内容正文:
2.1.1 倾斜角与斜率
内容导图预览
新知要点探究
知识点1 直线的倾斜角
1.倾斜角的定义:
(1)当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
(2)当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
2.倾斜角的范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
注意点:
(1)从运动变化的观点来看,当直线l与x轴相交时,直线l的倾斜角是由x轴绕直线l与x轴的交点按逆时针方向旋转到与直线l重合时所得到的最小正角;未作旋转时,倾斜角为0°.
(2)倾斜角从“形”的方面直观地体现了直线对x轴正向的倾斜程度.
(3)一条直线的倾斜角必存在且唯一.
知识点2 直线的斜率
1.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. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=当x1=x2时,直线P1P2的斜率不存在.
3.直线的方向向量与斜率的关系:
(1)直线P1P2的方向向量=(x2-x1,y2-y1),当x1≠x2时,直线P1P2与x轴不垂直,其一个方向向量为=(1,k),其中k为直线P1P2的斜率.
(2)当x1=x2时,直线P1P2与x轴垂直,直线没有斜率,其一个方向向量为(0,1).
注意点:
(1)当x1=x2时,直线的斜率不存在,倾斜角为90°.
(2)当y1=y2时,直线斜率为0,倾斜角为0°.
(3)斜率公式中k的值与P1,P2两点在该直线上的位置无关.
(4)斜率公式中两纵坐标和两横坐标在公式中的顺序可以同时调换.
(5)直线的方向向量与斜率的关系:若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=.
知识点3 倾斜角和斜率的应用
知识梳理 设直线的倾斜角为α,斜率为k.
α的大小
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k的范围
k=0
k>0
不存在
k<0
k的增减性
随α的增大而增大
随α的增大而增大
思路方法总结
1.求直线的斜率的两种方法
(1)利用定义:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则k=tan α.
(2)利用斜率公式:k=(x1≠x2).
2.三点共线问题
第一步:先判断两个点的横坐标是否相等,若其中有两个点横坐标相等,那么第三点的横坐标与其相等时,三点共线;若横坐标均不相等,则继续第二步;
第二步:计算三点中任意两个点确定的直线的斜率,若斜率相等,则三点共线.
3.利用斜率的几何意义求最值两点注意
(1)直线的斜率反映了直线的倾斜程度,且(,是直线上横坐标不等的两点);
(2)在求形如的式子的最值时,可以将看作动点与定点所确定的直线的斜率,数形结合求出最值(或取值范围),即将代数问题转化为几何问题来处理.
典例·举一反三
题型一 直线的倾斜角
1.设直线过坐标原点,它的倾斜角为,如果将绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,那么的倾斜角为( )
A.
B.
C.
D.当时,倾斜角为;当时,倾斜角为
2.1949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.如图,以大五角星的中心点为原点建立直角坐标系,,,,分别是大五角星中心点与四颗小五角星中心点的连线,,则第三颗小五角星的一条边所在直线的倾斜角约为( )
A. B. C. D.
3.(多选)若直线l的向上的方向与y轴的正方向成30°角,则直线l的倾斜角可能为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
4.设直线过坐标原点,它的倾斜角为,如果将绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,那么的倾斜角可能为( )
A. B.
C. D.
题型二 直线的斜率
5.已知直线经过点,,则的斜率为( )
A. B.2 C. D.
6.已知直线过点,且倾斜角为,则( )
A. B. C. D.2
7.若将直线l沿x轴正方向平移2个单位,再沿y轴负方向平移3个单位,又回到了原来的位置,则l的斜率是( )
A. B. C. D.
8.已知直线的斜率为,直线的倾斜角比直线的倾斜角小,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
9.图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知,且直线的斜率为0.725,则( )
A.0.9 B.0.85 C.0.8 D.0.75
题型三 倾斜角与斜率的概念辨析
10.若直线l过两点和,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
11.下列说法正确的是( )
①直线的倾斜角的取值范围是;
②平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率;
③直线的倾斜角越大,其斜率就越大.
A.① B.②③ C.①③ D.①②
12.下列说法中,正确的是( )
A.任何一条直线都有唯一的斜率 B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角 D.垂直于轴的直线倾斜角为
13.在下列四个命题中,正确的有( )
A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角的取值范围是
C.若一条直线的斜率为1,则此直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
14.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,则该直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
题型四 斜率与倾斜角的变化关系
15.如图,直线、、的斜率分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
16.若过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.已知,且点,,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
18.设直线的方程为,则直线l的倾斜角a的范围是( )
A. B.
C. D.
19.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
题型五 方向向量与斜率
20.设直线的一个方向向量是,则直线斜率是( )
A. B. C. D.
21.已知点,若向量是直线的方向向量,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
22.经过两点的直线的方向向量为,则实数( )
A. B. C. D.1
23.已知直线的倾斜角为,方向向量.则( )
A. B. C. D.
24.已知直线的一个方向向量为,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.
题型六 三点共线问题
25.已知三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
26.若点、、在同一直线上,则实数k的值为 .
27.若三点,, (其中)共线,则 .
28.已知、、三点构成一个三角形,求实数的取值范围.
题型七 线段相交问题
29.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.
30.已知坐标平面内三点,,,直线过点.若直线与线段相交,则直线的倾斜角的取值范围
A. B. C. D.
31.某县相邻两镇在平面直角坐标系下的坐标分别为,,计划经过交通枢纽修建一条公路(看成一条直线,的斜率为).若两镇位于公路的两侧,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
32.已知直线,若直线与连接、两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
题型八 斜率几何意义的应用
33.点在函数的图象上,当时,可能等于( )
A.或 B.或 C.或 D.0
34.已知函数,且,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
35.若实数、满足,,则代数式的取值范围为
36.已知曲线,则的取值范围是 .
37.已知实数满足,则的最大值为 .
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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2.1.1 倾斜角与斜率
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新知要点探究
知识点1 直线的倾斜角
1.倾斜角的定义:
(1)当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.
(2)当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.
2.倾斜角的范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.
注意点:
(1)从运动变化的观点来看,当直线l与x轴相交时,直线l的倾斜角是由x轴绕直线l与x轴的交点按逆时针方向旋转到与直线l重合时所得到的最小正角;未作旋转时,倾斜角为0°.
(2)倾斜角从“形”的方面直观地体现了直线对x轴正向的倾斜程度.
(3)一条直线的倾斜角必存在且唯一.
知识点2 直线的斜率
1.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. 经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=当x1=x2时,直线P1P2的斜率不存在.
3.直线的方向向量与斜率的关系:
(1)直线P1P2的方向向量=(x2-x1,y2-y1),当x1≠x2时,直线P1P2与x轴不垂直,其一个方向向量为=(1,k),其中k为直线P1P2的斜率.
(2)当x1=x2时,直线P1P2与x轴垂直,直线没有斜率,其一个方向向量为(0,1).
注意点:
(1)当x1=x2时,直线的斜率不存在,倾斜角为90°.
(2)当y1=y2时,直线斜率为0,倾斜角为0°.
(3)斜率公式中k的值与P1,P2两点在该直线上的位置无关.
(4)斜率公式中两纵坐标和两横坐标在公式中的顺序可以同时调换.
(5)直线的方向向量与斜率的关系:若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为(x,y),则k=.
知识点3 倾斜角和斜率的应用
知识梳理 设直线的倾斜角为α,斜率为k.
α的大小
0°
0°<α<90°
90°
90°<α<180°
k的范围
k=0
k>0
不存在
k<0
k的增减性
随α的增大而增大
随α的增大而增大
思路方法总结
1.求直线的斜率的两种方法
(1)利用定义:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则k=tan α.
(2)利用斜率公式:k=(x1≠x2).
2.三点共线问题
第一步:先判断两个点的横坐标是否相等,若其中有两个点横坐标相等,那么第三点的横坐标与其相等时,三点共线;若横坐标均不相等,则继续第二步;
第二步:计算三点中任意两个点确定的直线的斜率,若斜率相等,则三点共线.
3.利用斜率的几何意义求最值两点注意
(1)直线的斜率反映了直线的倾斜程度,且(,是直线上横坐标不等的两点);
(2)在求形如的式子的最值时,可以将看作动点与定点所确定的直线的斜率,数形结合求出最值(或取值范围),即将代数问题转化为几何问题来处理.
典例·举一反三
题型一 直线的倾斜角
1.设直线过坐标原点,它的倾斜角为,如果将绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,那么的倾斜角为( )
A.
B.
C.
D.当时,倾斜角为;当时,倾斜角为
【答案】D
【分析】分类讨论,结合倾斜角概念可解.
【详解】根据题意,画出图形,如图所示:
因为,显然A,B,C未分类讨论,均不全面,不合题意,
通过画图(如图所示)可知:
当时,的倾斜角为;
当时,的倾斜角为.
故选:D.
2.1949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.如图,以大五角星的中心点为原点建立直角坐标系,,,,分别是大五角星中心点与四颗小五角星中心点的连线,,则第三颗小五角星的一条边所在直线的倾斜角约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过作轴平行线,由五角星的内角和可求出,即可求出答案.
【详解】因为,分别为大五角星和第三颗小五角星的中心点,
所以平分第三颗小五角星的一个角,
又由五角星的角尖为知.
过作轴的平行线,如图,则.
所以直线的倾斜角约为.
故选:C.
3.(多选)若直线l的向上的方向与y轴的正方向成30°角,则直线l的倾斜角可能为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】BC
【分析】由轴正方向对应的直线的倾斜角为,可得结论.
【详解】轴正方向对应的直线的倾斜角为,因此所求直线的倾斜角为或.
故选:BC.
4.设直线过坐标原点,它的倾斜角为,如果将绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,那么的倾斜角可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】分类讨论,结合倾斜角概念可解.
【详解】根据题意,画出图形,如图所示.
通过图象可知,
当时,的倾斜角为;
当时,的倾斜角为.
故选:AB
题型二 直线的斜率
5.已知直线经过点,,则的斜率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】利用斜率公式求解.
【详解】解:直线的斜率.
故选:C
6.已知直线过点,且倾斜角为,则( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】根据斜率等于倾斜角的正切值建立等式求解即可.
【详解】,
解得,
故选:C.
7.若将直线l沿x轴正方向平移2个单位,再沿y轴负方向平移3个单位,又回到了原来的位置,则l的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,写出平移后点的坐标,由此点也在原直线上,计算斜率即可.
【详解】解:设是直线上任意一点,则平移后得点,
则直线的斜率.
故选:A.
8.已知直线的斜率为,直线的倾斜角比直线的倾斜角小,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】根据直线的斜率为,求出倾斜角,再根据直线的倾斜角比直线的倾斜角的关系,求出直线的倾斜角,即可进一步求出斜率.
【详解】直线的斜率为,则倾斜角为,
直线的倾斜角比直线的倾斜角小,
则直线的倾斜角为,
则直线的斜率.
故选:C.
9.图1是中国古代建筑中的举架结构,是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为.已知,且直线的斜率为0.725,则( )
A.0.9 B.0.85 C.0.8 D.0.75
【答案】A
【分析】设,则利用举步之比可表示出,结合条件,由直线的斜率建立方程,解之即得.
【详解】设,则,,
因,则
由直线的斜率为0.725,可得,
即,解得.
故选:A.
题型三倾斜角与斜率的概念辨析
10.若直线l过两点和,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】不与轴垂直的直线斜率与倾斜角的关系,根据正切值求即可.
【详解】该直线不与轴垂直,设倾斜角为,
斜率,.
故选:B
11.下列说法正确的是( )
①直线的倾斜角的取值范围是;
②平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率;
③直线的倾斜角越大,其斜率就越大.
A.① B.②③ C.①③ D.①②
【答案】D
【分析】根据直线倾斜角与斜率之间的关系逐项分析判断即可.
【详解】对于①,直线的倾斜角的范围为,①正确;
对于②,平面内所有直线都有倾斜角,当倾斜角为时没有斜率,②正确;
对于③,倾斜角为锐角时斜率为正,倾斜角为钝角时斜率为负,③错误.
故选:D.
12.下列说法中,正确的是( )
A.任何一条直线都有唯一的斜率 B.直线的倾斜角越大,它的斜率就越大
C.任何一条直线都有唯一的倾斜角 D.垂直于轴的直线倾斜角为
【答案】CD
【分析】根据直线斜率与倾斜角的定义分别判断各选项.
【详解】A选项:当直线垂直于轴时,斜率不存在,A选项错误;
B选项:当倾斜角为锐角时,斜率为正,且倾斜角越大斜率越大;当倾斜角为钝角时,斜率为负,且倾斜角越大斜率越大,B选项错误;
C选项:任何一条直线的倾斜角均存在且,C选项正确;
D选项:垂直于轴的直线与轴平行,由倾斜角定义可知该直线倾斜角为,D选项正确;
故选:CD.
13.在下列四个命题中,正确的有( )
A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角的取值范围是
C.若一条直线的斜率为1,则此直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
【答案】BC
【分析】由直线倾斜角与斜率的关系逐项判断即可;
【详解】对于A,与轴平行的直线没有斜率,故A错误;
对于B,由直线倾斜角的取值范围可知直线的倾斜角的取值范围是,故B正确;
对于C,由题意可得直线的倾斜角的正切值为1,所以直线的倾斜角为,故C正确;
对于D,若直线的倾斜角为,则直线无斜率,故D错误;
故选:BC.
14.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,则该直线的倾斜角为
D.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
【答案】AD
【分析】由题意利用直线的倾斜角和斜率的定义,得出结论;
【详解】平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,故A正确;
若直线的倾斜角为,而不存在,所以斜率不存在,故B错;
若一条直线的斜率为,因为,即斜率为,则该直线的倾斜角为,故C错;
若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为,故D正确;
故选:AD.
【点睛】本题主要考查斜率与倾斜角的相关概念,属于基础题型.
题型四 斜率与倾斜角的变化关系
15.如图,直线、、的斜率分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据图象结合斜率及倾斜角的关系分别判断即可.
【详解】设直线、、的倾斜角为、、,由图可知,
所以,即.
故选:A.
16.若过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合倾斜角与斜率的关系,分斜率不存在与斜率存在计算即可得.
【详解】当时,直线的斜率不存在,两点横坐标相等,即;
当时,直线的斜率存在,
则或,解得或;
综上所述,实数的取值范围是.
故选:B.
17.已知,且点,,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据斜率公式求出斜率的范围,进而可求出倾斜角的范围.
【详解】设直线的倾斜角为,
由题意,
因为,所以,所以,
所以,即,
所以,
即直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
18.设直线的方程为,则直线l的倾斜角a的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用直线方程互化及斜率公式,结合三角函数的性质即可,
【详解】直线的方程为,
当时直线方程为,倾斜角,
当时,直线方程化为,斜率,
因为,所以,即,
又因为,所以,综上可得,
故选:D.
19.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
题型五 方向向量与斜率
20.设直线的一个方向向量是,则直线斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合直线的方向向量的定义,即可求解.
【详解】由题意知,直线的一个方向向量是,
根据直线方向向量的定义,可得直线斜率为.
故选:B.
21.已知点,若向量是直线的方向向量,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线的方向向量、斜率公式及倾斜角与斜率的关系即可求解.
【详解】直线的斜率,
所以直线的倾斜角为.
故选:.
22.经过两点的直线的方向向量为,则实数( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】直接根据两点斜率公式计算即可.
【详解】由已知得.
故选:A.
23.已知直线的倾斜角为,方向向量.则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线的倾斜角可得直线斜率,再根据方向向量可得直线斜率,即可求解.
【详解】直线的倾斜角为,所以,
方向向量,则,.
故选:A.
24.已知直线的一个方向向量为,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据题意,求得直线的斜率,进而求得的值,得到答案.
【详解】因为直线的一个方向向量为,可得直线的斜率为,即.
故选:C.
题型六 三点共线问题
25.已知三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的条件,利用列式计算即得.
【详解】由,,三点共线,得,即,解得.
故选:B
26.若点、、在同一直线上,则实数k的值为 .
【答案】
【分析】由的斜率和的斜率相等,求出实数m的值.
【详解】因为三点、、在同一直线上,
∴的斜率和的斜率相等,
即,
∴.
故答案为:.
27.若三点,, (其中)共线,则 .
【答案】
【分析】依题意可得,利用斜率公式得到方程,解得即可.
【详解】由于,,三点共线且、,
显然、的斜率存在,则,
所以,所以,所以.
故答案为:
28.已知、、三点构成一个三角形,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】首先求出的斜率,再分、两种情况讨论,由得到不等式,解得即可.
【详解】因为、、,
所以,
当,即,此时,,,则的斜率不存在,
此时、、三点能构成一个三角形,
当,即时,,
要使、、三点能构成一个三角形,则,即,解得,
综上可得实数的取值范围.
题型七 线段相交问题
29.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】B
【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,直线的斜率,直线的斜率,
因为直线l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:B.
30.已知坐标平面内三点,,,直线过点.若直线与线段相交,则直线的倾斜角的取值范围
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】先求出直线的斜率,再求出直线的斜率,然后结合图像观察即可得直线的斜率取值范围为,然后求出线的倾斜角的取值范围即可.
【详解】解:∵,,∴直线的斜率,
同理可得直线的斜率.设直线与线段交于点,
当直线的倾斜角为锐角时,随着从向移动的过程中,的倾斜角变大,
的斜率也变大,直到平行轴时的斜率不存在,此时的斜率;
当直线的倾斜角为钝角时,随着的倾斜角变大,的斜率从负无穷增大到直线的斜率,此时的斜率.由图可得直线的斜率取值范围为:.
即直线的倾斜角的取值范围.
故选:A.
【点睛】本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,重点考查了数形结合的数学思想方法,属基础题.
31.某县相邻两镇在平面直角坐标系下的坐标分别为,,计划经过交通枢纽修建一条公路(看成一条直线,的斜率为).若两镇位于公路的两侧,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】两镇位于公路的两侧等价于它们的坐标代入后异号,然后解不等式即可.
【详解】由已知得的方程为,而点在的侧取决于的符号.
所以条件等价于,即,此即或.
故选:B.
32.已知直线,若直线与连接、两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出直线所过定点的坐标,数形结合可求出直线的斜率的取值范围,即可得出直线的倾斜角的取值范围.
【详解】直线的方程可化为,
令,可得,所以直线过定点,
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,
将代入方程:
可得:不成立,不在直线上,
所以,即,
因为所以或,
故直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
题型八 斜率几何意义的应用
33.点在函数的图象上,当时,可能等于( )
A.或 B.或 C.或 D.0
【答案】C
【分析】先画出指数函数图象再结合斜率公式数形结合得出范围.
【详解】表示点与点所成直线的斜率k,
又是在部分图象上的动点,
如图,当接近时,
当为时,,则,只有C满足.
故选:C.
34.已知函数,且,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】把,,分别看作函数图象上的点与原点确定直线的斜率,结合图象即可得答案.
【详解】由,得的几何意义是过点和原点的直线的斜率,
画出函数的图象,如图,
直线的斜率分别为,,,而,
所以,,的大小关系是.
故选:A
35.若实数、满足,,则代数式的取值范围为
【答案】
【分析】作图,根据代数式的几何意义,结合图象即可得出答案.
【详解】
如图,,,,
则,.
因为,可表示点与线段上任意一点连线的斜率,
由图象可知,,
所以有.
故答案为:.
36.已知曲线,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先画出函数的图象,表示曲线上的点与连线的斜率,求出临界点处的斜率,即可求出的取值范围.
【详解】函数,
则函数在上单调递增,在上单调递减,函数图象如下所示:
当时,即,当时,则,
表示曲线上的点与连线的斜率,令,
又,,
由图可得或,
即的取值范围为.
故答案为:
37.已知实数满足,则的最大值为 .
【答案】8
【分析】根据斜率的两点式确定目标式的几何意义,再应用数形结合求目标式的最大值.
【详解】由的几何意义是图象上的点与点连线的斜率.
如图所示,直线的倾斜角始终为锐角,结合正切函数在上单调递增,
当直线过点时斜率最大,将代入,得最大值为8.
故答案为:8
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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