内容正文:
倾斜角与斜率
层级(一) “四基”落实练
1.如图,直线l的倾斜角为 ( )
A.60° B.120°
C.30° D.150°
2.若A,B两点的横坐标相等,则直线AB的倾斜角和斜率分别是 ( )
A.45°,1 B.135°,-1
C.90°,不存在 D.180°,不存在
3.已知直线l的斜率的绝对值等于,则直线l的倾斜角为 ( )
A.60° B.30°
C.60°或120° D.30°或150°
4.若图中的直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3, 则有 ( )
A.k1<k2<k3 B.k2<k3<k1
C.k1<k3<k2 D.k2<k1<k3
5.若某直线的斜率k∈(-∞,],则该直线的倾斜角α的取值范围是 ( )
A. B.
C.∪ D.
6.已知经过A(1,3),B(-4,13)两点的直线的方向向量为(2,k),则k的值为 .
7.若三点A(3,3),B(a,0),C(0,b)(其中ab≠0)共线,则+= .
8.已知直线l经过两点A(-1,m),B(m,1),问:当m取何值时,
(1)直线l与x轴平行?
(2)直线l与y轴平行?
(3)直线l的方向向量的坐标为(3,1)?
(4)直线的倾斜角为45°?
(5)直线的倾斜角为锐角?
层级(二) “能力”提升练
9.过点A(2,1),B(m,3)的直线的倾斜角α的取值范围是,则实数m的取值范围是 ( )
A.(0,2] B.(0,4)
C.[2,4) D.(0,2)∪(2,4)
10.已知直线l过定点P(-1,2),且与以A(-2,-3),B(-4,5)为端点的线段(包含端点)没有交点,则直线l的斜率k的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1)∪(5,+∞) B.(-∞,-1]∪[5,+∞)
C.(-1,5) D.[-1,5]
11.直线l经过点(-1,0),倾斜角为150°,若将直线l绕点(-1,0)逆时针旋转60°后,得到直线l',则直线l'的斜率为 .
12.若三点A(3,1),B(-2,k),C(8,1)能构成三角形,则实数k的取值范围为 .
13.如图,菱形OBCD的顶点O与坐标原点重合,且OB在x轴的正半轴上.已知∠BOD=60°,求菱形各边和两条对角线所在直线的倾斜角及斜率.
层级(三) “素养”培优练
14.已知实数x,y满足y=x2-2x+2(-1≤x≤1),试求的最大值和最小值.
倾斜角与斜率参考答案
层级(一) “四基”落实练
1.解析:选D 由题图易知l的倾斜角为45°+105°=150°.
2.解析:选C 因为A,B两点的横坐标相等,所以直线AB与x轴垂直,倾斜角为90°,斜率不存在.故选C.
3.解析:选C 由题意知|tan α|=,即tan α=或tan α=-,
∴直线l的倾斜角为60°或120°.
4.解析:选C 由题干图可知,直线l1的斜率为负,最小;直线l2的倾斜角大于直线l3的倾斜角,且都小于90°,所以直线l2的斜率大于直线l3的斜率.
5.解析:选C ∵直线的斜率k∈(-∞, ],∴tan α≤tan,∴该直线的倾斜角α的取值范围是∪.
6.解析:易得=,解得k=-4.
答案:-4
7.解析:由于A,B,C三点共线,则kAB=kAC,所以=,所以ab=3a+3b.即+=.答案:
8.解:(1)若直线l与x轴平行,则直线l的斜率k==0,∴m=1.
(2)若直线l与y轴平行,则直线l的斜率不存在,∴m=-1.
(3)直线l的方向向量的坐标为(3,1),故直线l的斜率k=,即=,解得m=.
(4)由题意可知,直线l的斜率k=1,即=1,解得m=0.
(5)由题意可知,直线l的斜率k>0,即>0,解得-1<m<1,故m的取值范围为(-1,1).
层级(二) “能力”提升练
9.解析:选B 由直线的倾斜角α的取值范围是,得直线的斜率存在时,k<-1或k>1.当m≠2时,k==,∴<-1或>1,解得0<m<2或2<m<4.当直线的斜率不存在时,m=2符合题意.综上,实数m的取值范围是(0,4).
10.解析:选A 如图,要使过定点P(-1,2)的直线l与以A(-2,-3),B(-4,5)为端点的线段(包含端点)没有交点,则k>kPA或k<kPB.
因为kPA==5,kPB==-1,所以直线l的斜率k的取值范围是(-∞,-1)∪(5,+∞).
11.解析:因为直线l的倾斜角为150°,所以绕点(-1,0)逆时针旋转60°后,得到直线l'的倾斜角α=(150°+60°)-180°=30°,斜率k=tan α=tan 30°=.
答案:
12.解析:kAB==,kAC===0.要使A,B,C三点能构成三角形,需三点不共线,即kAB≠kAC,∴≠0.∴k≠1.
答案:(-∞,1)∪(1,+∞)
13.解:因为OD∥BC,∠BOD=60°,所以直线OD,BC的倾斜角都是60°,斜率kOD=kBC=tan 60°=.
因为OB在x轴的正半轴上,DC∥OB,
所以直线OB,DC的倾斜角都是0°,斜率kOB=kDC=tan 0°=0.
由菱形的性质知,∠COB=30°,∠OBD=60°,
所以直线OC的倾斜角为30°,斜率kOC=tan 30°=,直线BD的倾斜角为120°,斜率kBD=tan 120°=-.
层级(三) “素养”培优练
14.解:如图所示,由的几何意义及题意可知,它表示经过曲线段AB上任一点(x,y)与定点P(-2,-3)的直线的斜率k.
由图可知kPA≤k≤kPB.
由已知可得A(1,1),B(-1,5),则kPA==,
kPB==8,∴≤k≤8,∴的最大值为8,最小值为.
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