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1直线的倾斜角与斜率（20131125）讲义答案类型一：倾斜角与斜率的关系1．已知直线的倾斜角的变化范围为，求该直线斜率的变化范围；思路点拨：已知角的范围，通过正切函数的图像，可以求得斜率的范围，反之，已知斜率的范围，通过正切函数的图像，可以求得角的范围解析：∵，∴．总结升华：在知道斜率的取值范围求倾斜角的取值范围，或知道倾斜角的取值范围求斜率的取值范围时，可利用在和上是增函数分别求解.当时，；当时，；当时，；当不存在时，.反之，亦成立.举一反三：【变式】（2010山东潍坊，模拟）直线的倾斜角的范围是A．B．C．D．【答案】B解析：由直线，所以直线的斜率为．设直线的倾斜角为，则．又因为，即，所以．2类型二：斜率定义2．已知△ABC为正三角形，顶点A在x轴上，A在边BC的右侧，∠BAC的平分线在x轴上，求边AB与AC所在直线的斜率.思路点拨：本题关键点是求出边AB与AC所在直线的倾斜角，利用斜率的定义求出斜率.解析：如右图，由题意知∠BAO=∠OAC=30°∴直线AB的倾斜角为180°-30°=150°，直线AC的倾斜角为30°，∴kAB=tan150°=kAC=tan30°=总结升华：在做题的过程中，要清楚倾斜角的定义中含有的三个条件①直线向上方向②轴正向③小于的角，只有这样才能正确的求出倾斜角.举一反三：【变式1】如图，直线的斜率分别为，则()A．B．C．D．【答案】由题意，，则本题选题意图：对倾斜角变化时，如何变化的定性分析理解.∴选B.类型三：斜率公式的应用3．求经过点，直线的斜率并判断倾斜角为锐角还是钝角．思路点拨：已知两点坐标求斜率，直接利用斜率公式即可.解析：且，经过两点的直线的斜率，即．即当时，为锐角，当时，为钝角．总结升华：3本题求出，但的符号不能确定，我们通过确定的符号来确定的符号.当时，，为锐角；当时，，为钝角.举一反三：【变式1】过两点，的直线的倾斜角为，求的值．【答案】由题意得：直线的斜率，故由斜率公式，解得或．经检验不适合，舍去.故．【变式2】为何值时，经过两点(-，6)，(1，)的直线的斜率是12．【答案】，．即当时，，两点的直线的斜率是12．4．已知三点A(a，2)、B(3，7)、C(-2，-9a)在一条直线上，求实数a的值．思路点拨：如果过点AB，BC的斜率相等，那么A，B，C三点共线.解析：∵A、B、C三点在一条直线上，∴kAB=kAC．4总结升华：斜率公式可以证明三点共线，前提是他们有一个公共点且斜率相等.举一反三：【变式1】已知，，三点，这三点是否在同一条直线上，为什么？【答案】经过，两点直线的斜率．经过，两点的直线的斜率．所以，，三点在同一条直线上．【变式2】已知直线的斜率，，，是这条直线上的三个点，求和的值．【答案】由已知，得；．因为，，三点都在斜率为2的直线上，所以，．解得，．类型四：两直线平行与垂直5．四边形的顶点为，，，，试判断四边形的形状．思路点拨：证明一个四边形为矩形，我们往往先证明这个四边形为平行四边形，然后再证明平行四边形的一个角为直角.解析：边所在直线的斜率，边所在直线的斜率，边所在直线的斜率，边所在直线的斜率．，，，，即四边形为平行四边形．又，，即四边形为矩形．5总结升华：证明不重和的的两直线平行，只需要他们的斜率相等，证明垂直，只需要他们斜率的乘积为-1.举一反三：【变式1】已知四边形的顶点为，，，，求证：四边形为矩形．【答案】由题意得边所在直线的斜率．边所在直线的斜率，边所在直线的斜率，边所在直线的斜率，则；．所以四边形为平行四边形，又因为，，即平行四边形为矩形．【变式2】已知，，三点，求点，使直线，且．【答案】设点的坐标为，由已知得直线的斜率；直线的斜率；直线的斜率；直线的斜率．由，且得解得，．所以，点的坐标是．【变式3】（2011浙江12）若直线与直线互相垂直，则实数=__________．【答案】因为直线与直线互相垂直，所以，所以．直线的倾斜角与斜率作业答案题组一直线的倾斜角1.已知直线l过点(m,1)，(m＋1，tanα＋1)，则()A．α一定是直线l的倾斜角B．α一定不是直线l的倾斜角6C．α不一定是直线l的倾斜角D．180°－α一定是直线l的倾斜角解析：设θ为直线l的倾斜角，则tanθ＝tanα＋1－1m＋1－m＝tanα，∴α＝kπ＋θ，k∈Z，当k≠0时，θ≠α.答案：C2．如图，直线l经过二、三、四象限，l的倾斜角为α，斜率为k，则()A．ksinα0B．kcosα0C．ksinα≤0D．kcosα≤0解析：显然k0，π2απ，∴cosα0，∴kcosα0.答案：B题组二直线的斜率及应用3.若一个直角三角形的三条边所在直线的斜率分别为k1，k2，k3，且k1k2k3，则下列说法中一定正确的是()A．k1k2＝－1B．k2k3＝－1C．k10D．k2≥0解析：结合图形知，k10.答案：C4．(2008·浙江高考)已知a0，若平面内三点A(1，－a)，B(2，a2)，C(3，a3)共线，则a＝________.解析：∵A、B、C三点共线，∴kAB＝kBC，即a2＋a2－1＝a3－a23－2，又a0，∴a＝1＋2.5．已知两点A(－1，－5)，B(3，－2)，若直线l的倾斜角是直线AB倾斜角的一半，则l的斜率是________．解析：设直线AB的倾斜角为2α，则直线l的倾斜角为α，由于0°≤2α＜180°，∴0°≤α＜90°，由tan2α＝－2－(－5)3－(－1)＝34，得tanα＝13，即直线l的斜率为13.答案：13题组三两条直线的平行与垂直6.(2009·陕西八校模拟)已知两条直线l1：ax＋by＋c＝0，直线l2：mx＋ny＋p＝0，则an＝bm是直线l1∥l2的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件解析：∵l1∥l2⇒an－bm＝0，且an－bm＝0⇒/l1∥l2，故an＝bm是直线l1∥l2的必要不充分条件．7．(2009·福建质检)已知直线a2x＋y＋2＝0与直线bx－(a2＋1)y－1＝0互相垂直，则|ab|的最小值为()A．5B．4C．2D．1解析：由题意知，a2b－(a2＋1)＝0且a≠0，∴a2b＝a2＋1，∴ab＝a2＋1a＝a＋1a，∴|ab|＝|a＋1a|＝|a|＋1|a|≥2.(当且仅当a＝±1时取“＝”)．8．(2010·合肥模拟)已知直线ax－by－2＝0与曲线y＝x3在点P(1,1)处的切线互相垂直，则ab为()A.23B．－23C.13D．－13解析：曲线y＝x3在点P(1,1)处的切线斜率为3，所以ab＝－13.9．(2009·泰兴模拟)设直线l1的方程为x＋2y－2＝0，将直线l1绕原点按逆时针方向旋转90°得到直线l2，则l2的方7程是________________．解析：∵l1⊥l2，k1＝－12，∴k2＝2，又点(0,1)在直线l1上，故点(－1,0)在直线l2上，∴直线l2的方程为y＝2(x＋1)，即2x－y＋2＝0.答案：2x－y＋2＝0题组四直线的倾斜角和斜率的综合问题10.若关于x的方程|x－1|－kx＝0有且只有一个正实数根，则实数k的取值范围是________．解析：数形结合．在同一坐标系内画出函数y＝kx，y＝|x－1|的图象如图所示，显然k≥1或k＝0时满足题意.答案：k≥1或k＝011．(2009·青岛模拟)已知点A(2,3)，B(－5,2)，若直线l过点P(－1,6)，且与线段AB相交，则该直线倾斜角的取值范围是________．解析：如图所示，kPA＝6－3－1－2＝－1，∴直线PA的倾斜角为3π4，kPB＝6－2－1－(－5)＝1，∴直线PB的倾斜角为π4，从而直线l的倾斜角的范围是[π4，3π4]．答案：[π4，3π4]12．已知点M(2,2)，N(5，－2)，点P在x轴上，分别求满足下列条件的P点坐标．(1)∠MOP＝∠OPN(O是坐标原点)．(2)∠MPN是直角．解：设P(x,0)，(1)∵∠MOP＝∠OPN，∴OM∥NP.∴kOM＝kNP.又kOM＝2－02－0＝1，kNP＝0－(－2)x－5＝2x－5(x≠5)，∴1＝2x－5，∴x＝7，即P点坐标为(7,0)．(2)∵∠MPN＝90°，∴MP⊥NP，∴kMP·kNP＝－1.又kMP＝22－x(x≠2)，kNP＝2x－5(x≠5)，∴22－x×2x－5＝－1，解得x＝1或x＝6，即P点坐标为(1,0)或(6,0)．