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第08講 直線的傾斜角與斜率(七大題型)-2024年高中數(shù)學(xué)新高二暑期銜接講義
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題型一:直線的傾斜角與斜率定義
題型二:斜率與傾斜角的變化關(guān)系
題型三:已知兩點(diǎn)求斜率、已知斜率求參數(shù)
題型四:直線與線段相交關(guān)系求斜率范圍
題型五:直線平行
題型六:直線垂直
題型七:直線平行、垂直在幾何問題的應(yīng)用
【知識(shí)點(diǎn)梳理】
知識(shí)點(diǎn)一:直線的傾斜角
平面直角坐標(biāo)系中,對(duì)于一條與軸相交的直線,如果把軸繞著交點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到和直線重合時(shí)所轉(zhuǎn)的最小正角記為,則叫做直線的傾斜角.
規(guī)定:當(dāng)直線和軸平行或重合時(shí),直線傾斜角為,所以,傾斜角的范圍是.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
1、要清楚定義中含有的三個(gè)條件
①直線向上方向;
②軸正向;
③小于的角.
2、從運(yùn)動(dòng)變化觀點(diǎn)來看,直線的傾斜角是由軸按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到與直線重合時(shí)所成的角.
3、傾斜角的范圍是.當(dāng)時(shí),直線與x軸平行或與x軸重合.
4、直線的傾斜角描述了直線的傾斜程度,每一條直線都有唯一的傾斜角和它對(duì)應(yīng).
5、已知直線的傾斜角不能確定直線的位置,但是,直線上的一點(diǎn)和這條直線的傾斜角可以唯一確定直線的位置.
知識(shí)點(diǎn)二:直線的斜率
1、定義:
傾斜角不是的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率,常用表示,即.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
(1)當(dāng)直線與x軸平行或重合時(shí),,;
(2)直線與x軸垂直時(shí),,k不存在.
由此可知,一條直線的傾斜角一定存在,但是斜率k不一定存在.
2、直線的傾斜角與斜率之間的關(guān)系
由斜率的定義可知,當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí),直線的斜率大于零;當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí),直線的斜率小于零;當(dāng)時(shí),直線的斜率為零;當(dāng)時(shí),直線的斜率不存在.直線的斜率與直線的傾斜角(除外)為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,且在和范圍內(nèi)分別與傾斜角的變化方向一致,即傾斜角越大則斜率越大,反之亦然.因此若需在或范圍內(nèi)比較傾斜角的大小只需比較斜率的大小即可,反之亦然.
知識(shí)點(diǎn)三:斜率公式
已知點(diǎn)、,且與軸不垂直,過兩點(diǎn)、的直線的斜率公式.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
1、對(duì)于上面的斜率公式要注意下面五點(diǎn):
(1)當(dāng)時(shí),公式右邊無意義,直線的斜率不存在,傾斜角,直線與軸垂直;
(2)與、的順序無關(guān),即,和,在公式中的前后次序可以同時(shí)交換,但分子與分母不能交換;
(3)斜率可以不通過傾斜角而直接由直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)求得;
(4)當(dāng)時(shí),斜率,直線的傾斜角,直線與軸平行或重合;
(5)求直線的傾斜角可以由直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)先求斜率而得到.
2、斜率公式的用途:由公式可解決下列類型的問題:
(1)由、點(diǎn)的坐標(biāo)求的值;
(2)已知及中的三個(gè)量可求第四個(gè)量;
(3)已知及、的橫坐標(biāo)(或縱坐標(biāo))可求;
(4)證明三點(diǎn)共線.
知識(shí)點(diǎn)四:兩直線平行的條件
設(shè)兩條不重合的直線的斜率分別為.若,則與的傾斜角與相等.由,可得,即.
因此,若,則.
反之,若,則.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
1、公式成立的前提條件是①兩條直線的斜率存在分別為;②不重合;
2、當(dāng)兩條直線的斜率都不存在且不重合時(shí),的傾斜角都是,則.
知識(shí)點(diǎn)五:兩直線垂直的條件
設(shè)兩條直線的斜率分別為.若,則.
知識(shí)點(diǎn)詮釋:
1、公式成立的前提條件是兩條直線的斜率都存在;
2、當(dāng)一條垂直直線的斜率不存在,另一條直線的斜率為0時(shí),兩條直線也垂直.
【典例例題】
題型一:直線的傾斜角與斜率定義
例1.(2023·山東濱州·高二統(tǒng)考期末)直線的傾斜角為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因?yàn)橹本€的斜率為,因此,該直線的傾斜角為.
故選:A.
例2.(2023·高二課時(shí)練習(xí))對(duì)于下列命題:①若是直線l的傾斜角,則;②若直線傾斜角為,則它斜率;③任一直線都有傾斜角,但不一定有斜率;④任一直線都有斜率,但不一定有傾斜角.其中正確命題的個(gè)數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】對(duì)于①:若是直線的傾斜角,則;滿足直線傾斜角的定義,則①正確;
對(duì)于②:直線傾斜角為且,它的斜率;傾斜角為時(shí)沒有斜率,所以②錯(cuò)誤;
對(duì)于③和④:可知直線都有傾斜角,但不一定有斜率;因?yàn)閮A斜角為時(shí)沒有斜率,所以③正確;④錯(cuò)誤;
其中正確說法的個(gè)數(shù)為2.
故選:B.
例3.(2023·福建福州·高二福建省連江第一中學(xué)校聯(lián)考期中)已知傾斜角為的直線與直線的夾角為,則的值為( )
A.或B.或C.或D.或
【答案】C
【解析】,即,
設(shè)直線的傾斜角為,,則,,
夾角為,故或.
故選:C.
例4.(2023·江蘇南京·高二南京師范大學(xué)附屬中學(xué)江寧分校??计谥?直線經(jīng)過,兩點(diǎn),則直線的傾斜角是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)直線的傾斜角為,由已知可得直線的斜率,
又,所以傾斜角是,
故選:B.
例5.(2023·新疆烏魯木齊·高二烏魯木齊市第四中學(xué)??计谥?已知直線經(jīng)過點(diǎn),,該直線的傾斜角為( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因?yàn)橹本€過點(diǎn),,
所以直線的斜率為,
設(shè)直線的傾斜角為,則,
因?yàn)?,所以?br>故選:C.
例6.(2023·湖南郴州·高二??计谥?直線n的傾斜角為150°,則它的斜率k=( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】它的斜率k=.
故選:B
題型二:斜率與傾斜角的變化關(guān)系
例7.(2023·福建寧德·高二統(tǒng)考期中)已知直線過,兩點(diǎn),且傾斜角為,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因?yàn)橹本€過,兩點(diǎn),且傾斜角為,
所以,解得,
故選:C.
例8.(2023·高二課時(shí)練習(xí))若如圖中的直線的斜率為,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】設(shè)直線的傾斜角分別為,顯然,且,
所以,
又在上單調(diào)遞增,故,
所以.
故選:C
例9.(2023·上海黃浦·高二上海市敬業(yè)中學(xué)??计谥?直線的傾斜角的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由題意知,若 a = 0 ,則傾斜角為,
若,則,
①當(dāng)時(shí),(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取“”),
②當(dāng)時(shí),(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取“”),
,故,
綜上,,
故選:C.
例10.(2023·安徽六安·高二校考階段練習(xí))若過點(diǎn),的直線的傾斜角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因?yàn)橹本€的斜率,
又因?yàn)橹本€的傾斜角為銳角,
所以,解得.
故選:C
例11.(2023·山東青島·高二統(tǒng)考開學(xué)考試)已知直線的斜率為,則的傾斜角為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】解:因?yàn)樾甭蕿?1,設(shè)直線傾斜角為,,
所以,即.
故選:D
例12.(2023·湖南湘潭·高二校聯(lián)考期末)若直線的斜率為,且,則直線的傾斜角為( )
A.或B.或C.或D.或
【答案】C
【解析】設(shè)直線的傾斜角為,
因?yàn)椋裕?br>當(dāng)時(shí),即,則;
當(dāng)時(shí),即,則,
所以直線的傾斜角為或.
故選:C.
題型三:已知兩點(diǎn)求斜率、已知斜率求參數(shù)
例13.(2023·青海西寧·高二統(tǒng)考期末)經(jīng)過點(diǎn)的直線的斜率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】.
故選:C.
例14.(2023·廣西南寧·高二統(tǒng)考開學(xué)考試)已知,,則直線的斜率為( )
A.B.C.D.7
【答案】B
【解析】因?yàn)?,,所以線的斜率為.
故選:B.
例15.(2023·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中學(xué)??计谀?已知直線斜率等于,則該直線的傾斜角為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】設(shè)該直線的傾斜角為,則
由,得,又,所以.
故選:D.
例16.(2023·廣東汕尾·高二華中師范大學(xué)海豐附屬學(xué)校??茧A段練習(xí))若過兩點(diǎn),的直線的傾斜角為150°,則的值為( )
A.B.0C.D.3
【答案】B
【解析】因?yàn)檫^兩點(diǎn),的直線的傾斜角為150°,
所以直線斜率為 ,即,
解得.
故選:B.
例17.(2023·湖北荊州·高二統(tǒng)考階段練習(xí))若直線經(jīng)過兩點(diǎn),,且其傾斜角為135°,則m的值為( )
A.0B.C.D.
【答案】D
【解析】經(jīng)過兩點(diǎn),的直線的斜率為,
又直線的傾斜角為135°,∴,解得.
故選:D
例18.(2023·江蘇連云港·高二統(tǒng)考期末)設(shè)為實(shí)數(shù),已知過兩點(diǎn),的直線的斜率為,則的值為( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】C
【解析】因?yàn)檫^兩點(diǎn),的直線的斜率為,
所以,解得.
故選:C
題型四:直線與線段相交關(guān)系求斜率范圍
例19.(2023·廣東梅州·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知點(diǎn),直線過點(diǎn)且與線段相交,則直線的斜率的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】直線的斜率分別為,
結(jié)合圖形可知:直線過點(diǎn)且與線段相交時(shí),,
故選:B
例20.(2023·廣東深圳·高二統(tǒng)考期末)已知、,若直線經(jīng)過點(diǎn),且與線段有交點(diǎn),則的斜率的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】過點(diǎn)作,垂足為點(diǎn),如圖所示:
設(shè)直線交線段于點(diǎn),設(shè)直線的斜率為,且,,
當(dāng)點(diǎn)在從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(不包括點(diǎn))時(shí),直線的傾斜角逐漸增大,
此時(shí);
當(dāng)點(diǎn)在從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),直線的傾斜角逐漸增大,此時(shí).
綜上所述,直線的斜率的取值范圍是.
故選:D.
例21.(2023·安徽滁州·高二??计谥?已知點(diǎn),,,若點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),則直線的斜率的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由斜率公式可得,得,
由圖像可知,
當(dāng)介于之間時(shí),直線斜率的取值范圍為,
當(dāng)介于之間時(shí),直線斜率的取值范圍為 ,
所以直線的斜率的取值范圍為,
故選:D.
例22.(2023·廣東肇慶·高二??计谥?已知兩點(diǎn),過點(diǎn)的直線與線段有交點(diǎn),則直線的傾斜角的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】由題意:如下圖所示:
所以,,則,
若直線的傾斜角,則,所以,
故選:.
例23.(2023·江蘇連云港·高二??计谀?經(jīng)過點(diǎn)作直線,且直線與連接點(diǎn),的線段總有公共點(diǎn),則直線的傾斜角的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由題知,直線的傾斜角為,則,
,,
且直線與連接點(diǎn),的線段總有公共點(diǎn),
如下圖所示,
則,即,
.
故選:B
例24.(2023·江蘇鹽城·高二鹽城中學(xué)??计谀?已知、,直線過定點(diǎn),且與線段相交,則直線的斜率的取值范圍是( )
A.B.C.D.或
【答案】A
【解析】設(shè)直線與線段交于點(diǎn),其中,
所以,.
故選:A.
題型五:直線平行
例25.(2023·上海浦東新·高二??计谀?已知直線l1:x+my-2m-2=0,直線l2:mx+y-1-m=0,當(dāng)時(shí),m=_________
【答案】1
【解析】因?yàn)?,且斜率一定存在,所以,即?br>又因?yàn)?,為兩條不同的直線,所以,所以
故答案為:1
例26.(2023·江蘇·高二專題練習(xí))已知直線的傾斜角為,直線經(jīng)過點(diǎn),,則直線與的位置關(guān)系是______.
【答案】平行或重合
【解析】由已知,得,,
,但直線在y軸上的截距不確定,
直線與的位置關(guān)系是平行或重合.
故答案為:平行或重合.
例27.(2023·高二課時(shí)練習(xí))直線的傾斜角為,直線過,,則直線與的位置關(guān)系為______.
【答案】平行或重合
【解析】傾斜角為 的斜率
過點(diǎn), 的斜率
與平行或重合
本題正確結(jié)果:平行或重合
例28.(2023·云南臨滄·高二??茧A段練習(xí))已知直線:,:.當(dāng)時(shí),___________.
【答案】
【解析】當(dāng)時(shí),則需滿足,解得,
故答案為:
例29.(2023·高二??颊n時(shí)練習(xí))已知兩條直線和互相平行,則正數(shù)a的值為____.
【答案】2
【解析】根據(jù)兩條直線的方程可以得出它們的斜率分別是,;
因?yàn)閮蓷l直線平行,所以有,解得或.
又因?yàn)椋?經(jīng)檢驗(yàn)符合題意
故答案為:2.
例30.(2023·上海靜安·高二??计谥?已知直線,,若,則實(shí)數(shù)______.
【答案】
【解析】因?yàn)橹本€,,且,
所以,解得或,
當(dāng)直線,,兩直線重合,故舍去.
故答案為:
題型六:直線垂直
例31.(2023·高二課時(shí)練習(xí))直線過點(diǎn)和點(diǎn),直線過點(diǎn)和點(diǎn),則直線與的位置關(guān)系是______.
【答案】垂直
【解析】①當(dāng)時(shí),直線過點(diǎn)和點(diǎn),
直線過點(diǎn)和點(diǎn),
此時(shí)直線的斜率,直線的斜率不存在,因此;
②當(dāng)時(shí),直線過點(diǎn)和點(diǎn),直線過點(diǎn)
和點(diǎn).此時(shí)直線的斜率不存在,直線的斜率,因此;
③當(dāng)時(shí),直線的斜率,直線的斜率,
此時(shí),∴.
故答案為:垂直.
例32.(2023·全國·高二期中)已知三點(diǎn),則△ABC為__________ 三角形.
【答案】直角
【解析】如圖,猜想是直角三角形,
由題可得邊所在直線的斜率,邊所在直線的斜率,
由,得即,
所以是直角三角形.
故答案為:直角.
例33.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知兩條直線的斜率是方程的兩個(gè)根,則與的位置關(guān)系是______
【答案】垂直
【解析】解析由方程,知恒成立.
故方程有兩相異實(shí)根,即與的斜率均存在.
設(shè)兩根為,則 ,所以
故答案為:垂直
例34.(2023·山東濱州·高二統(tǒng)考期末)已知直線與直線垂直,則實(shí)數(shù)a的值為________.
【答案】或
【解析】因?yàn)橹本€與直線垂直,
則,解得或.
故答案為:或.
例35.(2023·廣東廣州·高二廣州市培正中學(xué)校考期中)已知經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn)的直線l1與經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn)的直線互相垂直,則實(shí)數(shù)_____.
【答案】
【解析】因?yàn)椋?,所以?br>因?yàn)閮蓷l直線相互垂直,所以直線的斜率必然存在,
又,,則,,
又所以,解得.
所以.
故答案為:.
例36.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知直線經(jīng)過點(diǎn),直線經(jīng)過點(diǎn),若,則的值為________________.
【答案】0或5
【解析】因?yàn)橹本€經(jīng)過點(diǎn),且,所以的斜率存在,
而經(jīng)過點(diǎn),則其斜率可能不存在,
當(dāng)?shù)男甭什淮嬖跁r(shí),,即,此時(shí)的斜率為0,則,滿足題意;
當(dāng)?shù)男甭蚀嬖跁r(shí),,即,此時(shí)直線的斜率均存在,
由得,即,解得;
綜上,a的值為0或5.
故答案為:0或5.
題型七:直線平行、垂直在幾何問題的應(yīng)用
例37.(2023·高二課時(shí)練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)三角形的頂點(diǎn)分別為,,,點(diǎn)是線段上的一點(diǎn)(異于端點(diǎn)),設(shè)均為非零實(shí)數(shù),直線分別交于點(diǎn),若,求證: .
【解析】由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
因?yàn)?,所以,即?br>由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
則直線與的斜率之積為,
所以.
例38.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知,A,B,C,D四點(diǎn)構(gòu)成的四邊形是平行四邊形,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【解析】由題,,
所以kAC=2,,kBC=-3,
設(shè)D的坐標(biāo)為(x,y),分以下三種情況:
①當(dāng)BC為對(duì)角線時(shí),有kCD=kAB,kBD=kAC,
所以,,,
得x=7,y=5,即
②當(dāng)AC為對(duì)角線時(shí),有kCD=kAB,kAD=kBC,
所以,,
得x=-1,y=9,即
③當(dāng)AB為對(duì)角線時(shí),有kBD=kAC,kAD=kBC
所以,
得x=3,y=-3,即
所以D的坐標(biāo)為或或.
例39.(2023·全國·高二專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形的頂點(diǎn)按逆時(shí)針順序依次是,,,,其中,試判斷四邊形的形狀,并給出證明.
【解析】四邊形是矩形.證明如下:
邊所在直線的斜率,
邊所在直線的斜率,
邊所在直線的斜率,
邊所在直線的斜率,
所以,,所以,,
所以四邊形是平行四邊形.
又,
所以,所以四邊形是矩形.
又,,
令,即,無解,
所以與不垂直,故四邊形是矩形.
例40.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知,,.
(1)若,,,可以構(gòu)成平行四邊形,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在(1)的條件下,判斷,,,構(gòu)成的平行四邊形是否為菱形.
【解析】(1)由題意得,
,,設(shè).
若四邊形是平行四邊形,則,,
即,解得,即.
若四邊形是平行四邊形,
則,,
即,解得,即.
若四邊形是平行四邊形,
則,,
即,解得,即.
綜上,點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,6)或(7,2)或(3,-2).
(2)若的坐標(biāo)為(-1,6),
因?yàn)?,?br>所以,所以,
所以平行四邊形為菱形.
若的坐標(biāo)為(7,2),
因?yàn)?,?br>所以,所以平行四邊形不是菱形.
若的坐標(biāo)為(3,-2),因?yàn)?,直線的斜率不存在,所以平行四邊形不是菱形.
因此,平行四邊形為菱形,平行四邊形,不是菱形.
例41.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知四邊形ABCD的頂點(diǎn),,,是否存在點(diǎn)A,使四邊形ABCD為直角梯形?若存在,求出點(diǎn)A的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【解析】設(shè)點(diǎn).若,則,解得,
點(diǎn).
若,則,解得,點(diǎn)
【過關(guān)測(cè)試】
一、單選題
1.(2023·江西萍鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期末)若直線與直線垂直,則實(shí)數(shù)( )
A.0B.1C.D.
【答案】D
【解析】直線與直線垂直,
則,解得.
故選:.
2.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知直線l的傾斜角為,直線經(jīng)過點(diǎn),,且與l垂直,直線與直線平行,則等于( )
A.B.C.0D.2
【答案】B
【解析】由題意知:,而與l垂直,即,
又直線與直線平行,則,故,
又經(jīng)過點(diǎn),,則,解得,
所以.
故選:B.
3.(2023·廣東汕頭·高二金山中學(xué)??计谥?已知兩條直線,,則是的( )
A.必要不充分條件B.充分不必要條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】當(dāng)時(shí),,,,所以;
當(dāng)時(shí),可得,解得或,
所以“”是“”的必要不充分條件.
故選:A.
4.(2023·高二課時(shí)練習(xí))以為頂點(diǎn)的四邊形是( )
A.平行四邊形,但不是矩形B.矩形C.梯形,但不是直角梯形D.直角梯形
【答案】D
【解析】
在坐標(biāo)系中畫出ABCD點(diǎn),大致如上圖,其中,
,
,
所以四邊形ABCD是直角梯形;
故選:D.
5.(2023·江西撫州·高二統(tǒng)考期末)已知坐標(biāo)平面內(nèi)三點(diǎn),為的邊上一動(dòng)點(diǎn),則直線斜率的變化范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】如圖所示,
,
因?yàn)闉榈倪吷弦粍?dòng)點(diǎn),
所以直線斜率的變化范圍是.
故選:D.
6.(2023·安徽六安·高二校考階段練習(xí))已知,,若在線段上,則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)在線段上,
所以,且,
即,所以,
設(shè),
所以當(dāng)時(shí),.
故選:D.
7.(2023·安徽六安·高二??茧A段練習(xí))若過點(diǎn),的直線的傾斜角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因?yàn)橹本€的斜率,
又因?yàn)橹本€的傾斜角為銳角,
所以,解得.
故選:C
8.(2023·福建福州·高二福建省連江第一中學(xué)校聯(lián)考期中)已知傾斜角為的直線與直線的夾角為,則的值為( )
A.或B.或C.或D.或
【答案】C
【解析】,即,
設(shè)直線的傾斜角為,,則,,
夾角為,故或.
故選:C.
二、多選題
9.(2023·山東濟(jì)南·高二校考期中)若與為兩條不重合的直線,它們的傾斜角分別是,斜率分別為,則下列命題正確的是( )
A.若斜率,則 B.若,則
C.若傾斜角,則 D.若,則
【答案】ABC
【解析】對(duì)于A, 若兩直線斜率,則它們的傾斜角,則,正確;
對(duì)于B,由兩直線垂直的條件可知,若,則,正確;
對(duì)于C,由兩直線平行的條件可知,若傾斜角,則 ,正確;
對(duì)于D, 若,不妨取,
則,不滿足,不垂直,D錯(cuò)誤,
故選:
10.(2023·高二課時(shí)練習(xí))若直線與軸交于點(diǎn),其傾斜角為,直線繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°后得直線,則直線的傾斜角可能為( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【解析】解析:當(dāng)時(shí),直線的傾斜角為(如直線AC旋轉(zhuǎn)至直線AD);
當(dāng)時(shí),直線的傾斜角為(如直線AD旋轉(zhuǎn)至直線AB).
故選:BC.
11.(2023·山西長治·高二山西省長治市第二中學(xué)校??茧A段練習(xí))已知點(diǎn),若過點(diǎn)的直線與線段相交,則直線的傾斜角可以是( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【解析】設(shè),由題得,所以直線的傾斜角為.
由題得,所以直線的傾斜角為.
由圖可知直線與線段相交,須滿足直線的傾斜角.
故選:BC
12.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn),,.若為直角三角形,則可能有( )
A.B.
C.D.
【答案】AB
【解析】由題意知,
若為直角頂點(diǎn),則在軸上,則必為,此時(shí),重合,不符合題意,故C錯(cuò)誤;
若為直角頂點(diǎn),則,故A正確;
若B為直角頂點(diǎn),根據(jù)斜率關(guān)系,可知,
所以,即,故B正確;
和不可能同時(shí)成立,所以不可能成立,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
三、填空題
13.(2023·廣東陽江·高二陽江市陽東區(qū)第一中學(xué)??计谥?直線的傾斜角是 _____.
【答案】
【解析】由得:,
所以直線的斜率為,
直線的傾斜角為.
故答案為:.
14.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知直線經(jīng)過點(diǎn),直線經(jīng)過點(diǎn),若,則的值為________________.
【答案】0或5
【解析】因?yàn)橹本€經(jīng)過點(diǎn),且,所以的斜率存在,
而經(jīng)過點(diǎn),則其斜率可能不存在,
當(dāng)?shù)男甭什淮嬖跁r(shí),,即,此時(shí)的斜率為0,則,滿足題意;
當(dāng)?shù)男甭蚀嬖跁r(shí),,即,此時(shí)直線的斜率均存在,
由得,即,解得;
綜上,a的值為0或5.
故答案為:0或5.
15.(2023·高二課時(shí)練習(xí))直線l的斜率為k,且,則直線l的傾斜角的取值范圍是__________.
【答案】
【解析】如圖:
當(dāng)直線l的斜率,
直線l的傾斜角的取值范圍為:.
故答案為:.
16.(2023·全國·高二專題練習(xí))若實(shí)數(shù)、滿足,,則代數(shù)式的取值范圍為______
【答案】
【解析】
如圖,,,,
則,.
因?yàn)?,可表示點(diǎn)與線段上任意一點(diǎn)連線的斜率,
由圖象可知,,
所以有.
故答案為:.
四、解答題
17.(2023·廣東汕尾·高二華中師范大學(xué)海豐附屬學(xué)校??茧A段練習(xí))已知,,.
(1)求直線和的斜率;
(2)若點(diǎn)在線段(包括端點(diǎn))上移動(dòng)時(shí),求直線的斜率的取值范圍.
【解析】(1)由斜率公式可得直線的斜率,
直線的斜率.
(2)如圖所示,當(dāng)點(diǎn)在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),,,直線的斜率由負(fù)無窮增大到,由增大到正無窮大,所以直線的斜率的變化范圍是.
18.(2023·青海海南·高二海南藏族自治州高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))根據(jù)下列給定的條件,判斷兩直線的位置關(guān)系.
(1)l1經(jīng)過點(diǎn)A(2,1),B(-3,5),l2經(jīng)過點(diǎn)C(3,-3),D(8,-7);
(2)l1的斜率為-10,l2經(jīng)過點(diǎn)A(10,2),B(20,3).
【解析】(1)
則
兩直線斜率相同,軸上截距不同
故與平行;
(2),
則,
故與垂直.
19.(2023·河南·高二校聯(lián)考階段練習(xí))判斷下列三點(diǎn)是否在同一條直線上:
(1);
(2).
【解析】(1)因?yàn)?,?br>所以,
所以A,B,C三點(diǎn)不在同一條直線上.
(2)因?yàn)?,?br>所以.
又直線DE與直線DF有公共點(diǎn)D,
所以D,E,F(xiàn)三點(diǎn)在同一條直線上.
20.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn),,點(diǎn)在線段上.
(1)求直線的斜率;
(2)求的最大值.
【解析】(1)由題意知,直線的斜率.
(2)當(dāng)點(diǎn)在兩點(diǎn)之間時(shí),
由點(diǎn)在線段上,
易知,即,
即,
當(dāng)P與重合時(shí)也滿足,
因此,
亦即,且,
所以,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立.
故的最大值為.
21.(2023·高二課時(shí)練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)三角形的頂點(diǎn)分別為,,,點(diǎn)是線段上的一點(diǎn)(異于端點(diǎn)),設(shè)均為非零實(shí)數(shù),直線分別交于點(diǎn),若,求證: .
【解析】由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
因?yàn)?,所以,即?br>由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
由點(diǎn)和點(diǎn),知直線的斜率為,
則直線與的斜率之積為,
所以.
22.(2023·山西太原·高二山西大附中校考階段練習(xí))已知坐標(biāo)平面內(nèi)三點(diǎn).
(1)求直線的斜率和傾斜角;
(2)若可以構(gòu)成平行四邊形,且點(diǎn)在第一象限,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若是線段上一動(dòng)點(diǎn),求的取值范圍.
【解析】(1)因?yàn)橹本€的斜率為.
所以直線的傾斜角為;
(2)如圖,當(dāng)點(diǎn)在第一象限時(shí),.
設(shè),則,解得,
故點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(3)由題意得為直線的斜率.
當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),直線的斜率最小,;
當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),直線的斜率最大,.
故直線的斜率的取值范圍為,
即的取值范圍為.
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