1.1
直线的斜率与倾斜角
【知识点梳理】
知识点一:直线的倾斜角
平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,如果把轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合
xx
时所转的最小正角记为,则叫做直线的倾斜角.
规定:当直线和轴平行或重合时,直线倾斜角为,所以,倾斜角的范围是.
x
0
0180
知识点诠释:
1.要清楚定义中含有的三个条件
①直线向上方向;
②轴正向;
x
③小于的角.
180
2.从运动变化观点来看,直线的倾斜角是由轴按逆时针方向旋转到与直线重合时所成的角.
x
3.倾斜角的范围是.当时,直线与x轴平行或与x轴重合.
01800
4.直线的倾斜角描述了直线的倾斜程度,每一条直线都有唯一的倾斜角和它对应.
5.已知直线的倾斜角不能确定直线的位置,但是,直线上的一点和这条直线的倾斜角可以唯一确定直线
的位置.
知识点二:直线的斜率
1.定义:
倾斜角不是的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率,常用表示,即.
90
kktan
知识点诠释:
(1)当直线与x轴平行或重合时,,;
l
0ktan00
(2)直线与x轴垂直时,,k不存在.
l
90
由此可知,一条直线的倾斜角一定存在,但是斜率k不一定存在.
l
2.直线的倾斜角与斜率之间的关系
k
由斜率的定义可知,当在范围内时,直线的斜率大于零;当在范围内时,直线
(0,90)(90,180)
的斜率小于零;当时,直线的斜率为零;当时,直线的斜率不存在.直线的斜率与直线的倾
090
斜角(除外)为一一对应关系,且在和范围内分别与倾斜角的变化方向一致,即倾斜角
90
0,90
(90,180)
越大则斜率越大,反之亦然.因此若需在或范围内比较倾斜角的大小只需比较斜率的大
0,90
(90,180)
小即可,反之亦然.
知识点三:斜率公式
已知点、,且、的直线的斜率公式与轴不垂直,过两点
P(x,y)P(x,y)(x,y)P(x,y)P
111222111222
PP
12
x
k
yy
21
.
xx
21
知识点诠释:
1.对于上面的斜率公式要注意下面五点:
(1)当
xx
12
时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角,直线与轴垂直;
90
x
(2)与
k
Px
11
、的顺序无关,即,和,在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能
Pyyx
2122
交换;
(3)斜率可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;
k
(4)当
yy
12
时,斜率,直线的倾斜角,直线与轴平行或重合;
k00
x
(5)求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.
2.斜率公式的用途:由公式可解决下列类型的问题:
(1)由
P
1
、点的坐标求的值;
P
2
k
(2)已知及
k
x,y,x,y
1122
中的三个量可求第四个量;
(3)证明三点共线.
【题型归纳目录】
题型一:直线的倾斜角与斜率定义
题型二:斜率与倾斜角的变化关系
题型三:已知两点求斜率、已知斜率求参数
题型四:直线与线段相交关系求斜率范围
【典型例题】
题型一:直线的倾斜角与斜率定义例.(全国高二课时练习)下列说法中正确的是
1
2022··( )
A
.一条直线的斜率随着倾斜角的增大而增大
B
.直线的倾斜角的取值范围是锐角或钝角
C
.和
x
轴平行的直线,它的倾斜角为
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
例.(多选题)(江苏高二)下列四个命题中,错误的有()
2
2022··
A
.若直线的倾斜角为,则
sin0
B
.直线的倾斜角的取值范围为
0
C
.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
tan
D
.若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
tan
例.(江苏高二)下列命题中,错误的是.(填序号)
3
2022··______
①若直线的倾斜角为,则;
(0,)
②若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大;
③若直线的倾斜角为,则直线的斜率为.
tan
例.(全国高二课时练习)当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为.
4
2022··lxl______
【技巧总结】
(1)倾斜角的概念中含有三个条件:①直线向上的方向;②轴的正方向;③小于平角的正角.
x
(2)倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线对于轴正方向的倾斜程度.
x
(3)平面直角坐标系中每一条直线都有一个确定的倾斜角,且倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等;
倾斜程度不同的直线,其倾斜角不相等.
(4)确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点以及它的倾斜角,二者缺
一不可.
题型二:斜率与倾斜角的变化关系
例.(江苏高二)如图,设直线,,的斜率分别为,,,则,,的大小关系为()
5
2022··
l
1
ll
23
kk
11
kk
22
kk
33
A
.
kkk
123
C
.
kkk
213
B
D
.
kkk
132
.
kkk
321
例.(北京市十一学校高一阶段练习)设直线的斜率为,且,则直线的倾斜角的取
6
2022·
ll
k
3k1
值范围是()
π2ππ3π
A
.
0,,π0,,π
B
4364
π2π
C
.
,
D
43
.
π3π
.
,
34
例.(全国高二期中)若过两点、的直线的倾斜角为,则=.
7
2022··60°y______
A(0,y)
B(23,3)
例.(全国高二课时练习)已知直线经过、()两点,求直线的倾斜角的取值
8
2022··ll
A(2,1)
B(1,m)
2
mR
范围
.
例.(江苏高二)已知直线的斜率为,直线的倾斜角是直线倾斜角的倍,求直线的斜率
9
2022··2.
ll
11
2
ll
22
【技巧总结】
由斜率的定义可知,当在范围内时,直线的斜率大于零;当在范围内时,直线
(0,90)(90,180)
的斜率小于零;当时,直线的斜率为零;当时,直线的斜率不存在.直线的斜率与直线的倾
090
斜角(除外)为一一对应关系,且在和范围内分别与倾斜角的变化方向一致,即倾斜角
90
0,90
(90,180)
越大则斜率越大,反之亦然.因此若需在或范围内比较倾斜角的大小只需比较斜率的大
0,90
(90,180)
小即可,反之亦然.
题型三:已知两点求斜率、已知斜率求参数
例.(江苏高二)已知三个不同的点
10
2022··
A2,a
、、
Ba1,2a1C4,1a
在同一条直线上,则实数
a
的值为
___________.
例.(全国高二课时练习)已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若直线的斜率,
11
2022··
A
3,4
B
AB
k4
AB
求点的坐标.
B
例.(江苏高二课时练习)已知直线的斜率,且,,是这条直线上的
12
2022··
k2
A3,5
Bx,7
C1,y
三个点,求实数和的值.
xy
例.(江苏高二)经过两点的直线的斜率为()
13
2022··,
A(0,1)
B(2,4)
33
A
.
B C D
22
52
...
25
1
例.(江苏高二)若三点共线,则的值为.
14
2022··a_________
A(2,2),B(a,0),C(0,6)
例.(上海市控江中学高二期中)设,若直线经过点、,则直线的斜率是
15
2022·ll
aR
A(a,2)
B(a1,3)
___________.
【技巧总结】
由于直线上任意两点的斜率都相等,因此A,B,C三点共线A,B,C中任意两点的斜率相等.
斜率是反映直线相对于轴正方向的倾斜程度的,直线上任意两点所确定的方向不变,即在同一直线
x
上任意不同的两点所确定的斜率相等.这正是利用斜率可证三点共线的原因.
题型四:直线与线段相交关系求斜率范围
例.(江苏高二)已知过点的直线与以点,为端点的线段相交,则直线
16
2022··lAB
0,2
A3,1
B2,5
l___________.
的斜率的取值范围为
例.(江苏高二)若点在一次函数的图像上,当时,则的取值范围
17
2022··
M(x,y)
y2x8
x2,5
是.
______
例.(江苏高二)过点的直线与以、为端点的线段有交点,求直线的
18
2022··
P(0,1)
ll
A(3,2)
B(2,3)
AB
倾斜角的取值范围.
例.(全国高二课时练习)已知点,,若直线过点,且与线段相交,
19
2022··l
A2,3
B3,2P1,1
AB
则直线的斜率的取值范围为()
lk
A
.
k
3
或.
k2
B
4
2y1
x1
k1
C D
..
1k2
3
k2
4
例.(江苏高二)已知两点,,直线过点且与线段相交,则直线的斜
20
2022··
A2,3B3,2
ll
P1,1
AB
率的取值范围是()
k
133
A
.
4k4kk4
B C D
444
【技巧总结】
1
.或..
k4
k
4
直线的倾斜角是从“形”的角度刻画直线的倾斜程度,而直线的斜率及斜率公式则从“数”的角度刻画直线
的倾斜程度,把二者紧密地结合在一起就是数形结合.利用它可以较为简便地解决一些综合问题,如过定
点的直线与已知线段是否有公共点的问题,可先作出草图,再结合图形考虑.
一般地,若已知,,,过点作垂直于轴的直线,过点的任一直线的
A(x,y)
11
B(x,y)P(x,y)
2200
PP
x
ll
斜率为,则当与线段不相交时,夹在与之间;当与线段相交时,在与的两
kkk
ll
ABAB
kkkk
PAPBPAPB
边.
【同步练习】
一、单选题
12022··ax+y+2=0AB
.(广东华中师范大学海丰附属学校高二期中)设点,,若直线与线段
A2,3B3,2
有交点,则的取值范围是()
a
5445
A
.
,,,,
B C D
2332
45
...
,
32
54
,
23
22022··l
.(全国高二课时练习)若直线经过第二三四象限,其倾斜角为
、、
,斜率为,则()
k
A B
..
ksin0
C D
..
ksin0
kcos0
kcos0
32022··
.(四川高二期末)过点和的直线斜率为()
P2,1
Q3,4
1
A
.
B C3 D-3
3
1
...
3
42022··
.(陕西咸阳高一期末)已知三条直线
l
1
,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为若
ll
23
k
1
k
2
k
3
,,
.
,则下列关系不可能成立的是()
A
.
kkkkkkkkkkkk
312123231321
B C D
...
52022··
.(黑龙江哈尔滨市第一六二中学校高二期末(文))一直线过点
(0,3),(3,0)
,则此直线的倾斜角为
()
A45° B135° C45° D135°
...-.-
62022··
.(湖北监利市教学研究室高二期末)已知点,若直线与线段
A2,3,B2,1
l:ykx12
没有公共点,则的取值范围是()
k
1
A
.
,5
B
3
AB
1
.
,
3
1
DC
..
,5,
3
5,
72022··
.(全国高三专题练习)设点,,直线过点且与线段相交,则的斜率
A4,3
B2,2
ll
P1,1
AB
k
的取值范围是()
A B
.或.或
k1k1
k4
4
k
C D
3
..
4k1
4
k1
3
82022··
.(辽宁葫芦岛高二期末)已知直线
ll
11
的斜率为,直线的倾斜角比直线的倾斜角小,则直线
115°
ll
22
的斜率为()
A1 B
.-.
3
C D1
3
..
3
3
二、多选题.(江苏高二)直线过点且斜率为,若与连接两点,的线段
92022··lk
P1,2B3,2
A1,3
有公共点,则的取值可以为()
k
A B1 C2 D4
....
2
102022··
.(江苏高二)设直线过原点,其倾斜角为
l
,将直线绕坐标原点沿逆时针方向旋转,得到
l
45
直线,则直线的倾斜角为()
ll
11
A B C D
....
45
45
135
135
112022··()l(0 0)l
.(江苏高二课时练习)多选如果直线过原点,且不经过第三象限,那么的倾斜角
可能
是()
A0° B120°
..
C90° D60°
..
122022··
.(全国高二课时练习)颗粒物过滤效率
是衡量口罩防护效果的一个重要指标,计算公式为
100%
CC
outin
,其中表示单位体积环境大气中含有的颗粒物数量(单位:),表示经口罩
CC
outin
ind./L
C
out
过滤后,单位体积气体中含有的颗粒物数量(单位:).某研究小组在相同的条件下,对两种不同类
ind./L
型口罩的颗粒物过滤效率分别进行了次测试,测试结果如图所示.图中点的横坐标表示第种口罩第
4ij
A
ij
次测试时的值,纵坐标表示第种口罩第次测试时的值(,).
CC
outin
ij
i1,2
j1,2,3,4
该研究小组得到以下结论,正确的是()
A243
.在第种口罩的次测试中,第次测试时的颗粒物过滤效率最高
B144
.在第种口罩的次测试中,第次测试时的颗粒物过滤效率最高
C12
.在每次测试中,第种口罩的颗粒物过滤效率都比第种口罩的颗粒物过滤效率高
D3412
.在第次和第次测试中第种口罩的颗粒物过滤效率都比第种口罩的颗粒物过滤效率低
三、填空题
132022··______
.(全国高二课时练习)已知三点,,.
A1,2
B3,4
C5,y
共线,则
y
2
142022··l
.(全国高二课时练习)当直线的倾斜角
,,
时,则直线的斜率的取值范围为
l
4223
______
.
152022··
.(全国高二课时练习)直线
ll
11
与直线所成的锐角为,则直线的倾斜角为.
l:x2
2
30
______
162022··ll
.(全国高二课时练习)直线的斜率为,将直线绕其与
3
x
轴交点逆时针旋转所得直线的斜
60
率是.
______
四、解答题
172022··l
.(全国高二课时练习)已知直线经过两点
A2a,a
、
B(0,1)
,求直线的倾斜角的取值范围
l.
2
182022··1
.(江苏高二)()设坐标平面内三点
A(m,m3)B(2,m1)
、、
C(1,4)
,若直线的斜率是直线
AC
BC3m
的斜率的倍,求实数的值;
()已知直线的斜率为,直线的倾斜角是直线倾斜角的倍,求直线的斜率
22.
ll
11
2
ll
22
192022··
.(全国高二课时练习)根据图中提供的信息,按从大到小的顺序排列图中各条直线
li
i
1,2,3,4,5
的斜率,并写出各条直线的斜率
k
i
.
1
202022··
.(全国高二课时练习)已知三条直线
l
1
,,的斜率分别
ll
23
为,,,倾斜角分别为,,,且,探索其倾斜角,,的大小关系.
k
1
k
2
k
3
kkk
123
212022··
.(全国高二课时练习)已知的三个顶点分别为
ABC
A1,0C2,4
,,,求的三边
B1,2
ABC
所在直线的斜率
.
222022··ll
.(江苏高二课时练习)经过点作直线,且直线与连接点,的线段总
P0,1B2,1
A1,2
有公共点,求直线的倾斜角和斜率的取值范围.
lk
1.1
直线的斜率与倾斜角
【知识点梳理】
知识点一:直线的倾斜角
平面直角坐标系中,对于一条与轴相交的直线,如果把轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合
xx
时所转的最小正角记为,则叫做直线的倾斜角.
规定:当直线和轴平行或重合时,直线倾斜角为,所以,倾斜角的范围是.
x
0
0180
知识点诠释:
1.要清楚定义中含有的三个条件
①直线向上方向;
②轴正向;
x
③小于的角.
180
2.从运动变化观点来看,直线的倾斜角是由轴按逆时针方向旋转到与直线重合时所成的角.
x
3.倾斜角的范围是.当时,直线与x轴平行或与x轴重合.
01800
4.直线的倾斜角描述了直线的倾斜程度,每一条直线都有唯一的倾斜角和它对应.
5.已知直线的倾斜角不能确定直线的位置,但是,直线上的一点和这条直线的倾斜角可以唯一确定直线
的位置.
知识点二:直线的斜率
1.定义:
倾斜角不是的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率,常用表示,即.
90
kktan
知识点诠释:
(1)当直线与x轴平行或重合时,,;
l
0ktan00
(2)直线与x轴垂直时,,k不存在.
l
90
由此可知,一条直线的倾斜角一定存在,但是斜率k不一定存在.
l
2.直线的倾斜角与斜率之间的关系
k
由斜率的定义可知,当在范围内时,直线的斜率大于零;当在范围内时,直线
(0,90)(90,180)
的斜率小于零;当时,直线的斜率为零;当时,直线的斜率不存在.直线的斜率与直线的倾
090
斜角(除外)为一一对应关系,且在和范围内分别与倾斜角的变化方向一致,即倾斜角
90
0,90
(90,180)
越大则斜率越大,反之亦然.因此若需在或范围内比较倾斜角的大小只需比较斜率的大
0,90
(90,180)
小即可,反之亦然.
知识点三:斜率公式
已知点、,且、的直线的斜率公式与轴不垂直,过两点
P(x,y)P(x,y)(x,y)P(x,y)P
111222111222
PP
12
x
k
yy
21
.
xx
21
知识点诠释:
1.对于上面的斜率公式要注意下面五点:
(1)当
xx
12
时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角,直线与轴垂直;
90
x
(2)与
k
Px
11
、的顺序无关,即,和,在公式中的前后次序可以同时交换,但分子与分母不能
Pyyx
2122
交换;
(3)斜率可以不通过倾斜角而直接由直线上两点的坐标求得;
k
(4)当
yy
12
时,斜率,直线的倾斜角,直线与轴平行或重合;
k00
x
(5)求直线的倾斜角可以由直线上两点的坐标先求斜率而得到.
2.斜率公式的用途:由公式可解决下列类型的问题:
(1)由
P
1
、点的坐标求的值;
P
2
k
(2)已知及
k
x,y,x,y
1122
中的三个量可求第四个量;
(3)证明三点共线.
【题型归纳目录】
题型一:直线的倾斜角与斜率定义
题型二:斜率与倾斜角的变化关系
题型三:已知两点求斜率、已知斜率求参数
题型四:直线与线段相交关系求斜率范围
【典型例题】
题型一:直线的倾斜角与斜率定义例.(全国高二课时练习)下列说法中正确的是
1
2022··( )
A
.一条直线的斜率随着倾斜角的增大而增大
B
.直线的倾斜角的取值范围是锐角或钝角
C
.和
x
轴平行的直线,它的倾斜角为
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
【答案】
D
【解析】
【分析】
根据直线倾斜角和斜率的概念逐项判断即可﹒
【详解】
π
直线倾斜角的范围是,,当倾斜角是时直线无斜率,故错误;
[0π)A
2
π
直线倾斜角的范围是,,和既不是锐角也不是钝角,故错误;
[0π)0B
2
和轴平行的直线,它的倾斜角为,故错误;
x
0C
π
每一条直线都存在倾斜角,但倾斜角为的直线不存在斜率,故正确.
D
2
故选:﹒
D
例.(多选题)(江苏高二)下列四个命题中,错误的有()
2
2022··
A
.若直线的倾斜角为,则
sin0
B
.直线的倾斜角的取值范围为
0
C
.若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
tan
D
.若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
tan
【答案】
ACD
【解析】
【分析】
根据倾斜角与斜率的定义判断即可
.
【详解】
解:因为直线的倾斜角的取值范围是,即,所以,
0,0,
当时直线的斜率,故、均错误;正确;对于:若直线的斜率,此时
sin0
2
ktanθ
ACBD
ktan3
4
3
直线的倾斜角为,故错误;
故选:
ACD
D
3
例.(江苏高二)下列命题中,错误的是.(填序号)
3
2022··______
①若直线的倾斜角为,则;
(0,)
②若直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大;
③若直线的倾斜角为,则直线的斜率为.
tan
【答案】①②③
【解析】
【分析】
根据直线的倾斜角和斜率的概念,逐项判定,即可求解
.
【详解】
对于①中,根据直线倾斜角的概念,可得直线的倾斜角为,则,所以①错误;
[0,)
对于②中,当倾斜角,直线的倾斜角越大,则直线的斜率越大,且;
[0,)
kk0
2
当倾斜角,直线的倾斜角越大,则直线的斜率越大,但,所以②错误;
(,)
k
k0
2
对于③中,根据直线斜率的概念,可得当且时,直线的斜率为,所以③错误
[0,)
故答案为:①②③
.
2
ktan
.
例.(全国高二课时练习)当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为.
4
2022··lxl______
【答案】
##
90
2
【解析】
【分析】
根据直线的倾斜角的定义可得答案
.
【详解】
当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为
lxl
故答案为:
2
2
【技巧总结】
(1)倾斜角的概念中含有三个条件:①直线向上的方向;②轴的正方向;③小于平角的正角.
x
(2)倾斜角是一个几何概念,它直观地描述且表现了直线对于轴正方向的倾斜程度.
x
(3)平面直角坐标系中每一条直线都有一个确定的倾斜角,且倾斜程度相同的直线,其倾斜角相等;
倾斜程度不同的直线,其倾斜角不相等.
(4)确定平面直角坐标系中一条直线位置的几何要素是:直线上的一个定点以及它的倾斜角,二者缺
一不可.
题型二:斜率与倾斜角的变化关系
例.(江苏高二)如图,设直线,,的斜率分别为,,,则,,的大小关系为()
5
2022··
l
1
ll
23
kk
11
kk
22
kk
33
A
.
kkk
123
B
.
kkk
132
C
.
kkk
213
【答案】
A
【解析】
【分析】
直接由斜率的定义判断即可
.
【详解】
D
.
kkk
321
由斜率的定义可知,
kkk
123
.
故选:.
A
例.(北京市十一学校高一阶段练习)设直线的斜率为,且,则直线的倾斜角的取
6
2022·
ll
k
3k1
值范围是()
π2ππ3π
A
.
0,,π0,,π
B
4364
π2π
C
.
,
D
43
.
π3π
.
,
34
【答案】
A
【解析】【分析】
根据斜率的定义,由斜率的范围可得倾斜角的范围
.
【详解】
因为直线的斜率为,且,
l
k
3k1
3tan1
,因为,
[0,π)
2ππ
,π0,
34
.
故选:
A.
例.(全国高二期中)若过两点、的直线的倾斜角为,则=.
7
2022··60°y______
A(0,y)
B(23,3)
【答案】-
9
【解析】
【分析】
列出关于的方程即可求得的值
yy.
【详解】
过两点、的直线的倾斜角为
A(0,y)
B(23,3)
60°
则有,解之得
3y
tan603
y9
230
故答案为:-
9
例.(全国高二课时练习)已知直线经过、()两点,求直线的倾斜角的取值
8
2022··ll
A(2,1)
B(1,m)
2
mR
范围
.
ππ
【答案】
0,,π
42
【解析】
【分析】
先求得直线的斜率,再利用倾斜角与斜率的关系即可求得直线的倾斜角的取值范围
ll.
【详解】
∵直线过,两点,
l
A(2,1)
B(1,m)
2
(mR)
m1
2
1m1k
2
,∴直线的斜率为
l
12
设直线的倾斜角为,则,且,解得或
l
0,π
tan1
0
ππ
∴直线的倾斜角的取值范围是
l
0,,π
.
42
π
π
π
2
4
例.(江苏高二)已知直线的斜率为,直线的倾斜角是直线倾斜角的倍,求直线的斜率
9
2022··2.
ll
11
2
ll
22
1
4
【答案】
3
【解析】
【分析】
由倾斜角与斜率的关系及二倍角的正切公式即可求解
.
【详解】
解:由题意,设直线的倾斜角为,则直线的倾斜角为,
l
1
l
2
2
由已知得,
ktan
1
1
2
2tan4
ktan2
.
1tan3
2
所以直线的斜率为
l
2
2
【技巧总结】
由斜率的定义可知,当在范围内时,直线的斜率大于零;当在范围内时,直线
(0,90)(90,180)
的斜率小于零;当时,直线的斜率为零;当时,直线的斜率不存在.直线的斜率与直线的倾
090
斜角(除外)为一一对应关系,且在和范围内分别与倾斜角的变化方向一致,即倾斜角
90
0,90
(90,180)
越大则斜率越大,反之亦然.因此若需在或范围内比较倾斜角的大小只需比较斜率的大
0,90
(90,180)
小即可,反之亦然.
题型三:已知两点求斜率、已知斜率求参数
例.(江苏高二)已知三个不同的点
10
2022··
A2,a
、、
Ba1,2a1C4,1a
在同一条直线上,则实数
a
的值为
___________.
1
【答案】或
5
2
【解析】
【分析】
根据斜率相等可求出结果
.
【详解】因为,所以该直线斜率存在,
k
AC
又,
k
AB
1aa2a1
426
2a1aa1
a12a1
2a1a1
1
,解得或根据题意得
a
a5
.
2
6a1
1
故答案为:或
5
.
2
例.(全国高二课时练习)已知点的坐标为,在坐标轴上有一点,若直线的斜率,
11
2022··
A
3,4
B
AB
k4
AB
求点的坐标.
B
【答案】或
2,0
0,8
.
【解析】
【分析】
分别可假设或,利用两点连线斜率公式可构造方程求得点坐标
Ba,0B0,b
B
.
【详解】
若在轴上,则可设,;,解得:,
B
x
Ba,0
k4
AB
若在轴上,则可设,,解得:,;
B
y
B0,b
k4
AB
40
0B2,
a2
3a
4b
b8
B0,8
30
综上所述:点的坐标为或
B
2,0
0,8
.
例.(江苏高二课时练习)已知直线的斜率,且,,是这条直线上的
12
2022··
k2
A3,5
Bx,7
C1,y
三个点,求实数和的值.
xy
【答案】,
x4
y3
【解析】
【分析】
依题意可得,根据两点的斜率公式得到方程,解得即可;
kk2
ABAC
【详解】
解:因为,,三点在斜率的直线上,所以,即,
A3,5
Bx,7
C1,y
k2
kk2
ABAC
解得,
x4
y3
33
52
例.(江苏高二)经过两点的直线的斜率为()....
13
2022··, A B C D
A(0,1)
B(2,4)
25
22
75y5
2
x313
【答案】
B
【解析】
【分析】
根据直线的斜率公式即可求解
k
【详解】
经过两点的直线的斜率为:;
A(0,1)
,
B(2,4)
故选:
B.
例.(江苏高二)若三点共线,则的值为.
14
2022··a_________
A(2,2),B(a,0),C(0,6)
【答案】
3
41
5
202
yy
21
.
xx
21
【解析】
【分析】
由三点共线得,即可求出答案
kk
ABBC
.
【详解】
由三点共线
A(2,2),B(a,0),C(0,6)
故
kk
ABBC
2062
a3
故答案为:
3
.
2a02
例.(上海市控江中学高二期中)设,若直线经过点、,则直线的斜率是
15
2022·ll
aR
A(a,2)
B(a1,3)
___________.
【答案】
1
【解析】
【分析】
利用直线的斜率公式求解
.
【详解】
解:因为直线经过点、,
l
A(a,2)
B(a1,3)
所以直线的斜率是,故答案为:
l1
k1
【技巧总结】
由于直线上任意两点的斜率都相等,因此A,B,C三点共线A,B,C中任意两点的斜率相等.
斜率是反映直线相对于轴正方向的倾斜程度的,直线上任意两点所确定的方向不变,即在同一直线
x
上任意不同的两点所确定的斜率相等.这正是利用斜率可证三点共线的原因.
题型四:直线与线段相交关系求斜率范围
例.(江苏高二)已知过点的直线与以点,为端点的线段相交,则直线
16
2022··lAB
0,2
A3,1
B2,5
l___________.
的斜率的取值范围为
【答案】
,1,
2
【解析】
【分析】
首先求出,,再结合图象即可求出直线的斜率的取值范围;
kk
PAPB
k
【详解】
7
32
a1a
解:设点,依题意.,
P0,2
k1
PA
257
21
k
PB
022
03
因为直线与线段有交点,
l
AB
由图可知直线的斜率的取值范围是.故答案为:.
l
,1,,1,
22
例.(江苏高二)若点在一次函数的图像上,当时,则的取值范围
17
2022··
M(x,y)
y2x8
x2,5
是.
______
1
【答案】
,3
2
77
2y1
x1
【解析】
【分析】
由题意画出图形,再由的几何意义,即线段上的动点与定点连线的斜率的倍求解;
【详解】
解:如图,
2y1
1
AB
M
P1,
2
2
x1
函数,表示线段
y2x8
x2,5
AB
其中,,
A(5,2)B(2,4)
1
2y
1
P1,
Mx,y
2y1
的几何意义为线段上的动点与定点连线的斜率的倍,
AB
2
2
2
x1x1
11
42
22
kk
13
,,
PBPA
514212
k
13
2y1
1
PM
的取值范围是;
,3
42
x1
2
1
故答案为:
,3
2
例.(江苏高二)过点的直线与以、为端点的线段有交点,求直线的
18
2022··
P(0,1)
ll
A(3,2)
B(2,3)
AB
倾斜角的取值范围.
3
【答案】
0,,
44
【解析】
【分析】
作出图形,利用斜率公式分别求得,,根据题意得到或,即可求解
k1k1
ll
11
tan1
tan1
.
【详解】
如图所示,因为,,,
P(0,1)
A(3,2)
B(2,3)
可得,,
k1k1
ll
11
2(1)3(1)
3020
要使得直线与以、为端点的线段有交点,
l
A(3,2)
B(2,3)
AB
设直线的倾斜角为,其中,则满足或,
l
[0,)
tan1
tan1
解得或,即直线的倾斜角的取值范围
0
4
3
3
l
0,,
.
4
44
3
故答案为:
0,,
.
44
例.(全国高二课时练习)已知点,,若
19
2022··
A2,3
B3,2
直线过点,且与线段相交,则直线的斜率的取值范围为()
llk
P1,1
AB
A
.
k
3
或.
k2
B
4
k1
C D
..
1k2
【答案】
A
【解析】
【分析】
3
k2
4
首先求出直线、的斜率,然后结合图象即可写出答案.
PA
PB
【详解】
解:直线的斜率,,直线的斜率
PA
k2
PA
31
213
k
PB
PB
314
21
因为直线过点,且与线段相交,
l
P1,1
AB
结合图象可得直线的斜率的取值范围是或.
l
k
k
故选:.
A
3
k2
4
例.(江苏高二)已知两点,,直线过
20
2022··
A2,3B3,2
l
点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是()
P1,1
AB
l
k
133
A
.
4k4kk4
B C D
444
1
.或..
k4
k
4
【答案】
B
【解析】
【分析】
数形结合法,讨论直线过时对应的斜率,进而判断率的范围【详解】
l
AB.
、k
如下图示,
当直线过时,,
l
A
k4
31
21
当直线过时,,
l
B
k
211
314
1
由图知:或
k4
k
.
4
故选:
B
【技巧总结】
直线的倾斜角是从“形”的角度刻画直线的倾斜程度,而直线的斜率及斜率公式则从“数”的角度刻画直线
的倾斜程度,把二者紧密地结合在一起就是数形结合.利用它可以较为简便地解决一些综合问题,如过定
点的直线与已知线段是否有公共点的问题,可先作出草图,再结合图形考虑.
一般地,若已知,,,过点作垂直于轴的直线,过点的任一直线的
A(x,y)
11
B(x,y)P(x,y)
2200
PP
x
ll
斜率为,则当与线段不相交时,夹在与之间;当与线段相交时,在与的两
kkk
ll
ABAB
kkkk
PAPBPAPB
边.
【同步练习】
一、单选题
12022··ax+y+2=0AB
.(广东华中师范大学海丰附属学校高二期中)设点,,若直线与线段
A2,3B3,2
有交点,则的取值范围是()
a
5445
A
.
,,,,
B C D
2332
45
...
,
32
54
,
23
【答案】
D
【解析】【分析】
求出直线经过的定点,作出图象,利用图象求得斜率满足的条件,由此解出答案.
axy20
【详解】
4
5
∵直线过定点,且,,
axy20
C(0,2)
k
AC
k
BC
2
3
由图可知直线与线段有交点时,斜率满足或,
AB
a
5
4
a
a
3
2
45
解得,
a,,
32
故选:
D
22022··l
.(全国高二课时练习)若直线经过第二三四象限,其倾斜角为
、、
,斜率为,则()
k
A B
..
ksin0
C D
..
ksin0
【答案】
B
【解析】
【分析】
kcos0
kcos0
由题设,进而确定的范围,再判断的符号,即可确定答案
ktan0
sin,cos
.
【详解】
由题设,,而,则,
ktan0
[0,)
(,)
2
所以,则,
sin0,cos0
kcos0
ksin0
.
故选:
B
32022··
.(四川高二期末)过点和的直线斜率为()
P2,1
Q3,4
1
A
.
B C3 D-3
3
【答案】【解析】
C
【分析】
1
...
3
代入直线的斜率公式即可解决
.
【详解】
过点和的直线斜率为
P2,1
Q3,4
故选:
C
42022··
.(陕西咸阳高一期末)已知三条直线
l
1
,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为若
ll
23
k
1
k
2
k
3
,,
.
yy
21
41
3
xx32
21
,则下列关系不可能成立的是()
A
.
kkkkkkkkkkkk
312123231321
B C D
【答案】
D
【解析】
【分析】
根据直线的斜率与倾斜角的关系即可求解
.
【详解】
解:由题意,根据直线的斜率与倾斜角的关系有:
当或时,或,故选项可能成立;
0
当时,,故选项可能成立;
0
当时,,故选项可能成立;
0
...
2
2
0kkk
123
kkk0
123
B
2
k0kk
312
A
2
kk0k
231
C
所以选项不可能成立
D.
故选:
D.
52022··
.(黑龙江哈尔滨市第一六二中学校高二期末(文))一直线过点
(0,3),(3,0)
,则此直线的倾斜角为
()
A45° B135° C45° D135°
...-.-
【答案】
A
【解析】
【分析】
根据斜率公式求得直线的斜率,得到,即可求解【详解】
tan1
.
设直线的倾斜角为,
由斜率公式,可得,即,
k1
03
tan1
30
因为,所以,即此直线的倾斜角为
01804545
.
故选:
A.
62022··
.(湖北监利市教学研究室高二期末)已知点,若直线与线段
A2,3,B2,1
l:ykx12
没有公共点,则的取值范围是()
k
1
A
.
,5
B
3
AB
1
.
,
3
1
DC
..
,5,
3
5,
【答案】
A
【解析】
【分析】
分别求出,即可得到答案
k,k
PBPA
.
【详解】
直线经过定点
l:ykx12
P1,2
.
因为,所以
A2,3,B2,1
k5,k
PAPB
3212
1
,
21213
所以要使直线与线段没有公共点,
l:ykx12
AB
1
只需:,即
kkk
PBPA
k5
.
3
1
所以的取值范围是
k
,5
.A
故选:
3
72022··
.(全国高三专题练习)设点,,直线过点且与线段相交,则的斜率
A4,3
B2,2
ll
P1,1
AB
k
的取值范围是()
A B
.或.或
k1k1
k4
4
k
C D
3
..
4k1
4
k1
3
【答案】
B
【解析】
【分析】
根据斜率公式,结合数形结合思想进行求解即可
.
【详解】
如图所示:
因为,
k,k1
PAPB
1(3)41(2)
1431(2)
所以当直线过点且与线段相交时,的斜率的取值范围是或,
ll
P1,1
AB
k
k1
故选:
B
4
k
3
82022··
.(辽宁葫芦岛高二期末)已知直线
ll
11
的斜率为,直线的倾斜角比直线的倾斜角小,则直线
115°
ll
22
的斜率为().-...
A1 B C D1
【答案】
C
【解析】
【分析】
根据直线的斜率求出其倾斜角可求得答案
l
1
.
【详解】
设直线的倾斜角为,所以,
l
1
tan1
因为,所以,
018045
因为直线的倾斜角比直线的倾斜角小,
l
2
l
1
15°
所以直线的倾斜角为,
l
2
30
则直线的斜率为
l
2
tan30
故选:
C.
二、多选题
3
.
3
3
3
3
3
92022··lk
.(江苏高二)直线过点且斜率为,若与连接两点,的线段有公共点,
P1,2B3,2
A1,3
则的取值可以为()
k
A B1 C2 D4
....
2
【答案】
AD
【解析】
【分析】
要使直线与线段有公共点,则需或,根据两点的斜率公式计算可得选项
lAB.
kkkk
PAPB
【详解】
解:要使直线与线段有公共点,则需或,
lAB
kkkk
PAPB
而,所以或,,
k
PA
22
5
325
2k
k
k2
PB
31
112
2
所以的取值可以为或,
k4
2
故选:
AD
102022··
.(江苏高二)设直线过原点,其倾斜角为
l
,将直线绕坐标原点沿逆时针方向旋转,得到
l
45
直线,则直线的倾斜角为()...
ll
11
A B C
45
D
【答案】
AC
【解析】
【分析】
分别在和求得旋转后倾斜角即可
0135135180
.
【详解】
直线倾斜角的取值范围为,
0180
当时,旋转后得到的倾斜角为:;
0135
4545
l
1
45
135
.
135
当时,旋转后得到的倾斜角为:
13518045180135
45
l
1
.
故选:
AC.
112022··()l(0 0)l
.(江苏高二课时练习)多选如果直线过原点,且不经过第三象限,那么的倾斜角
可能
是()
A0° B120°
..
C90° D60°
..
【答案】
ABC
【解析】
【分析】
根据已知条件确定正确选项
.
【详解】
依题意,直线过原点,且不经过第三象限,则或,
l
090180
所以选项符合,选项不符合
ABCD.
故选:
ABC
122022··
.(全国高二课时练习)颗粒物过滤效率
是衡量口罩防护效果的一个重要指标,计算公式为
100%
CC
outin
,其中表示单位体积环境大气中含有的颗粒物数量(单位:),表示经口罩
CC
outin
ind./L
C
out
过滤后,单位体积气体中含有的颗粒物数量(单位:).某研究小组在相同的条件下,对两种不同类
ind./L
型口罩的颗粒物过滤效率分别进行了次测试,测试结果如图所示.图中点的横坐标表示第种口罩第
4ij
A
ij
次测试时的值,纵坐标表示第种口罩第次测试时的值(,
CC
outin
ij
i1,2
j1,2,3,4
).
该研究小组得到以下结论,正确的是()
A243
.在第种口罩的次测试中,第次测试时的颗粒物过滤效率最高
B144
.在第种口罩的次测试中,第次测试时的颗粒物过滤效率最高
C12
.在每次测试中,第种口罩的颗粒物过滤效率都比第种口罩的颗粒物过滤效率高
D3412
.在第次和第次测试中第种口罩的颗粒物过滤效率都比第种口罩的颗粒物过滤效率低
【答案】
AD
【解析】
【分析】
根据实验数据图表逐个分析选项即可
.
【详解】
分别将原点与图中各点相连
.
设线段的斜率为,根据题意有,
OA
ij
k
ij
100%1k
即越小,颗粒物过滤效率越高。
k
ij
CC
outin
ij
C
out
由图可知,;
kkkkkkkk
1112131423242122
在第种口罩的次测试中,最小,所以第次测试时的颗粒物过滤效率最高,选项正确;
243A
k
23
在第种口罩的次测试中,最小,所以第次测试时的颗粒物过滤效率最高,选项错误;
141B
k
11
由图知,,所以第次测试中第种口罩的颗粒物过滤效率更高,选项错误;
kk
1323
32C
kk,kk
13231424
,所以第次和第次测试中第种口罩的颗粒物过滤效率都比第种口罩的颗粒物过滤
3412
效率低,选项正确
D.
故选:
AD.
三、填空题
132022··______
.(全国高二课时练习)已知三点,,共线,则.
A1,2
B3,4
C5,y
y
【答案】
5
【解析】【分析】
由即可求解
kk
ABAC
.
【详解】
因为,,三点共线,
A1,2
B3,4
C5,y
所以
kky5
ABAC
故答案为:
5.
2
142022··l
.(全国高二课时练习)当直线的倾斜角
,,
时,则直线的斜率的取值范围为
l
4223
42y22y2
.
315146
______
.
【答案】
1,,3
【解析】
【分析】
斜率为倾斜角的正切值,根据正切函数值域即可求斜率范围.
【详解】
2
当直线的倾斜角时,
l
,,
4223
2
1,,3tan,,tan
则直线的斜率的取值范围为,
l
43
故答案为:﹒
1,,3
152022··
.(全国高二课时练习)直线
ll
11
与直线所成的锐角为,则直线的倾斜角为.
l:x2
2
30
______
【答案】或或.
60°120°##120°60°
【解析】
【分析】
根据直线倾斜角的概念数形结合即可求解.
【详解】
如图,
直线的倾斜角为或﹒
l
1
60°120°
故答案为:或﹒
60°120°
162022··ll
.(全国高二课时练习)直线的斜率为,将直线绕其与
3
x
轴交点逆时针旋转所得直线的斜
60
率是.
______
【答案】
3
【解析】
【分析】
根据直线的倾斜角与斜率的关系即可求解
.
【详解】
解:设直线的倾斜角为,,
l
0,180
因为直线的斜率为,所以,所以,
l
3
tan3
60
所以将直线绕其与轴交点逆时针旋转所得直线的倾斜角为,
l
x
60
6060120
所以所得直线的斜率是,
tan1203
故答案为:
3
.
四、解答题
172022··l
.(全国高二课时练习)已知直线经过两点
A2a,a
、
B(0,1)
,求直线的倾斜角的取值范围
l.
2
3
【答案】
,
44
【解析】
【分析】
讨论、研究直线的斜率,结合基本不等式确定对应倾斜角大小或范围
a0
a0
.
【详解】设直线的斜率为,倾斜角为
lk.
当时,不存在,;
a0
k
2
a1a1
2
k
:当时,
a0
2a22a
若时,则,;
a0
k21
a1
,
22a
42
a1
22a
3
)1k2()(
,;若时,则
,
24
a0
3
综上,
,
.
44
182022··1
.(江苏高二)()设坐标平面内三点
A(m,m3)B(2,m1)
、、
C(1,4)
,若直线的斜率是直线
AC
BC3m
的斜率的倍,求实数的值;
()已知直线的斜率为,直线的倾斜角是直线倾斜角的倍,求直线的斜率
22.
ll
11
2
ll
22
1
4
【答案】()或;()
1122
.
3
【解析】
【分析】
()由题设,应用斜率的两点式列方程求值,注意验证结果
1m.
k3k
ACBC
()根据斜率与倾斜角关系,应用倍角正切公式求直线的斜率
2.
l
2
【详解】
()由,即,解得或,
1
k3k
ACBC
4m34m1
3
m1m2
1m12
经检验均符合题意,故的值是或;
m12
()设直线的倾斜角为,则直线的倾斜角为
2.
l
1
l
2
2
由已知,,则直线的斜率为
tan
2tan4
1
tan2
.
l
2
1tan3
2
2
192022··
.(全国高二课时练习)根据图中提供的信息,按从大到小的顺序排列图中各条直线
li
i
1,2,3,4,5
的斜率,并写出各条直线的斜率
k
i
.
【答案】答案见解析
【解析】
【分析】
利用斜率公式可求得各直线的斜率,由此可得出这五条直线斜率的大小关系
.
【详解】
解:由已知可得,,,
k
1
k
4
512
k4
2
51
k
3
603
423
402
21
352
,,
k0
5
415
所以,
kkkkk
21543
.
202022··
.(全国高二课时练习)已知三条直线
l
1
,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为,,
ll
23
k
1
k
2
k
3
,且,探索其倾斜角,,的大小关系.
kkk
123
【答案】分类讨论,答案见解析
【解析】
【分析】
由在分别单调递增,且时,;时,,分类
ytanx
[0,),(,)
x(0,)
ytanx0
x(,)
ytanx0
2
22
2
讨论分析即得解
【详解】
由直线斜率与直线倾斜角的关系:
ktan,[0,)(,)
22
由于在分别单调递增,
ytanx
[0,),(,)
22
且时,;时,()当时,有,,
x(0,)
ytanx0
x(,)
ytanx0
1
0kkk
123
[0,)
2
2
2
由在单调递增,有
ytanx
[0,)
()当时,有,,
2
kkk0
123
(,)
2
由在单调递增,有
ytanx
(,)
2
()当,有,,
3
k0kk
123
(,)
[0,)
2
2
由在单调递增,有
ytanx
[0,)
()当,有,
4
kk0k
123
,(,)
[0,)
2
2
由在单调递增,有
ytanx
(,)
2
212022··
.(全国高二课时练习)已知的三个顶点分别为
ABC
A1,0C2,4
,,,求的三边
B1,2
ABC
所在直线的斜率
.
【答案】,,
k1
AB
k
AC
【解析】
【分析】
根据两点间的斜率公式即可求解
.
【详解】
解:边所在直线的斜率为;
AB
k1
AB
边所在直线的斜率为;
AC
k
AC
边所在直线的斜率为
BC
k2
BC
4
k2
BC
.
3
π
2
π
2
20
1(1)
404
2(1)3
42
.
21
222022··ll
.(江苏高二课时练习)经过点作直线,且直线与连接点
P0,1
A1,2
,的线段总有公
B2,1
共点,求直线的倾斜角和斜率的取值范围.
lk
3
【答案】
0,,
;.
1k1
44
【解析】
【分析】
根据斜率公式得,,由与线段相交,知,由此能求出直线斜
k1
PA
21
11
k1
PB
ll
AB
kkk
PBPA
10
20
率的范围,进而根据正切函数的性质得出倾斜角范围.
k
【详解】
因为,由与线段相交,,
k1
PA
1(1)
2(1)
1k
l
AB
PB
20
10
所以,
kkk
PAPB
1k1
所以或,
0tan1
1tan0
由于在及均为增函数,
ytanx
0,
,
2
2
3
所以直线的倾斜角的范围为:
l
0,,
.
44
3
故倾斜角的范围为,斜率的范围是
0,,
k.
1k1
44
本文发布于:2023-11-16 22:54:48,感谢您对本站的认可!
本文链接:https://www.wtabcd.cn/zhishi/a/88/31887.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
本文word下载地址:2023学年江苏高二上学期数学教材同步教学讲义1.doc
本文 PDF 下载地址:2023学年江苏高二上学期数学教材同步教学讲义1.pdf
| 留言与评论(共有 0 条评论) |