1、3.1.1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()坐标平面内的任意一条直线均有倾斜角与斜率;直线的倾斜角的取值范围是0,180;若一条直线的斜率为tan,则此直线的倾斜角为;若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为tan.A0个 B1个C2个 D3个答案A解析序号正误理由、倾斜角为90时,斜率不存在,故、不正确倾斜角的范围是0,180),故不正确虽然直线的斜率为tan,但只有当0,180)时,才是直线的倾斜角,故不正确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
2、的坐标为(m,0),则tan1351,解得m3.3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()A30 B60C30或150 D60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的倾斜角是斜率为的直线的倾斜角的2倍,则l的斜率为()A1 BC D答案B解析tan,0180,30,260,ktan2.故选B5如下图,已知直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则()Ak1k2k3 Bk3k1k2Ck3k2k1 Dk1k390230,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
3、斜率k的取值范围是()Ak Bk2Ck或k2 D2k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kPAkkPB,kPA2,kPB,2k.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,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
4、为_;(3)C(0,),D(,0)(ab0)斜率为_,倾斜角为_.答案(1)锐角(2)00(3)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,kPB,于是2,解得x5.三、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;(3)直线l3过点(3,0),斜率为;(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BOD60,求菱形各边和两条对角线所在
5、直线的倾斜角及斜率分析解析因为ODBC,BOD60,所以直线OD,BC的斜率角都是60,斜率kODkBCtan60.因为OB与x轴重合,DCOB,所以直线OB,DC的倾斜角都是0,斜率kOBkDCtan00.由菱形的性质,知COD30,OBD60,所以直线OC的倾斜角为30,斜率kOCtan30;直线BD的倾斜角为DBx18060120,斜率kBDtan120.规律总结:解决几何图形中直线的倾斜角与斜率的综合问题时,要善于利用几何图形的几何性质,解题时要注意倾斜角是几何图形中的夹角还是它的邻补角;也可以利用经过两点的直线的斜率公式,先求斜率,再求倾斜角能力提升一、选择题1设直线l过坐标原点,它
6、的倾斜角为,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()A45B135C135D当0135时,倾斜角为45;当135180时,倾斜角为135答案D分析画出图象辅助理解,由于条件中未指明的范围,所以需综合考虑的可能取值,以使旋转后的直线的倾斜角在0,180)内解析根据题意,画出图形,如图所示:因为0180,显然A,B,C未分类讨论,均不全面,不合题意通过画图(如图所示)可知:当0135,l1的倾斜角为45;当135180时,l1的倾斜角为45180135.故选D规律总结: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2
7、经过两点A(2,1),B(1,m2)的直线l的倾斜角为锐角,则m的取值范围是()Am1 Bm1C1m1 Dm1或m1答案C解析设直线l的倾斜角为,则kABtan0.1m20,解得1m1.3已知A(1,21),B(1,1),若直线l的倾斜角是直线AB倾斜角的一半,则直线l的斜率为()A1 BC D不存在答案B解析kAB,直线AB的倾斜角为60,则直线l的倾斜角为30.其斜率ktan30.4若直线l的斜率为k,倾斜角为,若60135,则k的取值范围是()A(1,)B(,1)(,)C1,D(,1,)答案B解析当6090时,斜率的取值范围是(,);当90135时,斜率的取值范围是(,1),故选B点评求
8、斜率的范围时,应把倾斜角的范围分成两部分,即090和90180.二、填空题5已知直线l1的斜率为,若直线l2和l1关于y轴对称,则直线l2的斜率为_;若直线l2和l1关于直线yx对称,则直线l2的斜率为_.答案6若三点A(3,3),B(a,0),C(0,b)(ab0)共线,则_.答案解析由于点A,B,C共线,则kABkAC,所以.所以ab3a3b.即.三、解答题7直线l的斜率为k1m2(mR),求直线l的倾斜角的取值范围解析k1m21,所以当k0,1时,倾斜角0,;当k(,0)时,倾斜角(,),故倾斜角的范围是0,(,)8已知两点A(3,4),B(3,2),过点P(1,0)的直线l与线段AB有
9、公共点(1)求直线l的斜率k的取值范围;(2)求直线l的倾斜角的取值范围分析结合图形考虑,l的倾斜角应介于直线PB与直线PA的倾斜角之间,要特别注意,当l的倾斜角小于90时,有kkPB;当l的倾斜角大于90时,则有kkPA解析如图,由题意可知,直线PA的斜率kPA1,直线PB的斜率kPB1,(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k1,或k1.(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,故的取值范围是45135.点评这里要注意斜率k的范围不是1k1,因为直线l经过的区域包含与x轴垂直的直线本题一般是设想直线l绕点P旋转,考查这时直线l的倾斜角和斜率的变化规律,通过对l的斜率的变化规律的分析,不难发现kPA与kPB是两个关键的数据