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课时规范练 48 直线的倾斜角与斜率、直线的
方程
基础巩固练
1.(2024·陕西西安二模)直线2x-2√3y-1=0的倾斜角α为( )
π π
A. B.
6 3
2π 5π
C. D.
3 6
2.如图,若直线l ,l ,l 的斜率分别为k ,k ,k ,则( )
1 2 3 1 2 3
A.k 0,BC>0,那么直线Ax+By+C=0经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
7.(多选题)(2025·北京名校高三一轮复习)若点P(x,y)在以A(-3,1),B(-1,0),C(-2,0)为顶点的
y-2
△ABC的内部运动(包含边界),令k= ,则k的可能取值为( )
x-1
1 1
A. B.
5 2
3
C.1 D.
2
8.(多选题)(2024·广东广州培正中学校考)下列说法正确的是( )
√3
A.若直线斜率为 ,则它的倾斜角为30°
3
B.若A(1,-3),B(1,3),则直线AB的倾斜角为90°
C.若直线过点(1,2),且它的倾斜角为45°,则这条直线必过点(3,4)
3
D.若直线的斜率为 ,则这条直线必过(1,1)与(5,4)两点
4
9.过点A(2,b)和点B(3,-2)的直线的倾斜角为135°,则b的值是 .
10.直线l在x轴上的截距比在y轴上的截距小1,且过定点A(-3,8),则直线l的方程为
.
11.已知直线kx-y+4-k=0在两坐标轴上的截距都是正值,当截距之和最小时,直线的方程
为 .
综合提升练
12.(2024·浙江丽水模拟)直线x+(a2+1)y-1=0(a∈R)的倾斜角的取值范围是( )
π 3π
A.[0, ] B.[ ,π)
4 4
π π π 3π
C.[ , ) D.[ , ]
4 2 2 4
13.已知点A(2,3),B(-2,-1),若直线l:y=k(x-1)-2与线段AB有公共点,则k的取值范围是(
)
1
A.[- ,5]
3
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B.(-∞,- ]
3
C.[5,+∞)
D.(-∞,- 1 ]∪[5,+∞)
3
14.(13分)(2025·上海普陀检测)将一张长为2宽为1的矩形纸片OABC置于平面直角坐
标系中,其中O(0,0),A(2,0),C(0,1),将矩形纸片折叠,使O点落在线段BC上,设折痕所在直
线的斜率为k,求k的取值范围.
15.(13分)已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围;
(3)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B, AOB的面积为S(O为坐标原点),
求S的最小值并求此时直线l的方程.
△
创新应用练
16.(2025·北京名校高三一轮复习)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如
图所示,其中点A 的横、纵坐标分别为第i名工人上午的工作时间(单位:时)和加工的零
i
件数(单位:件),点B 的横、纵坐标分别为第i名工人下午的工作时间和加工的零件数,
i
i=1,2,3.记Q 为第i名工人在这一天中加工的零件总数,记P 为第i名工人在这一天中平
i i
均加工的零件数,则Q ,Q ,Q 中的最大值与P ,P ,P 中的最大值分别是( )
1 2 3 1 2 3
A.Q ,P B.Q ,P
1 1 1 2
C.Q ,P D.Q ,P
2 1 2 2
17.已知点P(2cos 10°,2sin 10°),Q(2cos 130°,2sin 130°),则直线PQ的倾斜角为 .
答案:
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1.A 解析 将2x-2√3y-1=0变形可得y= x- ,所以直线斜率k=tan α= ,因为0≤α<π,所以
3 6 3
π
α= .
6
2.A 解析 设直线l ,l ,l 的倾斜角分别为α ,α ,α ,则由题图知0°<α <α <90°<α <180°,所以tan
1 2 3 1 2 3 3 2 1
α <0,tan α >tan α >0,即k <0,k >k >0.
1 2 3 1 2 3
2
3.B 解析 因为直线l的一个方向向量为(3,2),所以直线的斜率k= .又直线l过点(3,1),所以直
3
2
线l的方程为y-1= (x-3),化简得2x-3y-3=0.
3
5π
4.C 解析 直线l的方程为y=x+1,它的倾斜角为45°,l绕点(0,1)顺时针旋转 ,即l绕点(0,1)顺
18
时针旋转50°,得到直线l ,则直线l 仍过定点(0,1),且直线l 与x轴负半轴夹角为50°-45°=5°,即直
2 2 2
线l 的倾斜角为175°,所以直线l 的斜率小于0,所以l 不经过第三象限.
2 2 2
5.B 解析 因为直线l ,l 的倾斜角分别为α,β,所以α∈[0,π),β∈[0,π).若tan α=tan β,则α=β;若
1 2
π
α=β= ,则tan α,tan β都不存在.所以“α=β”是“tan α=tan β”的必要不充分条件.
2
A C
6.BCD 解析 由题意知A,B,C均不为0,直线方程可化为y=- x- . 因为AB>0,知直线的斜率-
B B
A C
<0.因为BC>0,知直线在y轴上的截距- <0.可知直线经过第二、三、四象限.
B B
y-2
7.BC 解析 作出以A(-3,1),B(-1,0),C(-2,0)为顶点的△ABC所表示的平面区域,如图.因为 的
x-1
几何意义是过动点P(x,y)与定点M(1,2)的直线的斜率,结合图象,可得当过A点时,此时直线AM
1
的斜率最小,最小值为k = ;当过B点时,此时直线BM的斜率最大,最大值为k =1,所以k的取
AM BM
4
1 1
值范围为[ ,1],结合选项知,k的可能取值为 ,1.
4 2
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8.ABC 解析 对于A,设直线的倾斜角为α(0°≤α<180°),则由题意得tan α= ,所以α=30°,故A
3
正确;对于B,因为A(1,-3),B(1,3),所以直线AB与x轴垂直,其倾斜角为90°,故B正确;对于C,因为
直线过点(1,2),且斜率为tan 45°=1,所以直线的方程为y-2=x-1,即y=x+1,易知4=3+1,即直线过点
3 3 3
(3,4),故C正确;对于D,不妨取y= x,满足直线的斜率为 ,但显然直线y= x不过(1,1)与(5,4)两
4 4 4
点,故D错误.故选ABC.
b+2
9.-1 解析 ∵A(2,b),B(3,-2),∴k = =-b-2,则-b-2=tan 135°=-1,解得b=-1.
AB
2-3
x y -3 8
10.4x+3y-12=0或2x+y-2=0 解析 设直线l的方程的截距式为 + =1.则 + =1,解得
a a+1 a a+1
x y x y
a=3或a=1,则直线l的方程是 + =1或 + =1,即4x+3y-12=0或2x+y-2=0.
3 3+1 1 1+1
11.2x+y-6=0 解析 直线kx-y+4-k=0可变形为k(x-1)-y+4=0,所以直线过定点P(1,4),令
4 4
x=0,y=4-k,所以直线与y轴的交点为A(0,4-k),令y=0,x=1- ,所以直线与x轴的交点为B(1- ,0),
k k
{4-k>0,
由 4 得k<0,-k>0,所以4-k+1- 4 =5+(-k)+(- 4 )≥5+2 √ (-k)·(- 4 ) =5+4=9,当且仅当-
1- >0, k k k
k
4
k=- ,即k=-2时取等号,所以此时直线的方程为2x+y-6=0.
k
1
12.B 解析 由题知a2+1≠0,直线x+(a2+1)y-1=0(a∈R)的斜率为- ,
a2+1
1 3π
由于0>- ≥-1,设直线的倾斜角为α,则0≤α<π,-1≤tan α<0,所以 ≤α<π.
a2+1 4
13.D 解析 直线l:y=k(x-1)-2过定点P(1,-2),
3-(-2)
又k = =5,
PA
2-1
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k = =- ,如图,由图可知,若直线l与线段AB有公共点,则k的取值范围是(-∞,-
PB
-2-1 3 3
]∪[5,+∞).
14.解 如图,要想使折叠后O点落在线段BC上,可取BC上任意一点D,作线段OD的垂直平分线
1 1
l,以l为折痕可使O与D重合.因为k ≥k = ,所以k=- ≥-2,且k<0.又当折叠后O与C重合
OD OB
2 k
OD
时,k=0,所以-2≤k≤0,所以k的取值范围是[-2,0].
15.(1)证明 直线l的方程可化为y-1=k(x+2),所以直线l经过定点(-2,1).
1+2k
(2)解 当k≠0时,直线在x轴上的截距为- ,在y轴上的截距为1+2k,要使直线不经过第四象
k
{
1+2k
- <-2,
限,则需有
k
解得k>0;
1+2k>1,
当k=0时,直线方程为y=1,符合题意.
综上,k的取值范围是[0,+∞).
1+2k
(3)解 由题意可知k≠0,再由l的方程,得A(- ,0),B(0,1+2k).
k
{
1+2k
- <-2,
依题意得
k
解得k>0.
1+2k>1,
1 1 |1+2k| 1 (1+2k)2 1 1 1
∵S= ·|OA|·|OB|= · ·|1+2k|= · = (4k+ +4)≥ ×(2×2+4)=4,
2 2 k 2 k 2 k 2
1 1
当且仅当4k= ,即k= 时等号成立,∴S =4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.
min
k 2
16.A 解析 ①因为Q为第i名工人在这一天中加工的零件总数,则Q =A 的纵坐标+B 的纵坐
i 1 1 1
标;Q =A 的纵坐标+B 的纵坐标;Q =A 的纵坐标+B 的纵坐标;结合图象可知:Q ,Q ,Q 中的最大
2 2 2 3 3 3 1 2 3
值为Q ;
1
关注精品公众号【偷着学】或添加微信:tzx985tzx②因为P为第i名工人在这一天中平均加工的零件数,则P为线段AB中点与原点连线的斜率,
i i i i
结合右图可知:P ,P ,P 中的最大值是P .
1 2 3 1
17.160° 解析 (方法一)设直线PQ的倾斜角为θ(0°≤θ<180°),则tan θ=
√3 3 3 √3
cos10°- sin10° sin10°- cos10°
2sin130°-2sin10° sin(120°+10°)-sin10° 2 2 2 2 √3sin(10°-30°)
= = = =
2cos130°-2cos10° cos(120°+10°)-cos10° 3 √3 √3 3 √3sin(10°+60°)
- cos10°- sin10° sin10°+ cos10°
2 2 2 2
sin20° sin20°
=- =- =-tan 20°=tan 160°.
sin70° cos20°
∴直线PQ的倾斜角为160°.
(方法二)由三角函数的定义可知:点P,Q在圆x2+y2=4上,如图所示,设M为直线PQ与x轴的交点,
则∠POM=10°,∠QOM=130°,∴∠POQ=120°,
又|OP|=|OQ|,∴∠OQM=30°,∴∠QMx=∠QOM+∠OQM=160°,
∴直线PQ的倾斜角为160°
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