内容正文:
2.1.1 倾斜角与斜率
一、基础落实
1.若直线的倾斜角为120°,则直线的斜率为( )
A. B.- C. D.-
2.(2025·广西南宁检测)直线2x+y-2=0的斜率是( )
A. B.- C. D.-
3.已知(3,-)是直线l的一个方向向量,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4.如图,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则有( )
A.k1<k2<k3 B.k1>k2>k3
C.k1<k3<k2 D.k3<k1<k2
5.已知斜率为2的直线l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 .
6.斜率为2的直线过(3,5),(a,7),(-1,b)三点,则a+b= .
7.分别判断经过下列两点的直线的斜率是否存在,如果存在,求出斜率后再求出倾斜角;如果不存在,求出倾斜角.
(1)C(-3,4),D(2,4);
(2)P(0,0),Q(-1,);
(3)M(-3,),N(-,3);
(4)E(7,0),F(7,-).
8.如图,直线l1的倾斜角α1=30°,直线l1⊥l2,求直线l1,l2的斜率.
二、素能提升
9.若直线经过A(m,1),B(2-3m,2)两点,且其倾斜角为135°,则m的值为( )
A.0 B.- C. D.
10.已知两点A(-1,2),B(1,0),直线AB的方向向量为(2,k),则k=( )
A.1 B.-1 C.-2 D.2
11.已知A(m,2),B(5,1),C(-4,2m)三点在同一条直线上,则m的值为( )
A.2 B.
C.-2或 D.2或
12.(多选题)下列说法中,错误的是( )
A.直线的倾斜角越大,直线的斜率就越大
B.若直线的倾斜角为α,则直线的斜率为tan α
C.若直线的斜率为tan α,则直线的倾斜角是α
D.直线的倾斜角α∈[0,)或α∈(,π)时,直线的斜率分别在这两个区间上单调递增
13.已知等腰直角三角形斜边上的高所在直线的斜率为3,则该等腰直角三角形两腰所在直线的斜率分别为 .
14.若经过点P(1-a,1)和Q(2a,3)的直线的倾斜角是钝角,则实数a的取值范围是 .
15.(2025·广西南宁检测)已知点A(2,1),B(5,-1),直线l:ax+(a+2)y+a+4=0与线段AB有公共点,则a的取值范围是 .
16.已知两点A(2,-1),B(-5,-3),直线l过点P(1,1),若直线l与线段AB相交,求直线l的斜率的取值范围.
参考答案
一、基础落实
1.B
解析直线的斜率k=tan 120°=-.故选B.
2.D
解析根据题意可知,斜率是-=-.故选D.
3.D
解析因为(3,-)是直线l的一个方向向量,所以直线l的斜率为-.设直线l的倾斜角为α,α∈[0,π),则tan α=-,α=,故选D.
4.C
解析由题图可得,k1<0<k3<k2,故选C.
5.-
解析设直线l,l'的倾斜角分别为α,β,则tan α=2,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(α+60°)==-.
6.1
解析由题意,得2=,
∴a=4,b=-3,∴a+b=1.
7.解(1)因为C,D两点的横坐标不相等,所以经过C(-3,4),D(2,4)两点的直线斜率存在,
且斜率kCD==0.
设倾斜角为θ,0°≤θ<180°,则tan θ=0,
故θ=0,即倾斜角为0.
(2)因为P,Q两点的横坐标不相等,
所以经过P(0,0),Q(-1,)两点的直线斜率存在,
且斜率kPQ==-.
设倾斜角为θ,0°≤θ<180°,
则tan θ=-,故θ=,即倾斜角为.
(3)因为M,N两点的横坐标不相等,
所以经过M(-3,),N(-,3)两点的直线斜率存在,且斜率kMN==1.
设倾斜角为θ,0°≤θ<180°,则tan θ=1,
故θ=,即倾斜角为.
(4)因为E,F两点的横坐标相等,
所以经过E(7,0),F(7,-)两点的直线斜率不存在,故倾斜角为.
8.解l1的斜率k1=tan α1=tan 30°=.∵l2的倾斜角α2=90°+30°=120°,∴l2的斜率k2=tan 120°=-.
二、素能提升
9.D
解析经过两点A(m,1),B(2-3m,2)的直线的斜率为k=,
又直线的倾斜角为135°,
∴=-1,解得m=.故选D.
10.C
解析因为A(-1,2),B(1,0),所以直线AB的斜率为kAB==-1.
又直线AB的方向向量为(2,k),
所以=-1,解得k=-2.故选C.
11.D
解析由题意可得,直线AB的斜率kAB=,直线BC的斜率kBC==-,
因为A,B,C三点共线,
所以kAB=kBC,即=-,
解得m=2或m=,
所以m的值为2或.故选D.
12.ABC
解析直线的倾斜角0°≤α<90°或90°<α<180°时,直线的斜率分别在这两个区间上单调递增,故A错误,D正确;当α=90°时,斜率不存在,故B错误;只有当0°≤α<180°时,直线的倾斜角才是α,故C错误.故选ABC.
13.-2,
解析设等腰直角三角形斜边上的高所在直线的倾斜角为α,则tan α=3,由题意得该等腰直角三角形两腰所在直线的倾斜角分别为α+45°,α-45°,因为tan(α+45°)==-2,tan(α-45°)=,所以该等腰直角三角形两腰所在直线的斜率分别为-2,.
14.(-∞,)
解析因为直线的倾斜角是钝角,所以其斜率kPQ=<0,解得a<.经检验,当a<时,符合题意,故实数a的取值范围是(-∞,).
15.
解析根据题意可知,A(2,1),B(5,-1),
由ax+(a+2)y+a+4=0,得a(x+y+1)+2y+4=0,令
则直线l过定点P(1,-2),
故直线PB的斜率kPB=,直线PA的斜率kPA==3,
显然直线l的斜率一定存在,设直线l的斜率为k,如下图所示,
则kPB≤k≤kPA,即≤-≤3,
解得-≤a≤-,
因此a的取值范围是.
16.解根据题意,作出图形.
设直线l的斜率为k,直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB.
若直线l与线段AB相交,则k≤kPA或k≥kPB,
因为kPA==-2,kPB=,
所以直线l的斜率的取值范围是(-∞,-2]∪[,+∞).
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