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课后提升作业十七
倾斜角与斜率
(45分钟 70分)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.(2016·烟台高一检测)若直线l经过原点和点(-1,1),则直线l的倾斜角为
( )
A.45° B.135°
C.45°或135° D.-45°
【解析】选B.由题可知,k=-1,所以tanα=-1,解得α=-135°.所以选B.
2.在平面直角坐标系中,正三角形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 B.0 C. D.2
【解析】选B.由题意知,AB,AC所在直线的倾斜角分别为60°,120°,所以tan60°+tan120°=+(-)=0.
3.(2016·大连高一检测)如图,若图中直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则 ( )
A.k1<k2<k3 B.k3<k1<k2
C.k3<k2<k1 D.k1<k3<k2
【解析】选B.由图象,l3的倾斜角为钝角,所以斜率为负,l1和l2的倾斜角为锐角,斜率为正,而锐角大的斜率大,故k3<k1<k2.
4.(2016·成都高一检测)三点A(m,2),B(5,1),C(-4,2m)在同一条直线上,则m的值为 ( )
A.2 B.
C.2或 D.不确定
【解析】选C.因为kAB=,kBC=,
且A,B,C三点共线,
所以kAB=kBC,即=,解得m=2或.
【补偿训练】若三点A(3,3),B(a,0),C(0,b),(a,b≠0)共线,则log3+=________.
【解析】由于A,B,C三点共线,则kAB=kAC.
所以=,即ab=3a+3b,
故+=,所以log3+=-1.
答案:-1
5.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】选A.kAB==1-m,
因为直线AB的倾斜角为锐角,
所以kAB>0,即1-m>0,所以m<1.
6.若直线l经过第二、三、四象限,则直线l的倾斜角的范围是 ( )
A.0°≤α<90° B.90°≤α<180°
C.90°<α<180° D.0°≤α<180°
【解析】选C.因为直线l经过第二、三、四象限,所以斜率k<0,所以倾斜角为钝角,故选C.
【补偿训练】直线l经过第一、三、四象限,其倾斜角为α,斜率为k,则 ( )
A.ksinα>0 B.ksinα≥0
C.kcosα<0 D.kcosα≤0
【解析】选A.因为直线l经过第一、三、四象限,所以倾斜角α为锐角,所以sinα>0,k=tanα>0,
所以ksinα>0.
7.过两点A(4,y),B(2,-3)的直线的倾斜角是135°,则y等于 ( )
A.1 B.5 C.-1 D.-5
【解析】选D.由斜率公式可得:=tan135°,
所以=-1,所以y=-5,故选D.
8.(2016·广州高一检测)已知点A(-1,2),B(3,0),P(-2,-3),经过点P的直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率k的取值范围为 ( )
A.k≤或k≥5 B.≤k≤5
C.k≤或k≥5 D.≤k≤5
【解题指南】利用斜率公式求出直线PA,PB的斜率,根据l与线段AB有公共点,求出l的斜率k的取值范围.
【解析】选B.如图所示:
因为点A(-1,2),B(3,0),P(-2,-3),
所以kPA==5,kPB==,由图可知
kPB≤k≤kPA,所以≤k≤5.
二、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2016·北京高一检测)已知点P(3,2),点Q在x轴上,若直线PQ的倾斜角为150°,则点Q的坐标为________.
【解析】设Q(x,0),k==tan150°=-tan30°=-,解得x=3+2,所以Q(3+2,0).
答案:(3+2,0)
10.已知直线PQ的斜率为-,将直线绕点P顺时针旋转60°所得的直线的斜率是________.
【解析】由kPQ=-得直线PQ的倾斜角为120°,将直线PQ绕点P顺时针旋转60°所得直线的倾斜角为60°,
所以所得直线的斜率k=tan60°=.
答案:
【延伸探究】本题中“将直线绕点P顺时针旋转60°”换为“将直线绕点P逆时针旋转60°”其结论又如何呢?
【解析】由kPQ=-得直线PQ的倾斜角为120°,将直线PQ绕点P逆时针旋转60°,所得直线的倾斜角为0°,故所得直线的斜率k=tan0°=0.
三、解答题(每小题10分,共20分)
11.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.
【解题指南】利用菱形的基本性质:对边平行且相等,对角线平分每一组内对角,两条对角线互相垂直,先求倾斜角,再求斜率.
【解析】因为OD∥BC,∠BOD=60°,所以直线OD,BC的倾斜角都是60°,斜率都是tan60°=;.Com]
DC∥OB,所以直线DC,OB的倾斜角都是0°,斜率也都为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kOC=tan30°=,直线BD的倾斜角为∠DBx=180°-60°=120°,斜率kBD=tan120°=-.
12.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.
【解析】由题意可知kAB==2,
kAC==,
kAD==,
所以k=2==,
解得a=4,b=-3,
所以直线的斜率k=2,a=4,b=-3.
【能力挑战题】
已知A(-1,1),B(1,1),C(2,+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的斜率的变化范围.
【解析】(1)由斜率公式得
kAB==0,
kAC==.
(2)如图所示.
kBC==.
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kCA增大到kCB,所以k的取值范围为.
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