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3.1.1 直线的倾斜角与斜率
一、选择题
1.下列四个命题中,正确的命题共有( )
①坐标平面内的任意一条直线均有倾斜角与斜率;
②直线的倾斜角的取值范围是[0°,180°];
③若一条直线的斜率为tanα,则此直线的倾斜角为α;
④若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tanα.
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
[答案] A
[解析]
序号
正误
理由
①、④
×
倾斜角为90°时,斜率不存在,故①、④不正确
②
×
倾斜角的范围是[0°,180°),故②不正确
③
×
虽然直线的斜率为tanα,但只有当α∈[0°,180°)时,α才是直线的倾斜角,故③不正确
2.已知点A(1,2),在x轴上存在一点P,使直线PA的倾斜角为135°,则点P的坐标为( )
A.(0,3) B.(0,-1)
C.(3,0) D.(-1,0)
[答案] C
[解析] 由题意可设P的坐标为(m,0),则eq \f(0-2,m-1)=tan135°=-1,解得m=3.
3.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°
[答案] D
[解析] 如图,直线l有两种情况,故l的倾斜角为60°或120°.
4.直线l的倾斜角是斜率为eq \f(\r(3),3)的直线的倾斜角的2倍,则l的斜率为( )
A.1 B.eq \r(3)
C.eq \f(2\r(3),3) D.-eq \r(3)
[答案] B
[解析] ∵tanα=eq \f(\r(3),3),0°≤α180°,∴α=30°,
∴2α=60°,∴k=tan2α=eq \r(3).故选B.
5.如下图,已知直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则( )
A.k1k2k3 B.k3k1k2
C.k3k2k1 D.k1k3k2
[答案] D
[解析] 可由直线的倾斜程度,结合倾斜角与斜率的关系求解.设直线l1,l2,l3的倾斜角分别是α1,α2,α3,由图可知α190°α2α30°,
所以k10k3k2.
6.已知点A(1,3),B(-2,-1).若过点P(2,1)的直线l与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.k≥eq \f(1,2) B.k≤-2
C.k≥eq \f(1,2)或k≤-2 D.-2≤k≤eq \f(1,2)
[答案] D
[解析] 过点P(2,1)的直线可以看作绕P(2,1)进行旋转运动,通过画图可求得k的取值范围.由已知直线l恒过定点P(2,1),如图.
若l与线段AB相交,则kPA≤k≤kPB,
∵kPA=-2,kPB=eq \f(1,2),∴-2≤k≤eq \f(1,2).
[点评] 确定平面直角坐标系内的一条直线位置的几何要素是:一个点P和一个倾斜角α,二者缺一不可.本题过点P(2,1)的直线的位置是不确定的,用运动变化的观点看问题是数形结合的技巧.
二、填空题
7.求经过下列两点的直线斜率,并判断其倾斜角是0°,还是锐角、钝角或直角.
(1)C(18,8),D(4,-4),斜率为_________,倾斜角为_________;
(2)C(-1,2),D(3,2),斜率为_________,倾斜角为_________;
(3)C(0,-eq \f(1,b)),D(eq \f(1,a),0)(ab0)斜率为_________,倾斜角为_________.
[答案] (1)eq \f(6,7) 锐角 (2)0 0° (3)eq \f(a,b) 钝角
8.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_________.
[答案] (-5,0)
[解析] 设P(x,0)为满足题意的点,则kPA=eq \f(8,-3-x),kPB=eq \f(14,2-x),
于是eq \f(8,-3-x)=2×eq \f(14,2-x),解得x=-5.
三、解答题
9.在同一坐标平面内,画出满足下列条件的直线:
(1)直线l1过原点,斜率为1;
(2)直线l2过点(3,0),斜率为-eq \f(2,3);
(3)直线l3过点(-3,0),斜率为eq \f(2,3);
(4)直线l4过点(3,1)斜率不存在.
[解析]
10.如右图,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.
[分析] eq \x(\a\al(利用菱形的性质:对边平,行且相等,对角线平分一,组内对角,两条对角线互,相垂直))→eq \x(\a\al(求各直线,倾斜角))→eq \x(\a\al(利用斜率定,义求斜率))
[解析] 因
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