内容正文:
第1章
直线与方程
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
易混易错练1
第1讲 描述运动的基本概念
易错点1 忽略直线斜率与倾斜角之间的关系致错
1.[2025江苏南京师范大学附属中学期中]设直线l的方程为x+ysin θ-1=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取
值范围是 ( )
A.(0,π) B. ∪
C. D.
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 当sin θ=0时,直线l的斜率不存在,此时α= .
当sin θ≠0时,直线l的斜率k=- ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),
当k≤-1,即tan α≤-1时, <α≤ ;当k≥1,即tan α≥1时, ≤α< .
综上,直线l的倾斜角α的取值范围为 .
易错警示 本题有两处容易出现错误:一是分类,缺少对sin θ=0的讨论;二是计算,由斜率范围求倾斜角
范围时,不结合斜率与倾斜角关系的图象而得到错解.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026福建厦门外国语学校月考]已知直线l:(m+2)x+(m-1)y+m-1=0,m∈R,若l与连接A(1,-2),B(2,1)两点
的线段总有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围为 ( )
A. B.
C. D. ∪
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 对直线l的方程进行变形,得2x-y-1+m(x+y+1)=0,m∈R.
令 解得 则直线l过定点(0,-1),又l与线段AB总有公共点,所以直线l的斜率一定存在.
设P(0,-1),l的斜率为k,倾斜角为α,则0≤α<π,
易得直线PA的斜率为 =-1,直线PB的斜率为 =1,则-1≤k≤1,即-1≤tan α≤1,
又k= =-1+ ≠-1,
所以-1<tan α≤1(易错点),
所以0≤α≤ 或 <α<π,
所以直线l的倾斜角的取值范围是 ∪ .
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示 求直线的斜率或倾斜角的取值范围时,要注意以下三个易错点:一是起、止直线的确定,从
起始直线到终止直线要按逆时针方向旋转;二是若斜率不存在的直线不符合题意,则倾斜角的取值范围
会分成两个区间;三要注意倾斜角为0的直线,将倾斜角的取值范围分成两个部分.
第1讲 描述运动的基本概念
易错点2 忽略公式应用的前提条件致错
3.[2025江苏南京江浦高级中学期中]设a为实数,已知直线l1:ax+3y-2=0,l2:6x+(a-3)y+4=0,若l1∥l2,则a=
( )
A.6 B.-3
C.6或-3 D.-6或3
A
解析 因为l1∥l2,所以a(a-3)=18,解得a=6或a=-3.
当a=6时,l1:6x+3y-2=0,l2:6x+3y+4=0,符合题意;
当a=-3时,l1:-3x+3y-2=0,l2:6x-6y+4=0,两直线重合,不符合题意.
综上,a=6.
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示 已知直线l1:A1x+B1y+C1=0与l2:A2x+B2y+C2=0平行求方程中的参数时,可应用A1B2-A2B1=0求解,
注意求得的结果要代入检验,排除l1与l2重合的情况.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026江苏镇江重点高中月考]已知直线l:4x-3y+4a=0与直线l':2x-ay+1=0平行,则l与l'之间的距离是
_________.
解析 因为直线l:4x-3y+4a=0与直线l':2x-ay+1=0平行,
所以-3×2=-4a且4a≠2,解得a= ,
所以直线l:4x-3y+6=0,直线l':4x-3y+2=0,
所以l与l'之间的距离d= = .
易错警示 当直线的方程为一般式时,在利用两平行线间的距离公式求距离时,两直线方程中x,y的系数
必须对应相等,若不相等,则先将系数化为相等再代入公式求解.
第1讲 描述运动的基本概念
易错点3 忽略直线的特殊情况,缺少分类讨论致错
5.[2026江苏常州西夏墅高级中学调研]在平面直角坐标系中,已知三点A(2,3),B(3,2),C(1,0).
(1)若直线l1过点C且与直线AB垂直,求直线l1的方程;
(2)若直线l2经过点A,且在两坐标轴上的截距相等,求直线l2的方程.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由A(2,3),B(3,2),得直线AB的斜率kAB= =-1,
由l1⊥AB,得直线l1的斜率为1,
所以直线l1的方程为y-0=1·(x-1),即x-y-1=0.
(2)设直线l2在两坐标轴上的截距为a.
当a=0时,直线l2过原点及点A(2,3),则直线l2的方程为y= x,即3x-2y=0;
当a≠0时,直线l2的方程为 + =1,由直线l2过点A(2,3),得 + =1,解得a=5,故直线l2的方程为x+y-5=0.
综上,直线l2的方程为3x-2y=0或x+y-5=0.
易错警示 解决直线的截距相等、相反或成倍数问题时,要注意截距为0,即直线过原点的特殊情况.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2025上海闵行六校期末]如图,将一块三角形的玉石ABO置于平面直角坐标系中,已知AO=AB= ,OB
=2,点P(1,1),图中阴影部分为玉石上的瑕疵,为了将这块玉石雕刻成工艺品,要先将瑕疵部分切割掉,可
沿经过点P的直线MN进行切割.
(1)求直线MN的倾斜角α的取值范围;
(2)是否存在直线MN,使得点A关于直线MN的对称点在线段AB上?
(3)设玉石经切割后剩余部分的面积为S,求S的取值范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)因为OB=2,所以B(2,0),
设点A(m,n),m>0,n>0,
因为AO=AB= ,
所以m= ×2=1,n= =2,所以点A(1,2),
由题图可知,当点M从原点O沿着x轴的正方向移动时,直线MN的倾斜角逐渐增大,当直线MN与直线OP
重合时倾斜角最小,当直线MN与直线PA重合时倾斜角最大,
易得kOP=1,所以直线OP的倾斜角为 ,
易得直线PA的倾斜角为 ,
所以直线MN的倾斜角α的取值范围是 .
第1讲 描述运动的基本概念
(2)假设存在直线MN,使得点A关于直线MN的对称点在线段AB上,则MN⊥AB,
由(1)可知A(1,2),B(2,0),则kAB= =-2,所以kMN=- = ,
此时直线MN的倾斜角小于 ,不符合题意,
因此不存在直线MN,使得点A关于直线MN的对称点在线段AB上.
(3)当直线MN的斜率不存在,即MN⊥x轴时,直线MN为线段OB的垂直平分线,此时S= S△AOB= × ×2×2=
1,
当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y-1=k(x-1),即y=kx+1-k,其中k≥1,
易得直线AB的方程为y=-2(x-2),即y=-2x+4,
联立 解得 即点N ,
第1讲 描述运动的基本概念
联立 解得 即点M ,
所以BM=2- =1+ ,
所以S= BM· =1+ ,
因为k≥1,所以k2+2k≥3,所以S=1+ ∈ .
综上所述,S的取值范围是 .
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示 应用直线方程解决问题时,要注意各种方程式的适用条件,其中点斜式适用的条件是直线的
斜率存在,所以过点设方程时要注意对斜率是否存在进行讨论,如本题第(3)问若忽略直线斜率不存在
的情况,就会得到错误范围 .
第1讲 描述运动的基本概念
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