内容正文:
课时分层评价1 一次函数的图象与直线的方程
直线的倾斜角、斜率及其关系
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.以下两点确定的直线的斜率不存在的是( )
A.(4,1)与(-4,-1) B.(0,1)与(1,0)
C.(1,4)与(-1,4) D.(-4,1)与(-4,-1)
答案:D
解析:选项A、B、C、D中,只有D选项的横坐标相同,所以这两点确定的直线与x轴垂直,即它们确定的直线的斜率不存在.故选D.
2.若图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1<k2<k3
B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1
D.k1<k3<k2
答案:D
解析:直线l1的倾斜角α1是钝角,故k1<0.直线l2与l3的倾斜角α2与α3均为锐角,且α2>α3,所以0<k3<k2,因此k1<k3<k2.故选D.
3.(多选题)给出下列结论,其中说法正确的是( )
A.若(1,k)是直线l的一个方向向量,则k是该直线的斜率
B.若直线l的斜率是k,则是该直线的一个方向向量
C.任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
D.任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角
答案:ABC
4.过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
答案:A
解析:因为kMN==1,所以m=1.故选A.
5.(多选题)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,则点P的坐标为( )
A.(0,1) B.(-1,0)
C.(3,0) D.(0,-3)
答案:CD
解析:若点P在x轴上,设P(x,0),则k==tan =1,所以x=3,即P(3,0).若点P在y轴上,设P(0,y),则k==tan=1,所以y=-3,即P(0,-3).故选CD.
6.(一题多解)直线l的倾斜角是斜率为的直线的倾斜角的2倍,则l的斜率为( )
A.1 B.
C. D.-
答案:B
解析:法一:设斜率为的直线的倾斜角为α,则tan α=,0≤α<π,所以α=,所以2α=,所以l的斜率k=tan 2α=.故选B.
法二:设斜率为的直线的倾斜角为α,则tan α=,所以l的斜率k=tan 2α==.故选B.
7.已知直线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 .
答案:2
解析:如图所示,kOA=2,=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.若直线l的斜率k的取值范围是,则该直线的倾斜角α的取值范围是 .
答案:
解析:当0≤k<时,即0≤tan α<,又α∈,所以α∈.
9.(开放题)已知点A(1,0),B(2,),C(m,2m),若直线AC的倾斜角是直线AB的倾斜角的2倍,则实数m的值为 ,直线AC的一个方向向量为 .
答案:2-3(1,-)(答案不唯一)
解析:因为kAB==,所以直线AB的倾斜角为,则直线AC的倾斜角为.kAC==tan ,即=-,得m=2-3,直线AC的一个方向向量为(1,-).
10.(13分)已知坐标平面内三点P(3,-1),M(6,2),N(-,),直线l过点P.若直线l与线段MN相交,求直线l的倾斜角的取值范围.
解:如图所示,考虑临界状态,令直线PM的倾斜角为α1,直线PN的倾斜角为α2,
由题意知,tan α1==1,
tan α2==-,
故直线PM的倾斜角为,直线PN的倾斜角为.
结合图形,根据倾斜角的定义知,符合条件的直线l的倾斜角α的取值范围是.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.若经过两点A(2,1),B(1,m2)的直线l的倾斜角为锐角,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-1,+∞)
C.(-1,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
答案:C
解析:因为直线l的倾斜角为锐角,所以斜率k=>0,所以-1<m<1.故选C.
12.(双空题)已知点A(3,1),B(-2,k),C(8,1).则直线AC的倾斜角为 ;若这三点能构成三角形,则实数k的取值范围为 .
答案:0(-∞,1)∪(1,+∞)
解析:因为kAC===0,所以直线AC的倾斜角为0,又kAB==,要使A,B,C三点能构成三角形,需三点不共线,即kAB≠kAC,所以≠0,所以k≠1.
13.已知直线l的方向向量n=(2,4)且与x轴交于点A,直线l绕点A逆时针旋转60°得到直线l',则直线l'的斜率为 .
答案:-
解析:设直线l,l'的倾斜角分别为α,β,由直线l的方向向量n=(2,4)可得直线l的斜率为2,即tan α=2>0,α为锐角,又因为直线l绕点A逆时针旋转60°得到直线l',所以β=α+60°,所以直线l'的斜率为k=tan β=tan(α+60°)===-.
14.(15分)已知A(3,1),B(2,4),C(m,2)三点.
(1)若直线BC的倾斜角为135°,求m的值;
(2)是否存在m,使得A,B,C三点共线?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.
解:(1)因为B(2,4),C(m,2),直线BC的倾斜角为135°,
所以kBC=-1=,解得m=4,故m的值为4.
(2)已知A(3,1),B(2,4),C(m,2)三点,
当A,B,C三点共线时,kAB=kBC,即=,解得m=.
所以存在m使得A,B,C三点共线,此时m=.
15.(5分)(新情境)函数y=f(x)的图象如图,在区间[a,b]上可找到n(n≥2)个不同的数x1,x2,…,xn,使得==…=,则n的取值集合为( )
A.{3,4} B.{2,3,4}
C.{3,4,5} D.{2,3}
答案:B
解析:如图所示,==…=的几何意义是:曲线上存在n个点与坐标原点连线的斜率相等,即n指的是过原点的直线与曲线的交点个数,由图可得n的值可以为2,3,4.故选B.
16.(17分)已知点M(x,y)在函数y=2x+8的图象上,当x∈时,求:
(1)的取值范围;
(2)的取值范围.
解:(1)因为点M在函数y=2x+8的图象上,且x∈,记点A(-3,2),B(5,18).
由题意可知点M(x,y)在线段AB上移动.记点N(-1,-1),
则可看作过点M(x,y)与点N(-1,-1)的直线的斜率.
又因为kNA=-,kNB=,
由于-1∈,可知线段AB上存在点与N点连线的斜率不存在,
所以的取值范围为( -∞,-]∪[,+∞).
(2)因为=2×,记点P,
则可看作过点M(x,y)与点P的直线的斜率.
又因为kPA=-,kPB=-,所以.
学生用书⬇第6页
学科网(北京)股份有限公司
$