内容正文:
2.1.1 倾斜角与斜率
【基础巩固】
1.已知直线的倾斜角为,方向向量.则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线的倾斜角为,所以,方向向量,则,.
故选:A.
2.如图,直线、、、中,斜率最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知的倾斜角为锐角,、、的倾斜角为钝角,
则直线的斜率为正数,直线、、的斜率均为负数,
且、、中,直线的倾斜角最小,故直线的斜率最小.
故选:B.
3.已知直线的斜率,则的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设的倾斜角为,则,且,
如图,由正切函数的性质知.
故选:C.
4.若三点在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为三点在同一条直线上,且直线的斜率显然存在,所以,则,解得.
故选:B.
5.(多选)已知直线l经过点,.则下列结论中正确的是( )
A.直线l的斜率是
B.直线l的倾斜角是
C.直线l的方向向量与向量平行
D.直线l的方向向量与向量平行
【答案】AD
【解析】A:由题意,知直线l的斜率是,故A正确;
B:直线l的倾斜角满足,但不一定有,故B错误;
C:直线l的一个方向向量为,因为,
所以直线l的一个方向向量与向量不平行,故C错误;
D:直线l的一个方向向量为,因为,
所以直线l的一个方向向量与向量平行,故D正确.
故选:AD.
6.已知直线l经过,两点,则直线l的倾斜角为_________.
【答案】
【解析】依题意,直线的斜率,
所以直线l的倾斜角为.
故答案为:
7.已知,,若点在线段上,则的取值范围是_________.
【答案】
【解析】我们把看作动点与定点的斜率,再结合图象:
当点与重合,则,代入得,
当点与重合,则,代入得,
利用正切函数在锐角范围内是单调递增,可知,
故答案为:.
8.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】见解析
【解析】(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.
【能力拓展】
9.已知直线,的斜率分别为,,倾斜角分别为,,则“"是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】由题意两直线均有斜率,所以,
当时,取,则,
但,即充分性不成立;
当时,取,则,
但,即必要性不成立;
综上,“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
10.(多选)已知为等腰直角三角形,为坐标原点,点在第一象限,点在第四象限,,若直线的斜率都存在,记直线的斜率分别为,则的关系可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A,B
【解析】当时,;
当时,.
故选:AB.
11.矩形OABC中,为坐标原点,,光线从OA边上一点发出,到AB边上的点,被AB反射到BC上的点,再被BC反射到OC上的点,最后被OC反射到轴上的点,若,则与轴夹角的正切值的取值范围是_________.
【答案】
【解析】设与轴夹角为,由题意可知,,
所以,所以,
所以,所以,
所以,所以,
所以,所以,
故答案为:.
【素养提升】
12.一质点在矩形内运动,从的中点沿一确定方向发射该质点,依次由线段、、反射.反射点分别为、、(入射角等于反射角),最后落在线段上的(不包括端点).若、、和,求的斜率的取值范围.
【答案】见解析
【解析】由题意知:,,设,则线段的斜率:,
为使点落在线段上(不包括端点),所以得:当落到点,点A时为相应的两种临界位置,
当落到点时:
由题意知:点为的中点,且从点出发又回到点,所以可得:此时位于线段的中点位置,
所以得此时的斜率:;
当落到点A时:
点与点重合,如下图所示,设,可得:,且,
所以得:,,,
所以得:,解之得:,
所以此时斜率:,
综上所述:可得的斜率范围为:,即.
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2.1.1 倾斜角与斜率
【基础巩固】
1.已知直线的倾斜角为,方向向量.则( )
A. B. C. D.
2.如图,直线、、、中,斜率最小的是( )
A. B. C. D.
3.已知直线的斜率,则的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.若三点在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
5.(多选)已知直线l经过点,.则下列结论中正确的是( )
A.直线l的斜率是
B.直线l的倾斜角是
C.直线l的方向向量与向量平行
D.直线l的方向向量与向量平行
6.已知直线l经过,两点,则直线l的倾斜角为_________.
7.已知,,若点在线段上,则的取值范围是_________.
8.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.
【能力拓展】
9.已知直线,的斜率分别为,,倾斜角分别为,,则“"是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
10.(多选)已知为等腰直角三角形,为坐标原点,点在第一象限,点在第四象限,,若直线的斜率都存在,记直线的斜率分别为,则的关系可能为( )
A. B.
C. D.
11.矩形OABC中,为坐标原点,,光线从OA边上一点发出,到AB边上的点,被AB反射到BC上的点,再被BC反射到OC上的点,最后被OC反射到轴上的点,若,则与轴夹角的正切值的取值范围是_________.
【素养提升】
12.一质点在矩形内运动,从的中点沿一确定方向发射该质点,依次由线段、、反射.反射点分别为、、(入射角等于反射角),最后落在线段上的(不包括端点).若、、和,求的斜率的取值范围.
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