内容正文:
核心素养测评 (时间:45分钟 分值:70分)
五十二 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
基础保分练
一、单选题
1.(5分)若直线l的方程为x=-3,则直线l的倾斜角是( )
A. B. C.π D.0
【解析】选A.因为直线l的方程为x=-3,
所以直线l与x轴垂直,所以直线l的倾斜角是.
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2.(5分)(2025·阜阳模拟)在x轴与y轴上截距分别为-2,2的直线的倾斜角为( )
A.45° B.135° C.90° D.180°
【解析】选A.由题意知直线过点(-2,0),(0,2),设直线斜率为k,倾斜角为α,
则k=tan α==1,故倾斜角α=45°.
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3.(5分)若直线l的一个方向向量为(-1,),则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【解析】选C.直线l的一个方向向量为(-1,),
则直线l的斜率为-,所以直线l的倾斜角为.
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4.(5分)过点P(-1,)且倾斜角为30°的直线方程为( )
A.x-3y+4=0 B.x-y+2=0
C.x-3y+2=0 D.x-y=0
【解析】选A.由直线的倾斜角为30°,可得直线的斜率为tan 30°=,可得直线方程为y-=(x+1),即x-3y+4=0.
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5.(5分)若将直线l沿x轴正方向平移3个单位长度,再沿y轴负方向平移2个单位长度,又回到了原来的位置,则l的斜率是( )
A.- B. C.- D.
【解析】选C.由题意可知直线l的斜率存在且不为0,
设直线l的方程为y=kx+b(k≠0),
则平移后直线的方程为y=k(x-3)+b-2=(kx+b)+(-3k-2),
可得kx+b=(kx+b)+(-3k-2),
-3k-2=0,即k=-.
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6.(5分)(2024·遵义模拟)若直线l:(a-2)x+ay+2a-3=0经过第四象限,则a的取值范围为
( )
A.(-∞,0)∪(2,+∞)
B.(-∞,0)∪[2,+∞)
C.(-∞,0)∪(,+∞)
D.(-∞,0)∪[,+∞)
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【解析】选C.若a=0,则l的方程为x=-,不经过第四象限;
若a=2,则l的方程为y=-,经过第四象限;
若a≠0且a≠2,将l的方程转化为y=-x-.
因为l经过第四象限,所以-<0或解得a<0或<a<2或a>2.
综上所述,a的取值范围为(-∞,0)∪(,+∞).
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7.(5分)(2024·金昌模拟)已知直线l1:x-2y-2=0的倾斜角为θ,直线l2的倾斜角为2θ,且直线l2在y轴上的截距为3,则直线l2的一般式方程为( )
A.x+y-3=0 B.4x-3y+9=0
C.3x-4y+3=0 D.2x+y-3=0
【解析】选B.因为直线l1:x-2y-2=0的倾斜角为θ,斜率为,所以tan θ=.
因为直线l2的倾斜角为2θ,所以直线l2的斜率为tan 2θ==.
又直线l2在y轴上的截距为3,所以直线l2的方程为y=x+3,即4x-3y+9=0.
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8.(5分)(2024·南阳模拟)若直线a,b,c的斜率分别为2,1,-2,倾斜角分别为α,β,γ,则( )
A.α>β>γ B.γ>α>β
C.γ>β>α D.α>γ>β
【解析】选B.由于k=tan x,x∈[0,π),x≠,
由正切函数图象的性质可知,当x∈(0,)时,k=tan x为增函数,且k>0,
由2>1,可知>α>β>0.
当x∈(,π)时,k=tan x为增函数,且k<0,
因为-2<0,所以π>γ>,所以γ>α>β.
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二、多选题
9.(5分)若直线l过点A(1,2),且在两坐标轴上截距的绝对值相等,则直线l的方程可能为
( )
A.x-y+1=0 B.x+y-3=0
C.2x-y=0 D.x-y-1=0
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【解析】选ABC.当直线经过原点时,斜率为k==2,
所求的直线方程为y=2x,即2x-y=0;
当直线不过原点时,
设所求的直线方程为x±y=t,
把点A(1,2)代入可得1-2=t或1+2=t,
求得t=-1或3,故所求的直线方程为
x-y+1=0或x+y-3=0.
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10.(5分)已知直线xsin α+ycos α+1=0(α∈R),则下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角是π-α
B.无论α如何变化,直线不过原点
C.直线的斜率一定存在
D.当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积不小于1
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【解析】选BD.直线倾斜角的取值范围为[0,π),而π-α∈R,故A错误;
当x=y=0时,xsin α+ycos α+1=1≠0,所以直线必不过原点,故B正确;
当α=时,直线的斜率不存在,故C错误;
当直线和两坐标轴都相交时,它和坐标轴围成的三角形的面积S=||·||
=≥1,故D正确.
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三、填空题
11.(5分)已知三角形的三个顶点A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),则BC边上中线所在的直线方
程为___________.
【解析】BC的中点坐标为(,-),
所以BC边上中线所在的直线方程为=,即x+13y+5=0.
x+13y+5=0
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12.(5分)(2025·宝山模拟)若点P(3,1)既是A(a1,b1),B(a2,b2)的中点,又是直线l1:
a1x+b1y-10=0与l2:a2x+b2y-10=0的交点,则线段AB的垂直平分线的方程是_______.
【解析】直线l1:a1x+b1y-10=0与直线l2:a2x+b2y-10=0的方程相减可得,
(a1-a2)x+(b1-b2)y=0,
把点P(3,1)代入可得3(a1-a2)+(b1-b2)=0,
所以kAB==-3,
所以线段AB的垂直平分线的方程是y-1=(x-3),即x-3y=0.
x-3y=0
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13.(5分)(2022·新高考Ⅱ卷改编)图1是中国古代建筑中的举架结构,AA',BB',CC',DD'
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DD1,CC1,BB1,AA1是举,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别
为=0.5,=k1,=k2,=k3.已知k1,k2,k3成公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜
率为0.725,则k3=____.
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【解析】设OD1=DC1=CB1=BA1=1,
则DD1=0.5,CC1=k1,BB1=k2,AA1=k3,
依题意,有k3-0.2=k1,k3-0.1=k2,
且=0.725,
所以=0.725,解得k3=0.9.
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创新提分练
14.(5分)莱昂哈德·欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:
三角形的重心、垂心和外心共线.后来人们称这条直线为该三角形的欧拉线.已知
△ABC的三个顶点的坐标分别是A(-1,0),B(3,0),C(0,2),则△ABC的垂心坐标为
_____,△ABC的欧拉线方程为__________.
(0,)
5x+4y-6=0
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【解析】由A(-1,0),B(3,0),C(0,2),可知AB边上的高所在直线为x=0.
又kBC==-,所以BC边上的高所在直线的斜率为,
所以BC边上的高所在直线为y-0=(x+1),即3x-2y+3=0,
所以⇒所以△ABC的垂心坐标为(0,).
由重心坐标公式可得△ABC的重心坐标为(,)=(,),
所以△ABC的欧拉线方程为=,化简得5x+4y-6=0.
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