2018-2019学年高中数学必修二(人教A版)课时作业18倾斜角与斜率
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3.1.1倾斜角与斜率一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1.下列说法中正确的是()A.一条直线和x轴的正方向所成的正角,叫作这条直线的倾斜角B.直线的倾斜角α的取值范围是[0°,180°]C.和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2.若直线过坐标平面内两点(1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是()A.30°B.45°C.60°D.90°3.已知直线l的斜率的绝对值等于3,则直线l的倾斜角为().A.60°B.30°C.60°或120°D.30°或150°4.下列说法中,正确的个数是()①任何一条直线都有唯一的斜率;②直线的倾斜角越大,它的斜率就越大;③任何一条直线都有唯一的倾斜角.A.0 B.1 C.2 D.35.已知直线PQ的斜率为-3,则将直线绕点P沿顺时针方向旋转60°所得的直线的斜率是()A. 3 B.0 C.- 3 D.3 36.如图L311所示,若图中直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则()图L311A.k1<k2<k3B.k3<k1<k2C.k3<k2<k1D.k1<k3<k27.若直线l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°二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)8.若斜率为2的直线经过坐标平面内(3,5),(a,7),(-1,b)三点,则a+b=________ .9.如果直线l过点(1,2),且不过第四象限,那么直线l的斜率的取值范围是________.10.已知直线l1的倾斜角为α,若直线l2与l1关于x轴对称,则直线l2的倾斜角为________.11.已知经过坐标平面内两点A(1,2),B(-2,2m-1)的直线的倾斜角α∈(45°,60°),则实数m的取值范围为________.三、解答题(本大题共2小题,共25分)12.(12分)若坐标平面内三点A (2,3),B (3,2),C (12,m )共线,求实数m 的值.13.(13分)已知坐标平面内两点M (m +3,2m +5),N (m -2,1). (1)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为锐角? (2)当m 为何值时,直线MN 的倾斜角为钝角? (3)直线MN 的倾斜角可能为直角吗?14.(5分)已知两点P(a ,b),Q(b -1,a +1),若直线PQ 与直线l 的夹角为45°,则l 的倾斜角为( )A .135°B .0°或90°C .165°或75°D .90°15.(15分)已知坐标平面内三点P(3,-1),M(6,2),N(-3,3),直线l 过点P.若直线l 与线段MN 相交,求直线l 的倾斜角的取值范围.3.1.1 倾斜角与斜率1.D [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范围是[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.2.A [解析] 由题意得k =2+3-24-1=33,∴直线的倾斜角为30°.3.C [解析] 由题意得|tan α|=3,即tan α=3或tan α=-3,∴直线l 的倾斜角为60°或120°.4.B [解析] 由倾斜角和斜率的定义知③正确.5.A [解析] 由直线PQ 的斜率为-3得直线的倾斜角为120°,故绕点P 沿顺时针方向旋转60°所得的直线的倾斜角为60°,斜率为 3.6.B [解析] 由图易知:k 3<0<k 1<k 2.7.D [解析] 如图所示,直线l 有两种情况,故l 的倾斜角为60°或120°.8.1 [解析] 根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧7-5a -3=2,b -5-1-3=2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-3, 故a +b =1.9.[0,2] [解析] 由草图可知,当直线从l 1沿逆时针方向旋转到l 2时,直线不经过第四象限.∵kl 1=0,kl 2=2,∴0≤k ≤2.10.180°-α [解析] 如图所示,可得直线l 2与l 1的倾斜角互补,故直线l 2的倾斜角为180°-α.11.3-3 32,0 [解析] ∵倾斜角α∈(45°,60°),∴斜率k ∈(1,3).又∵k =2m -1-2-2-1=3-2m 3,∴1<3-2m 3<3,解得3-3 32<m <0.12.解:由题可知,k AB =2-33-2=-1,k AC =m -312-2,∵A ,B ,C 三点共线,∴k AB =k AC ,∴m -312-2=-1,∴m =92.13.解:(1)若倾斜角为锐角,则斜率大于0,即k =2m +5m +3-(m -2)=2m +45>0,解得m >-2.(2)若倾斜角为钝角,则斜率小于0,即k =2m +5-1m +3-(m -2)=2m +45<0,解得m <-2.(3)当直线MN 垂直于x 轴时直线的倾斜角为直角,此时m +3=m -2,此方程无解,故直线MN 的倾斜角不可能为直角.14.B [解析] ∵k PQ =a +1-bb -1-a=-1,∴直线PQ 的倾斜角为135°,故直线l 的倾斜角为90°或0°.15.解:考虑临界状态.令直线PM 的倾斜角为α1,直线PN 的倾斜角为α2,由题易知tan α1=1,tan α2=-33,故直线PM 的倾斜角为π4,直线PN 的倾斜角为5π6,根据倾斜角的定义知符合条件的直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤π4,5π6.。
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课时提升作业(十七)倾斜角与斜率一、选择题(每小题4分,共12分)1.关于直线的倾斜角和斜率,下列说法正确的是( )A.平行于x轴的直线的倾斜角是0°或180°B.倾斜角为135°的直线的斜率为1C.若一条直线的倾斜角为α,则它的斜率为k=tanαD.直线斜率的取值范围是(-∞, +∞)【解析】选D.A错误,平行于x轴的直线的倾斜角是0°.B错误,倾斜角为135°的直线的斜率为-1.C错误,倾斜角α=90°时,斜率不存在.D正确,倾斜角α为锐角时,斜率取值范围是(0,+∞),倾斜角α为钝角时,斜率取值范围是(-∞,0),倾斜角α=0°时,斜率k=0.综上知斜率的取值范围是(-∞,+∞).2.(2014·鹤岗高一检测)已知直线l经过A(-,),B(-,)两点,那么直线l的倾斜角为( )A.60°B.30°C.45°D.135°【解析】选C.因为直线l的斜率k==1,所以直线l的倾斜角为45°.3.(2014·吉林高一检测)如图,坐标系中的正三角形ABC,若BC所在直线斜率是零,则AC,AB所在直线斜率之和为( )A.-2B.0C.D.2【解析】选B.因为BC所在直线的斜率为零,所以AC所在直线的倾斜角与α1相等,AB所在直线的倾斜角与α2相等,因为α1+α2=180°,所以k AC+k AB=0.【变式训练】如图,直线l1的倾斜角是150°,l2⊥l1,垂足为B.l1,l2与x 轴分别相交于点C,A,l3平分∠BAC,则l3的倾斜角为.【解析】由题干图可知,∠BAC=150°-90°=60°,因为l3平分∠BAC,所以l3的倾斜角为∠BAC=30°.答案:30°二、填空题(每小题4分,共8分)4.已知点P(-,1),点Q在y轴上,若直线PQ的倾斜角为120°,则点Q的坐标为.【解析】设Q(0,y),则由题意得tan120°=,所以y-1=-×,y=-2,所以点Q的坐标为(0,-2).答案:(0,-2)5.已知直线l1的倾斜角为α1,则l1关于x轴对称的直线l2的倾斜角α2为.【解析】当α1=0°时,α2=0°,当0°<α1<180°时,α2=180°-α1.答案:0°或180°-α1三、解答题(每小题10分,共20分)6.(2014·红河州高一检测)已知三点A(1,3),B(5,11),C(-3,-5).求证:这三点在同一条直线上.【解题指南】利用斜率公式先求出任取两点的对应的斜率,据斜率相等,证明三点在同一条直线上.【证明】因为k AB==2,k AC==2,所以k AB=k AC.又因为直线AB与直线AC有公共点A,所以直线AB与直线AC重合,所以A,B,C三点在同一条直线上.7.已知A(m,3), B(1,2),求直线AB的斜率,并指出倾斜角α的取值范围.【解析】当m<1时,k AB==<0,90°<α<180°;当m=1时,直线AB的斜率不存在,α=90°;当m>1时,k AB==>0,0°<α<90°.【误区警示】解答本题易忽视对m=1时,直线AB斜率、倾斜角的分析.一、选择题(每小题5分,共10分)1.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l1,则直线l1的倾斜角为( )A.α+45°B.α-135°C.135°-αD.当0°≤α<135°时为α+45°,当135°≤α<180°时为α-135°【解析】选D.如图所示,当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°,如图(1);当135°≤α<180°时,倾斜角45°+α-180°=α-135°,如图(2).【误区警示】解答本题易忽视直线倾斜角的取值范围而致误.2.(2014·漳州高一检测)如果一直线l经过点(3,1),且不经过第三象限,那么直线l的斜率范围是( )A.[0,+∞)B.C.(-∞,0]D.【解析】选C.结合图象可知,直线l经过点(3,1),倾斜角为钝角或直角或零角时,不经过第三象限,所以直线l的斜率范围是(-∞,0].【举一反三】若本题中,直线l不经过第四象限,其他条件不变,试求直线l斜率的范围.【解析】结合图象可知,若直线l经过点(3,1),不经过第四象限,则直线l的斜率范围是[0,k OA].又因为k OA=,所以直线l的斜率范围是.二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2014·天津高一检测)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.【解析】若A,B,C三点共线,则k AB=k AC,所以=,k=1.若三点A,B,C能构成三角形,则k≠1,即实数k的取值范围是(-∞,1)∪(1,+∞). 答案:(-∞,1)∪(1,+∞)【变式训练】若点A(1,1),B(3,5),C(a,7)三点共线,则a= . 【解析】由斜率公式得k AB==2,因为A,B,C三点共线,所以k AB=k AC,所以2=,解得a=4.故a的值为4.答案:44.下列说法正确的是.①若两条直线的倾斜角相等,则两条直线平行;②若一直线的倾斜角为150°,则此直线关于y轴对称的直线的倾斜角为30°;③若α,2α,3α分别为三条直线的倾斜角,则α不大于60°;④若α为直线l的倾斜角,且tanα=-,则α=30°;⑤若直线的斜率不存在,则其倾斜角α=90°,若直线的倾斜角α=90°,则此直线与x轴垂直.【解析】①正确,由同位角相等两直线平行可知;②正确,若一直线的倾斜角为150°,则此直线关于y轴对称的直线的倾斜角与已知直线互补,为30°;③错误,由已知得所以0°≤α<60°;④错误,若tanα=-,0°≤α<180°,则α=150°;⑤正确,由直线斜率的定义可知. 答案:①②⑤三、解答题(10分)5.已知A(3,3),B(-4,2),C(0,-2),(1)求直线AB和AC的斜率.(2)若点D在线段BC(包括端点)上移动时,求直线AD的斜率的变化范围.【解析】(1)k AB==,k AC==.(2)结合图象可知,点D在线段BC (包括端点)上移动时,直线AD的倾斜角为锐角,直线AD的斜率的取值范围是[k AB,k AC],由(1)知取值范围是.关闭Word文档返回原板块。
3.1.1倾斜角与斜率基础梳理1.倾斜角与斜率.(1)倾斜角与斜率的概念.倾斜角斜率前提条件直线l与x轴相交倾斜角不是90°定义取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角直线l倾斜角的正切值表示或记法αk=tan α(2)倾斜角与斜率的对应关系.图示倾斜角(范围)α=0°0°<α<90°α=90°90°<α<180°斜率(范围)0k>0斜率不存在k<0由上表可知直线l的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°,斜率k的取值范围是(-∞,+∞).练习1:当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0°.2.过两点的直线的斜率公式.直线过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),其斜率k=y2-y1x2-x1(x1≠x2).练习2:当直线倾斜角为90°时它的斜率不存在.α取值范围是[0,π).练习3:(1)直线的倾斜角α确定后,斜率k的值与点p1,p2的顺序是否有关?(2)当直线平行于y轴或与y轴重合时,上述公式k=y2-y1x2-x1还适用吗?答案:(1)无关.(2)不适用,因为此时斜率不存在.►思考应用1.表示直线倾斜程度的量有什么?解析:表示直线倾斜程度的量有直线的倾斜角和斜率,它们分别从“形”和“数”两方面刻画了直线的倾斜程度.2.过两点P1(x1,y1)和P2(x2,y2)且x1=x2时,直线的倾斜角和斜率怎样?解析:此时直线的倾斜角为90°,斜率不存在.自测自评1.已知直线经过点A(0,4)和点B(1,2),则直线AB 的斜率为(B )A .3B .-2C .2D .不存在 解析:k AB =4-20-1=-2.2.已知直线l 的倾斜角α=30°,则其斜率k 的值为(B ) A .0 B .33C . 3D .13.已知直线l 的斜率k =-1,则其倾斜角为135°. 基础达标1.直线l 过(m ,n),(n ,m)两点,其中m ≠n ,mn ≠0,则(D ) A .l 与x 轴垂直 B .l 与y 轴垂直C .l 过原点和一、三象限D .l 的倾斜角为135° 解析:由斜率公式可得k 1=m -nn -m=-1,即tan α=-1,所以α=135°.故选D .2.以下四个命题错误的是(D )①若直线的斜率存在,则必有倾斜角与之对应;②若直线的倾斜角存在,则必有斜率与之对应;③坐标平面上所有的直线都有倾斜角;④坐标平面上所有直线都有斜率.A.①②B.③④C.①③D.②④3.设直线l过原点,其倾斜角为α,将直线l绕原点沿逆时针方向旋转45°,得到直线l1,则l1的倾斜角为(D)A.α+45°B.α-135°C.135°-αD.当0°≤α<135°时,为α+45°,当135°≤α<180°时,为α-135°.解析:本题考查倾斜角的定义以及应用定义解决问题的能力,因为α∈{α|0°≤α<180°},显然A、B、C未分类讨论,均不全面,不合题意,通过画图(如图)可知:当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α+45°-180°=α-135°.4.下列各组点中,三点共线的是(C)A .(1,4),(-1,2),(3,5)B .(-2,-5),(7,6),(-5,3)C .(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-13,(7,2)D .(0,0),(2,4),(-1,3)5.直线2x -3y +1=0的一个方向向量是(D ) A .(2,-3) B .(2,3) C .(-3,2) D .(3,2)6.过点M(-2,m),N(m ,4)的直线的斜率等于1,则m 的值为(A )A .1B .4C .1或3D .1或4 解析:由斜率公式得4-mm +2=1,解得m =1.巩固提升7.如图,直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则(D )A .k 1<k 2<k 3B .k 3<k 1<k 2C .k 2<k 3<k 1D .k 1<k 3<k 2解析:由图可知l 1的倾斜角为钝角,∴k 1<0,直线l 2与l 3的倾斜角均为锐角且α2>α3, ∴k 2>k 3>0,故选D .8.直线l 的斜率为k ,倾斜角是α,-1<k<1,则α的取值范围是________.解析:由题意即已知-1<tan α<1,0°≤α<180°,求α即可.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,π9.已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(2,-1)的直线l 与线段AB 有公共点.求直线l 的斜率k 的取值范围.解析:如图所示,由题意可知:k PA =4-(-1)-3-2=-1,k PB =2-(-1)3-2=3.要使l 与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围是k ≤-1或k ≥3.10.求经过点A(ma ,mb),B(a ,b)(ab ≠0,m ≠1)两点的直线的斜率并判断倾斜角为锐角还是钝角.解析:∵ab ≠0且m ≠1, ∴经过两点的直线的斜率k =b -mb a -ma =ba,即tanα=ba.则当ab>0时,α为锐角,当ab<0时,α为钝角.1.所有的直线都有倾斜角,但不是所有的直线都有斜率.2.斜率公式与两点的顺序无关,当已知直线上两点求直线斜率,当点的横坐标含有参数,需分类讨论.3.在解决斜率的取值范围时,注意数形结合思想的应用.。
第课时倾斜角与斜率课时目标.能熟练地运用斜率公式求直线的斜率.如图所示,直线、、的斜率分别是、、,则( )、的倾斜角分别是α、α、α,则°<α<.已知()、(,+),且直线的倾斜角为°,则,的值为( ).=,=.=,=.=,=.=,为任意实数,但≠答案:解析:由直线的倾斜角为°知,、两点的横坐标相同,纵坐标不相同..若点(,)在函数=+(-≤≤)的图象上运动,则的取值范围是( ).[,+∞).(-∞,].[,].(-∞,]∪[,+∞)答案:解析:∵已知函数的图象是线段((),(-,-)),又的几何意义是过线段上的任意一点(,)与坐标原点()的直线的斜率,且=,=,∴根据图象,可知的取值范围是(-∞,]∪[,+∞).故选.二、填空题(每个分,共分).已知(,)、(,),当=且≠时,直线的斜率,倾斜角为;当≠且=时,直线的斜率为,倾斜角为.答案:不存在°°解析:本题考查直线的两种特殊情况,倾斜角为°和倾斜角为°时两点的特征,即对于两点(,),(,),当=且≠时,直线的斜率不存在,倾斜角为°;当≠且=时,直线的斜率为,倾斜角为°..已知两点(-),(),过点(,-)的直线与线段有公共点,则直线的斜率的取值范围是.答案:( -∞,-]∪[,+∞)解析:如图,由分析知∵==-,==.要使与线段有公共点,∴的取值范围是≤-或≥..若(),(),(,)(≠)三点共线,则+的值为.答案:解析:∵,,三点共线,∴=,即=,化简得+=.三、解答题.(分)已知点(,--),(,-),(-),直线的斜率等于直线的斜率的倍,求实数的值.解:由=,得=·,所以=或=..(分)已知点(),在坐标轴上有一点,使得直线的倾斜角为°,求点的坐标.解:①当点在轴上时,设点().∵(),∴==.又直线的倾斜角为°,∴=,解得=-,∴点的坐标为(-,).②当点在轴上时,设点(,).同理可得=-,。
姓名,年级:时间:课时跟踪检测(十五) 倾斜角与斜率层级一学业水平达标1.直线x=1的倾斜角和斜率分别是()A.45°,1 B.135°,-1C.90°,不存在 D.180°,不存在解析:选C 作出图象,故C正确.2.给出下列说法:①若α是直线l的倾斜角,则0°≤α<180°;②若k是直线的斜率,则k∈R;③任一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率;④任一条直线都有斜率,但不一定有倾斜角.其中说法正确的个数是( )A.1 B.2C.3 D.4解析:选C 显然①②③正确,④错误.3.已知直线经过点A(-2,0),B(-5,3),则该直线的倾斜角为() A.150° B.135°C.75° D.45°解析:选B ∵直线经过点A(-2,0),B(-5,3),∴其斜率k=错误!=-1。
设其倾斜角为θ(0°≤θ<180°),则tan θ=-1,∴θ=135°.4.过两点A(4,y),B(2,-3)的直线的倾斜角为45°,则y=( )A.-32B。
错误!C.-1 D.1解析:选C tan 45°=k AB=错误!,即错误!=1,所以y=-1。
5.已知直线l经过点A(1,2),且不经过第四象限,则直线l的斜率k的取值范围是() A.(-1,0] B.[0,1]C.[1,2] D.[0,2]解析:选D 由图,可知当直线位于如图阴影部分所示的区域内时,满足题意,所以直线l 的斜率满足0≤k≤2。
故选D.6。
如图,已知直线l 1的倾斜角是150°,l2⊥l1,垂足为B。
l1,l2与x轴分别相交于点C,A,l3平分∠BAC,则l3的倾斜角为________.解析:因为直线l1的倾斜角为150°,所以∠BCA=30°,所以l3的倾斜角为错误!×(90°-30°)=30°.答案:30°7.已知a〉0,若平面内三点A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共线,则a=________。
3.1直线的倾斜角与斜率3.1.1倾斜角与斜率1.理解直线的倾斜角和斜率的概念.(重点)2.掌握倾斜角与斜率的对应关系.(难点、易错点)3.掌握过两点的直线的斜率公式.(重点)[基础·初探]教材整理1直线的倾斜角阅读教材P82~P83“思考”以上部分,完成下列问题.1.倾斜角的定义(1)当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.(2)当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0°.2.倾斜角的范围直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°.3.确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点及它的倾斜角.如图3-1-1所示,直线l的倾斜角为()图3-1-1A.30°B.60°C.120°D.以上都不对教材整理2直线的斜率及斜率公式阅读教材P83“思考”以下至P85“例1”以上部分,完成下列问题.1.斜率的定义一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.常用小写字母k表示,即k=tan_α.2.斜率公式经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=y2-y1x2-x1.当x1=x2时,直线P1P2没有斜率.3.斜率意义用实数反映了平面直角坐标系内的直线的倾斜程度.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)倾斜角是描述直线的倾斜程度的惟一方法.()(2)任何一条直线有且只有一个斜率和它对应.()(3)一个倾斜角α不能确定一条直线.()(4)斜率公式与两点的顺序无关.()[小组合作型]直线的倾斜角已知直线l过原点,l绕原点按顺时针方向转动α角(0°<α<180°)后,恰好与y轴重合,求直线l转动前的倾斜角是多少?【精彩点拨】画草图―→标记α―→找倾斜角与α的关系―→求倾斜角1.解答本题要注意根据倾斜角的概念及倾斜角的取值范围解答.2.求直线的倾斜角主要根据定义来求,其关键是根据题意画出图形,找准倾斜角,有时要根据情况分类讨论.[再练一题]1.设直线l过坐标原点,它的倾斜角为α,如果将l绕坐标原点按逆时针方向旋转45°,得到直线l1,那么l1的倾斜角为()A.α+45°B.α-135°C.135°-αD.当0°≤α<135°时,倾斜角为α+45°;当135°≤α<180°时,倾斜角为α-135°直线的斜率已知坐标平面内三点A(-1,1),B(1,1),C(2,3+1).(1)求直线AB、BC、AC的斜率和倾斜角;(2)若D为△ABC的边AB上一动点,求直线CD斜率k的变化范围.【精彩点拨】(1)利用k=y2-y1x2-x1及k=tan α求解;(2)先求出AC、BC的斜率,进而求出k的范围.1.由倾斜角(或范围)求斜率(或范围)利用定义式k=tan α(α≠90°)解决.2.由两点坐标求斜率运用两点斜率公式k=y2-y1x2-x1(x1≠x2)求解.3.涉及直线与线段有交点问题常利用数形结合列公式求解.[再练一题]2.已知两点A(-3,4),B(3,2),过点P(1,0)的直线l与线段AB有公共点.(1)求直线l的斜率k的取值范围;(2)求直线l的倾斜角α的取值范围.[探究共研型]斜率公式的应用探究1斜率公式k=y2-y1x2-x1中,分子与分母的顺序是否可以互换?y1与y2,x1与x2的顺序呢?探究2你能证明A(-3,-5),B(1,3),C(5,11)三点在同一条直线上吗?已知实数x,y满足y=x2-2x+2(-1≤x≤1),试求y+3x+2的最大值和最小值.【精彩点拨】y+3x+2的最大值和最小值可以看做过两点(-2,-3)和(x,y)的直线的斜率的最大值和最小值.斜率公式的应用1.证明三点共线:只需证此三点中任意两点确定的斜率相等(斜率存在).2.求代数式y-bx-a最值或范围:由斜率公式k=y2-y1x2-x1的形式,可知y-bx-a的几何意义是过P(x,y)与P′(a,b)两点的直线的斜率.故可以利用数形结合来求解.[再练一题]3.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.1.斜率不存在的直线一定是()A.过原点的直线B.垂直于x轴的直线C.垂直于y轴的直线D.垂直于过原点的直线2.若过两点A(4,y),B(2,-3)的直线的倾斜角为45°,则y等于()A.-32 B.32C.-1D.13.如图3-1-2中α能表示直线l的倾斜角的是________.图3-1-24.如图3-1-3所示,直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则k1,k2,k3之间的大小关系为________.图3-1-35.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.。
基础达标1.直线l 过原点(0,0),且不过第三象限,那么l 的倾斜角α的取值范围是 ( ).A .0°≤α≤90°B .90°≤α<180°C .90°≤α<180°或α=0°D .90°≤α≤135° 解析 倾斜角的取值范围为0°≤α<180°,直线过原点且不过第三象限,切勿忽略x 轴和y 轴.答案 C2.(2012·临沂一中期末)已知l 1⊥l 2,直线l 1的倾斜角为60°,则直线l 2的倾斜角为 ( ).A .60°B .120°C .30°D .150°解析 当两直线互相垂直时,两直线的倾斜角相差90°,由l 1的倾斜角为60°,知l 2的倾斜角为150°.答案 D3.斜率为2的直线经过点A (3,5)、B (a ,7)、C (-1,b )三点,则a 、b 的值为 ( ).A .a =4,b =0B .a =-4,b =-3C .a =4,b =-3D .a =-4,b =3 解析 由题意,得⎩⎨⎧k AC =2,k AB =2,即⎩⎪⎨⎪⎧b -5-1-3=2,7-5a -3=2.解得a =4,b =-3.答案 C4.如果过点(-2,m )和Q (m ,4)的直线的斜率等于1,则m =________.解析 由斜率公式知4-m m +2=1,解得m =1. 答案 1 5.(2012·济南高一检测)若过P (1-a ,1+a )和Q (3,2a )的直线的倾斜角为0°,则a =________.解析 由题意得1+a =2a ,∴a =1.答案 16.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________.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.(1)已知直线l 1的倾斜角为α1=15°,直线l 1与l 2的交点为A ,直线l 1和l 2向上的方向之间所成的角为120°,求直线l 2的斜率k 2.(2)已知某直线l 的倾斜角α=45°,又P 1(2,y 1),P 2(x 2,5),P 3(3,1)是此直线上的三点,求x 2,y 1的值.解 (1)设直线l 2的倾斜角为α2,如图所示,可知α2=120°+α1=120°+15°=135°.∴k 2=tan α2=tan 135°=-1.∴直线l 2的斜率为-1.(2)由α=45°,故直线l 的斜率k =tan 45°=1,又P 1,P 2,P 3都在此直线上,故kP 1P 2=kP 2P 3=k l ,即5-y 1x 2-2=1-53-x 2=1, 解得x 2=7,y 1=0.能力提升8.(2012·温州高一检测)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l1,则直线l1的倾斜角为().A.α+45°B.α-135°C.135°-αD.当0°≤α<135°时,为α+45°;当135°≤α<180°时,为α-135°解析由倾斜角的取值范围知只有当0°≤α+45°<180°,即0°≤α<135°时,l1的倾斜角才是α+45°;而0°≤α<180°,所以当135°≤α<180°时,l1的倾斜角为α-135°(如图所示),故选D.答案 D9.已知三点A(1-a,-5),B(a,2a),C(0,-a)共线,则a=________.解析①当过A、B、C三点的直线斜率不存在时,即1-a=a=0,无解.②当过A,B,C三点的直线斜率存在时,即k AB=2a-(-5)a-(1-a)=k BC=2a-(-a)a-0,即2a+52a-1=3,解得a=2.综上,A,B,C三点共线,a的值为2.答案 210.光线从点A(2,1)射到y轴上的点Q,经y轴反射后过点B(4,3),试求点Q 的坐标及入射光线的斜率.解法一设Q(0,y),则由题意得k QA=-k QB.∵k QA=1-y2,k QB=3-y4,∴1-y2=-3-y4.解得y=53,即点Q的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,53,∴k入=k QA=1-y2=-13.法二如图,点B(4,3)关于y轴的对称点为B′(-4,3),k AB′=1-32+4=-13,由题意得,A、Q、B′三点共线.从而入射光线的斜率为k AQ=k AB′=-13.设Q(0,y),则k入=k QA=1-y2=-13.解得y=53,即点Q的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,53.。
绝密★启用前3.1.1倾斜角与斜率一、选择题1.【题文】已知直线l 的倾斜角为60°,则直线l 的斜率为() A . B.3C.2D2.【题文】已知直线的倾斜角为,若4cos 5θ=,则该直线的斜率为()A .34B .34-C .34±D .43±3.【题文】若直线经过点(A 和()1,0B ,则直线的倾斜角为() A .0B .60C .90D .不存在 4.【题文】若直线的倾斜角为120︒,则直线的斜率是() A.C. D.5.【题文】已知过两点()1,1A -,()4,B a 的直线斜率为1,那么a 的值是() A .6-B .4-C .4 D .66.【题文】经过点)12(,A ,)1(2m B ,两点()m ∈R ,那么的倾斜角取值范围是()A.[)0,πB.ππ0,,π42⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭C.π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.πππ,,π422⎡⎫⎛⎫⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭7.【题文】已知直线的倾斜角α的余弦值为12,则此直线的斜率是( ).ABCD .8.【题文】直线经过点(2,),(3,A y B ,则y 的范围是()A. [-B. (,0])-∞⋃+∞C. (,[0,)-∞-⋃+∞D.二、填空题9.【题文】过两点()21A -,,(),3B m 的直线倾斜角是45︒,则m 的值是 .10.【题文】若三点A (2,3),B (3,2),C (12,m )共线,则实数m =______.11.【题文】过两点()222,3A m m +-,()23,2B m m m --的直线l 的倾斜角为45°,则m = .三、解答题12.【题文】在△ABC 中,A (1,-1),B (1,1),C (3,-1),求三边所在直线的倾斜 角和斜率.13.【题文】已知()32A ,,()41B -,,()01C -,,求直线AB ,BC ,CA 的斜率,并判断这些直线的倾斜角是锐角还是钝角.14.【题文】已知两点A (-3,4),B (3,2),过点P (1,0)的直线l 与线段AB 有公共点. (1)求直线l 的斜率k 的取值范围; (2)求直线l 的倾斜角α的取值范围.3.1.1倾斜角与斜率 参考答案及解析1. 【答案】D【解析】当直线的斜率存在时,直线的斜率等于倾斜角的正切值,即360tan tan =︒==αk .故选D .考点:直线斜率的计算. 【题型】选择题 【难度】较易 2. 【答案】A【解析】由条件得53sin =θ,所以43tan ==θk ,故选A.考点:直线的斜率与倾斜角. 【题型】选择题 【难度】较易 3. 【答案】C【解析】直线经过点(A ,()1,0B ,则直线与轴垂直,其倾斜角为90︒. 考点:直线的倾斜角. 【题型】选择题 【难度】较易 4. 【答案】C【解析】直线的斜率tan120k =︒=C 正确. 考点:倾斜角的定义. 【题型】选择题 【难度】较易 5. 【答案】D 【解析】()1141a k -==--,所以6=a .考点:两点的直线斜率.【题型】选择题 【难度】较易 6. 【答案】B【解析】直线经过点)12(,A ,)1(2m B ,两点,则斜率2211121m k m -==-≤-,由tan 1k α=≤,则倾斜角取值范围是ππ0,,π42⎡⎤⎛⎫⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭ .考点:直线的斜率与倾斜角的关系. 【题型】选择题 【难度】一般 7. 【答案】A【解析】因为倾斜角α的余弦值为021cos ≠=α,所以直线的斜率为sin tan cos 2ααα===A .考点:斜率的定义. 【题型】选择题 【难度】一般 8. 【答案】C(,-∞.考点:直线倾斜角与斜率的关系. 【题型】选择题 【难度】一般 9. 【答案】0【解析】根据题意得()31tan 45102m m -︒==⇒=--.考点:过两点的斜率公式. 【题型】填空题 【难度】较易10. 【答案】92【解析】k AB =2332--=-1,k AC =3122m --,∵A ,B ,C 三点共线,∴k AB =k AC ,即3122m --=-1,解得m =92.考点:三点共线斜率相等关系. 【题型】填空题 【难度】一般 11. 【答案】-2【解析】根据题意,解得1m =-或2-,当1m =-时,两点重合,当2m =-时,满足条件,2m ∴=-. 考点:直线斜率和倾斜角. 【题型】填空题 【难度】一般 12. 【答案】见解析【解析】因为A 、B 两点的横坐标相同,所以边AB 垂直于x不存在;因为A 、C 两点纵坐标相同,所以边AC 平行于x 轴,即垂直于y 轴,倾斜 角和斜率均为0;B 、C 两点横坐标不相同,纵坐标也不相同,则k =1131---=-1,所 以BC1. 考点:直线斜率和倾斜角.【题型】解答题 【难度】一般 13. 【答案】见解析 【解析】直线AB 的斜率121437AB k -==--; 直线BC 的斜率()11210442BC k ---===---;直线CA 的斜率1231033CA k ---===--. 由0AB k >及0CA k >知,直线AB 与CA 的倾斜角均为锐角; 由0BC k <知,直线BC 的倾斜角为钝角. 考点:直线斜率和倾斜角. 【题型】解答题 【难度】一般14. 【答案】(1) k ≤-1,或k ≥1 (2) 45°≤α≤135° 【解析】如图,由题意可知,直线PA 的斜率k PA =4-0-3-1=-1,直线PB 的 斜率k PB =2-03-1=1.(1)要使l 与线段AB 有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围是k ≤-1,或k ≥1. (2)由题意可知直线l 的倾斜角介于直线PB 与PA 的倾斜角之间,又直线PB 的倾斜角是45°,直线PA 的倾斜角是135°,故α的取值范围是45°≤α≤135°. 考点:直线斜率和倾斜角. 【题型】解答题 【难度】一般。
课时作业18 倾斜角与斜率
——基础巩固类——
1.给出下列命题:
①任何一条直线都有惟一的倾斜角;
②一条直线的倾斜角可以为-30°;
③倾斜角为0°的直线只有一条,即x轴;
④按照倾斜角的概念,直线倾斜角的集合{α|0°≤α<180°}与直线集合建立了一一映射关系.
正确命题的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:由倾斜角0°≤α<180°知②不对;由平行于x轴的直线的倾斜角都是0°,有无数条,所以③不对;同理,④不对,只有①是正确的.故选A.
答案:A
2.过点A(-3,2)与B(-2,3)的直线的倾斜角为( ) A.45° B.135°
C.45°或135° D.60°
解析:k
AB =
3-2
-2--3
=
3-2
3-2
=1,故选A.
答案:A
3.经过两点A(2,1),B(1,m)的直线的倾斜角为锐角,则m的取
值范围是( )
A .m<1
B .m>-1
C .-1<m<1
D .m>1或m<-1
解析:k AB =m -1
1-2=1-m.因为直线AB 的倾斜角为锐角,所以
k AB >0,即1-m>0,所以m<1.
答案:A
4.在平面直角坐标系中,正△ABC 的边BC 所在直线的斜率是0,则AC ,AB 所在直线的斜率之和为( )
A .-2 3
B .0 C. 3
D .2 3
解析:如右图,易知k AB =3, k AC =-3, ∴k AB +k AC =0. 答案:B
5.直线l 过点A(2,1),B(1,m 2)(m∈R ),则直线l 斜率的取值范围是( )
A .(-∞,-1]
B .(-∞,1]
C .[-1,+∞)
D .[1,+∞)
解析:斜率k =m 2-1
1-2=1-m 2≤1.
答案:B
6.已知直线斜率的绝对值为3,则此直线的倾斜角为_____. 解析:设直线的倾斜角为α,则由题意知|tanα|=3, ∴tanα=3或tanα=- 3. 又0≤α<π,∴α=π3或α=2π
3.
答案:π3或2π
3
7.设P 为x 轴上的一点,A(-3,8),B(2,14),若PA 的斜率是PB 的斜率的两倍,则点P 的坐标为________.
解析:∵点P 在x 轴上, ∴设P 点坐标为(a,0).
又k PA =2k PB ,∴8-0-3-a =2×14-0
2-a ,解得a =-5.
答案:(-5,0)
8.如图,菱形OBCD 的顶点O 与坐标原点重合,一边在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.
解:因为OD∥BC,∠BOD=60°,所以直线OD ,BC 的倾斜角都是60°,斜率k OD =k BC =tan60°= 3.
因为OB 与x 轴重合,DC∥OB,所以直线OB ,DC 的倾斜角都是0°,斜率k OB =k DC =tan0°=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k OC =tan30°=3
3;
直线BD 的倾斜角为∠DBx=180°-60°=120°, 斜率k BD =tan120°=- 3.
9.(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)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:(1)∵A(-m,6),B(m +1,3m), ∴k AB =
3m -6m +1--
=3m -62m +1
. 又直线AB 的倾斜角的正切值为2, ∴k AB =2,即3m -6
2m +1
=2,解得m =-8.
(2)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
0-3
x --
=-0-7
x -5
,
解得x =110,即P ⎝ ⎛⎭
⎪⎪
⎫110,0. ——能力提升类——
10.若图中的直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则有( ) A .k 1<k 2<k 3 B .k 2<k 3<k 1 C .k 1<k 3<k 2 D .k 2<k 1<k 3
解析:设直线l 1,l 2,l 3的倾斜角分别为α1,α2,α3,由题图可知α3<α2<90°<α1,故相应斜率的关系为k 1<0<k 3<k 2,故选C.
答案:C
11.直线l 1,l 2均与y 轴相交,且关于y 轴对称,它们的倾斜角α1
与α2的关系是________.
解析:如图,由l 1,l 2关于y 轴对称,得α1=α3, ∵α3+α2=180°,∴α1+α2=180°. 答案:α1+α2=180°
12.(1)已知:A(2,2),B(4,0),C(0,4),求证:A ,B ,C 三点共线; (2)若三点A(2,-3),B(4,3),C(5,m)在同一条直线上,求m 的值.
解:(1)直线AB 的斜率k AB =0-24-2=-1,
直线AC 的斜率k AC =4-2
0-2=-1,因此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 与直线AC 为同一直线.故A ,B ,C 三点共线. (2)由直线上两点的斜率公式, 得k AB =3+34-2=3,k AC =m +3
3,
由k AB =k AC ,得3=m +3
3
,即m =6.。