信阳·阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大
B.若直线的倾斜角为,则直线的斜率为
C.若,,则直线的倾斜角为
D.若直线过点,且它的倾斜角为,则这条直线必过点
3.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知直线l经过,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 .
4.(23-24高二上·全国·课后作业)已知坐标平面内三点.
(1)求直线的斜率和倾斜角;
(2)若是线段上一动点,求的取值范围.
【拓展训练二 直线方向向量进阶】
【例1】(23-24高二上·山西运城·期中)已知直线的倾斜角为,方向向量,则( )
A. B. C. D.
【例2】(23-24高二上·四川·阶段练习)已知坐标平面内两点.
(1)当直线的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出的取值范围;
(2)若直线的方向向量为,求的值.
1.(23-24高二上·黑龙江·期末)已知经过点和点的直线的方向向量为,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.
2.(多选题)(22-23高二上·辽宁大连·期中)已知直线:,则( )
A.直线的倾斜角为 B.直线在轴上的截距为
C.直线的一个法向量为 D.直线的一个方向向量为
3.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知点,若直线的一个方向向量坐标为,则实数的值为
4.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线过点.
(1)当为何值时,直线的斜率是?
(2)当为何值时,直线的倾斜角为?求此时直线的一个方向向量.
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.
2.(24-25高二上·湖北·期中)已知,,经过作直线,若直线与线段恒有公共点,则直线倾斜角的范围( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·河北唐山·阶段练习)已知点,经过点P作直线l,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的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)已知直线的一个方向向量为,则该直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·重庆·期中)若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
6.(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
7.(多选题)(23-24高二上·安徽黄山·期中)如图所示,下列四条直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
8.(多选题)(23-24高二上·陕西安康·期末)已知直线过点且与线段的延长线有公共点,若,,则直线的斜率的取值可以是( )
A. B.0 C. D.
9.(多选题)(24-25高二上·江苏南京·期中)直线l过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线l斜率可能是( )
A.1 B.2 C.8 D.6
10.(多选题)(24-25高二上·广西百色·阶段练习)直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
11.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知点,,若过点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是 .
12.(24-25高一上·上海·期末)直线的倾斜角为 .
13.(24-25高二上·山东烟台·阶段练习)已知点,若点在线段上,则的取值范围为 .
14.(24-25高二上·全国·课后作业)经过点作直线,若直线与连接点,的线段没有公共点,则直线的倾斜角的取值范围是 .
15.(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)若向量是直线的一个方向向量,则直线的倾斜角为 .
16.(22-23高二·全国·课堂例题)已知平面直角坐标系中的四条直线如图所示,设它们的倾斜角分别为,而且斜率分别为.分别将倾斜角和斜率按照从小到大的顺序排列.
17.(23-24高二上·全国·课后作业)求经过下列两点的直线所表示的一次函数的解析式,并判断其倾斜角是锐角还是钝角:
(1),;
(2),.
18.(23-24高二上·全国·单元测试)已知平面直角坐标系内两点,.
(1)当直线的倾斜角为锐角时,求的取值范围;
(2)若直线的一个方向向量为,求的值.
19.(23-24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.
20.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线过点.
(1)当为何值时,直线的斜率是?
(2)当为何值时,直线的倾斜角为?求此时直线的一个方向向量.
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专题1.1 直线的倾斜角、斜率及其关系重难点题型专训
(2个知识点+8大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 直线的倾斜角
题型二 斜率与倾斜角的变化关系
题型三 已知两点求斜率
题型四 斜率公式的应用
题型五 已知斜率求参数
题型六 直线与线段的相交关系求斜率范围
题型七 直线方向向量的概念及辨析(平面中))
题型八 求直线的方向向量(平面中)
拓展训练一 直线的倾斜角与斜率问题
拓展训练二 直线方向向量进阶
知识点一:直线的倾斜角
1.直线倾斜角的定义
(1)在平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,把轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线首次重合时所成的角,称为直线的倾斜角.
(2)当直线与轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为.
2.直线倾斜角的表示
直线的倾斜角通常用表示.
3.直线倾斜角的范围
直线的倾斜角可以是、锐角、直角、钝角,直线的倾斜角的范围是.
【知识剖析】
解读直线的倾斜角
1.直线倾斜角的定义中含有三个条件:(1)x轴的正方向;(2)绕着逆时针方向旋转;(3)小于平角的非负角
2.直线的倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线相对于x轴正方向的倾斜程度.
3.每一条直线都有唯一的倾斜角和它对应,且倾斜程度不同的直线有不同的倾斜角.相同的倾斜角对应的直线并不唯一.
【即时训练】
1.(24-25高二上·云南文山·期末)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由直线方程得斜率,由斜率得倾斜角.
【详解】由题意直线的斜率为,因此倾斜角为.
故选:C.
2.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线l的倾斜角为,直线∥l,直线,则直线与的倾斜角分别是 .
【答案】20°,110°
【分析】根据平行直线与垂直直线的位置关系得到倾斜角的关系,即可求解
【详解】因为∥l,所以的倾斜角为.
因为,所以的倾斜角为
故答案为:;
知识点二:直线的斜率
1,直线斜率的定义
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.斜率与倾斜角的对应关系
图示
倾斜角(范围)
α=0°
0°<α<90°
α=90°
90°<α<180°
斜率(范围)
k=0
k>0
不存在
k<0
3.过两点的直线的斜率公式
过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.
【知识剖析】
1.斜率从“数”的方面刻画了直线相对于x轴(正方向)的倾斜程度.
2.倾斜角为的直线斜率不存在,因此它的倾斜程度不能用斜率来刻画.
【即时训练】
1.(24-25高二上·贵州毕节·阶段练习)直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由直线的斜率为,求解即可.
【详解】由题意,直线的斜率为,
故选:C.
2.(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知直线l上的一点向右平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后,仍在该直线l上,则直线l的斜率为 .
【答案】
【分析】根据直线的移动方式求得直线的斜率.
【详解】依题意,直线l上的一点向右平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后,
仍在该直线l上,如下图所示,
所以直线的斜率为.
故答案为:
【经典例题一 直线的倾斜角】
【例1】(24-25高二上·浙江·阶段练习)已知,,直线:上存在点P,满足,则的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】找到动直线的定点,由动直线与线段有,结合图形判断出倾斜角的范围.
【详解】将代入得,
将代入得,
所以,不在直线上,
又∵,
所以点在线段上,
直线的方程为:,
直线过定点且斜率一定存在,
故由数形结合可知:或
故倾斜角,
故选:D
【例2】(23-24高二下·全国·课堂例题)设直线l过坐标原点,它的倾斜角为,如果将直线l绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,求的倾斜角.
【答案】
【分析】利用直线的倾斜角的范围是,分类讨论即可得出.
【详解】若,则的倾斜角范围,倾斜角为;
若,则的倾斜角范围,倾斜角为.
∴的倾斜角为.
1.(24-25高二上·浙江台州·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.不存在
【答案】A
【分析】根据直线与轴平行,求出倾斜角.
【详解】因为直线方程为:,与轴平行,所以直线的倾斜角为.
故选:A.
2.(多选题)(23-24高二上·全国·课后作业)下列命题中,正确的是( )
A.任意一条直线都有唯一的倾斜角
B.一条直线的倾斜角可以为
C.倾斜角为的直线有无数条
D.若直线的倾斜角为,则
【答案】AC
【分析】直接根据倾斜角的定义依次判断得到AC正确,B错误,举反例得到D错误,得到答案.
【详解】对选项A:任意一条直线都有唯一的倾斜角,正确;
对选项B:倾斜角的范围是,不可能为负,错误;
对选项C:倾斜角为的直线有无数条,它们都垂直于y轴,正确;
对选项D:当时,;当时,,错误.
故选:AC
3.(23-24高二上·上海·期末)已知,若直线l:经过点,则直线l的倾斜角为 .
【答案】
【分析】根据题意,将点代入直线方程,即可得到结果.
【详解】将代入,可得,解得,所以直线方程为,
设直线l的倾斜角为,则,且,则.
故答案为:
4.(23-24高二上·天津西青·阶段练习)1949年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小星的姿态与大星相近.为便于研究,如图,以大星的中心点为原点,建立直角坐标系,分别是大星中心点与四颗小星中心点的连接线,,求第三颗小星的一条边所在直线的倾斜角?
【答案】
【分析】根据5颗星的位置情况知,过作轴的平行线并确定的大小,即可知所在直线的倾斜角.
【详解】都为五角星的中心点,
平分第三颗小星的一个角,
又五角星的内角为知:,
过作轴的平行线,如下图,则,
直线的倾斜角为.
【经典例题二 斜率与倾斜角的变化关系】
【例1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的斜率,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】结合正切图像直接求解即可.
【详解】因为直线的斜率,所以,
又,则,故直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
【例2】(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线与向上的方向所成的角为,若的倾斜角为,求直线的斜率.
【答案】
【分析】设直线的倾斜角为,斜率为,确定,计算斜率即可.
【详解】如图,设直线的倾斜角为,斜率为,则,
故.
故直线的斜率为.
1.(23-24高二上·河北石家庄·期中)直线(为常数)的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求出直线的斜率的取值范围,根据直线斜率与倾斜角的关系可得出该直线倾斜角的取值范围.
【详解】设直线的倾斜角为,则,
直线的斜率为,
当时,则;
当时,则.
综上所述,该直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
2.(多选题)(24-25高二上·全国·课后作业)若两直线的倾斜角分别为,斜率分别是,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AD
【分析】根据斜率与倾斜角关系及正切函数性质依次判断各项的正误.
【详解】A:由表明斜率存在,则,
由正切函数在上,倾斜角和斜率一一对应,故,对;
B:若,时,相应的倾斜角,,不满足,错;
C:由正切函数的图象知:
当和时,;
当,时,;
当或时,或不存在,错;
D:因为,结合正切函数的图象知,,
所以,对.
故选:AD
3.(22-23高二·全国·课后作业)当 时,直线与直线的夹角为60°.
【答案】0或
【分析】首先确定已知直线的倾斜角为,再结合直线夹角大小确定含参直线的倾斜角,即可得参数值.
【详解】由的倾斜角为,
所以直线的倾斜角为或,故或.
故答案为:0或
4.(23-24高二上·全国·课后作业)如图,已知直线,,的斜率分别为,,,试判断三条直线斜率的大小关系.
【答案】
【分析】根据题意,由斜率与倾斜角的关系,结合图像即可判断.
【详解】由图可知,的倾斜角小于,的倾斜角大于,
所以,,,
且的倾斜角大于的倾斜角,即,
所以.
【经典例题三 已知两点求斜率】
【例1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点,直线l经过点B且与线段相交.则直线l倾斜角α的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】结合斜率和倾斜角的关系利用数形结合即可求解.
【详解】根据题意,画出图象如图所示;
直线的斜率,则直线的倾斜角为;
直线的斜率,则直线的倾斜角为,
结合图象由条件可得直线l的倾斜角的取值范围是.
故选:B.
【例2】(22-23高二上·甘肃武威·期中)已知坐标平面内两点.
(1)当为何值时,直线的倾斜角为锐角?
(2)当为何值时,直线的倾斜角为钝角?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)(2)根据斜率公式即可化简求解.
【详解】(1)若倾斜角为锐角,则斜率大于0,
即,解得.
(2)若倾斜角为钝角,则斜率小于0,
即,解得.
1.(2024·福建福州·三模)在平面直角坐标系中,把横、纵坐标均为有理数的点称为有理点.若a为无理数,则在过点的所有直线中,下列说法正确的( )
A.有无穷多条直线,每条直线上至少存在两个有理点
B.恰有条直线,每条直线上至少存在两个有理点
C.有且仅有一条直线至少过两个有理点
D.每条直线至多过一个有理点
【答案】C
【分析】分析斜率不存在的直线和斜率为0的直线上的有理点的个数,再在斜率存在且不为0的直线上假设有两个有理点,利用直线的斜率公式推导出矛盾,从而判断各选项.
【详解】显然直线过点且此直线上有无数个有理点,选项D错误;
直线上的所有点都不是有理点,
其它过点斜率存在且不为0的直线上假如有两个有理点,都是有理数,
则此直线的斜率为为有理数,又为无理数,显然,矛盾,
因此此类直线上不可能有两个或以上的有理点.所以AB均错,C正确.
故选:C.
2.(多选题)(22-23高二上·江苏苏州·阶段练习)在中,若直线的斜率为,则角大小为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】先计算直线的斜率,然后利用角与直线、的倾斜角的关系,求出角的正切值,最后得到角的取值即可.
【详解】由题可知直线的斜率为,设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,则,,则,所以或
故选:BC
3.(24-25高二上·全国·单元测试)斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁.如图是一座斜拉桥,共有10对拉索,在索塔两侧对称排列.已知拉索上端相邻两个锚的间距均为4.4m,拉索下端相邻两个锚的间距,均为16m,最短拉索的锚,满足,,则最长拉索所在直线的斜率为 .
【答案】
【分析】建立直角坐标系,即可求解点的坐标,由斜率公式即可求解.
【详解】以O为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
根据题意,最短拉索的锚,满足,,且均为4.4m,
均为16m,则,即点,
同理,又,即点,
所以,,
即最长拉索所在直线的斜率为.
故答案为:
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知.若点在轴上,且,求直线的倾斜角.
【答案】.
【分析】根据角度关系得,再根据两点斜率公式即可求出的坐标,则得到直线倾斜角.
【详解】设...
又,
,即.
又,垂直于轴.
直线的倾斜角为.
【经典例题四 斜率公式的应用】
【例1】(2022·北京石景山·模拟预测)某棵果树前n年的总产量Sn与n之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m年的年平均产量最高,则m的值为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
【答案】C
【分析】观察图象判定斜率大小即可.
【详解】
若果树前n年的总产量与n在图中对应点
则前n年的年平均产量,即为直线OP的斜率,
由图易得当n=9时,直线OP的斜率最大.
即前9年的年平均产量最高.
故选:C.
【例2】(23-24高二下·吉林延边·阶段练习)若,又三点,,共线,求的值.
【答案】
【分析】将三点共线转化为以三点确定的两条直线重合,其斜率相同,利用两点的斜率公式列出方程求出.
【详解】试题分析:
∵、、三点共线,∴直线、的斜率相等,
∴,
解之得:.
1.(23-24高二上·北京·阶段练习)三名同学相约在暑期进行了社会实践活动,同去某工厂加工同一种产品,他们在一天中的工作情况如图所示,其中的横、纵坐标分别为第名同学上午的工作时间和加工的零件数,点的横、纵坐标分别为第名同学下午的工作时间和加工的零件数,,记为第名同学在这一天平均每小时加工的产品个数,则中最大的( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】根据题意,可将均值问题转化为对应线段中点与原点的斜率问题,通过数形结合即可比较大小
【详解】设,,
根据题意可知表示第名同学早上的工作时间,表示第名同学早上的加工零件数;
同理,表示第名同学下午的工作时间,表示第名同学下午的加工零件数.
所以,
因此,可理解为线段中点与原点连线的斜率(如图)
因此,由图可以看出最大
故选:B
2.(多选题)(23-24高二上·全国·课后作业)(多选)如果,,三点在同一条直线上,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据给定条件,利用斜率坐标公式列式求解作答.
【详解】依题意,三点所在直线不垂直于x轴,因此直线的斜率相等,
于是,整理得,所以或.
故选:AC
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,,,不能构成三角形,则 .
【答案】/
【分析】根据已知分析出三点共线且斜率存在,应用斜率两点式列方程得,整理变形即可得.
【详解】三点不能构成三角形的情况,即三点共线,
因为斜率存在,所以,即,即,
因为,所以,即.
故答案为:
4.(23-24高二上·上海·课后作业)在平面直角坐标系中有一个边长为1的正方形,其中点为坐标原点,点、分别在轴和轴上,点在第一象限.求直线和的斜率,并讨论这两个斜率之间的关系.
【答案】
【分析】根据已知建系,先根据两点求斜率公式求出斜率,最后找到斜率关系即可.
【详解】
如图建系,
【经典例题五 已知斜率求参数】
【例1】(23-24高二上·山西晋中·阶段练习)经过两点的直线的斜率是12,则等于( )
A. B. C.3 D.1
【答案】A
【分析】由斜率公式可得答案.
【详解】由题可得,由斜率公式,
.
故选:A
【例2】(24-25高二上·全国·课后作业)直线过点和点.
(1)若直线的斜率是,求;
(2)求直线的倾斜角的最小值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据直线斜率公式进行求解即可;
(2)根据直线斜率与直线倾斜角的关系,分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)由直线的斜率,可得,即.
(2)当时,直线的倾斜角;
当时,直线的斜率,
当时,;
当时,,
又直线的倾斜角为,则有或,
所以直线的倾斜角的取值范围是或.
故直线的倾斜角的最小值为.
1.(22-23高二·全国·课后作业)已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若,则点的坐标为( ).
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【分析】设出点的坐标,根据过两点直线的斜率公式即可求出答案.
【详解】设或,∴或,
即或,解得或,
∴点的坐标为或.
故选:B.
2.(多选题)(23-24高二上·江苏连云港·阶段练习)已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若,则点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由题意设点B的坐标为或,根据斜率公式计算即可.
【详解】当点B在轴上时,设,由,可得,解得,,
当点B在轴上时,设,由,可得,解得,
,
所以点B坐标为或.
故选:BC.
3.(23-24高二上·陕西咸阳·阶段练习)直线经过点,且倾斜角为,则实数为 .
【答案】
【分析】利用倾斜角和斜率的关系、斜率公式计算即可得解.
【详解】解:由题意,直线的斜率为,
∵为直线上的点,
∴由斜率公式得,
解得:.
故答案为:.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)经过两点的直线的倾斜角为.若点在直线上,求的值.
【答案】,
【分析】由求得,然后由列式求解.
【详解】,解得,所以.
又三点共线,所以,所以.
即,.
【经典例题六 直线与线段的相交关系求斜率范围】
【例1】(24-25高二上·安徽合肥·期中)已知点,若过点的直线与线段相交,则该直线斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先求出直线的斜率,然后结合图象即可写出答案.
【详解】记为点,则直线的斜率,直线的斜率,
因为直线过点,且与线段相交,
结合图象,可得直线的斜率的取值范围是.
故选:D.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知点,直线与线段相交,求实数的取值范围.
【答案】.
【分析】根据给定条件,利用公式求出,结合的取值情况求出范围.
【详解】设直线与线段相交于点,
当P不与重合时,由,得,解得或,
当直线过点时,,即;当直线过点时,,即,
所以实数的取值范围是.
1.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)已知点, 若直线与线段 相交,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由已知可得直线过定点,求得,,数形结合可求的取值范围.
【详解】由直线方程,可知直线过定点,
,,
作出示意图如图所示:直线与线段相交,
则可得或,解得或,
所以的取值范围是.
故选:D.
2.(多选题)(23-24高一下·重庆沙坪坝·期末)直线l过点且斜率为k,若直线l与线段AB有公共点,,,则k可以取( )
A.-8 B.-5 C.3 D.4
【答案】AD
【分析】根据题意,做出图形,分析直线斜率可知,再利用斜率公式求解,即可.
【详解】解:由于直线l过点且斜率为k,与连接两点,的线段有公共点,则,,由图可知,
时,直线与线段有交点,根据选项,可知AD符合.
故选:AD.
3.(24-25高二上·福建莆田·阶段练习)已知直线l过,且与以为端点的线段相交,则直线l的斜率的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据斜率公式求出,再结合图形求出直线l的斜率的取值范围.
【详解】根据题中条件画出图形,如图所示,
因为,,,设直线l的斜率为,
则,
直线l与以为端点的线段相交,结合图形,
则直线l的斜率的取值范围为.
故答案为:.
4.(2025高三·全国·专题练习)已知直线与线段(或)的延长线相交,其中,,求直线斜率的取值范围.
【答案】
【分析】解法1:数形结合,根据直线的倾斜角与斜率的变化关系求斜率的取值范围.
解法2:先求直线与线段有公共点时斜率的取值范围,再求其补集即可.
解法3:根据,在直线的两侧,列不等式求解.
【详解】解法1:直线过定点,
如图,因为直线与线段(或)的延长线相交,所以或.
因为,
所以或.
即.
解法2 :当直线与线段相交时,或,即或;
当直线与线段平行时,.
所以当直线与线段(或)的延长线相交时,且.
即.
解法3:因为直线:
设
由于直线不与线段相交,故,
即,即,解得.且.
即.
【经典例题七 直线方向向量的概念及辨析(平面中))】
【例1】(24-25高二上·云南昭通·阶段练习)倾斜角为45°的直线方向向量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,得到直线的斜率为,由直线的方向向量的定义,结合选项,逐项判定,即可求解.
【详解】因为直线的倾斜角为45°,可得直线的斜率为,
对于A中,若直线的方向向量为,都可直线的斜率为,所以A不符合题意;
对于B中,若直线的方向向量为,都可直线的斜率为,所以B不符合题意;
对于C中,若直线的方向向量为,都可直线的斜率为,所以C不符合题意;
对于D中,若直线的方向向量为,都可直线的斜率为,所以D符合题意.
故选:D.
【例2】(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线经过两点,问:当取何值时:
(1)直线与轴平行?
(2)直线的方向向量的坐标为.
(3)直线的倾斜角为?
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用斜率公式及直线的方向向量的概念求解.
【详解】(1)若直线与轴平行,则直线的斜率,所以.
(2)直线的方向向量的坐标为,故,即,解得.
(3)由题意可知,直线的斜率,即,解得.
1.(23-24高二上·广东广州·期中)若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的方向向量求出直线的斜率,再求出倾斜角即得.
【详解】由直线的方向向量,得直线的斜率为,
所以直线的倾斜角为.
故选:B
2.(多选题)(22-23高二上·全国·课后作业)(多选题)已知经过坐标平面内,两点的直线的方向向量为,则实数m的值可以为( )
A. B.0 C.2 D.3
【答案】BCD
【分析】利用直线的方向向量求出直线的斜率,构造不等式求出参数的取值范围即可.
【详解】由题意知直线的斜率一定存在,设直线的斜率为,
由,两点知,
由直线的方向向量为,可得过点、直线的斜率为,
∵,∴ ,即 解得,
则实数m的值可以为0,2,3,
故选:BCD.
3.(23-24高二上·吉林长春·期中)已知经过、两点的直线l的方向向量为,则实数a的值为 .
【答案】
【分析】由已知得出,进而根据已知条件、结合向量共线列出方程,求解即可得出答案.
【详解】由已知可得,.
又直线l的方向向量为,
所以,与共线,
所以有,解得.
故答案为:.
4.(23-24高二上·辽宁朝阳·阶段练习)根据下列条件,求直线的倾斜角;
(1)斜率为;
(2)经过两点;
(3)一个方向向量为.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由斜率和倾斜角的关系求倾斜角;
(2)由直线的斜率公式求得斜率,再利用斜率和倾斜角的关系求倾斜角;
(3)由方向向量的定义求得斜率,再利用斜率和倾斜角的关系求倾斜角.
【详解】(1)设直线的倾斜角为,
∵直线的斜率为,∴,
又∵,∴;
(2)由已知得直线的斜率,
设直线的倾斜角为,则,
∵,∴;
(3)由直线的一个方向向量为,可得斜率,
∵,∴.
【经典例题八 求直线的方向向量(平面中)】
【例1】(24-25高二上·云南昆明·期中)已知直线的倾斜角为,则直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由直线的方向向量求解即可.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的一个方向向量为,
与其共线的有,
故选:B
【例2】(23-24高二上·全国·课后作业)求直线的全体方向向量.
【答案】的非零实数倍
【分析】根据直线方向向量的概念求解即可.
【详解】直线上任意两点,的坐标满足
,即.
方向向量,
其中可以取任意非零实数.
所以斜率为k的直线的方向向量为的非零实数倍.
1.(24-25高二上·甘肃临夏·期末)已知直线的倾斜角为,方向向量,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】由直线倾斜角与斜率关系和方向向量与斜率关系求出即可;
【详解】由直线的倾斜角为可得直线的斜率为,
又方向向量,即,解得.
故选:D.
2.(多选题)(24-25高二上·北京顺义·期中)直线的一个方向向量( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】若直线斜率为,则为直线的一个方向向量,同时与向量平行的非零向量都是直线的方向向量,由此可确定选项.
【详解】由直线方程可得直线斜率,故直线的一个方向向量为.
由向量与向量平行,可知也是直线的方向向量.
故选:CD.
3.(22-23高二上·辽宁沈阳·阶段练习)已知直线经过,,则直线的一个方向向量为 .
【答案】(或的共线向量均可)
【分析】由直线方向向量的定义求解即可.
【详解】解:因为直线经过,
所以直线的一个方向向量为.
故答案为:(或的共线向量均可)
4.(23-24高二上·全国·课后作业)求直线的全体方向向量.
【答案】,其中为任意非零实数
【分析】根据方向向量与直线斜率的关系即可得到答案.
【详解】(方法一)直线方程化为斜截式,得,其斜率.
因此直线的全体方向向量为,其中为任意非零实数.
即,其中为任意非零实数.
(方法二)直线上任意两点,的坐标满足等式
,①
.②
②①得.③
将③式的左边写成数量积的形式,得
.④
当P,Q两点不重合时,
代表了直线的全体方向向量,
由④式可知,与向量垂直,因此这条直线与向量垂直.
由得到向量与向量垂直,
因此是直线的一个方向向量,
直线的全体方向向量为,其中为任意非零实数.
【拓展训练一 直线的倾斜角与斜率问题】
【例1】(23-24高二上·广东汕头·期中)若直线的斜率,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据倾斜角的正切值为斜率,结合正切函数的图像即可求出倾斜角的取值范围.
【详解】设直线的倾斜角为,其中,可得,
因为,即,
结合正切函数的图象与性质,可得直线的倾斜角.
故选:A.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)已知两点,过点的直线与线段有公共点,求直线的斜率的取值范围.
【答案】或.
【分析】法1,根据给定条件,利用斜率坐标公式,结合几何图形求出范围;法2,设出过点的直线方程,由及建立不等关系求解.
【详解】法1,如图1,由直线与线段有公共点,得的位于直线与直线形成的区域内.
当的倾斜角小于时,;当的倾斜角大于时,,
由点,得,
所以的取值范围是或.
法2,定理:已知点、及不过点的直线,
且直线与交于点,则.
设,由,得,则,
而,则,解得,
当点在线段(不含端点)时,;
当点在线段的延长线时,;
当点在线段的延长线时,;
若点与点重合,则;若点与点重合,则;若点趋于无穷远处,则.
依题意,设过点的直线方程为,而,
因此,即,解得或,
当直线过点时,,过点时,,
所以的取值范围是或.
1.(23-24高二下·全国·课后作业)已知实数x,y满足,且,则的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】作出对应图象,利用斜率与倾斜角的关系,找出其边界情况即可求解.
【详解】由于点满足关系式,且,
可知在线段上移动,且
设,则,
因为点在线段上,所以的取值范围是,
故选:A.
2.(多选题)(23-24高二上·河南信阳·阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大
B.若直线的倾斜角为,则直线的斜率为
C.若,,则直线的倾斜角为
D.若直线过点,且它的倾斜角为,则这条直线必过点
【答案】CD
【分析】根据倾斜角与斜率关系,点斜式及斜截式判断各项正误即可.
【详解】A:倾斜角为锐角,斜率为正;倾斜角为钝角时,斜率为负,错;
B:直线的倾斜角为时,直线的斜率不存在,错;
C:由题设,知两点横坐标相同,直线方程为,直线的倾斜角为,对;
D:过,两点的斜率为:,对.
故选:CD.
3.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知直线l经过,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】/
【分析】根据直线斜率的求法及斜率与倾斜角的关系求解.
【详解】由直线l经过,两点,
则直线的斜率,
所以直线的斜率,
由,所以.
故答案为:
4.(23-24高二上·全国·课后作业)已知坐标平面内三点.
(1)求直线的斜率和倾斜角;
(2)若是线段上一动点,求的取值范围.
【答案】(1)斜率为1,倾斜角为;
(2).
【分析】(1)先由斜率公式求斜率,然后根据斜率定义可得倾斜角;
(2)将问题转化为求直线的斜率的取值范围,然后结合图形分析可得.
【详解】(1)由斜率公式得直线的斜率为,
记倾斜角为,则,
因为,所以直线的倾斜角为.
(2)由题知为直线的斜率.
记直线和的倾斜角分别为,直线的倾斜角为,
由图可知,,
又,,
所以,由正切函数性质可得,直线的斜率的取值范围为,
即的取值范围为.
【拓展训练二 直线方向向量进阶】
【例1】(23-24高二上·山西运城·期中)已知直线的倾斜角为,方向向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直线的斜率建立方程求解即可.
【详解】因为直线的倾斜角为,则直线的斜率,故.
故选:B.
【例2】(23-24高二上·四川·阶段练习)已知坐标平面内两点.
(1)当直线的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出的取值范围;
(2)若直线的方向向量为,求的值.
【答案】(1)答案见解析.
(2)
【分析】(1)由斜率为正或为负求解;
(2)由坐标得方向向量,然后利用向量共线得结论.
【详解】(1)直线的倾斜角为锐角时,,解得,
直线的倾斜角为钝角时,,解得或,
所以直线的倾斜角为锐角时,,为钝角时,或;
(2)由已知,又直线的方向向量为,
所以,解得.
1.(23-24高二上·黑龙江·期末)已知经过点和点的直线的方向向量为,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】根据已知条件、结合向量共线列出方程,求解即可得出答案.
【详解】由题过点和点的直线的方向向量为,
所以.
故选:D
2.(多选题)(22-23高二上·辽宁大连·期中)已知直线:,则( )
A.直线的倾斜角为 B.直线在轴上的截距为
C.直线的一个法向量为 D.直线的一个方向向量为
【答案】BD
【分析】将直线方程化简为一般式得到,截距为,的一个方向向量为,D正确,计算得到C错误,得到答案.
【详解】直线:,则,,,故,A错误,
直线在轴上的截距为,B正确.
,故直线的一个方向向量为,D正确;
,C错误.
故选:BD.
3.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知点,若直线的一个方向向量坐标为,则实数的值为
【答案】
【分析】根据直线方向向量的概念和向量共线的坐标表示列方程组求解即可.
【详解】由题意可得,
因为直线的一个方向向量坐标为,
所以,即,解得,
故答案为:
4.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线过点.
(1)当为何值时,直线的斜率是?
(2)当为何值时,直线的倾斜角为?求此时直线的一个方向向量.
【答案】(1)
(2),此时直线的一个方向向量为
【分析】(1)根据两点求斜率的公式列方程,从而求得.
(2)根据倾斜角为列方程求得,再根据方向向量的知识求得直线的一个方向向量.
【详解】(1)由,解得,
所以当时,直线的斜率是.
(2)若直线的倾斜角为,则,
此时直线的方程为,与轴平行,
所以直线的一个方向向量为.
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.
2.(24-25高二上·湖北·期中)已知,,经过作直线,若直线与线段恒有公共点,则直线倾斜角的范围( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题知,再根据斜率范围求解倾斜角的范围即可.
【详解】
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,
所以,即,
因为,
所以或,
故直线的倾斜角的取值范围是.
故选:C.
3.(23-24高二上·河北唐山·阶段练习)已知点,经过点P作直线l,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的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出直线的斜率,再数形结合分析得解.
【详解】
由题得,,
因为直线与连接,两点的线段总有公共点,
结合图可知,.
故选:C
4.(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)已知直线的一个方向向量为,则该直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线的方向向量求出直线的斜率,即可得答案.
【详解】因为是直线的一个方向向量,故直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,则 ,
所以 ,
故选:D
5.(24-25高二上·重庆·期中)若直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据方向向量可得斜率,进而可得倾斜角.
【详解】设倾斜角为,
因为直线的方向向量是,则直线的斜率,
故倾斜角的正切值为,
且,所以的倾斜角为.
故选:A.
6.(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.
7.(多选题)(23-24高二上·安徽黄山·期中)如图所示,下列四条直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据直线的图像特征,结合直线的斜率与倾斜角定义,得出结论.
【详解】直线,,,,斜率分别是,,,,倾斜角分别是,,,,
由倾斜角定义知,,,,故C正确;
由,知,,,,故B正确;
故选:BC
8.(多选题)(23-24高二上·陕西安康·期末)已知直线过点且与线段的延长线有公共点,若,,则直线的斜率的取值可以是( )
A. B.0 C. D.
【答案】ABC
【分析】先作出直线与线段的延长线,再结合图像观察即可得解.
【详解】由图像可知:要使直线与线段的延长线有公共点,
则,
又,
则直线的斜率的取值范围是.
故选:ABC.
9.(多选题)(24-25高二上·江苏南京·期中)直线l过点,且与以,为端点的线段有公共点,则直线l斜率可能是( )
A.1 B.2 C.8 D.6
【答案】ABD
【分析】分别计算出直线过点,时的斜率,结合斜率定义即可得直线的斜率的取值范围,即可得解.
【详解】已知,,根据直线斜率公式,可得.
已知,,根据直线斜率公式,可得.
根据题意,直线与线段有交点,则.
故选:ABD.
10.(多选题)(24-25高二上·广西百色·阶段练习)直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由直线方程求出其斜率,写出直线的全体方向向量的表示式,逐一验证选项即得.
【详解】由,可得,直线的斜率为,
则直线的方向向量可表示为,,
当时,可得直线的方向向量为,故B正确,A错误;
当时,可得直线的方向向量为,故C正确,D错误.
故选:BC.
11.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知点,,若过点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是 .
【答案】
【分析】数形结合,观察倾斜角的变化情况确定斜率的变化情况.
【详解】如图直线与线段相交,
因为,
结合图形可知的斜率取值范围是.
故答案为:
12.(24-25高一上·上海·期末)直线的倾斜角为 .
【答案】
【分析】根据直线的一般式方程可求得直线的斜截式方程,再根据斜截式方程得出直线斜率,从而求出倾斜角.
【详解】由题意得,,
即直线的斜率为,
所以直线的倾斜角的正切值为,
则直线的倾斜角为.
故答案为:.
13.(24-25高二上·山东烟台·阶段练习)已知点,若点在线段上,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据的几何意义,作图分析可知.
【详解】表示过点和点的直线斜率,
如图,
因为,结合图形可知或,
所以的取值范围为.
故答案为:
14.(24-25高二上·全国·课后作业)经过点作直线,若直线与连接点,的线段没有公共点,则直线的倾斜角的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据直线与线段无交点,应用数形结合求倾斜角的范围.
【详解】如图所示,直线与线段没有公共点,若为直线的倾斜角,
直线可从直线逆时针旋转到直线的位置,注意包含直线倾斜角为的情况,
,,
直线的区域包含倾斜角为的情况,
斜率或,从而或,
又,结合正切曲线可得.
故答案为:
15.(24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)若向量是直线的一个方向向量,则直线的倾斜角为 .
【答案】/
【分析】由方向向量得斜率,从而得倾斜角.
【详解】由题意直线的一个方向向量是,
则直线的斜率为,因此倾斜角为.
故答案为:.
16.(22-23高二·全国·课堂例题)已知平面直角坐标系中的四条直线如图所示,设它们的倾斜角分别为,而且斜率分别为.分别将倾斜角和斜率按照从小到大的顺序排列.
【答案】
【分析】根据直线的斜率与倾斜角的关系,结合正切函数的单调性,即可求解.
【详解】由题意,结合直线的图象,可得,
因为,
又因为正切函数在递增且函数值大于0,在递增且函数值小于0,
所以.
17.(23-24高二上·全国·课后作业)求经过下列两点的直线所表示的一次函数的解析式,并判断其倾斜角是锐角还是钝角:
(1),;
(2),.
【答案】(1);倾斜角是锐角.
(2);倾斜角是钝角.
【分析】(1)根据题意,设函数式为,然后代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,设函数式为,然后代入计算,即可得到结果;
【详解】(1)设函数式为,则,解得,
所以函数式为,因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为锐角.
(2)设函数式为,则,解得,
所以函数式为,因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为钝角.
18.(23-24高二上·全国·单元测试)已知平面直角坐标系内两点,.
(1)当直线的倾斜角为锐角时,求的取值范围;
(2)若直线的一个方向向量为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合两点求斜率,解不等式即可得出答案;
(2)根据方向向量得,解方程即可得出答案.
【详解】(1)设直线的倾斜角为,因为倾斜角为锐角,
所以直线的斜率,
又,
即,解得,
即的取值范围为.
(2)直线的一个方向向量为,
所以,
解得.
19.(23-24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.
20.(23-24高二上·全国·课后作业)已知直线过点.
(1)当为何值时,直线的斜率是?
(2)当为何值时,直线的倾斜角为?求此时直线的一个方向向量.
【答案】(1)
(2),此时直线的一个方向向量为.
【分析】(1)根据直线的斜率列方程,从而求得.
(2)根据直线的倾斜角列方程,由此求得,并求得此时直线的一个方向向量.
【详解】(1)依题意,且,解得.
(2)若直线的倾斜角为,则,
此时直线的方程为,与轴平行,
所以此时直线的一个方向向量为.
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