高考数学复习课时练习直线的倾斜角斜率与直线的方程理北师大版
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第一部分课时作业 第一章 直线与圆§1 直线与直线的方程1.1 一次函数的图象与直线的方程 1.2 直线的倾斜角、斜率及其关系必备知识基础练知识点一 直线的倾斜角与斜率1.直线x =1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2.若直线l 的向上方向与y 轴的正方向成30°角,则直线l 的倾斜角为( ) A .30° B .60°C .30°或150°D .60°或120°3.如图,直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则( ) A .k 1<k 2<k 3 B .k 3<k 1<k 2 C .k 3<k 2<k 1 D .k 1<k 3<k 24.若两直线的斜率互为相反数,则它们的倾斜角的关系是________.知识点二 直线的斜率公式5.已知直线l 经过点A (0,-1),B (1,1),则直线l 的斜率是( ) A .2 B .-2C .12D .-126.(1)如图,直线l 1的倾斜角α1=30°,直线l 1⊥l 2,求l 1,l 2的斜率;(2)求经过两点A (a ,2),B (3,6)的直线的斜率.知识点三 斜率公式的应用7.若点P (x ,y )在函数y =2x +1(-2≤x ≤2)的图象上运动,则yx的取值范围是( )A .⎣⎡⎭⎫52,+∞B .⎝⎛⎦⎤-∞,32C .⎣⎡⎦⎤32,52D .⎝⎛⎦⎤-∞,32 ∪⎣⎡⎭⎫52,+∞ 8.设点A (m ,-m +3),B (2,m -1),C (-1,4),若直线AC 的斜率等于直线BC 的斜率的3倍,则实数m 的值为________.9.若A (2,2),B (a ,0),C (0,b )(ab ≠0)三点共线,求1a +1b的值.关键能力综合练一、选择题1.[多选题]下列命题中,正确的是( ) A .任意一条直线都有唯一的倾斜角B .一条直线的倾斜角可以是-π3C .倾斜角为0的直线有无数条D .若直线的倾斜角为α,则sin α∈(0,1)2.设直线l 过原点,其倾斜角为α,将直线l 绕坐标原点沿逆时针方向旋转45°,得到直线l 1,则直线l 1的倾斜角为( )A .α+45°B .α-135°C .135°-αD .α+45°或α-135°3.以下两点确定的直线的斜率不存在的是( ) A .(4,2)与(-4,1) B .(0,3)与(3,0) C .(3,-1)与(2,-1) D .(-2,2)与(-2,5)4.已知直线经过点A (a ,4),B (2,-a ),且斜率为4,则a 的值为( )A .-6B .-145C .45D .45.[易错题]直线l 经过点A (1,2),与x 轴交点的横坐标的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫-1,15 B .(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ C .(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫15,+∞ D .⎝⎛⎭⎫-∞,12 ∪(1,+∞) 二、填空题6.直线l 过点A (1,2),且不过第四象限,则直线l 的斜率的取值范围是________.7.已知斜率为12的直线经过A (3,5),B (x ,-1),C (7,y )三点,则x ,y 的值分别为________.8.已知点A (1,2),若在坐标轴上有一点P ,使直线P A 的倾斜角为135°,则点P 的坐标为________.三、解答题9.[探究题]已知f (x )=log 2(x +1),且a >b >c >0,试用图示法比较f (a )a ,f (b )b ,f (c )c的大小关系.学科素养升级练1.已知点A (2,-3),B (-3,-2),直线l 过点P (1,1),且与线段AB 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是________.2.[学科素养——数学运算]已知一条光线从点A (-1,3)出发,射在x 轴上又反射出去,反射光线经过点B (2,7),求x 轴上光照点的坐标.§1 直线与直线的方程1.1 一次函数的图象与直线的方程 1.2 直线的倾斜角、斜率及其关系必备知识基础练1.解析:∵直线x =1与y 轴平行,∴倾斜角为90°,斜率不存在. 答案:C2.解析:如图,直线l 有两种情况,故l 的倾斜角为60°或120°.答案:D3.解析:由题图可知,直线l 1的倾斜角为钝角,所以k 1<0;直线l 2与直线l 3的倾斜角为锐角,且直线l 2的倾斜角较大,所以k 2>k 3>0,所以k 2>k 3>k 1.答案:D4.解析:两直线的斜率互为相反数,则它们的倾斜角互补. 答案:互补5.解析:因为直线l 经过点A (0,-1),B (1,1),所以直线l 的斜率为1-(-1)1-0 =2.故选A.答案:A6.解析:(1)l 1的斜率k 1=tan α1=tan 30°=33. ∵l 2的倾斜角α2=90°+30°=120°,∴l 2的斜率k 2=tan 120°=tan (180°-60°)=-tan 60°=-3 . (2)当a =3时,斜率不存在; 当a ≠3时,直线的斜率k =43-a .7.解析:已知函数y =2x +1(-2≤x ≤2)的图象是一条线段,设为AB ,其中A (2,5),B (-2,-3).yx 的几何意义是线段AB 上的任意一点P (x ,y )与坐标原点O (0,0)连线的斜率,易得k OA =52 ,k OB =32 ,根据图象可知,yx的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,32 ∪⎣⎡⎭⎫52,+∞ . 答案:D8.解析:依题意知直线AC 的斜率存在,则m ≠-1,由k AC =3k BC 得-m +3-4m -(-1) =3×m -1-42-(-1),所以m =4. 答案:49.解析:由题意可知直线AB ,AC 的斜率存在,∴a ≠2.由k AB =k AC 得2-02-a =2-b2-0,即a +b =12 ab ,又ab ≠0,∴1a +1b =12.关键能力综合练1.解析:任意一条直线都有唯一的倾斜角,倾斜角α的范围为[0,π),故sin α∈[0,1],倾斜角为0的直线有无数条,因此A 正确,B 错误,C 正确,D 错误.故选AC.答案:AC 2.解析:由倾斜角的取值范围知,只有当0°≤α+45°<180°(0°≤α<180°),即0°≤α<135°时,l 1的倾斜角才是α+45°.而0°≤α<180°,所以当135°≤α<180°时,l 1的倾斜角为α-135°(如图).答案:D3.解析:两点(-2,2),(-2,5)的横坐标相同,因此过此两点的直线斜率不存在. 答案:D4.解析:∵A (a ,4),B (2,-a ),且斜率为4,∴k AB =-a -42-a =4,解得a =4.答案:D5.解析:过定点A 的直线经过点B (3,0)时,直线l 与x 轴交点的横坐标为3,此时k =2-01-3=-1;过定点A 的直线经过点C (-3,0)时,直线l 与x 轴交点的横坐标为-3,此时k =2-01+3 =12 .数形结合(如图所示)可知满足条件的直线l 的斜率的取值范围为(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ .答案:B6.解析:如图,当直线l 在l 1位置时,k =tan 0°=0;当直线l 在l 2位置时,k =2-01-0=2,故直线l 的斜率的取值范围是[0,2].答案:[0,2]7.解析:由题意可知k AB =k AC =12 ,即5+13-x =y -57-3 =12 ,解得x =-9,y =7.答案:-9 78.解析:由题意知k P A =-1.设x 轴上点P 1(m ,0),y 轴上点P 2(0,n )满足题意.由0-2m -1=n -20-1=-1,得m =n =3.所以点P 的坐标为(3,0)或(0,3). 答案:(3,0)或(0,3) 9.解析:f (x )x 表示经过点O (0,0)和点A (x ,f (x ))的直线的斜率,所以我们可以赋予f (a )a ,f (b )b ,f (c )c几何意义:表示3个斜率.作函数f (x )=log 2(x +1)的图象如图所示. 因为a >b >c >0,在函数图象上找到对应点(a ,f (a )),(b ,f (b )),(c ,f (c )),将这三点与原点相连,可得f (c )c >f (b )b >f (a )a.学科素养升级练1.解析:如图所示,过点P 作直线PC ⊥x 轴交线段AB 于点C ,作出直线P A ,PB .①直线l 与线段AB 的交点在线段AC (除去点C )上时,直线l 的倾斜角为钝角,斜率的范围是k ≤k P A .②直线l 与线段AB 的交点在线段BC (除去点C )上时,直线l 的倾斜角为锐角,斜率的范围是k ≥k PB .因为k P A =-3-12-1 =-4,k PB =-2-1-3-1 =34 ,所以直线l 的斜率k 满足k ≥34 或k ≤-4.答案:(-∞,-4]∪⎣⎡⎭⎫34,+∞2.解析:设点A 关于x 轴的对称点为A ′,则A ′(-1,-3),连接A ′B ,与x 轴交于点C ,则点C 即为光照点.不妨设C (a ,0),由题意可知A ′,B ,C 三点共线,∴k A ′C =k BC ,即0-(-3)a -(-1)=0-7a -2 ,解得a =-110 .∴x 轴上光照点的坐标为⎝⎛⎭⎫-110,0 .。
第八章平面解析几何[深研高考·备考导航]为教师备课、授课提供丰富教学资源[五年考情][重点关注]综合近5年全国卷高考试题,我们发现高考命题在本章呈现以下规律:1.从考查题型看:一般有2个客观题,1个解答题;从考查分值看,在22分左右.基础题主要考查对基础知识和基本方法的掌握程度,中档题主要考查运算能力和逻辑推理能力,难题考查综合应用能力.2.从考查知识来看:主要考查直线的方程、圆的方程、直线与圆、圆与圆的位置关系、圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的定义、标准方程及性质、直线与圆锥曲线的位置关系、圆锥曲线的综合应用.突出对数形结合思想、函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想以及探究、创新能力的考查.3.从命题思路上看:(1)直线方程与其他知识相结合.(2)圆的方程的求解以及直线与圆的位置关系,弦长以及参数的求解.(3)对圆锥曲线的考查,大多以圆锥曲线的性质为依托,结合运算推理来解决,要求能够比较熟练地运用性质进行有关数值、代数式的运算及推理.(4)对于直线与圆锥曲线的位置关系的考查,大多数是将直线与圆锥曲线方程联立求解,还有求三角形面积的值、线段的长度、直线方程、参数值,以及定点、定值、最值以及探究性问题等.[导学心语]1.抓主线,构建知识体系:对直线、圆及圆锥曲线的基本定义、标准方程和相关性质应熟练掌握,如对直线与圆锥曲线的位置关系的解法及解题思想应灵活掌握.2.依托基础知识,强化思想方法训练:直线、圆及圆锥曲线是数与形结合的完美载体,要熟练运用坐标法和“数形结合”思想,另外,函数与方程的思想是本章学习的另一个重点,应加强运用.3.加强纵横联系,强化综合应用意识:在知识的交汇处命题,已成为高考的一大亮点,尤其应加强该部分知识与向量、函数、方程及不等式间的内在联系,同时解题中立足通性、通法、淡化技巧以达到优化解题思路,简化解题过程的目的.4.突出重点,热点考查内容的复习:如弦长问题,对称问题,定值(点)问题、范围问题,开放和探索性问题及向量与解析几何的综合应用问题等等.第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程[考纲传真] 1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.3.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.1.直线的倾斜角与斜率(1)直线的倾斜角①定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,把x 轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线l 重合所成的角,叫作直线l 的倾斜角.当直线l 与x 轴平行时,它的倾斜角为0°.②倾斜角的范围为0°≤α<180°.(2)直线的斜率①定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫作这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即k =tan_α,倾斜角是90°的直线斜率不存在.②斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1. 2.直线方程的五种形式 ≠0 平面内所有直线都适用1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)根据直线的倾斜角的大小不能确定直线的位置.( )(2)坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角与斜率.( )(3)过定点P 0(x 0,y 0)的直线都可用方程y -y 0=k (x -x 0)表示.( )(4)经过任意两个不同的点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)表示.( )[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)直线3x -y +a =0(a 为常数)的倾斜角为( )A .30°B .60°C .150°D .120°B[直线的斜率为k=tanα=3,又因为0°≤α<180°,则α=60°.]3.(2014·福建高考)已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y +1=0垂直,则直线l的方程是()A.x+y-2=0 B.x-y+2=0C.x+y-3=0 D.x-y+3=0D[圆x2+(y-3)2=4的圆心为点(0,3),又因为直线l与直线x+y+1=0垂直,所以直线l的斜率k=1.由点斜式得直线l:y-3=x-0,化简得x-y+3=0.]4.直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则实数a=________.【导学号:66482370】1或-2[令x=0,则l在y轴上的截距为2+a;令y=0,得直线l在x轴上的截距为1+2 a.依题意2+a=1+2a,解得a=1或a=-2.]5.(2017·西安模拟)过点P(2,3),并且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线l的方程为________.3x-2y=0或x-y+1=0[当直线过原点时,方程为y=32x,即3x-2y=0.当直线l不过原点时,设直线方程为xa-ya=1.将P(2,3)代入方程,得a=-1,所以直线l的方程为x-y+1=0.综上,所求直线l 的方程为3x -2y =0或x -y +1=0.](1)直线x -y cos θ+1=0(θ∈R )的倾斜角α的取值范围是________.(2)(2017·郑州模拟)若直线l 过点P (-3,2),且与以A (-2,-3),B (3,0)为端点的线段相交,则直线l 的斜率的取值范围是________.(1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4 (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5,-13 [(1)当θ=k π+π2(k ∈Z )时,cos θ=0,直线为x +1=0,其倾斜角为π2.当θ≠k π+π2(k ∈Z )时,直线l 的斜率为tan α=1cos θ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),所以直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫π4,π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,3π4. 综上,α的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4. (2)因为P (-3,2),A (-2,-3),B (3,0),则k PA =-3-2-2-(-3)=-5,k PB =0-23-(-3)=-13.如图所示,当直线l 与线段AB 相交时,直线l 的斜率的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5,-13.] [规律方法] 1.(1)任一直线都有倾斜角,但斜率不一定都存在;直线倾斜角的范围是[0,π),斜率的取值范围是R .(2)正切函数在[0,π)上不单调,借助图像或单位圆数形结合,确定倾斜角α的取值范围.2.第(2)问求解要注意两点:(1)斜率公式的正确计算;(2)数形结合写出斜率的范围,切莫误认为k ≤-5或k ≥-13.[变式训练1] (1)(2017·惠州质检)直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率k 的取值范围是( )【导学号:66482371】A .-1<k <15B .k >1或k <12C .k >15或k <1D .k >12或k <-1(2)直线l 经过A (3,1),B (2,-m 2)(m ∈R )两点,则直线l 的倾斜角α的取值范围是________.(1)D (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫π4,π2 [(1)设直线的斜率为k ,则直线方程为y -2=k (x -1),直线在x 轴上的截距为1-2k .令-3<1-2k <3,解不等式得k <-1或k >12.(2)直线l 的斜率k =1+m 23-2=1+m 2≥1,所以k =tan α≥1.又y =tan α在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上是增函数,因此π4≤α<π2.](1)过点A (1,3),斜率是直线y =-4x 的斜率的13的直线方程为________.(2)若A (1,-2),B (5,6),直线l 经过AB 的中点M 且在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.(1)4x +3y -13=0 [设所求直线的斜率为k ,依题意k =-4×13=-43.又直线经过点A (1,3),因此所求直线方程为y -3=-43(x -1),即4x +3y -13=0.](2)法一:设直线l 在x 轴,y 轴上的截距均为a .由题意得M (3,2). 2分 若a =0,即l 过点(0,0)和(3,2),所以直线l 的方程为y =23x ,即2x -3y =0. 5分若a ≠0,设直线l 的方程为x a +y a =1,因为直线l 过点M (3,2),所以3a +2a =1,8分所以a =5,此时直线l 的方程为x 5+y 5=1,即x +y -5=0.综上,直线l 的方程为2x -3y =0或x +y -5=0. 12分法二:易知M (3,2),由题意知所求直线l 的斜率k 存在且k ≠0,则直线l 的方程为y -2=k (x -3). 2分令y =0,得x =3-2k ;令x =0,得y =2-3k . 5分所以3-2k =2-3k ,解得k =-1或k =23. 8分所以直线l 的方程为y -2=-(x -3)或y -2=23(x -3),即x +y -5=0或2x -3y =0. 12分[规律方法] 1.截距可正、可负、可为0,因此在解与截距有关的问题时,一定要注意“截距为0”的情况,以防漏解.2.求直线方程的方法主要有两种:直接法与待定系数法.运用待定系数法要先设出直线方程,再根据条件求出待定系数.利用此方法,注意各种形式的适用条件,选择适当的直线方程的形式至关重要.[变式训练2] 求过点A (-1,-3)且倾斜角等于直线y =3x 的倾斜角的2倍的直线方程.[解] 由已知设直线y =3x 的倾斜角为α,2分则所求直线的倾斜角为2α. 5分∵tan α=3,∴tan2α=2tan α1-tan 2α=-34. 8分又直线经过点A (-1,-3),因此所求直线方程为y +3=-34(x +1),即3x +4y +15=0. 12分A ,B 两点,O 为坐标原点.求:(1)当|OA |+|OB |取得最小值时,直线l 的方程;(2)当|MA |2+|MB |2取得最小值时,直线l 的方程.[解] (1)设A (a,0),B (0,b )(a >0,b >0).设直线l 的方程为x a +y b =1,则1a +1b =1,所以|OA |+|OB |=a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =2+b a +a b ≥2+2b a ·a b =4,3分当且仅当a =b =2时取等号,此时直线l 的方程为x +y -2=0. 5分(2)设直线l 的斜率为k ,则k <0,直线l 的方程为y -1=k (x -1),则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1k ,0,B (0,1-k ),7分 所以|MA |2+|MB |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1+1k 2+12+12+(1-1+k )2=2+k 2+1k 2≥2+2k 2·1k 2=4. 10分当且仅当k 2=1k 2,即k =-1时,上式等号成立.所以当|MA |2+|MB |2取得最小值时,直线l 的方程为x +y -2=0. 12分[规律方法] 1.求解本题的关键是找出|OA |+|OB |与|MA |2+|MB |2取得最小值的求法,恰当设出方程的形式,利用均值不等式求解,但一定要注意等号成立的条件.2.利用直线方程解决问题,为简化运算可灵活选用直线方程的形式.一般地,已知一点通常选择点斜式;已知斜率选择斜截式或点斜式;已知截距选择截距式.[变式训练3] 已知直线l 1:ax -2y =2a -4,l 2:2x +a 2y =2a 2+4,当0<a <2时,直线l 1,l 2与两坐标轴正半轴围成一个四边形,则当a 为何值时,四边形的面积最小?[解] 由⎩⎪⎨⎪⎧ax -2y =2a -4,2x +a 2y =2a 2+4,得x =y =2,2分 ∴直线l 1与l 2交于点A (2,2)(如图).易知|OB |=a 2+2,|OC |=2-a ,5分则S 四边形OBAC =S △AOB +S △AOC =12×2(a 2+2)+12×2(2-a )=a 2-a +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+154,a ∈(0,2),10分∴当a =12时,四边形OBAC 的面积最小. 12分[思想与方法]1.求直线方程的两种常见方法:(1)直接法:根据已知条件选择恰当的直线方程形式,直接求出直线方程.(2)待定系数法:先根据已知条件设出直线方程,再根据已知条件构造关于待定系数的方程(组),求出待定系数,从而求出直线方程.2.5种形式的直线方程都有不同的适用条件,当条件不具备时,要注意分类讨论思想的应用.[易错与防范]1.求直线方程时要注意判断直线斜率是否存在;每条直线都有倾斜角,但不一定每条直线都存在斜率.2.根据斜率求倾斜角,一是要注意倾斜角的范围;二是要考虑正切函数的单调性.3.应用截距式方程时要注意讨论直线是否过原点,截距是否为0.4.由一般式Ax+By+C=0确定斜率k时,易忽视判定B是否为0.当B=0时,k不存在;当B≠0时,k=-AB.11。
一、知识梳理 1.直线的倾斜角(1)定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,把x 轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线l 重合所成的角,叫作直线l 的倾斜角.当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.(2)倾斜角的范围为[0,π). 2.直线的斜率(1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫作这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即k =tan α,倾斜角是90°的直线没有斜率.(2)过两点的直线的斜率公式经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =错误!=错误!. 3.直线方程的五种形式名称 已知条件方程适用范围 点斜式斜率k 与点(x 1,y 1) y —y 1=k (x —x 1) 不含直线x =x 1 斜截式 斜率k 与直线在y 轴上的截距by =kx +b不含垂直于x 轴的直线两点式两点(x 1,y 1),(x2,y 2)错误!=错误! (x 1≠x 2,y 1≠y 2)不含直线x =x 1(x 1=x 2)和直线y =y 1(y 1=y 2) 截距式直线在x 轴、y 轴上的截距分别为a ,b错误!+错误!=1 (a ≠0,b ≠0)不含垂直于坐标轴和过原点的直线 一般式Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)平面直角坐标系内的直线都适用常用结论1.直线倾斜角和斜率的关系不是倾斜角越大,斜率k就越大,因为k=tan α,当α∈错误!时,α越大,斜率k就越大,同样α∈错误!时也是如此,但当α∈[0,π)且α≠错误!时就不是了.2.五种特殊位置的直线方程(1)x轴:y=0.(2)y轴:x=0.(3)平行于x轴的直线:y=b(b≠0).(4)平行于y轴的直线:x=a(a≠0).(5)过原点且斜率存在的直线:y=kx.二、教材衍化1.若过点M(—2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为________.解析:由题意得错误!=1,解得m=1.答案:12.直线3x—4y+k=0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k=________.解析:令x=0,得y=错误!;令y=0,得x=—错误!,则有错误!—错误!=2,所以k=—24.答案:—24一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.()(2)直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α.()(3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.()(4)经过点P(x0,y0)的直线都可以用方程y—y0=k(x—x0)表示.()(5)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y—y1)(x2—x)=(x—x1)(y2—y1)表示.()1答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√二、易错纠偏错误!错误!(1)由直线方程求斜率的思路不清;(2)忽视斜率和截距对直线位置的影响;(3)忽视直线斜率不存在的情况;(4)忽视截距为0的情况.1.直线l:x sin 30°+y cos 150°+a=0的斜率为________.解析:设直线l的斜率为k,则k=—错误!=错误!.答案:错误!2.如果A·C<0且B·C<0,那么直线Ax+By+C=0不通过第________象限.解析:由已知得直线Ax+By+C=0在x轴上的截距—错误!>0,在y轴上的截距—错误!>0,故直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限.答案:三3.过直线l:y=x上的点P(2,2)作直线m,若直线l,m与x轴围成的三角形的面积为2,则直线m的方程为________.解析:1若直线m的斜率不存在,则直线m的方程为x=2,直线m,直线l和x轴围成的三角形的面积为2,符合题意;2若直线m的斜率k=0,则直线m与x轴没有交点,不符合题意;3若直线m 的斜率k≠0,设其方程为y—2=k(x—2),令y=0,得x=2—错误!,依题意有错误!×错误!×2=2,即错误!=1,解得k=错误!,所以直线m的方程为y—2=错误!(x—2),即x—2y+2=0.综上可知,直线m的方程为x—2y+2=0或x=2.答案:x—2y+2=0或x=24.过点P(2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为________.解析:当截距为0时,直线方程为3x—2y=0;当截距不为0时,设直线方程为错误!+错误!=1,则错误!+错误!=1,解得a=5,所以直线方程为x+y—5=0.答案:3x—2y=0或x+y—5=0[学生用书P150]直线的倾斜角与斜率(典例迁移)(1)直线x sin α+y+2=0的倾斜角的取值范围是()A.错误!B.错误!∪错误!C.错误!D.错误!∪错误!(2)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0,错误!)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为________.【解析】(1)设直线的倾斜角为θ,则有tan θ=—sin α.因为sin α∈[—1,1],所以—1≤tan θ≤1,又θ∈[0,π),所以0≤θ≤错误!或错误!≤θ<π,故选B.(2)如图,因为k AP=错误!=1,k BP=错误!=—错误!,所以直线l的斜率k∈错误!∪错误!.【答案】(1)B (2)错误!∪错误!【迁移探究1】(变条件)若将本例(2)中P(1,0)改为P(—1,0),其他条件不变,求直线l斜率的取值范围.解:因为P(—1,0),A(2,1),B(0,错误!),所以k AP=错误!=错误!,k BP=错误!=错误!.如图可知,直线l斜率的取值范围为错误!.【迁移探究2】(变条件)若将本例(2)中的B点坐标改为(2,—1),其他条件不变,求直线l倾斜角的范围.解:如图,直线PA的倾斜角为45°,直线PB的倾斜角为135°,由图象知l的倾斜角的范围为[0°,45°]∪[135°,180°).错误!(1)求倾斜角的取值范围的一般步骤1求出斜率k=tan α的取值范围;2利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角α的取值范围.(2)斜率的求法1定义法:若已知直线的倾斜角α或α的某种三角函数值,一般根据k=tan α求斜率;2公式法:若已知直线上两点A(x1,y1),B(x2,y2),一般根据斜率公式k=错误!(x1≠x2)求斜率.[提醒] 直线倾斜角的范围是错误!,而这个区间不是正切函数的单调区间,因此根据斜率求倾斜角的范围时,要分错误!,错误!与错误!三种情况讨论.由正切函数图象可以看出,当倾斜角α∈错误!时,斜率k∈错误!;当α=错误!时,斜率不存在;当α∈错误!时,斜率k∈错误!.1.若点A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a的值为________.解析:因为k AC=错误!=1,k AB=错误!=a—3.由于A,B,C三点共线,所以a—3=1,即a =4.答案:42.已知点(—1,2)和错误!在直线l:ax—y+1=0(a≠0)的同侧,则直线l倾斜角的取值范围是________.解析:点(—1,2)和错误!在直线l:ax—y+1=0同侧的充要条件是(—a—2+1)错误!>0,解得—错误!<a<—1,即直线l的斜率的范围是(—错误!,—1),故其倾斜角的取值范围是错误!.答案:错误!求直线的方程(师生共研)根据所给条件求直线的方程:(1)直线过点(—4,0),倾斜角的正弦值为错误!;(2)直线过点(—3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12;(3)直线过点(5,10),且与原点的距离为5.【解】(1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式.设倾斜角为α,则sin α=错误!(0≤α<π),从而cos α=±错误!,则k=tan α=±错误!.故所求直线方程为y=±错误!(x+4),即x+3y+4=0或x—3y+4=0.(2)由题设知纵横截距不为0,设直线方程为错误!+错误!=1,又直线过点(—3,4),从而错误!+错误!=1,解得a=—4或a=9.故所求直线方程为4x—y+16=0或x+3y—9=0.(3)当斜率不存在时,所求直线方程为x—5=0满足题意;当斜率存在时,设其为k,则所求直线方程为y—10=k(x—5),即kx—y+10—5k=0.由点线距离公式,得错误!=5,解得k=错误!.故所求直线方程为3x—4y+25=0.综上,所求直线方程为x—5=0或3x—4y+25=0.错误!求直线方程的注意事项(1)在求直线方程时,根据题目的条件选择适当的形式.(2)对于点斜式、截距式方程使用时要注意分类与整合思想的运用(若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应先判断截距是否为零).(3)重视直线方程一般形式的应用,因为它具有广泛的适用性.求满足下列条件的直线方程:(1)经过点A(—5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上截距的2倍;(2)经过点B(3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.解:(1)当直线不过原点时,设所求直线方程为错误!+错误!=1,将(—5,2)代入所设方程,解得a=—错误!,所以直线方程为x+2y+1=0;当直线过原点时,设直线方程为y=kx,则—5k=2,解得k=—错误!,所以直线方程为y=—错误!x,即2x+5y=0.故所求直线方程为2x+5y=0或x+2y+1=0.(2)由题意可知,所求直线的斜率为±1.又过点(3,4),由点斜式得y—4=±(x—3).所求直线的方程为x—y+1=0或x+y—7=0.直线方程的综合问题(典例迁移)(一题多解)已知直线l过点P(3,2),且与x轴、y轴的正半轴分别交于A、B两点,如图所示,求△ABO的面积的最小值及此时直线l的方程.【解】法一:设直线l的方程为错误!+错误!=1(a>0,b>0),将点P(3,2)代入得错误!+错误!=1≥2错误!,得ab≥24,从而S△AOB=错误!ab≥12,当且仅当错误!=错误!时等号成立,这时k=—错误!=—错误!,从而所求直线l的方程为2x+3y—12=0.所以△ABO的面积的最小值为12,所求直线l的方程为2x+3y—12=0.法二:依题意知,直线l的斜率k存在且k<0,可设直线l的方程为y—2=k(x—3)(k<0),则A错误!,B(0,2—3k),S△ABO=错误!(2—3k)错误!=错误!错误!≥错误!错误!=错误!×(12+12)=12,当且仅当—9k=错误!,即k=—错误!时,等号成立.此时直线l的方程为2x+3y—12=0.所以△ABO的面积的最小值为12,所求直线l的方程为2x+3y—12=0.【迁移探究1】(变问法)若本例条件不变,求|OA|+|OB|的最小值及此时l的方程.解:法一:由原例题法一知错误!+错误!=1.因为|OA|+|OB|=a+b,所以(a+b)错误!=5+错误!+错误!≥5+2错误!.当且仅当错误!a=错误!b,且错误!+错误!=1,即a=3+错误!,b=2+错误!时,|OA|+|OB|的最小值为5+2错误!.此时,直线l的方程为错误!+错误!=1,即错误!x+3y—6—3错误!=0.法二:由原例题解法二知|OA|+|OB|=3—错误!+2—3k(k<0)=5+错误!+(—3k)≥5+2错误!=5+2错误!.当且仅当—错误!=—3k,即k=—错误!时,|OA|+|OB|取最小值5+2错误!.此时直线l的方程为y—2=—错误!(x—3),即错误!x+3y—6—3错误!=0.【迁移探究2】(变问法)若本例条件不变.求错误!·错误!的最大值及此时直线l的方程.解:由原例题法二知A(3—错误!,0),B(0,2—3k),错误!·错误!=(—错误!,—2)·(—3,—3k)=错误!+6k=—[(—错误!)+(—6k)]≤—2错误!=—12,当且仅当—错误!=—6k时,即k=—1时等号成立,此时直线l的方程为x+y—5=0.所以错误!·错误!的最大值为—12,所求直线l的方程为x+y—5=0.错误!(1)给定条件求直线方程的思路1考虑问题的特殊情况,如斜率不存在的情况,截距等于零的情况;2在一般情况下准确选定直线方程的形式,用待定系数法求出直线方程;3重视直线方程一般形式的应用,因为它具有广泛的适用性.(2)与直线有关的最值问题的解题思路1借助直线方程,用y表示x(或用x表示y);2将问题转化成关于x(或y)的函数;3利用函数的单调性或基本不等式求最值.1.已知直线(a—1)x+y—a—3=0(a>1),当此直线在x,y轴上的截距和最小时,实数a 的值是()A.1B.错误!C.2D.3解析:选D.当x=0时,y=a+3,当y=0时,x=错误!,令t=a+3+错误!=5+(a—1)+错误!.因为a>1,所以a—1>0.所以t≥5+2错误!=9.当且仅当a—1=错误!,即a=3时,等号成立.2.已知直线l1:ax—2y=2a—4,l2:2x+a2y=2a2+4,当0<a<2时,直线l1,l2与两坐标轴围成一个四边形,当四边形的面积最小时,实数a=________.解析:由题意知直线l1,l2恒过定点P(2,2),直线l1的纵截距为2—a,直线l2的横截距为a2+2,所以四边形的面积S=错误!×2×(2—a)+错误!×2×(a2+2)=a2—a+4=错误!错误!+错误!,当a=错误!时,面积最小.答案:错误![学生用书P152]巧构造,妙用斜率求解问题一、比较大小已知函数f(x)=log2(x+1),且a>b>c>0,则错误!,错误!,错误!的大小关系为________.【解析】作出函数f(x)=log2(x+1)的大致图象,如图所示,可知当x>0时,曲线上各点与原点连线的斜率随x的增大而减小,因为a>b>c>0,所以错误!<错误!<错误!.【答案】错误!<错误!<错误!错误!对于函数f(x)图象上的两点(a,f(a)),(b,f(b)),比较错误!与错误!的大小时,可转化为这两点与原点连线的斜率来比较大小.二、求最值已知实数x,y满足y=x2—2x+2(—1≤x≤1),试求错误!的最大值和最小值.【解】如图,作出y=x2—2x+2(—1≤x≤1)的图象(曲线段AB),则错误!表示定点P(—2,—3)和曲线段AB上任一点(x,y)的连线的斜率k,连接PA,PB,则k PA≤k≤k PB.易得A(1,1),B(—1,5),所以k PA=错误!=错误!,k PB=错误!=8,所以错误!≤k≤8,故错误!的最大值是8,最小值是错误!.错误!对于求形如k=错误!,y=错误!的最值问题,可利用定点与动点的相对位置,转化为求直线斜率的范围,借助数形结合进行求解.三、证明不等式已知a,b,m∈(0,+∞),且a<b,求证:错误!>错误!.【证明】如图,设点P,M的坐标分别为(b,a),(—m,—m).因为0<a<b,所以点P在第一象限,且位于直线y=x的下方.又m>0,所以点M在第三象限,且在直线y=x上.连接OP,PM,则k OP=错误!,k MP=错误!.因为直线MP的倾斜角大于直线OP的倾斜角,且两条直线的倾斜角都是锐角,所以k MP>k OP,即错误!>错误!.错误!根据所证不等式的特点,寻找与斜率公式有关的信息,从而转变思维角度,构造直线斜率解题,这也是解题中思维迁移的一大技巧,可取得意想不到的效果.[学生用书P370(单独成册)][基础题组练]1.倾斜角为120°,在x轴上的截距为—1的直线方程是()A.错误!x—y+1=0 B.错误!x—y—错误!=0C.错误!x+y—错误!=0 D.错误!x+y+错误!=0解析:选D.由于倾斜角为120°,故斜率k=—错误!.又直线过点(—1,0),所以方程为y=—错误!(x+1),即错误!x+y+错误!=0.2.直线ax+by+c=0同时要经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足()A.ab>0,bc<0 B.ab>0,bc>0C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<0解析:选A.由于直线ax+by+c=0经过第一、二、四象限,所以直线存在斜率,将方程变形为y =—错误!x—错误!.易知—错误!<0且—错误!>0,故ab>0,bc<0.3.两直线错误!—错误!=a与错误!—错误!=a(其中a为不为零的常数)的图象可能是()解析:选B.直线方程错误!—错误!=a可化为y=错误!x—na,直线错误!—错误!=a可化为y=错误!x—ma,由此可知两条直线的斜率同号.4.直线x—2y+b=0与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于1,那么b的取值范围是()A.[—2,2] B.(—∞,—2]∪[2,+∞)C.[—2,0)∪(0,2] D.(—∞,+∞)解析:选C.令x=0,得y=错误!,令y=0,得x=—b,所以所求三角形的面积为错误!错误!|—b|=错误!b2,且b≠0,错误!b2≤1,所以b2≤4,所以b 的取值范围是[—2,0)∪(0,2].5.若直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),则该直线在x轴,y轴上的截距之和的最小值为()A.1B.2C.4D.8解析:选C.因为直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),所以a+b=ab,即错误!+错误!=1,所以a+b=(a+b)错误!=2+错误!+错误!≥2+2错误!=4,当且仅当a=b=2时上式等号成立.所以直线在x轴,y轴上的截距之和的最小值为4.6.直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(—3,3),则其斜率k的取值范围是________.解析:设直线的斜率为k,则直线方程为y—2=k(x—1),直线在x轴上的截距为1—错误!.令—3<1—错误!<3,解不等式得k<—1或k>错误!.答案:k<—1或k>错误!7.已知直线l:ax+y—2—a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是________.解析:由题意可知a≠0.当x=0时,y=a+2.当y=0时,x=错误!.所以错误!=a+2,解得a=—2或a=1.答案:—2或18.设点A(—1,0),B(1,0),直线2x+y—b=0与线段AB相交,则b的取值范围是________.解析:b为直线y=—2x+b在y轴上的截距,如图,当直线y=—2x+b过点A(—1,0)和点B(1,0)时,b分别取得最小值和最大值.所以b的取值范围是[—2,2].答案:[—2,2]9.已知直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求满足下列条件的直线l的方程:(1)过定点A(—3,4);(2)斜率为错误!.解:(1)设直线l的方程为y=k(x+3)+4,它在x轴,y轴上的截距分别是—错误!—3,3k +4,由已知,得(3k+4)×错误!=±6,解得k1=—错误!或k2=—错误!.故直线l的方程为2x+3y—6=0或8x+3y+12=0.(2)设直线l在y轴上的截距为b,则直线l的方程是y=错误!x+b,它在x轴上的截距是—6b,由已知,得|—6b·b|=6,所以b=±1.所以直线l的方程为x—6y+6=0或x—6y—6=0.10.已知射线l1:y=4x(x≥0)和点P(6,4),试在l1上求一点Q使得PQ所在直线l和l1以及直线y=0在第一象限围成的面积达到最小值,并写出此时直线l的方程.解:设点Q坐标为(a,4a),PQ与x轴正半轴相交于M点.由题意可得a>1,否则不能围成一个三角形.PQ所在的直线方程为:y—4=错误!(x—6),令y=0,x=错误!,因为a>1,所以S△OQM=错误!×4a×错误!,则S△OQM=错误!=10错误!=10错误!≥40,当且仅当(a—1)2=1时取等号.所以a=2时,Q点坐标为(2,8),所以此时直线l的方程为:x+y—10=0.[综合题组练]1.若直线l:kx—y+2+4k=0(k∈R)交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,则当△AOB 的面积取最小值时直线l的方程为()A.x—2y+4=0 B.x—2y+8=0C.2x—y+4=0 D.2x—y+8=0解析:选B.由l的方程,得A错误!,B(0,2+4k).依题意得错误!解得k>0.因为S=错误!|OA|·|OB|=错误!错误!·|2+4k|=错误!·错误!=错误!错误!≥错误!(2×8+16)=16,当且仅当16k=错误!,即k=错误!时等号成立.此时l的方程为x—2y+8=0.2.在等腰三角形MON中,MO=MN,点O(0,0),M(—1,3),点N在x轴的负半轴上,则直线MN的方程为()A.3x—y—6=0 B.3x+y+6=0C.3x—y+6=0 D.3x+y—6=0解析:选C.因为MO=MN,所以直线MN的斜率与直线MO的斜率互为相反数,所以k MN=—k MO =3,所以直线MN的方程为y—3=3(x+1),即3x—y+6=0,选C.3.已知动直线l:ax+by+c—2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m)且点Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,则错误!+错误!的最小值为()A.错误!B.错误!C.1D.9解析:选B.因为动直线l:ax+by+c—2=0(a>0,c>0)恒过点P(1,m),所以a+bm+c—2=0,又点Q(4,0)到动直线l的最大距离为3,所以错误!=3,解得m=0,所以a+c=2,则错误!+错误!=错误!(a+c)·错误!=错误!错误!≥错误!错误!=错误!,当且仅当c=2a=错误!时取等号,故选B.4.已知直线l:x—my+错误!m=0上存在点M满足与两点A(—1,0),B(1,0)连线的斜率k MA与k MB之积为3,则实数m的取值范围是____________.解析:设M(x,y),由k MA·k MB=3,得错误!·错误!=3,即y2=3x2—3.联立错误!得错误!x2+错误!x+6=0.要使直线l:x—my+错误!m=0上存在点M满足与两点A(—1,0),B(1,0)连线的斜率k MA 与k MB之积为3,则Δ=错误!错误!—24错误!≥0,即m2≥错误!.所以实数m的取值范围是错误!∪错误!.答案:错误!∪错误!5.如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45°和30°角,过点P(1,0)作直线AB分别交OA,OB于A,B两点,当AB的中点C恰好落在直线y=错误!x上时,求直线AB的方程.解:由题意可得k OA=tan 45°=1,k OB=tan(180°—30°)=—错误!,所以直线l OA:y=x,l OB:y=—错误!x.设A(m,m),B(—错误!n,n),所以AB的中点C错误!,由点C在直线y=错误!x上,且A,P,B三点共线得错误!解得m=错误!,所以A(错误!,错误!).又P(1,0),所以k AB=k AP=错误!=错误!,所以l AB:y=错误!(x—1),即直线AB的方程为(3+错误!)x—2y—3—错误!=0.6.已知直线l:kx—y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点;(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,△AOB的面积为S(O为坐标原点),求S的最小值,并求此时直线l的方程.解:(1)证明:直线l的方程可化为k(x+2)+(1—y)=0,令错误!解得错误!所以无论k取何值,直线l总过定点(—2,1).(2)直线方程可化为y=kx+1+2k,当k≠0时,要使直线不经过第四象限,则有错误!解得k≥0;当k=0时,直线为y=1,符合题意.综上,k的取值范围是k≥0.(3)依题意得A错误!,B(0,1+2k),且错误!解得k>0.所以S=错误!·|OA|·|OB|=错误!·错误!·|1+2k|=错误!·错误!=错误!错误!≥错误!×(2×2+4)=4,“=”成立的条件是4k=错误!,此时k=错误!,所以S min=4,此时直线l的方程为x—2y+4=0.。
课后限时集训 49直线的倾斜角与斜率、直线的方程建议用时: 45 分钟一、选择题1.(2019 ·合肥模拟 ) 直线 l : x sin 30 °+ y cos 150 °+ 1= 0 的斜率是 ( )A .3B . 333C .- 3D .- 3sin 30 °3A [ 设直线 l 的斜率为 k ,则 k =- cos 150 ° = 3 .]2. 如图中的直线 l 1, l 2, l 3 的斜率分别为 k 1, k 2, k 3,则()A . k 1<k 2<k 3B . k 3<k 1<k 2C . k 3<k 2<k 1D . k 1<k 3<k 2D [ 直线 l 1 的倾斜角 α1 是钝角,故 k 1<0,直线 l 2与 l 3 的倾斜角 α 2 与 α 3 均为锐角且α2 >α3,所以 0<k 3<k 2,所以 k 1<k 3<k 2.]3. 若 ( -2,3) , (3,-2) ,1的值为C , m 三点在同一条直线上,则 AB 2m()A .- 2B . 211 C .- 2D . 2-2- 3= 1m -3D [ 由于 A ,B ,C 三点在同一条直线上,所以k AB =k AC ,所以 3- - 2 ,2- - 21解得 m = 2. 应选 D.]4.直线 l 沿 x 轴负方向平移 3 个单位,再沿 y 轴正方向平移 1 个单位后,又回到本来地点,那么 l 的斜率为 ()1 B .- 3A .-31C . 3D . 3[答案] A5.过点 A (4,1) 且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是()A . x +y = 5B . x -y = 5C . x +y = 5 或 x - 4y = 0D . x -y = 5 或 x + 4y = 0C [ 若直线在两坐标轴上的截距相等且为0,即直线过原点,则直线方程为 x - 4y =0;x y若直线在两坐标轴上的截距不为0 ,设为 a ( a ≠0) ,则直线的方程为 a + a = 1.又直线过点(4,1) ,则 a = 5,故直线的方程为x + = 5. 综上所述,应选 C.]Ay二、填空题6.直线 kx + y + 2=- k ,当 k 变化时,全部的直线都过定点 ________.( -1,- 2) [ kx +y + 2=- k 可化为 y + 2=- k ( x + 1) ,依据直线方程的点斜式可知, 此类直线恒过定点 (-1,- 2) .]7.已知 A (3,4) , B ( - 1,0) ,则过 AB 的中点且倾斜角为 120°的直线方程是 ________. 3 x + y - 2- 3= 0 [ 设 AB 的中点为 M ,则 M (1,2) ,又斜率 k =- 3,直线的方程为y - 2=- 3( x - 1) .即 3x + y - 2- 3= 0.]8.若直线l 过点 ( -3,2) ,且与以 ( - 2,- 3) , (3,0) 为端点的线段订交,则直线PA Bl 的斜率的取值范围是 ________.- 5,- 1[ 由于 P ( - 3,2) , A ( -2,- 3) , B (3,0) ,3- 3- 2则 k PA =- 2- -3 =- 5,0-21k PB = 3- - 3 =- 3.如下图,当直线l 与线段 AB 订交时,直线 l 的斜率的取值范围为1- 5,- 3 .]三、解答题9.已知直线 l 与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求知足以下条件的直线 l 的方程:(1) 过定点 A ( -3,4) ;1(2) 斜率为 6.[ 解 ] (1) 由题意知,直线 l 存在斜率.设直线 l 的方程为 y = k ( x + 3) + 4,它在 x 轴, y4k + 4,轴上的截距分别是- - 3,3k4由已知,得 (3 k + 4) k + 3 =± 6,2 8解得 k 1=-或 k 2=- .3 3故直线 l 的方程为 2x + 3y - 6= 0 或 8x + 3y + 12= 0.(2) 设直线 l 在 y 轴上的截距为 b ,1则直线 l 的方程为 y = 6x + b ,它在 x 轴上的截距是- 6b , 由已知,得 | - 6b | ·|b | = 6,∴ b =± 1.∴直线 l 的方程为 x - 6y + 6= 0 或 x - 6y - 6= 0.10.过点 P (3,0) 作一条直线,使它夹在两直线l 1: 2x - y - 2=0 与 l 2:x + y +3= 0 之间的线段 AB 恰巧被点 P 均分,求此直线的方程.[ 解 ] 设点 A ( x , y ) 在 l 1上,点 B ( x ,y ) 在 l 2上.BBx + x B= 3由题意知2则点 B (6 - x ,- y ) ,y + y B= 022x -y - 2= 0,x =11,解方程组 得3166- x + - y + 3= 0,y = 3 ,163 - 0则所求直线的斜率k = 11= 8,3 - 3故所求的直线方程为y =8( x - 3) ,即 8x -y - 24= 0.1.在等腰三角形 AOB 中, AO = AB ,点 O (0,0) ,A (1,3) ,点 B 在 x 轴的正半轴上,则直 线 AB 的方程为 ()A . y -1= 3( x -3)C . y -3= 3( x -1)B . y -1=- 3( x - 3)D . y -3=- 3( x - 1)D [ 由于 AO = AB ,所以直线 AB 的斜率与直线 AO 的斜率互为相反数,所以 k AB =- k OA =-3,所以直线 AB 的点斜式方程为y - 3=- 3( x -1). ]2.若直线x- 2 + = 0 与两坐标轴所围成的三角形的面积不大于 1,那么b 的取值范y b围是 ()A . [ -2,2]B . ( -∞,- 2] ∪ [2 ,+∞)C . [ -2,0) ∪ (0,2]D . ( -∞,+∞)b1 b1 2C [ 令 x = 0,得 y = 2,令 y = 0,得 x =- b ,所以所求三角形面积为2 2 | -b | = 4b ,1 且 b ≠0,由于 4b 2≤1,所以 b 2≤4,所以 b 的取值范围是 [ - 2,0) ∪ (0,2] . ]3.已知直线 l 过点 (1,0) ,且倾斜角为直线l 0: x -2y - 2=0 的倾斜角的 2 倍,则直线l 的方程为 ________.4x - 3y - 4= 0 [ 由题意可设直线 l 0, l 的倾斜角分别为 α, 2α,1 1由于直线 l: x - 2y - 2= 0 的斜率为 2,则 tan α= 2,12tan α2×4所以直线 l 的斜率 k = tan 2 α 2=2=1 = ,1- tan α2 31- 24所以由点斜式可得直线 l 的方程为 y - 0= 3( x - 1) ,即 4x - 3y - 4=0.]4.已知直线 l : kx - y +1+ 2k = 0( k ∈ R) .(1) 证明:直线 l 过定点;(2) 若直线 l 不经过第四象限,求k 的取值范围.[ 解 ] (1) 证明:直线 l 的方程可化为 y = k ( x + 2) +1,故不论 k 取何值,直线 l 总过定点 ( - 2,1) .(2) 直线 l 的方程可化为 y = kx + 2k + 1,则直线 l 在 y 轴上的截距为 2k + 1,k ≥0,要使直线 l 不经过第四象限,则解得 k ≥0,1+ 2k ≥0,故 k 的取值范围是 [0 ,+∞ ) .ππ1.已知函数 f ( x ) = a sin x -b cos x ( a ≠0, b ≠0) ,若 f 3-x = f 3 + x ,则直线 ax-by + c =0 的倾斜角为 ()ππ A. 4 B. 32π3π C. 3D. 4π-x = f π+x 知函数 f ( x ) 的图像对于π2π C [ 由 f33 x = 3 对称,所以 f (0) = f 3 ,a2π 所以 a =- 3b ,由直线 ax - by + c = 0 知其斜率 k = b =- 3,所以直线的倾斜角为 3 ,应选 C.]2.设P 为曲线 : = x 2+ 2 x + 3 上的点,且曲线C 在点 P 处的切线倾斜角的范围为C yπ,则点 P 的横坐标的取值范围为0,()41B.[ - 1,0]A. - 1,-21C . [0,1]D. 2, 1A [ 由题意知 y ′= 2x + 2,设 P ( x 0, y 0) ,则 k = 2x 0+ 2.由于曲线 C 在点 P 处的切线倾斜角的取值范围为0,π ,所以 0≤ k ≤1,4即 0≤2x +2≤1.1≤- 2. 应选 A.]所以- 1≤ x。
课时规范练38直线的倾斜角、斜率与直线的方程基础巩固组1.直线l过原点和(1,-1),则它的倾斜角是()A.45°B.60°C.120°D.135°2.(2021北京八中月考)如图所示,下列四条直线中,斜率最大的是()A.l1B.l2C.l3D.l43.直线l1过两点A(0,0),B(√3,1),直线l2的倾斜角是直线l1的倾斜角的2倍,则直线l2的斜率为()A.√33B.2√33C.1D.√34.直线方程为kx-y+1=3k,当k变动时,直线恒过定点的坐标为()A.(0,0)B.(0,1)C.(3,1)D.(2,1)5.已知直线l过点A(1,2),且不经过第四象限,则直线l的斜率的取值范围为()A.[0,12] B.[0,1]C.[0,2]D.(0,12)6.若直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),则该直线在x轴、y轴上的截距之和的最小值为()A.1B.2C.4D.87.已知直线l的方程为ax+by-2=0,下列判断错误的是()A.若ab>0,则l的斜率小于0B.若b=0,a≠0,则l的倾斜角为90°C.l可能经过坐标原点D.若a=0,b≠0,则l的倾斜角为0°8.(2021河南洛阳月考)已知点A(-2,1),B(4,-2),C(1,1+2a),若A,B,C三点共线,则实数a的值为.9.过点(1,14),且在两坐标轴上的截距互为倒数的直线方程为.综合提升组10.过点B(3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形的直线方程为()A.x-y+1=0或x+y-7=0B.x+y+7=0C.2x-y-2=0D.2x+y-10=011.若直线l过点A(1,2),且在两坐标轴上的截距的绝对值相等,则直线l的方程不可能为()A.x-y+1=0B.x+y-3=0C.2x-y=0D.x-y-1=012.已知直线kx-y+2k-1=0恒过定点A,点A在直线mx+ny+2=0上,其中m,n均为正数,则1m +2n的最小值为()A.2B.4C.8D.613.已知直线l过点P(2,-1),在x轴、y轴上的截距分别为a,b,且满足a=3b,则直线l的方程为.14.若直线ax-y+1=0与线段AB 相交,其中A (2,3),B (3,2),则实数a 的取值范围是 .创新应用组15.已知点A (-2,0),点P (x ,y )满足x+y=√2sin θ+π4,x-y=√2sin (θ-π4),则直线AP 的斜率的取值范围为( ) A.[-√33,√33]B.[-√3,√3]C.[-12,12]D.[-2,2]16.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n(n+1)(n ∈N *),其前n 项和S n =910,则直线x n+1+yn =1与坐标轴所围成的三角形的面积为 .课时规范练38 直线的倾斜角、斜率与直线的方程1.D 解析:设倾斜角为α,则tan α=-1-01−0=-1.因为0°≤α<180°,所以α=135°.故选D .2.D 解析:由图可知,直线l 3斜率为负,直线l 2斜率为0,直线l 1,直线l 4的斜率为正.又直线l 4的倾斜程度大于直线l 1,所以直线l 4的斜率最大.故选D .3.D 解析:因为直线l 1的斜率为√3-0=√33, 所以直线l 1的倾斜角为π6.又因为直线l 2的倾斜角是直线l 1的倾斜角的2倍, 所以直线l 2的倾斜角为π3, 所以l 2的斜率为tan π3=√3. 故选D .4.C 解析:把直线方程整理为k (x-3)-y+1=0,令{x -3=0,-y +1=0,得{x =3,y =1,所以定点坐标为(3,1).故选C .5.C 解析:如图所示,当直线l 位于阴影区域内(含边界)时满足条件,由图可知,当直线l 过点A 且平行于x 轴时,直线l 的斜率k 取最小值k min =0;当直线l 过A (1,2),O (0,0)时,直线l 的斜率k 取最大值k max =2.故直线l 的斜率的取值范围是[0,2].故选C .6.C 解析:由ax+by=ab ,得xb +ya =1,故直线在x 轴、y 轴上的截距分别为b ,a. 因为直线过点(1,1),所以1a +1b =1.又a>0,b>0,所以a+b=(a+b )1a+1b =2+b a +a b ≥2+2√b a ·ab =4,当且仅当a=b=2时,等号成立,所以直线在x 轴、y 轴上的截距之和的最小值为4.故选C . 7.C 解析:若ab>0,则l 的斜率-ab <0,故A 正确;若b=0,a ≠0,则l 的方程为x=2a ,其倾斜角为90°,故B 正确;若l可能经过坐标原点,则-2=0,这显然不成立,故C错误;若a=0,b≠0,则l的方程为y=2b,其倾斜角为0°,故D正确.故选C.8.-34解析:因为A,B,C三点共线,所以-2-14−(−2)=1+2a-11−(−2),解得a=-34.9.x+4y-2=0解析:因为直线在两坐标轴上的截距互为倒数,所以可设直线方程为xa+ay=1(a≠0).又直线过点(1,14),所以1a+14a=1,解得a=2,所以所求直线方程为12x+2y=1,即x+4y-2=0.10.A解析:由题意可知,所求直线的斜率为±1,且过点(3,4).由点斜式得y-4=±(x-3),故所求直线的方程为x-y+1=0或x+y-7=0.故选A.11.D解析:当直线l过原点时,直线l的方程为y=2x,即2x-y=0.当直线l不过原点时,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则设直线l的方程为xa +ya=1(a≠0).因为直线l过点A(1,2),所以1a +2a=1,解得a=3,所以直线l的方程为x3+y3=1,即x+y-3=0.若直线l在两坐标轴上的截距互为相反数,则设直线l的方程为xb +y-b=1(b≠0).因为直线l过点A(1,2),所以1b +2-b=1,解得b=-1,所以直线l的方程为x-y+1=0.综上可知,直线l的方程为2x-y=0或x+y-3=0或x-y+1=0.故选D.12.B解析:已知直线kx-y+2k-1=0,整理得y+1=k(x+2),故直线恒过定点A(-2,-1).因为点A在直线mx+ny+2=0上,所以2m+n=2,整理得m+n2=1.由于m,n均为正数,则1m +2n=m+n21m+2n=1+n2m+2mn+1≥2+2√n2m·2mn=4,当且仅当m=12,n=1时,等号成立.故选B.13.x+2y=0或x+3y+1=0解析:若a=0,则直线l过原点(0,0),此时直线l的斜率k=-12,故直线l的方程为x+2y=0.若a ≠0,设直线l 的方程为x a+y b=1,即x3b+y b=1.因为点P (2,-1)在直线l 上,所以23b+-1b=1,解得b=-13,所以直线l 的方程为x+3y+1=0.综上可知,直线l 的方程为x+2y=0或x+3y+1=0.14.[13,1] 解析:易知直线ax-y+1=0过定点P (0,1).连接PA ,PB ,则k PA =3−12−0=1,k PB =2−13−0=13.因为直线ax-y+1=0与线段AB 相交,所以13≤a ≤1,即a 的取值范围是[13,1].15.A 解析:由{x +y =√2sin (θ+π4),x -y =√2sin (θ-π4)得{x =sinθ,y =cosθ,所以x 2+y 2=1,所以点P (x ,y )的轨迹是以原点为圆心,1为半径的圆,如图所示.过点A 向该圆作切线,易知两切线的斜率分别为√33,-√33.由图可知,直线AP 的斜率k ∈[-√33,√33].故选A . 16.45 解析:由a n =1n(n+1)可知a n =1n −1n+1,所以S n =1-12+12−13+13−14+ (1)−1n+1=1-1n+1.又S n =910,所以1-1n+1=910,所以n=9,所以直线方程为x10+y9=1,且与坐标轴的交点为(10,0)和(0,9),所以直线与坐标轴所围成的三角形的面积为12×10×9=45.。
高考数学直线的倾斜角和斜率、直线方程的点斜式、直线方程的斜截式专项训练一. 教学内容:直线的倾斜角和斜率、直线方程的点斜式、直线方程的斜截式[知识点]1. 直线的方程和方程的直线: 定义:(1)以一个方程f (x ,y )=0的解为坐标的点都在直线l 上。
(2)直线l 上的点的坐标都是方程f (x ,y )=0的解。
满足(1)(2)的方程f (x ,y )=0是直线l 的方程,同时称直线l 为方程f (x ,y )=0的直线。
2. 直线的倾斜角:定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,如果把x 轴绕交点逆时针旋转与直线重合时,所转过的最小正角为直线倾斜角。
规定:当直线与x 轴平行或重合时,倾斜角为0°。
范围:0°≤α<180° 注意:(1)定义分两部分:一部分是与x 轴相交,另一部分与x 轴平行。
(2)与x 轴相交的定义中,应理解三个地方:①x 轴绕交点旋转;②逆时针方向;③最小正角。
(3)应特别注意倾斜角的范围[0,π)。
(4)任何一条直线有唯一倾斜角,表示直线的倾斜程度,但倾斜角为α的直线有无穷多条。
3. 直线的斜率:定义:倾斜角不是90°的直线,其倾斜角的正切,叫做这条直线的斜率。
符号:常用k 表示,即k =tan α。
注意:(1)所有直线都有倾斜角,但不是所有直线都有斜率。
()由正切的单调性可知,单增,,时单增,两个单2απαππ∈⎛⎝ ⎫⎭⎪∈022[)调区间。
(3)当倾斜角为90°时斜率不存在,但直线存在。
4. 过两点的直线斜率公式:公式推导:如图,已知直线l 过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),倾斜角为α,求斜率k 。
yx O α α P 1 P 2yx Oα α P 1 P 2Pyx O α α P 2 P 1yx Oα P 2 P 1P()作或,则,OP P P P P P x x y y →=⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪=--→→12211212∴=--=--tan αy y x x y y x x 12122121即:k y y x x y y x x =--=--12122121注意:(1)斜率公式与点的顺序无关。
1.1 直线的倾斜角和斜率填一填1.直线的倾斜角(1)概念:在平面直角坐标系中,直线l 与x 轴相交,把x 轴(正方向)按逆时针方向绕着交点旋转到和直线l 重合所成的角.(2)X 围:0°≤a <180°,当直线l 和x 轴平行时,倾斜角为0°. 2.直线的斜率(1)概念:斜率k 是直线的斜角α(α≠90°)的正切值,通常把tan_α叫作直线的斜率. (2)斜率与倾斜角的对应关系.图示倾斜角 (X 围) α=0° 0°<α<90°α=90°90°<α<180°斜率 (X 围)k =0k >0 不存在k <0(3)经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x ≠x 2)的直线的斜率公式:k =y 2-y 1x 2-x 1.判一判1.任何一条直线都有斜率.(×)2.斜率相等的两直线倾斜角相等.(√)3.直线的倾斜角越大,则直线的斜率越大.(×) 4.与y 轴垂直的直线的斜率为0.(√)5.倾斜角是描述直线的倾斜程度的唯一方法.(×) 6.任何一条直线有且只有一个斜率和它对应.(×) 7.斜率公式与两点的顺序无关.(√) 8.若直线l 90°<α<180°.(√)想一想1. 提示:不一定,也可能与x 轴重合.2.用斜率公式解决三点共线的方法是什么? 提示:3.求直线倾斜角的常用方法有哪些?提示:(1)定义法:根据题意画出图形,结合倾斜角的定义求出倾斜角.(2)分类法:根据题意把倾斜角α分为以下四类讨论:α=0°,0<α<90°,α=90°及90°<α<180°.4.求直线斜率的两种方法是什么?提示:(1)已知直线的倾斜角α时,可根据斜率的定义,利用k =tan α求得.要注意前提条件α≠90°,若α=90°,则斜率不存在.(2)已知直线上经过的两点时,可利用两点连线的斜率公式k =y 2-y 1x 2-x 1,要注意前提条件x 1≠x 2.若x 1=x 2,则斜率不存在.当两点的横坐标含有字母时,要先讨论横坐标是否相等再确定直线的斜率.思考感悟:练一练1.以下两点确定的直线的斜率不存在的是( ) A .(4,1)与(-4,-1) B .(0,1)与(1,0) C .(1,4)与(-1,4) D .(-4,1)与(-4,-1) 答案:D2.直线3x -y +a =0(a 为常数)的倾斜角为( ) A .30° B.60° C .150° D.120° 答案:B3.若直线l 的斜率角为60°,则该直线的斜率为________. 答案: 34.经过两点A (3,2),B (4,7)的直线的斜率是________. 答案:5知识点一直线的倾斜角1.下列说法正确的是( )A .一条直线和x 轴的正方向所成的正角,叫做这条直线的倾斜角B .直线的倾斜角α的取值X 围是锐角或钝角C .与x 轴平行的直线的倾斜角为180°D .每一条直线都存在倾斜角,但并非每一条直线都存在斜率解析:倾斜角是直线向上方向与x 轴的正方向所成的角,故选项A 不正确;直线的倾斜角的取值X 围是[0,180°),故选项B 不正确;当直线与x 轴平行时,倾斜角为0°,故选项C 不正确.故选D.答案:D2.已知直线l 的倾斜角为α,则与l 关于x 轴对称的直线的倾斜角为( ) A .α B .90°-αC .180°-αD .90°+α解析:根据倾斜角的定义,结合图形知所求直线的倾斜角为180°-α. 答案:C知识点二 求直线的斜率3.若直线经过A (1,0),B (4,3)两点,则直线AB 斜率为( )A.33 B .1 C. 3 D .- 3解析:因为直线经过A (1,0),B (4,3)两点,所以直线AB 斜率k =3-04-1=33.故选A. 答案:A4.过点M (-2,m ),N (m,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为( ) A .1 B .4C .1或3D .1或4解析:过点M (-2,m ),N (m,4)的直线的斜率等于1,所以k =4-mm +2=1,解得m =1.故选A.答案:A知识点三 倾斜角与斜率的关系5.当直线l 的倾斜角α满足0°≤α<120°,且α≠90°时,它的斜率k 满足( ) A .-3<k ≤0 B.k >- 3C .k ≥0或k <- 3D .k ≥0或k <-33解析:当0°≤α<90°时,k ≥0;当90°<α<120°时,k <- 3. 答案:C6.已知M (1,3),N (3,3),若直线l 的倾斜角是直线MN 倾斜角的一半,则直线l 的斜率为( )A. 3B.33C .1 D.32解析:设直线MN 的倾斜角为α,则tan α=3-33-1=33-13-1=3,α=60°,所以直线l 的倾斜角为30°,斜率为33.故选B. 综合知识 直线的倾斜角和斜率的综合应用解析:(1)当点P 在x 轴上时,设点P (a,0),因为A (1,2),所以直线PA 的斜率k =0-2a -1=-2a -1.又直线PA 的倾斜角为60°,所以tan 60°=-2a -1, 解得a =1-233,所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1-233,0.(2)当点P 在y 轴上时,设点P (0,b ), 同理可得b =2-3,所以点P 的坐标为(0,2-3).综上可知,点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1-233,0或(0,2-3).8.(1)经过两点A (-m,6),B (m +1,3m )的直线倾斜角的正切值为2,求m 的值;(2)求证:A (-2,3),B (3,-2),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12三点共线. 解析:(1)∵A (-m,6),B (m +1,3m ),∴k AB =3m -6m +1--m =3m -62m +1.又直线AB 的倾斜角的正切值为2,∴k AB =2, 即3m -62m +1=2,解得m =-8. (2)证明:∵A (-2,3),B (3,-2),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12, ∴k AB =-2-33--2=-1,k AC =12-312--2=-1.∴k AB =k AC .∵直线AB 与直线AC 的倾斜角相同且过同一点A , ∴直线AB 与AC 为同一直线. 故A ,B ,C 三点共线.基础达标一、选择题1.已知直线经过点A (-2,0),B (-5,3),则该直线的倾斜角α是( ) A .150° B.135° C .75° D.45°解析:设该直线的倾斜角为α,则直线的斜率k AB =tan α=3-0-5--2=-1,又α∈[0°,180°),所以α=135°.所以选B.答案:B2.过点A (3,-4),B (-2,m )的直线的斜率为-2,则m 的值为( ) A .6 B .1 C .2 D .4解析:因为k AB =-4-m3--2=-2,所以m =6,故选A.答案:A3.直线l 的倾斜角是斜率为33的直线的倾斜角的2倍,则直线l 的斜率为( )A .1 B. 3 C.233 D .- 3解析:因为斜率为33的直线的倾斜角为30°,所以直线l 的倾斜角为60°,故直线l 的斜率为 3.故选B.答案:B4.如图,直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则( )A .k 1<k 2<k 3B .k 3<k 1<k 2C .k 3<k 2<k 1D .k 1<k 3<k 2解析:利用直线的倾斜角与斜率的关系,可知选D. 答案:D5.若直线斜率的绝对值等于3,则直线的倾斜角为( ) A .60° B.30°C .120° D.60°或120° 解析:由|k |=3,知k =tan α=3或k =tan α=- 3.又倾斜角α∈[0°,180°),故α=60°或120°.答案:D6.若经过A (2,1),B (1,m )的直线l 的倾斜角为锐角,则m 的取值X 围是( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞) C .(-∞,-1) D .(-1,+∞)解析:由l 的倾斜角为锐角,可知k AB =m -11-2>0,即m <1.故选A.答案:A7.已知函数f (x )=log 3(x +2),若a >b >c >0,则f a a ,f b b ,f cc的大小关系为( )A.f a a>fb b >fc c B.f a a <f b b <f cc C.f b b>f a a >f c c D.f a a <f c c <f b b解析:作出函数f (x )=log 3(x +2)的大致图像,如图所示.由图像可知曲线上各点与原点连线的斜率随x 的增大而减小,因为a >b >c >0,所以f a a <f b b <f cc,故选B. 答案:B二、填空题8.经过两点P (1,-4),Q (-1,-4)的直线的倾斜角是________. 答案:0°9.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值X 围为________.解析:由k PQ =2a -1+a 3-1-a =a -1a +2<0,得-2<a <1.答案:(-2,1)10.已知斜率为12的直线经过A (3,5),B (x ,-1),C (7,y )三点,则x 的值为________,y 的值为________.解析:由题意,可知k AB =k AC =12,即5+13-x =y -57-3=12,解得x =-9,y =7.答案:-9 711.已知点M (5,3)和点N (-3,2),若直线PM 和PN 的斜率分别为2和-74,则点P 的坐标为________.解析:设点P (x ,y ),则y -3x -5=2且y -2x +3=-74,解得x =1,y =-5.故点P 的坐标为(1,-5).答案:(1,-5)12.已知A (-2,-3),B (3,0),直线l 过点P (-1,2)且与线段AB 有交点,设直线l 的斜率为k ,则k 的取值X 围是________.解析:如图,k PA =2+3-1+2=5,k PB =2-0-1-3=-12.过点P 且与x 轴垂直的直线PC 与线段AB 相交,但此时直线l 的斜率不存在,当直线l 绕P 点逆时针旋转到PC 处的过程中,l 的斜率始终为正,且逐渐增大,所以此时l 的斜率的取值X 围是[5,+∞);当直线l 由PC (不包括PC )逆时针绕P 点旋转到PB 处的过程中,斜率为负且逐渐变大,此时l 的斜率的取值X 围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12. 综上,k 的取值X 围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[5,+∞). 答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[5,+∞) 三、解答题13.一束光线从点A (-2,3)射入,经过x 轴上点P 反射后,通过点B (5,7),求点P 的坐标.解析:如图,设P (x,0),由光的反射原理知,入射角等于反射角,即∠1=∠2, ∴α=β.因此k AP =-k BP ,即0-3x --2=-0-7x -5,解得x =110,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫110,0. 14.如果三点A ⎝⎛⎭⎪⎫2m ,52,B (4,-1),C (-4,-m )在同一条直线上,求常数m 的值. 解析:由于三点A ,B ,C 所在直线不可能垂直于x 轴, 因此设直线AB ,BC 的斜率分别为k AB ,k BC .由斜率公式,得k AB =-1-524-2m =74m -8,k BC =-m --1-4-4=m -18.因为点A ,B ,C 在同一条直线上,所以k AB =k BC .所以74m -8=m -18,即m 2-3m -12=0.解得m 1=3+572,m 2=3-572.所以m 的值是3+572或3-572.能力提升15.已知A (-1,1),B (1,1),C (2,3+1),(1)求直线AB 和AC 的斜率;(2)若点D 在线段AB (包括端点)上移动时,求直线CD 的斜率的变化X 围.解析:(1)由斜率公式得k AB =1-11--1=0,k AC =3+1-12--1=33.(2)如图所示.设直线CD 的斜率为k ,当斜率k 变化时,直线CD 绕C 点旋转,当直线CD 由CA 逆时针方向旋转到CB 时,直线CD 与AB 恒有交点,即D 在线段AB 上,此时k 由k CA 增大到k CB ,又k CB =3+1-12-1=3,所以k 的取值X 围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,3.16.已知实数x ,y 满足关系式x +2y =6,当1≤x ≤3时,求y -1x -2的取值X 围.解析:y -1x -2的几何意义是过M (x ,y ),N (2,1)两点的直线的斜率. 因为点M 在y =3-12x 的图像上,且1≤x ≤3,所以可设该线段为AB ,其中A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,52,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,32. 由于k NA =-32,k NB =12,所以y -1x -2的取值X 围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.。
高考数学《直线的倾斜角与斜率、直线的方程》真题含答案一、选择题1.直线经过点(0,2)和点(3,0),则它的斜率k 为( )A .23B .32C .-23D .-32答案:C解析:k =0-23-0 =-23 .2.直线x + 3 y +1=0的倾斜角是( )A .π6B .π3C .23 πD .56 π答案:D解析:由x + 3 y +1=0,得y =-33 x -33 ,∴直线的斜率k =-33 ,其倾斜角为56 π.3.已知直线l 过点P(-2,5),且斜率为-34 ,则直线l 的方程为( )A .3x +4y -14=0B .3x -4y +14=0C .4x +3y -14=0D .4x -3y +14=0答案:A解析:由点斜式得y -5=-34 (x +2),即:3x +4y -14=0.4.已知直线l 的倾斜角为α、斜率为k ,那么“α>π3 ”是“k> 3 ”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答案:B解析:∵当π2 <α<π时,k<0,∴α>π3 D ⇒/k> 3 ; 当k> 3 时,π3 <α<π2 ,∴k> 3 ⇒π3 <α<π2 ,∴α>π3是k> 3 的必要不充分条件. 5.倾斜角为120°,在x 轴上的截距为-1的直线方程是( )A . 3 x -y +1=0B . 3 x -y - 3 =0C . 3 x +y - 3 =0D . 3 x +y + 3 =0答案:D解析:由于倾斜角为120°,故斜率k =- 3 .又直线过点(-1,0),由点斜式可知y =- 3 (x +1),即: 3 x +y + 3 =0.6.经过点P(1,2)且在x 轴、y 轴上的截距相等的直线方程为( )A .2x -y =0B .x +y -3=0C .x -y -3=0或2x -y =0D .x +y -3=0或2x -y =0答案:D解析:若直线过原点,则直线方程为y =2x ,若直线不过原点,设所求的直线方程为x +y =m ,又P(1,2)在直线上,∴1+2=m ,∴m =3,即:x +y =3.7.直线ax +by +c =0同时要经过第一、二、四象限,则a ,b ,c 应满足( )A .ab>0,bc<0B .ab>0,bc>0C .ab<0,bc>0D .ab<0,bc<0答案:A解析:ax +by +c =0可化为y =-a b x -c b ,又直线过一、二、四象限,∴-a b<0且-c b>0,即ab>0,bc<0. 8.直线x sin α+y +2=0的倾斜角的取值范围是( )A .[0,π)B .⎣⎡⎦⎤0,π4 ∪⎣⎡⎭⎫34π,π C .⎣⎡⎦⎤0,π4 D .⎣⎡⎦⎤0,π4 ∪⎝⎛⎭⎫π2,π 答案:B解析:设直线的倾斜角为θ,0≤θ<π,由题意得tan θ=-sin α∈[-1,1],∴θ∈⎣⎡⎦⎤0,π4 ∪⎣⎡⎭⎫34π,π .9.已知点A(2,3),B(-3,-2),若直线kx -y +1-k =0与线段AB 相交,则k 的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤34,2B .⎝⎛⎦⎤-∞,34 ∪[2,+∞) C .(-∞,1]∪[2,+∞)D .[1,2]答案:B解析:直线kx -y +1-k =0恒过P(1,1),k PA =2,k PB =34,∴k 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,34 ∪[2,+∞).二、填空题10.若A(4,3),B(5,a),C(6,5)三点共线,则a 的值为________.答案:4解析:由题意得k AC =k BC ,∴5-36-4 =5-a 6-5,得a =4. 11.曲线y =x 3-2x +4在点(1,3)处的切线的倾斜角为________.答案:45°解析:y′=3x 2-2,当x =1时,该曲线的导函数值为1,∴k =1,其倾斜角为45°.12.过点M(-2,m),N(m ,4)的直线的斜率为1,则m =________.答案:1解析:由题意得,4-m m +2=1,得m =1.。
⾼考数学⼀轮复习第⼋章平⾯解析⼏何8.1直线的倾斜⾓与斜率、直线的⽅程课时提升作业理直线的倾斜⾓与斜率、直线的⽅程(25分钟50分)⼀、选择题(每⼩题5分,共35分)1.直线x+y+1=0的倾斜⾓是( )A. B. C. D.【解析】选D.由直线的⽅程得直线的斜率为k=-,设倾斜⾓为α,则tanα=-,⼜α∈[0,π),所以α=.2.设直线ax+by+c=0的倾斜⾓为α,且sinα+cosα=0,则a,b满⾜( )A.a+b=1B.a-b=1C.a+b=0D.a-b=0【解析】选D.由题意得sinα=-cosα,显然cosα≠0,则tanα=-1,所以-=-1,a=b,a-b=0.3.下列命题中,正确的是( )A.直线的斜率为tanα,则直线的倾斜⾓是αB.直线的倾斜⾓为α,则直线的斜率为tanαC.直线的倾斜⾓越⼤,则直线的斜率就越⼤D.直线的倾斜⾓α∈∪时,直线的斜率分别在这两个区间上单调递增【解析】选D.因为直线的斜率k=tanα,且α∈∪时,α才是直线的倾斜⾓,所以A不对; 因为任⼀直线的倾斜⾓α∈[0,π),⽽当α=时,直线的斜率不存在,所以B不对;当α∈时,斜率⼤于0;当α∈时,斜率⼩于0,C不对.4.倾斜⾓为120°,在x轴上的截距为-1的直线的⽅程是( )A.x-y+1=0B.x-y-=0C.x+y-=0D.x+y+=0【解析】选 D.由于倾斜⾓为120°,故斜率k=-.⼜直线过点(-1,0),所以⽅程为y=-(x+1),即x+y+=0.5.已知直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则实数a的值是( )A.1B.-1C.-2或-1D.-2或1【解析】选D.显然a≠0,由题意得a+2=,解得a=-2或1.6.(2016·西安模拟)点A(1,1)到直线xcosθ+ysinθ-2=0的距离的最⼤值是( )A.2B.2-C.2+D.4【解析】选C.由点到直线的距离公式,得d==2-sin,⼜θ∈R,所以d max=2+.7.已知a,b均为正数,且直线ax+by-6=0与直线2x+(b-3)y+5=0互相平⾏,则2a+3b的最⼩值为( )A.5B.25C.13D.15【解析】选B.因为直线ax+by-6=0与直线2x+(b-3)y+5=0互相平⾏,所以a(b-3)-2b=0,且5a+12≠0,所以3a+2b=ab,即+=1,⼜a,b均为正数,则2a+3b=(2a+3b)=4+9++≥13+2=25.当且仅当a=b=5时上式等号成⽴.⼆、填空题(每⼩题5分,共15分)8.已知直线的倾斜⾓是60°,在y轴上的截距是5,则该直线的⽅程为.【解析】因为直线的倾斜⾓是60°,所以直线的斜率为k=tan60°=.⼜因为直线在y轴上的截距是5,由斜截式得直线的⽅程为y=x+5.即x-y+5=0.答案:x-y+5=0【加固训练】过点A(-1,-3),斜率是直线y=3x的斜率的-的直线的⽅程为. 【解析】设所求直线的斜率为k,依题意k=-×3=-.⼜直线经过点A(-1,-3),因此所求直线⽅程为y+3=-(x+1),即3x+4y+15=0.答案:3x+4y+15=09.已知A(3,5),B(4,7),C(-1,x)三点共线,则x= .【解析】因为k AB==2,k AC==-.⼜A,B,C三点共线,所以k AB=k AC,即-=2,解得x=-3.答案:-310.(2016·平顶⼭模拟)与直线x+y-1=0垂直的直线的倾斜⾓为.【解析】因为直线x+y-1=0的斜率为k1=-,所以与直线x+y-1=0垂直的直线的斜率为k2=-=.所以它的倾斜⾓为.答案:(20分钟40分)1.(5分)(2016·保定模拟)直线y=tan的倾斜⾓等于( )A. B. C. D.0【解析】选D.因为tan=,所以y=tan即y=,表⽰⼀条与x轴平⾏的直线,因此直线y=tan的倾斜⾓等于0.2.(5分)已知点A(-1,0),B(cosα,sinα),且|AB|=,则直线AB的⽅程为( )A.y=x+或y=-x-B.y=x+或y=-x-C.y=x+1或y=-x-1D.y=x+或y=-x-【解析】选B.|AB|===,所以cosα=,sinα=±,所以k AB=±,即直线AB的⽅程为y=±(x+1),所以直线AB的⽅程为y=x+或y=-x-.【加固训练】已知直线l过点(0,2),且其倾斜⾓的余弦值为,则直线l的⽅程为( )A.3x-4y-8=0B.3x+4y-8=0C.3x+4y+8=0D.3x-4y+8=0【解析】选D.因为cosα=,α∈[0,π),所以sinα=,k=tanα=,所以直线l的⽅程为y-2=x,即3x-4y+8=0.3.(5分)过点(1,3)作直线l,若经过点(a,0)和(0,b),且a∈N*,b∈N*,则可作出的直线l的条数为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选B.由题意得+=1?(a-1)(b-3)=3.⼜a∈N*,b∈N*,故有两个解或4.(12分)已知直线l过点P(0,1),且与直线l1:x-3y+10=0和l2:2x+y-8=0分别交于点A,B(如图).若线段AB被点P平分,求直线l的⽅程.【解析】因为点B在直线l2:2x+y-8=0上,故可设点B的坐标为(a,8-2a).因为点P(0,1)是线段AB的中点,得点A的坐标为(-a,2a-6).⼜因为点A在直线l1:x-3y+10=0上,故将A(-a,2a-6)代⼊直线l1的⽅程,得-a-3(2a-6)+10=0,解得a=4.所以点B的坐标是(4,0).因此,过P(0,1),B(4,0)的直线l的⽅程为+=1,即x+4y-4=0.【加固训练】已知直线l经过A(cosθ,sin2θ)和B(0,1)不同的两点,求直线l倾斜⾓的取值范围.【解析】当cosθ=0时,sin2θ=1-cos2θ=1,此时A,B重合.所以cosθ≠0.所以k==-cosθ∈[-1,0)∪(0,1].因此倾斜⾓的取值范围是∪.5.(13分)已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)证明:直线l过定点.(2)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围.(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的⾯积为S,求S的最⼩值及此时直线l的⽅程.【解析】(1)⽅法⼀:直线l的⽅程可化为y=k(x+2)+1,故⽆论k取何值,直线l总过定点(-2,1). ⽅法⼆:设直线l过定点(x0,y0),则kx0-y0+1+2k=0对任意k∈R恒成⽴,即(x0+2)k-y0+1=0恒成⽴,所以x0+2=0,-y0+1=0,解得x0=-2,y0=1,故直线l总过定点(-2,1).(2)直线l的⽅程为y=kx+2k+1,则直线l在y轴上的截距为2k+1,要使直线l不经过第四象限,则解得k的取值范围是[0,+∞).(3)依题意,直线l在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,所以A,B(0,1+2k).⼜-<0且1+2k>0,所以k>0.故S=|OA||OB|=×(1+2k)=≥(4+4)=4,当且仅当4k=,即k=时,取等号.故S的最⼩值为4,此时直线l的⽅程为x-2y+4=0.。
学业分层测评(十三)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题一、选择题1.已知直线l 1的倾斜角为45°,直线l 2的倾斜角为θ,若l 1与l 2关于y 轴对称,则θ的值为( )A .45°B .90°C .135°D .180° 【解析】【解析】 由对称性知θ=180°-45°=135°135°.. 【答案】【答案】 C2.直线l 经过原点和点(-1,-1),则它的倾斜角是( ) A .45° B .135° C .135°或225°D .0°【解析】【解析】 由k =-1-0-1-0=1,知tan α=1,α=45°45°. . 【答案】【答案】 A3.过点M (-2,a ),N (a,4)的直线的斜率为-12,则a 等于( ) A .-8 B .10 C .2 D .4 【解析】【解析】 ∵k =4-a a +2=-12,∴a =10.【答案】【答案】 B4.已知三点A (2,-3),B (4,3)及C èæøö5,k 2在同一条直线上,则k 的值是( )A .7B .9C .11D .12 【解析】【解析】 若A 、B 、C 三点在同一条直线上,则k AB =k AC ,即3+34-2=k2+35-2,解得k =12. 【答案】【答案】 D5.直线l 过点A (1,2)且不过第四象限,那么l 的斜率的取值范围是( ) A .[0,2] B .[0,1] C.ëéûù0,12D.ëéøö0,12 【解析】【解析】 如图,当k =0时,不过第四象限,当直线过原点时也不过第四象限,时,不过第四象限,当直线过原点时也不过第四象限,∴由k OA =2-01-0=2,知k ∈[0,2]. 【答案】【答案】 A 二、填空题二、填空题6.若过点P (1-a,1+a )和Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,那么实数a 的取值范围是________.【解析】【解析】 k =2a -+a 3--a=a -12+a ,因为倾斜角为钝角,,因为倾斜角为钝角, 所以k <0,即a -12+a <0,解得-2<a <1.【答案】【答案】 (-2,1)7.已知点M 的坐标为(3,4),在坐标轴上有一点N ,若k MN =2,则N 点的坐标为________. 【导学号:10690041】【解析】【解析】 设N (x,0)或(0,y ),k MN =43-x 或4-y 3,∴43-x =2或4-y 3=2,∴x =1或y =-2,∴N 点的坐标为(1,0)或(0,-2).【答案】【答案】 (1,0)或(0,-2)8.已知直线l 的倾斜角为60°,将直线l 绕它与x 轴的交点顺时针旋转80°到l ′,则l ′的倾斜角为________.【解析】【解析】 如图,如图,顺时针旋转顺时针旋转80°,等价于逆时针旋转100°,故l ′的倾斜角为60°+100°=160°160°..【答案】【答案】 160° 三、解答题三、解答题9.已知A (1,1),B (3,5),C (a,7),D (-1,b )四点在同一条直线上,求直线的斜率k 及a 、b 的值.的值.【解】【解】 由题意可知k AB =5-13-1=2, k AC =7-1a -1=6a -1, k AD =b -1-1-1=b -1-2, 所以k =2=6a -1=b -1-2,解得a =4,b =-3,所以直线的斜率k =2,a =4,b =-3.10.已知P (3,-1),M (5,1),N (1,1),直线l 过P 点且与线段MN 相交,求:相交,求: (1)直线l 的倾斜角α的取值范围;的取值范围; (2)直线l 的斜率k 的取值范围.的取值范围. 【解】【解】k PM =1+15-3=1,∴直线PM 的倾斜角为45°45°.. 又k PN =1+11-3=-1,∴直线PN 的倾斜角为135°135°.. (1)由图可知,直线l 过P 点且与线段MN 相交,则直线l 的倾斜角α的取值范围是45°≤α≤135°.(2)当l 垂直于x 轴时,直线l 的斜率不存在,∴直线l 的斜率k 的取值范围是k ∈(-∞,-1]∪[1,+∞).[能力提升]1.若图2-2-1-1-1-44中的直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则( )图2-2-1-1-1-4 4 A .k 1<k 2<k 3 B .k 3<k 1<k 2 C .k 3<k 2<k 1D .k 1<k 3<k 2【解析】 由图可知,l 1的倾斜角α1>90°,所以k 1<0,l 2,l 3的倾斜角满足0°0°<<α3<α2<90°,所以k 3<k 2,于是可得k 1<k 3<k 2,故选D.【答案】【答案】 D2.将直线l 向右平移4个单位,再向下平移5个单位后仍回到原来的位置,则此直线的斜率为( )A.54B.45 C .-54 D .-45【解析】【解析】 设点P (a ,b )是直线l 上的任意一点,当直线l 按题中要求平移后,点P 也做同样的平移,平移后的坐标为(a +4,b -5),由题意知,这两点都在直线l 上,∴直线l 的斜率为k =b -5-b a +4-a=-54.【答案】【答案】 C3.直线l 经过A (2,1),B (1,m 2)(m ∈R)两点,则直线l 的倾斜角的取值范围为________. 【解析】【解析】 直线l 的斜率k =m 2-11-2=1-m 2≤1. 若l 的倾斜角为α,则tan α≤1.又∵α∈[0°,180°180°)), 当0≤tan α≤1时,0°≤α≤45°;当tan α<0时,90°90°<<α<180°,∴α∈[0°,45°45°]]∪(90°,180°180°)). 【答案】【答案】 [0°,45°45°]]∪(90°,180°180°) ) 4.已知实数x ,y 满足y =-2x +8,且2≤x ≤3,求yx 的最大值和最小值.的最大值和最小值.【解】【解】 如图所示,由于点(x ,y )满足关系式2x +y =8,且2≤x ≤3,可知点P (x ,y )在线段AB 上移动,并且A ,B 两点的坐标可分别求得为A (2,4),B (3,2).由于yx 的几何意义是直线OP 的斜率,的斜率, 且k OA =2,k OB =23,所以可求得y x 的最大值为2,最小值为23.。
高考数学复习课时规范练44 直线的倾斜角、斜率与直线的方程基础巩固组1.(2018甘肃武威二模,1)把直线x-y+-1=0绕点(1,)逆时针旋转15°后,所得直线l的方程是()A.y=-xB.y=xC.x-y+2=0D.x+y-2=02.直线l的方程为Ax+By+C=0,若直线l过原点和第二、四象限,则()A.C=0,B>0B.A>0,B>0,C=0C.AB<0,C=0D.AB>0,C=03.设直线ax+by+c=0的倾斜角为α,且sin α+cos α=0,则a,b满足()A.a+b=1B.a-b=1C.a+b=0D.a-b=04.(2018宁夏育才中学四模,6)过点A(1,2),且与原点距离最大的直线方程是()A.2x+y-4=0B.x-2y+3=0C.x+3y-7=0D.x+2y-5=05.经过点P(1,4)的直线在两坐标轴上的截距都是正的,且截距之和最小,则直线的方程为()A.x+2y-6=0B.2x+y-6=0C.x-2y+7=0D.x-2y-7=06.已知点(3,1)和点(-4,6)在直线3x-2y+m=0的两侧,则()A.m<-7或m>24B.-7<m<24C.m=-7或m=24D.-7≤m≤247.在等腰三角形MON中,|MO|=|MN|,点O(0,0),M(-1,3),点N在x轴的负半轴上,则直线MN的方程为()A.3x-y-6=0B.3x+y+6=0C.3x-y+6=0D.3x+y-6=08.一条直线经过点A(2,-),并且它的倾斜角等于直线y=x的倾斜角的2倍,则这条直线的一般式方程是.9.(2018陕西黄陵中学期中, 14)不论m为何值,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过定点.10.直线l过点(-2,2)且与x轴、y轴分别交于点(a,0),(0,b),若|a|=|b|,则直线l的方程为.11.若ab>0,且A(a,0),B(0,b),C(-2,-2)三点共线,则ab的最小值为.12.根据所给条件求直线的方程:(1)直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为;(2)直线过点P(4,1),且在两坐标轴上的截距相等;(3)直线过点(5,10),到原点的距离为5.综合提升组13.(2018重庆一中期中,6)已知直线方程为cos 300°x+sin 300°y=3,则直线的倾斜角为()A.60°B.60°或300°C.30°D.30°或330°14.(2018河南适应性考试,4)已知函数f(x)=e x在点(0,f(0))处的切线为l,动点(a,b)在直线l上,则2a+2-b的最小值是()A.4B.2C.2D.15.设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是.16.已知直线l过点M(1,1),且与x轴、y轴的正半轴分别相交于A,B两点,O为坐标原点.当|MA|2+|MB|2取得最小值时,则直线l的方程为.创新应用组17.(2018陕西西安八校一联,11)曲线y=x3上一点B处的切线l交x轴于点A,△OAB(O为原点)是以A为顶点的等腰三角形,则切线l的倾斜角为()A.30°B.45°C.60°D.120°18.(2018天津耀华中学2017~2018学年高二上学期中,14)过点P(2,1)作直线l分别交x轴、y轴的正半轴于A,B两点,则使|PA|·|PB|的值最小时直线l的方程为.参考答案课时规范练44 直线的倾斜角、斜率与直线的方程1.B已知直线的斜率为1,则其倾斜角为45°,绕点逆时针旋转15°后,则直线l的倾斜角α=45°+15°=60°,直线l的斜率为tan α=tan 60°=,∴直线l的方程为y-=(x-1),即y=x.2.D由题意,化直线l的方程为斜截式方程y=-x+-,因为直线过原点和第二、四象限,所以-<0,且-=0,所以AB>0,C=0,故选D.3.D由sin α+cos α=0,得=-1,即tan α=-1.又因为tan α=-,所以-=-1.即a-b=0,故应选D.4.D过点A(1,2),且与原点距离最大的直线即为过点A且与OA垂直的直线.k OA=2,利用垂直的条件,可以求直线的斜率为-,所以直线方程为y-2=- (x-1),整理得x+2y-5=0.故选D.5.B解法一:直线过点P(1,4),代入选项,排除A,D,又在两坐标轴上的截距均为正,排除C.解法二:设所求直线方程为+=1(a>0,b>0),将(1,4)代入得+=1,a+b=(a+b)+=5++≥9,当且仅当b=2a,即a=3,b=6时等号成立,此时截距之和最小,所以直线方程为+=1,即2x+y-6=0.6.B因为点(3,1)和点(-4,6)在直线3x-2y+m=0的两侧,所以(3×3-2×1+m)< 0,即(m+7)(m-24)<0,解得-7<m<24.故选B.7.C因为|MO|=|MN|,所以直线MN的斜率与直线MO的斜率互为相反数,所以k MN=-k MO=3,所以直线MN的方程为y-3=3(x+1),即3x-y+6=0.故选C.8.x-y-3=0因为直线y=x的倾斜角为,所以所求直线的倾斜角为,即斜率k=tan =.又该直线过点A(2,-),故所求直线为y-(-)=(x-2),即x-y-3=0.9.(9, -4)∵直线方程为(m-1)x+(2m-1)y=m-5,∴直线方程可化为(x+2y-1)m+(-x-y+5)=0.∵不论m为何值,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过定点,∴∴10.x+y=0或x-y+4=0若a=b=0,则直线l过(0,0)与(-2,2)两点,直线l的斜率k=-1,直线l的方程为y=-x,即x+y=0.若a≠0,b≠0,则直线l的方程为+=1,由题意知解得此时,直线l的方程为x-y+4=0.故直线l的方程为x+y=0或x-y+4=0.11.16根据A(a,0),B(0,b)确定直线的方程为+=1,又C(-2,-2)在该直线上,故+=1,所以-2(a+b)=ab.又ab>0,故a<0,b<0.根据基本不等式ab=-2(a+b)≥4,从而≤0(舍去)或≥4,故ab≥16,当且仅当a=b=-4时等号成立.即ab的最小值为16.12.解 (1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式.设倾斜角为α,则sin α=(0<α<π),从而cos α=±,则k=tan α=±.故所求直线方程为y=±(x+4),即x+3y+4=0或x-3y+4=0.(2)设直线l在x,y轴上的截距均为a.若a=0,即l过(0,0)及(4,1)两点,∴l的方程为y=x,即x-4y=0.若a≠0,则设l的方程为+=1,∵l过点(4,1),∴+=1,∴a=5,∴l的方程为x+y-5=0.综上可知,直线l的方程为x-4y=0或x+y-5=0.(3)当斜率不存在时,所求直线方程为x-5=0;当斜率存在时,设其为k,则所求直线方程为y-10=k(x-5),即kx-y+(10-5k)=0.由点到直线的距离公式,得=5,解得k=.故所求直线方程为3x-4y+25=0.综上可知,所求直线方程为x-5=0或3x-4y+25=0.13.C由直线方程为cos 300°x+sin 300°y=3,知k=-=-=-==.因为直线倾斜角的范围为[0°,180°),所以其倾斜角为30°,故选C.14.D由题得f'(x)=e x,f(0)=e0=1,k=f'(0)=e0=1.∴切线方程为y-1=x-0,即x-y+1=0,∴a-b+1=0,∴a-b=-1,∴2a+2-b≥2=2=2=(当且仅当a=-,b=时取等号),故选D.15.5易知A(0,0),B(1,3),且PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,∴|PA|·|PB|≤=5(当且仅当|PA|=|PB|时等号成立).16.x+y-2=0设直线l的斜率为k,由题意k<0,直线l的方程为y-1=k(x-1),则A1-,0,B(0,1-k),所以|MA|2+|MB|2=1-1+2+12+12+(1-1+k)2=2+k2+≥2+2=4,当且仅当k2=,即k=-1时等号成立,此时直线l的方程为y-1=-(x-1),即x+y-2=0.17.C对y=x3求导得y'=3x2,设切点B(x0,),则B点处的切线l的斜率为3.∴切线l的方程为y-=3(x-x0).令y=0,得A x0,0.∵△OAB是以A为顶点的等腰三角形,∴|OA|=|AB|,即x0=.∴=.∴切线l的斜率为3=.∴切线l的倾斜角为60°.故选C.18.x+y-3=0如图所示,设∠BAO=θ,0°<θ<90°,|PA|=,|PB|=,∴|PA|·|PB|==,当2θ=90°,即θ=45°时,|PA|·|PB|取最小值, 此时直线的倾斜角为135°,斜率为-1,∴直线的方程为y-1=-1(x-2),即x+y-3=0.。