内容正文:
教材知识——一遍过
综合素养——全提升
2.1 直线的倾斜角与斜率
第二章 直线和圆的方程
2.1.1 倾斜角与斜率
直线的倾斜角与斜率
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1. 下列说法正确的是( )
A. 斜率随倾斜角的增大而增大
B. 斜率随倾斜角的增大而减小
C. 直线x=0的倾斜角不存在
D. 直线x=0的斜率不存在
√
解析:由斜率与倾斜角的关系知k=tan α,
因为y=tan α在区间,上单调递增,
但它不是定义域内的单调函数,故A、B错误;
直线x=0的倾斜角为90°,斜率不存在,故C错误,D正确.
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2. 如图,直线l的斜率为( )
A. 1 B.
C. -1 D. -
解析:由题意可知,直线l的倾斜角为,
所以直线l的斜率为tan =-1.故选C.
√
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3. 如图,已知直线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
解析:设直线l1,l2,l3的倾斜角分别为α1,α2,α3,
由题图知,直线l1的倾斜角α1为钝角,∴k1<0.
直线l2,l3的倾斜角α2,α3均为锐角,且α2>α3,
∴0<k3<k2,∴k1<k3<k2.故选D.
√
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4. (2026·浙江宁波五校联考)已知直线l的倾斜角α∈,则直线l的斜率
的取值范围是 .
解析:因为k=tan α,α∈,所以k∈.
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5. (多选)(2026·山东德州期中)已知直线l经过点A(-2,0),B(-5,
3),则( )
A. 直线l的斜率为1
B. 直线l的倾斜角为
C. (1,1)是直线l的一个方向向量
D. (1,-1)是直线l的一个方向向量
解析:由斜率公式得kAB==-1,所以直线l的倾斜角为,
所以(1,-1)是直线l的一个方向向量.
√
√
过两点的直线斜率
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6. (2026·江苏连云港期中)若经过A(-m,3),B(5,-m)两点的直线的
倾斜角为45°,则m=( )
A. -2 B. 2
C. -4 D. 4
解析:由题意,k==tan 45°=1⇒3+m=-m-5⇒m=-4.
√
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7. [模块融合]若直线l的倾斜角是过点(1,6),(-1,2)的直线的倾斜角的
2倍,则直线l的斜率为 .
解析:设过点(1,6),(-1,2)的直线的倾斜角为θ,
则tan θ==2.
又直线l的倾斜角是2θ,
∴直线l的斜率k=tan 2θ===-.
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8. 已知两点M(2,-1),N(5,6),直线l过点P(1,3)且与线段MN相
交,则直线l的斜率k的取值范围是 .
解析:由点P(1,3),N(5,6),则直线PN的斜率kPN==.
由点P(1,3),M(2,-1),
则直线PM的斜率kPM==-4.
由图可知,kPM≤k≤kPN,即-4≤k≤.
斜率公式的应用
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9. (2026·广东广州月考)已知A(1,2),B(2,1),C(0,m)三点.
(1)若过A,C两点的直线的倾斜角为45°,求m的值;
解:由题意,kAC=2-m=tan 45°=1,解得m=1.
(2)若过B,C两点的直线的方向向量为(1,-2),求m的值;
解:由题意,kBC==,解得m=5.
(3)若A,B,C三点共线,求m的值.
解:kAB==-1.
因为A,B,C三点共线,所以kAB=kAC,
即2-m=-1,解得m=3.
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1. (2026·浙江衢州五校联考)已知直线l的倾斜角为α,则“sin α=”是“直
线l的斜率为”的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
√
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解析:直线l的倾斜角为α,可得α∈[0,π),由sin α=,可得α=或α=,
则直线l的斜率为k=tan=或k=tan=-,所以充分性不成立;
反之,若直线l的斜率为,可得α=,所以sin α=,所以必要性成立.
所以直线l的倾斜角为α,则“sin α=”是“直线l的斜率为”的必要不充
分条件.
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2. 过点P(0,-1)作直线l,若直线l与连接A(1,-2),B(,2)两点的
线段总有公共点,则直线l的倾斜角θ的取值范围是( )
A. B.
C. D. ∪
√
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解析:由题意得kPA==-1,kPB==.
∵l与线段AB相交,设直线l的斜率为k,
∴kPA≤k≤kPB,∴-1≤k≤,
∴0≤tan θ≤或-1≤tan θ<0.
由于y=tan θ在和上均单调递增,
∴直线l的倾斜角θ的取值范围为∪.
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3. (2026·河北邢台月考)已知A(m+2,m),B(1,2),C(m2,32)三
点共线,则m=( )
A. -1
B. -4或7
C. -1或-4或7
D. 1或-4或7
√
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解析:当这三点所在的直线斜率不存在时,
m+2=m2=1,解得m=-1,满足条件.
当这三点所在的直线斜率存在时,
kAB=kBC,即=,解得m=-4或m=7.
综上,若A,B,C三点共线,则m=-1或m=-4或m=7.
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4. (多选)已知直线l1经过A(-1,0),B(2,6)两点,C(a,b)是线段
AB上一点,下列命题正确的是( )
A. 直线l1的斜率为2
B. 将l1绕其与x轴的交点逆时针旋转得到的直线的斜率为3
C. =2
D. 的取值范围为[0,1]∪[4,+∞)
√
√
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解析:设直线l1的倾斜角为α,则直线l1的斜率k=tan α==2,
故A正确;
将l1绕其与x轴的交点逆时针旋转后,所得直线的倾斜角为α+,
斜率k'=tan===-3,B错误;
表示点C与点A连线的斜率,因为C是线段AB上一点,所以kAC=kAB=2,
C正确;
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表示点(a,b)与点D(1,2)连线的斜率,如图,
由kBD==4,kAD==1,
所以的取值范围为[-∞,1]∪[4,+∞),D错误.
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5. (2026·辽宁大连期中)已知θ为直线l的倾斜角,若直线l的方向向量为n=
(2a,a2+1),a∈R,那么当实数a变化时,θ的取值范围是_________.
解析:当a=0时,n=(0,1),此时直线l垂直于x轴,θ=.
当a≠0时,直线l的斜率k=tan θ==,θ∈∪,
当a>0时,由基本不等式可得k≥,当且仅当a=1时等号成立,此时
θ∈;
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当a<0时,由基本不等式可得k=tan θ==-≤-,
当且仅当a=-1时等号成立,此时θ∈.
综上,θ∈.
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6. [真实情境]斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,在桥梁平面上有多根拉索,所有
拉索的合力方向与中央索塔一致.如图是一座斜拉桥,共有10对斜拉索,在
索塔两侧对称排列.已知拉索上端相邻两个锚的间距|Pi|(i=1,2,
3,…,9)约为4.4 m,拉索下端相邻两个锚的间距|Ai|(i=1,2,
3,…,9)均为16 m.最短拉索的锚P1,A1满足|OP1|=57 m,|OA1|=
86 m,则最长拉索所在直线的斜率为 .
±0.42
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解析:如图,以O为原点建系,根据题意,最短拉索的锚P1,A1满足|OP1|
=57 m,|OA1|=86 m,
且|Pi|(i=1,2,3,…,9)均为4.4 m,拉索下端相邻两个锚的间距
|Ai|(i=1,2,3,…,9)均为16 m,则|OA10|=|OA1|+|A1A10|=86+9×16=230 m,即点A10(230,0),同理B10(-230,0).
又|OP10|=|OP1|+|P1P10|=57+9×4.4=96.6,即点P10(0,96.6),
所以==-0.42,==0.42,
即最长拉索所在直线的斜率为±0.42.
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7. (2026·江苏盐城联考)已知坐标平面内两点M(2m+3,3m+4),N(3m
-1,m-1).
(1)当直线MN的斜率不存在时,求m的值;
解:直线MN的斜率不存在时,点M(2m+3,3m+4),N(3m-1,
m-1)的横坐标相等,
即2m+3=3m-1,解得m=4.
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(2)当直线MN的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出m的取值范围.
解:当直线MN的倾斜角为锐角时,斜率k==
>0,即(2m+5)(m-4)<0,解得-<m<4;
直线MN的倾斜角为钝角时,斜率k==<0,
即(2m+5)(m-4)>0,解得m<-或m>4.
综上,当直线MN的倾斜角为锐角时,m的取值范围为;
当直线MN的倾斜角为钝角时,m的取值范围为.
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