资源简介 2.1.1 倾斜角与斜率 6 题型分类1.直线的倾斜角:(1)当直线 l 与 x 轴相交时,我们以 x 轴为基准,x 轴正向与直线 l 向上的方向之间所成的角 α 叫做直线 l 的倾斜角.(2)当直线 l 与 x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 0°.(3)直线的倾斜角 α 的取值范围为 0°≤α<180°.2.直线的斜率(1)直线的斜率:把一条直线的倾斜角 α 的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母 k 表示,即 k=tanα.(2)斜率与倾斜角的对应关系:图示倾斜角(范围) α=0° 0°<α<90° α=90° 90°<α<180°斜率(范围) k=0 k>0 不存在 k<0(3)过两点的直线的斜率公式:y2-y1过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为 k= .x2-x1(一)直线的倾斜角1、直线的倾斜角:(1)当直线 l 与 x 轴相交时,我们以 x 轴为基准,x 轴正向与直线 l 向上的方向之间所成的角 α 叫做直线 l 的倾斜角.(2)直线的倾斜角 α 的取值范围为 0°≤α<180°.2、直线倾斜角的概念和范围:(1)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)注意倾斜角的范围.题型 1:求直线的倾斜角1-1.(2024 高二·江苏·假期作业)若直线 l经过点M (2,3), N (4,3),则直线 l的倾斜角为( )A.0° B.30°C.60° D.90°【答案】A【分析】由M , N 两点的纵坐标相等,可直接得到直线的倾斜角.【详解】因为M (2,3), N (4,3)两点的纵坐标相等,所以直线 l平行于 x 轴,所以直线 l的倾斜角为 0°.故选:A1-2.(2024 高二下·全国·课后作业)已知点 A 2,1 ,B 3,2 ,则直线 AB 的倾斜角为( )A.30° B. 45° C. 60° D.135°【答案】B【分析】根据两点间斜率公式求解即可;k tana 2 -1【详解】解析: = = =1,又因为0° a <180°3- 2所以a = 45° ,故选:B.1-3.(2024 高二·江苏·假期作业)已知一直线经过两 A(1, 2),B(a,3),且倾斜角为135°,则 a的值为( )A.-6 B.-4C.0 D.6【答案】C【分析】由两点坐标求出直线的斜率,再由斜率等于倾斜角的正切值列式求得 a的值.【详解】直线经过两 A(1, 2),B(a,3),.又直线的倾斜角为135°,斜率一定存在,3 - 2则直线的斜率为 k =a -1\ 3 - 2 = tan135° = -1a 1 ,即a = 0.-故选:C.1-4.(2024 高二上·浙江温州·期末)已知 3, - 3 是直线的一个方向向量,则该直线的倾斜角为( )π π 2π 5πA. B. C. D.6 3 3 6【答案】D【分析】根据直线的方向向量求出直线的斜率,即可得答案.3【详解】因为 3, - 3 是直线的一个方向向量,故直线的斜率为- ,33设直线的倾斜角为a ,a [0, π),则 tana = - ,35π所以a = ,6故选:D1-5.(2024 高二下·江苏泰州·阶段练习)已知直线 l经过 A -1,4 ,B 1,2 两点,则直线 l的倾斜角为( )π π 2π 3πA. B. C. D.6 4 3 4【答案】D【分析】设出倾斜角,求出其正切值,即斜率,进而可得倾斜角.【详解】设直线 l的倾斜角为a ,a 0, π ,则 tana4 - 2 3π= = -1,\a = .-1-1 4故选:D.(二)直线的斜率1、直线的斜率:(1)倾斜角求斜率:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母 k表示,即 k=tanα.(2)两点求斜率:y2-y1过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率 k= .x2-x12、求直线的斜率:(1)运用公式的前提条件是“x1≠x2”,当直线与 x轴垂直时,斜率是不存在的.(2)斜率公式与两点 P1,P2的先后顺序无关.题型 2:求直线的斜率2-1.(山东省滨州高新高级中学 2023-2024 学年高一下学期 3 月月考数学试题(春考班))过点 P( - 2,m),Q(m,4)的直线的斜率为 1,那么 m 的值为( )A.1 或 4 B.4 C.1 或 3 D.1【答案】D【分析】利用直线的斜率公式求解.【详解】解:因为直线过点 P( - 2,m),Q(m,4),且斜率为 1,4 - m所以k = = 1 ,解得m =1,m + 2故选:D3p2-2.(2024 高二上·天津河西·期中)已知直线的倾斜角是 ,则该直线的斜率是( )4A.-1 B.- 3 C 3.- D.13【答案】A【分析】由斜率和倾斜角关系可直接得到结果.3p【详解】由题意知:直线的斜率 k = tan = -1.4故选:A.2-3.(2024 高二·全国·课后作业)分别判断经过下列两点的直线的斜率是否存在,如果存在,求出斜率后再求出倾斜角;如果不存在,求出倾斜角.(1)C(-3,4), D(2,4) ;(2) P(0,0),Q(-1, 3);(3) M (-3, 2), N (- 2,3) ;(4) E(7,0),Q(7,- 2) .【答案】(1)存在,斜率为 k oCD = 0,倾斜角为0 ;(2)存在,斜率为 kPQ = - 3 ,倾斜角为120o;(3)存在,斜率为 kMN =1,倾斜角为 45o ;(4)不存在.【分析】根据横坐标是否相等判断斜率存在与否,若不相等时,斜率存在,再结合斜率公式求解倾斜角即可;若相等时,则斜率不存在.【详解】(1)解:因为 xC xD ,所以经过C(-3,4), D(2,4) 的直线斜率存在,4 - 4所以斜率为 kCD = = 0,-3 - 2o o设倾斜角为q ,q é 0 ,180 ,则 tanq = 0,故q = 0o,即倾斜角为0o(2)解:因为 xP xQ ,所以经过P(0,0),Q(-1, 3)的直线斜率存在,3 - 0所以斜率为 kPQ = = - 3 ,-1- 0设倾斜角为q ,q é 0o ,180o ,则 tanq = - 3 ,故q =120o,即倾斜角为120o .(3)解:因为 xM xN ,所以经过M (-3, 2), N (- 2,3) 的直线斜率存在,3- 2所以斜率为 kMN = =1,- 2 - -3 o设倾斜角为q ,q é 0 ,180o ,则 tanq =1,故q = 45o,即倾斜角为 45o .(4)解:因为 xE = xQ ,所以经过M (-3, 2), N (- 2,3) 的直线斜率不存在,(三)倾斜角与斜率的关系1、直线都有倾斜角,但并不是所有的直线都有斜率.当倾斜角是 90°时,直线的斜率不存在,此时,直线垂直于 x 轴(平行于 y 轴或与 y 轴重合).2、直线的斜率也反映了直线相对于 x 轴的正方向的倾斜程度.当 0°≤α<90°时,斜率越大,直线的倾斜程度越大;当 90°<α<180°时,斜率越大,直线的倾斜程度也越大.题型 3:倾斜角与斜率的关系3-1.(2024 高二上·四川宜宾·期末)设直线 l的斜率为 k ,且- 3 k <1,则直线 l的倾斜角的取值范围为( )é0, π é2π , π é π 5π A. ê ÷U ê ÷ B. 4 3 ê0,4 ÷U , π ÷ è 6 é π , 5π é0, π é5π C. ê D. 4 6 ÷ ê ÷U 4 ê, π ÷ 6 【答案】A【分析】设直线 l的倾斜角为a ,0 a < π,则有 k = tana ,0 a < π ,作出 y = tana ( 0 a < π )的图象,由图可得a 的范围,即可得答案.【详解】设直线 l的倾斜角为a ,0 a < π,则有 k = tana ,0 a < π ,作出 y = tana ( 0 a < π )的图象,如图所示:由此可得a [0,π) [2π , π) .4 3故选:A.3-2.(2024 高二·全国·课后作业)设直线 l 的斜率为 k ,且-1 k < 3 ,则直线 l的倾斜角a 的取值范围为( )éA. ê0,π ÷ U 3π , π é÷ B. ê0,π U é3π , π 3 ÷ ÷ è 4 6 ê 4 πC. ,3π é÷ D. ê0,π U é3π , π è 6 4 3 ÷ ÷ ê 4 【答案】D【分析】分-1 k < 0、0 k < 3 两种情况讨论,求出对应的a 的取值范围,综合可得结果.【详解】由题意可知,a 0, π 3π,当-1 k < 0时,则a 为钝角,且 a < π ;4π当0 k < 3 时,此时,0 a < .3é π é3π 综上所述,直线 l的倾斜角a 的取值范围为 ê0, U 3 ÷ ê, π ÷ . 4 故选:D.3-3.(2024 高二上·江苏连云港·期末)经过两点 A 1,m ,B m -1,3 的直线的倾斜角是锐角,则实数 m 的范围是( )A. (- , -3) (-2, + ) B. (-3, -2)C. (2,3) D. (- , 2) (3,+ )【答案】C【分析】根据题意列出相应的不等式,即可得答案.【详解】由题意经过两点 A 1,m ,B m -1,3 的直线的倾斜角是锐角,3 - m可知m -1 1 ,且 > 0 ,m - 2解得 2 < m < 3 ,即实数 m 的范围是 (2,3) ,故选:C(四)直线斜率的应用1、三点共线问题(1)对于给定坐标的三点,要判断三点是否共线,先判断任意两点连线的斜率是否存在.①若都不存在,则三点共线;②若斜率存在,则任意两点连线的斜率相等时,三点才共线.(2)若三点共线,则任意两点连线的斜率不一定相等(也可能都不存在).解决这类问题时,首先对斜率是否存在做出判断,必要时分情况进行讨论,然后下结论.2、利用直线斜率的几何意义求最值应重视两点, y2-y1(1)直线的斜率反映了直线的倾斜程度,且 k=tanα= ,(x1,y1)和(x2,y2)是直线上横坐标不相x2-x1等的两点 ;y-y0 y-y0(2)在求形如 的式子的最值时,可以将 看作动点 P(x,y)与定点 Q(x0,y0)所确定的直线的x-x0 x-x0斜率,数形结合求出最值或取值范围.题型 4:三点共线问题4-1.(2024 高二上·山西临汾·期末)若三点 A 2, -3 , B 4,3 ,C 5,b 在同一直线上,则实数b 等于( )A.-12 B.-6 C.6 D.12【答案】C【分析】由题意得 kAB = kAC ,列式求解即可.k = k 3 - -3 b - -3【详解】因为 AB AC ,又 kAB = = 3, k b + 3AC = = ,4 - 2 5 - 2 3b + 3所以3 = ,即b = 6 .3故选:C.4-2.(2024 高二上·安徽六安·阶段练习)已知点 A 0, -8 ,B 2, -2 ,C 4, m ,若线段 AB , AC ,BC 不能构成三角形,则m 的值是 .【答案】 4【分析】由线段 AB , AC ,BC 不能构成三角形知 A, B,C 三点共线,由 kAB = kAC 求得m 的值.【详解】因为线段 AB , AC ,BC 不能构成三角形,所以 A, B,C 三点共线,-2 + 8 m + 8显然直线 AB 的斜率存在,故 kAB = kAC ,即 = ,解得m = 4 ,2 - 0 4故答案为:44-3.(2024 高二上·山西临汾·期中)三点 A m, 2 ,B 5,1 ,C -4,2m 在同一条直线上,则m 值为( )7 7 7A.2 B. C.-2或 D.2 或2 2 2【答案】D【解析】根据三点共线,可得 kAB =kBC ,由两点求斜率即可求解.1- 2 2m -1 2m -1【详解】由题意可得 kAB = ,km - 5 BC= = - ,-4 - 5 9因为 A,B,C 三点共线,2 -1 2m -1所以 kAB =kBC ,即 = - ,m - 5 97解得m = 2 或m = .27所以m 的值为 2 或 .2故选:D.题型 5:利用直线斜率的几何意义求最值y +15-1.(2024· 1湖南衡阳·模拟预测)点M x , y 在函数 y = ex1 1 的图象上,当 x1 0,1 ,则 x -1 的取值范围为 .1【答案】 - , -2 y1 +1【分析】把 x -1 转化为M x1, y1 与点 A 1, -1 所成直线的斜率,作出函数 y = ex 在 x 0,1 部分图象上的动1点,结合斜率公式,即可求解.y1 +1【详解】由 x -1 表示M x1, y1 与点 A 1, -1 所成直线的斜率 k ,1又由M x , y 是 y = ex1 1 在 x 0,1 部分图象上的动点,如图所示:可得C(0,1), B(1,e) ,则 kAC = -2,所以 k -2,即 k 的取值范围为 - , -2 .故答案为: - , -2 .y + 35-2.(2024 高二·全国·专题练习)若实数 x 、 y 满足 y = -x + 3,-1 x 1,则代数式 的取值范围为x + 2é5 ,7ù【答案】 ê3 ú y + 3【分析】作图,根据代数式 的几何意义,结合图象即可得出答案.x + 2【详解】如图, A 1,2 ,B -1,4 ,C -2, -3 ,-3 - 2 5 -3 - 4则 kAC = = , kBC = = 7 .-2 -1 3 -2 - -1 y + 3 y - -3 因为 =x 2 x 2 ,可表示点C 与线段 AB 上任意一点M x, y 连线的斜率,+ - -由图象可知, kAC kMC kBC ,5 y + 3所以有 = k 7 .3 x + 2 MCé5 ù故答案为: ê ,7 3 ú. 2 + y5-3.(2024 高一上·四川达州·期末)点M (x, y)在函数 y = 2x + 4 的图象上,当 x [2,5]时, 的取值范围是x +1( )é7A. ê ,8ù é8 ,10 ù 3 3úB. ê3 3 ú é5 ,16 ù é5 8ùC. ê ú D. , 3 3 ê3 3ú 【答案】B2 + y【分析】根据点M (x, y)在函数 y = 2x + 4 的图象上可求出当 x [2,5]时的两端点坐标,将 看作函数x +1y = 2x + 4 的图象上的点与点(-1,-2)连线的斜率,即可求得答案.【详解】因为点M (x, y)在函数 y = 2x + 4 的图象上,所以 x = 2时, y = 8 ;当 x = 5时, y = 14;故设 A(2,8), B(5,14)2 + y而 可看作函数 y = 2x + 4 的图象上的点与点 P (-1,-2)连线的斜率,x +1故 x [2,5] k2 + y时, PB kx +1 PA,k 10 , k 8 8 2 + y 10而 PA = PB = ,所以 3 3 3 x +1 3故选:B.题型 6:直线与线段的相交关系求斜率的范围6-1.(2024 高二上·江西抚州·期末)已知坐标平面内三点 A -1,1 , B 1,1 ,C 2, 3 +1 ,D为VABC 的边 AC上一动点,则直线BD斜率 k 的变化范围是( )é 3 ù é A 3. ê0, 3 úB. - ,0 ê 3 , + ÷ é 3 ùC. ê , 3ú D. - ,0 é 3, + 3 【答案】D【分析】作出图象,求出 AB, BC 的斜率,再结合图象即可得解.【详解】如图所示,k 1-1 3 +1-1AB = = 0, kBC = = 3 ,1+1 2 -1因为D为VABC 的边 AC 上一动点,所以直线BD斜率 k 的变化范围是 - ,0 é 3, + .故选:D.6-2.(2024 高一上·宁夏中卫·期末)已知 A(2, -3) , B(-3, -2) ,直线 l过定点 P(1,1) ,且与线段 AB 相交,则直线 l的斜率 k 的取值范围是( )4 k 3 3 1A.- B. k 4 C. k D. k -4或 k3 4 4 2 4【答案】D【分析】因为 A(2, -3) , B(-3, -2) ,直线 l过定点 P(1,1) ,且与线段 AB 相交,画出图像,即可求得直线 l的斜率 k 的取值范围.【详解】画出图像,如图:Qk -3 -1 4, k -2 -1 3PA = = - = = 2 -1 PB -3 -1 4\ 结合图像可知,要保证线段 AB 与直线 l相交3需满足斜率 k 的取值范围: k -4或 k 4故选:D.【点睛】本题考查了求过定点直线的斜率范围问题,解题关键是根据题意画出图像,数形结合,考查了分析能力,属于基础题.6-3.(2024 高一下·湖北武汉·阶段练习)已知两点 A 2, -1 ,B -5,-3 ,直线 l过点 1,1 ,若直线 l与线段 AB相交,则直线 l的斜率取值范围是( ) , 2 2 2A. - - éê , + é÷ B. ê-2,ù 3 3ú é 2 ù 2 ùC. ê- , 2ú D.3 - , - 2, + è 3 ú【答案】A【分析】根据直线过定点 P 1,1 ,画出图形,再求出PA, PB的斜率,然后利用数形结合求解.【详解】如图所示:若直线 l与线段 AB 相交,则 k kPA或 k kPB ,-1-1因为 kPA = = -2 k-3 -1 22 -1 , PB= =5 1 3 ,- -2所以直线 l的斜率取值范围是 - , -2 éê , + . 3 ÷ 故选:A.【点睛】本题主要考查直线斜率的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于基础题.6-4.(2024 高二上·江苏南通·阶段练习)经过点P 0, -1 作直线 l,且直线 l 与连接点 A 1, -2 ,B 2,1 的线段总有公共点,则直线 l 的倾斜角a 的取值范围是 .é0, π ù 3π【答案】 ê é 4 ú ê, π ÷ 4 【分析】由题意画出图形,数形结合能求出使直线 l与线段 AB 有公共点的直线 l的斜率的范围与倾斜角的范围.【详解】解:如图,Q A(1,-2) ,B(2,1) , P(0,-1),k -2 - (-1)\ PA = = -1 k-1-1, PB = = 11 0 0 ,- - - 2则使直线 l与线段 AB 有公共点的直线 l的斜率 k 的范围为 k [-1,1],又直线倾斜角的范围是: 0,π ,且 k = tana\ a éπ ù 3π直线 l 的倾斜角的范围为 ê0, ú é , π 4 ÷. ê 4 é π ù 3π故答案为: ê0, ú é 4 ê, π ÷. 4 6-5.(2024 高三·全国·专题练习)直线 l过点M -1,2 ,且与以P -4, -1 、Q 3,0 为端点的线段相交,则直线 l的斜率的取值范围是 . , 1【答案】 - -ùú U 1, + è 2 【分析】作出图形,求出 kMP 、 kMQ ,观察直线 l与线段 PQ的交点运动的过程中,直线 l的倾斜角的变化,可得出直线 l的取值范围.【详解】如下图所示:设过点M 且与 x 轴垂直的直线交线段 PQ于点A ,设直线 l的斜率为 k ,k 2 +1 1 k 2 - 0 1且 PM = = , QM = = - ,-1+ 4 -1- 3 2当点 B 从点 P 移动到点A (不包括点A )的过程中,直线 l的倾斜角为锐角,此时, k kMP =1;当点 B 从点A (不包括点A )移动到点Q的过程中,直线 l的倾斜角为钝角,1此时, k kMQ = - .21综上所述,直线 l ù的斜率的取值范围是 - , - U 1, + .è 2ú 1故答案为: - , -ùú U 1, + .è 2 一、单选题1.(2024 高二上·江苏南京·期末)若直线经过 A(1,0),B(4, 3) 两点,则直线 AB 的倾斜角为( )A.30° B. 45° C.60° D.135°【答案】A【分析】利用两点坐标求出直线 AB 的斜率,再求对应的倾斜角即可.【详解】由直线经过 A(1,0),B(4, 3) 3 - 0 3两点,可得直线的斜率为 = ,4 -1 33设直线的倾斜角为q ,则有 tanq = ,3又0° q < 180°,所以q = 30° .故选:A.2.(2024 高二上·全国·课后作业)对于下列命题:①若q 是直线 l 的倾斜角,则0° q < 180°;②若直线倾斜角为a ,则它斜率 k = tana ;③任一直线都有倾斜角,但不一定有斜率;④任一直线都有斜率,但不一定有倾斜角.其中正确命题的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】通过直线的倾斜角的范围判断①的正误;直线的斜率的定义,判断②的正误;直线的斜率与倾斜角的关系判断③和④的正误.【详解】对于①:若q 是直线的倾斜角,则0° q < 180°;满足直线倾斜角的定义,则①正确;对于②:直线倾斜角为a 且a 90° ,它的斜率 k = tana ;倾斜角为90°时没有斜率,所以②错误;对于③和④:可知直线都有倾斜角,但不一定有斜率;因为倾斜角为90°时没有斜率,所以③正确;④错误;其中正确说法的个数为 2.故选:B.A 2,3 , B -1, x 2π3.(2024 高二下·河南安阳·开学考试)已知点 ,直线 AB 的倾斜角为 ,则 x =(3 )A 3.3- 3 3 B.3+ C.3 + 3 3 D.63【答案】C【分析】根据斜率公式列式计算即可.2π【详解】因为直线 AB 的倾斜角为 , A 2,3 , B -1, x 3 ,x - 3 2π可得直线 AB 的斜率为 kAB = = tan = - 31 2 3 ,- -可得 x = 3+ 3 3 .故选:C4.(2024 高二上·四川南充·期末)斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,在桥梁平面上有多根拉索,所有拉索的合力方向与中央索塔一致.如图是阆中市盘龙山嘉陵江大桥,共有 10 对永久拉索,在索塔两侧对称排列.已知拉索上端相邻两个针的间距 PiPi+1 ( i =1,2,…,9)均为3.8m,拉索下端相邻两个针的间距 Ai Ai+1( i =1,2,…,9)均为15m .最短拉索的针P1, A1,满足 OP1 = 60m, OA1 = 80,则最长拉索所在直线的斜率约为( )(结果保留两位有效数字)A.±0.47 B.±0.45 C.±0.44 D.±0.42【答案】C【分析】根据给定条件,建立坐标系,求出点 A10 , P10 的坐标,再利用斜率坐标公式及对称性求解作答.【详解】依题意,以直线 A10B10 为 x 轴,直线P1P10 为 y 轴建立平面直角坐标系,如图,显然 | OA10 |= 80 + 9 15 = 215(m) , | OP10 |= 60 + 9 3.8 = 94.2(m),因此点 A10 (215,0), P10 (0,94.2) ,直线 A10P94.2 - 010 的斜率为 -0.44,由对称性得直线B10P10 的斜率为0.44 ,0 - 215所以最长拉索所在直线的斜率约为±0.44 .故选:C5.(2024 高二上·四川)已知直线 l经过第二、四象限,则直线 l的倾斜角a 的取值范围是( ).A.0o a < 90o B.0o < a <180o C.90o a <180o D.90o < a <180o【答案】D【分析】由于直线 l经过第二、四象限,可知直线的倾斜角为钝角,从而可求得答案【详解】直线倾斜角的取值范围是0o a <180o ,又直线 l经过第二、四象限,∴直线 l的倾斜角a 的取值范围是90o < a <180o ,故选:D.6.(2024 高二上·全国·课后作业)若如图中的直线 l1, l2 , l3 的斜率为 k1, k2 ,k3 ,则( )A. k1 < k2 < k3 B. k3 < k1 < k2 C. k2 < k1 < k3 D. k3 < k2 < k1【答案】C【分析】设出三条直线的倾斜角,结合直线斜率的定义和正切函数图象,数形结合得到答案.【详解】设直线 l1, l2 , l3 的倾斜角分别为a , b ,g gπ π π,显然 0, ÷ , b , π ÷ ,a , π ÷,且a > b ,è 2 è 2 è 2 所以 k3 = tan g > 0, k1 = tana < 0,k2 = tan b < 0 ,又 y = tan x π 在 x , π ÷ 上单调递增,故 k1 = tana > tan b = k ,è 2 2 所以 k2 < k1 < k3 .故选:C7.(2024 高二上·贵州黔西·期末)已知直线 l的倾斜角为30o ,则直线 l的斜率为( )1A B 3 C 2. . . D 3.2 2 2 3【答案】D【分析】根据 k = tana 计算即可.3【详解】由题意可得直线 l 的斜率 k = tan 30o = .3故选:D8.(2024 高一上·福建福州·期末)若直线的倾斜角为 120°,则直线的斜率为( )A 3 3. 3 B.- 3 C. D.-3 3【答案】B【分析】求得倾斜角的正切值即得.【详解】k=tan120°= - 3 .故选:B.9.(2024 高一下·河北邯郸·期末)图中的直线 l1, l2 , l3 的斜率分别为 k1, k2 ,k3 ,则有( )A. k1 < k2 < k3 B. k1 > k2 > k3C. k1 < k3 < k2 D. k3 < k1 < k2【答案】C【分析】根据直线斜率的概念,结合图象,可直接得出结果.【详解】由图象可得, k1 < 0 < k3 < k2,故选:Cπ10.(2024 高二上·湖南娄底·期末)已知直线的倾斜角是 ,则此直线的斜率是( )3A 3. B.- 3 C. 3 D.± 32【答案】C【分析】根据倾斜角与斜率的关系即可求解.π【详解】因为直线的倾斜角是 ,3所以此直线的斜率是 tanπ= 3 .3故选:C.π11.(2024 高二上·湖北武汉·期末)已知直线 l的倾斜角为a ,斜率为 k ,那么“ k >1”是“a > ”的(4 )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【答案】A【分析】根据斜率和倾斜角的对应关系,结合充分性和必要性的定义求解即可.π π【详解】由直线的斜率 k >1可得 tana >1,解得 > a > ,2 4π所以“ k >1”是“a > ”的充分不必要条件,4故选:A12.(2024 高一上·江西景德镇·期末)已知三点 A m,1 ,B 4,2 ,C -4,2m 在同一条直线上,则实数m 的值为( )A.0 B.5 C.0 或 5 D.0 或-5【答案】C【解析】根据 B 4,2 ,C -4,2m 知直线斜率存在,利用斜率相等求解.【详解】因为三点 A m,1 , B 4,2 ,C -4,2m 在同一条直线上,且直线斜率存在,2 -1 2 - 2m所以 =4 - m 4 ,- (-4)解得m = 0或m = 5故选:C13.(2024 高二下·湖北荆州·阶段练习)若直线经过两点 A m,1 ,B 2 - 3m, 2 ,且其倾斜角为 135°,则 m的值为( )1 1 3A.0 B.- C. D.2 2 4【答案】D【分析】根据两点斜率公式求解即可.【详解】经过两点 A m,1 ,B 2 - 3m, 2 2 -1 1的直线的斜率为 k = = ,2 - 3m - m 2 - 4m1 3又直线的倾斜角为 135°,∴ = -1,解得m =2 - 4m 4.故选:D14.(2024 高二上·上海嘉定·期末)下列说法正确的是( )A.直线的倾斜角越大,它的斜率越大; B.两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也相等;C.任何一条直线都有唯一的斜率; D.任何一条直线都有唯一的倾斜角.【答案】D【分析】根据直线的倾斜角和斜率概念分别判断即可.2π π【详解】对于A :直线的倾斜角a = , b = ,a > b , k3 3 1= tana < 0,k2 = tanb > 0,k1 < k2 ,所以A 错误;π对于B :两直线的倾斜角相等为 ,斜率不存在,所以B错误;2π对于C :当直线的倾斜角为 时直线斜率不存在,所以C 错误;2对于D :任何一条直线都有唯一的倾斜角.所以D 正确.故选:D .r15.(2024 高二上·辽宁大连·期末)若直线 l 的方向向量是 e = 1, 3 ,则直线 l 的倾斜角为( )π π 2π 5πA. B. C. D.6 3 3 6【答案】B【分析】由斜率与倾斜角,方向向量的关系求解r【详解】由直线 l 的方向向量是 e = 1, 3 得直线 l的斜率为 3,设直线的倾斜角是a 0 a < π ,tana 3 a π= = ,3故选:B.16.(2024 高二上·江西赣州·阶段练习)设点 A(2, -3) B(-3, -2),若直线 l 过点 P(1,1) 且与线段 AB 相交,则直线 l 的斜率 k 的取值范围是( )k 3 3 1A. 或 k -4 B. k 或 k -4 4 43 3C.-4 k D.- k 44 4【答案】A【分析】根据斜率的公式,利用数形结合思想进行求解即可.【详解】如图所示:k -3 -1 4, k -2 -1 3依题意, PA = = - = = ,2 -1 PB -3-1 4要想直线 l 过点 P(1,1) 且与线段 AB 相交,则 k3 或 k -4,4故选:Ay - 217.(2024 高二上·黑龙江大庆·阶段练习)已知点 A(-1- 3, -1), B(3,0) ,若点M (x, y)在线段 AB 上,则x +1的取值范围是( ) 1- , - ù é 1 ùA. è 2ú [ 3, + ) B. ê-1, - 2ú é 1 1 ùC. (- , -1]U[ 3,+ ) D. - , ê 2 2 ú【答案】A【分析】根据已知条件,结合直线的斜率公式,即可求解y - 2【详解】 可看作M (x, y)与 N (-1,2)的斜率,x +1k -1- 2= = 3 k 2 - 0 1则 AN , = = - ,-1- 3 +1 BN -1- 3 2因为点M (x, y)在线段 AB 上,y - 2 1 ù所以 的取值范围为 - , - [ 3, + ),x +1 è 2ú 故选:A18.(2024 高二上·广东深圳·期中)已知点 A -2, -1 ,B 3,0 ,若点M x, y y - 2在线段 AB 上,则 的取值x +1范围( ) 1 1A. - , -ù 3,+ B é ù. - ,3è 2 ú ê 2 ú C. - , -1 U 3, + D. -1,3 【答案】Ay - 2【分析】设Q -1,2 ,分别求出 kQA, kQB ,根据 表示直线QM 的斜率即可得到结果.x +12 - -1【详解】设Q -1,2 ,则 k = = 3 k 2 - 0 1QA -1- -2 , QB = = --1- 3 2因为点M x, y y - 2 1 ù在线段 AB 上,所以 的取值范围是 - , - 3,+ ,x +1 è 2 ú故选:A.19 2024 · · A cosq ,sin2.( 高三上 新疆昌吉 期中)坐标平面内有相异两点 q ,B(0,1),经过两点的直线的的倾斜角的取值范围是( )A ép ,p- ù p ù é3p . ê ú B.4 4 0, è 4 úU ê ,p ÷ 4 é0, p ù é3p ,p épC. ê D. ,3p ù 4 ú ê 4 ÷ ê 4 4 ú 【答案】B【分析】利用斜率公式求出 kAB ,再利用三角函数求出 kAB 的范围,利用斜率与倾斜角的关系求出倾斜角的范围.【详解】因为点 A cosq ,sin2 q ,B(0,1)是相异两点,sin2k q -1 -cos2 q\ AB = = = -cosq ,且 cosq 0,\kcosq cosq AB -1,0 U 0,1 设直线的倾斜角为a ,则 tana -1,0 U 0,1 p当0 < tana 1,倾斜角a 的范围为0 < a .4当-1 tan3pa < 0,倾斜角a 的范围为 a < p .4\a p ù é3p 0,è 4 ú ê,p4 ÷ 故选:B【点睛】易错点睛:本题考查直线的倾斜角的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意是相异的两个点,利用 cosq 求出斜率的范围,再利用倾斜角与斜率的关系求出倾斜角的范围,属于易错题.20.(2024 高三上·新疆)1949 年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小星的姿态与大星相近.为便于研究,如图,以大星的中心点为原点,建立直角坐标系,OO1,OO2,OO3,OO4分别是大星中心点与四颗小星中心点的连接线,α≈16°,则第三颗小星的一条边 AB 所在直线的倾斜角约为( )A.0° B.1° C.2° D.3°【答案】C【分析】根据 5 颗星的位置情况知∠BAO3=18°,过 O3作 x 轴的平行线 O3E 并确定∠OO3E 的大小,即可知AB 所在直线的倾斜角.【详解】∵O,O3都为五角星的中心点,∴OO3平分第三颗小星的一个角,又五角星的内角为 36°知:∠BAO3=18°,过 O3作 x 轴的平行线 O3E,如下图,则∠OO3E=α≈16°,∴直线 AB 的倾斜角为 18°-16°=2°.故选:C21.(2024 高二·全国·期中)已知直线斜率为 k,且-1 k 3 ,那么倾斜角a 的取值范围是( )é0, p ù U ép , 3p éA. ê ú ê ÷ B. ê0,p ù é3p ,p 3 2 4 3 ú ê 4 ÷ é0, p ù U ép , 3p C D é0,p ù. ê ú ê ÷ . ê ú Ué3p ,p 6 ÷ 2 4 6 ê 4 【答案】B【分析】根据直线斜率的取值范围,以及斜率和倾斜角的对应关系,求得倾斜角a 的取值范围.【详解】解:直线 l 的斜率为 k,且-1 k 3 ,∴ -1 tana 3 ,a [0,p ) .a p 3p∴ éê0,ù U é ,p ÷ . 3 ú ê 4 故选:B.22.(2024·四川绵阳·二模)已知直线 l的方程为 x sina + 3y -1 = 0,a R,则直线 l的倾斜角范围是( ) 0, π ù é2 π 5πA é ù é . ú ê π, π ÷ B.è 3 3 ê0,6 úU , π ÷ ê 6 é π , 5π ù é π , 2π ùC. ê 6 6 ú D. ê 3 3 ú 【答案】Bé 3 3 ù é 3 ù é 3 【分析】计算 k ê- , ú ,再考虑 k ê0, ú 和 k ê- ,0÷ 两种情况,得到倾斜角范围. 3 3 3 ÷ 3 3 é 3 3 ù【详解】 x sina + 3y -1 = 0,则 k = - sina 3 ê- , ú, 3 3 π é 3 3 ù设直线 l的倾斜角为q 0 q < ÷,故 k = tanq ê- , ú,è 2 3 3 é ù所以当 k3 π 0, é ùê 3 ú 时,直线l的倾斜角q ê0, 6 ú; é 3 é5π 当 k ê- ,0÷÷ 时,直线 l的倾斜角q 3 ê, π ÷; 6 π 5π综上所述:直线 l的倾斜角q é ùê0, ú é 6 ê, π ÷ 6 故选:B二、多选题23.(2024 高二下·湖南衡阳·阶段练习)已知经过点 A 5,m 和B 2,8 q π π 的直线的倾斜角 ,6 3 ÷,则实数mè 的可能取值有( )A.11 B.12 C.13 D.14【答案】ABC【分析】根据斜率公式求解.m -8 【详解】由题可得 kAB = = tanq3 3 , 33 ÷÷,è 所以m (8 + 3,8 + 3 3),结合选项可得实数m 的可能取值有 11,12,13,故选:ABC.24.(2024 高二·全国·课后作业)(多选)如图,在平面直角坐标系中有三条直线 l1, l2, l3 ,其对应的斜率分别为 k1, k2 , k3 ,则下列选项中错误的是( )A. k3 > k1 > k2 B. k1 - k2 > 0C. k1 × k2 < 0 D. k3 > k2 > k1【答案】ABC【分析】根据三条直线的倾斜角,直接判断斜率的大小关系.【详解】由题图可知, k1 < 0, k2 < 0, k3 > 0 ,且 k1 < k2 ,可知 A,B,C 错误.故选:ABC.25.(2024 高二上·安徽黄山·期中)如图所示,下列四条直线 l1, l2, l3 , l4,斜率分别是 k1, k2 , k3 , k4 ,倾斜角分别是a1,a2,a3 ,a4 ,则下列关系正确的是( )A. k2 < k1 < k4 < k3 B. k3 < k2 < k1 < k4 C.a2 < a1 < a4 < a3 D.a3 < a2 < a1 < a4【答案】BC【分析】根据直线的图像特征,结合直线的斜率与倾斜角定义,得出结论.【详解】直线 l1, l2, l3 , l4,斜率分别是 k1, k2 , k3 , k4 ,倾斜角分别是a1,a2,a3 ,a4 ,p p由倾斜角定义知0 < a1 < a4 < ,a3 > ,a2 = 0,\a2 < a1 < a4 < a3 ,故 C 正确;2 2由 k = tana ,知 k2 = 0, k3 < 0,0 < k1 < k4 ,\k3 < k2 < k1 < k4 ,故 B 正确;故选:BC26.(2024 高三·全国·专题练习)在下列四个命题中,错误的有( )A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率B.直线的倾斜角的取值范围是 0,p C.若一条直线的斜率为 tana ,则此直线的倾斜角为aD.若一条直线的倾斜角为a ,则此直线的斜率为 tana【答案】ABCD【分析】根据直线、倾斜角、斜率等知识对选项逐一分析,由此判断选项是否正确.【详解】对于 A:当直线与 x 轴垂直时,直线的倾斜角为90°,斜率不存在,所以 A 错误;对于 B:直线倾斜角的取值范围是[0,p ),所以 B 错误;对于 C:一条直线的斜率为 tana ,此直线的倾斜角不一定为a ,如 y = x 的斜率为 tan5p p,它的倾斜角为 ,所以 C 错误;4 4对于 D:一条直线的倾斜角为a 时,它的斜率为 tana 或不存在,所以 D 错误.故选:ABCD三、填空题27 o.(2024 高二上·全国·课前预习)已知直线 l1的倾斜角a1 =15 ,直线 l1与 l2的交点为A ,直线 l1和 l2向上的方向所成的角为120o,如图,则直线 l2的倾斜角为 .【答案】135o【分析】根据三角形的外角与内角的关系,结合直线倾斜角的定义可得出直线 l2的倾斜角.【详解】设直线 l2的倾斜角为a2,因为 l1和 l2向上的方向所成的角为120o,所以, BAC = 120o a =120o,故 2 +a1 =120o +15o =135o .故答案为:135o .28.(2024 高二上·广西百色·期末)已知直线 l过点P 1,0 且与以 A 2,1 ,B 4, -3 为端点的线段 AB 有公共点,则直线 l斜率的取值范围为 .【答案】 -1,1 【分析】在坐标系中标出这三个点,然后根据直线和线段 AB 有公共点的临界情况分析.【详解】在同一坐标系下标出这三个点,连接PA, PB,如图当直线 l恰好经过 A, B时为临界情况,k 1- 0 1, k 0 - (-3)又 PA = =2 -1 PB= = -1,当直线从PA位置顺时针转动到 PB位置时,1- 4由倾斜角和斜率的关系可知, k -1,1 .故答案为: -1,1 29.(2024·湖南株洲·一模)过原点的直线 l 与曲线 y = ex-1交于不同的两点 A,B,过 A,B 作 x 轴的垂线,与曲线 y = ln x 交于 C,D 两点,则直线 CD 的斜率为 .【答案】1【分析】A(x , exx设 1-1) x,B(x , e 2 -11 2 ),根据点O,A ,B1共线,得出 kOA = kOB ,得出 x1 - x2 = ln x ,再由 C,D 两点的2ln x1坐标,根据斜率公式,得出 k x= 2 ,代换即可得出答案.CD x1 - x2x -1【详解】设 A(x1, e 1 ),B(x2 , ex2 -1),则点C 的坐标为 (x1, ln x1),点D的坐标为 (x2 , ln x2 ) ,Q点O,A , B 共线,\kOA = kOB ,ex1 -1 ex2 -1即 = ,x1 x2ex -x x x1 2可得: = 1 ,即 x1 - x2 = ln 1x2 x,2ln x1又Qk ln x1 - ln x2 x2 ,CD = =x1 - x2 x1 - x2x - x\kCD = 1 2 =1x1 - x,2故答案为:1. 3 30.(2024 高二上·全国·课后作业)直线 l 的斜率为 k,且 k - 3, ÷÷,则直线 l 的倾斜角的取值范围è 3 是 .é π 2π 【答案】 ê0, U6 ÷ , π è 3 ÷ 【分析】画出直线的区域,由图直观看出直线的倾斜角范围即可.【详解】如图: 3 当直线 l 的斜率 k - 3, ÷÷,è 3 é π 2π 直线 l 的倾斜角的取值范围为: ê0, ÷ U , π ÷ . 6 è 3 é π 2π故答案为: ê0, ÷ U , π ÷ . 6 è 3 31.(2024 高二·江苏·假期作业)若经过点 P(1- a,1) 和Q(2a,3)的直线的倾斜角是钝角,则实数 a的取值范围是 .1【答案】 (- , )3【分析】根据倾斜角为钝角斜率为负,结合直线的斜率公式,解不等式即可得到所求范围.【详解】因为直线的倾斜角是钝角,3 -1 1所以斜率 < 0 ,解得 a <2a .-1+ a 31所以 a的取值范围是 (- , ).31故答案为: (- , ).332.(2024 高二下·上海闵行·开学考试)若直线 l1与直线 l2平行,直线 l1的斜率为- 3 ,则直线 l2的倾斜角为 .2【答案】120o / p3【分析】根据两直线平行,倾斜角相等即可.【详解】直线 l1的斜率为- 3所以直线 l1的倾斜角为120o,直线 l1与直线 l2平行所以直线 l2的倾斜角为120o .故答案为:120o33.(2024 高二上·全国·专题练习)台球运动中反弹球技法是常见的技巧,其中无旋转反弹球是最简单的技法,主球撞击目标球后,目标球撞击台边之后按照光线反射的方向弹出,想要让目标球沿着理想的方向反弹,就要事先根据需要确认台边的撞击点,同时做到用力适当,方向精确,这样才能通过反弹来将目标球成功击入袋中.如图,现有一目标球从点 A -2,3 无旋转射入,经过 x 轴(桌边)上的点 P 反弹后,经过点B 5,7 ,则点 P 的坐标为 . 1【答案】 ,0 è10 ÷ 【分析】求A 点关于 x 轴的对称点 A ,由题意可知 A , B, P三点共线,利用斜率公式,即得解【详解】设 P x,0 ,A 点关于 x 轴对称的点 A -2,-3 ,0 - -3 7 - -3则 k 3 10A P = = k = =x - -2 x 2 , ,+ A B 5 - -2 7由题意, A , B, P三点共线,\k = k 3 10 x 1 1= A P A B ,即 ,解得 = ,故 P 点的坐标为 ,0÷ .x + 2 7 10 è10 1 故答案为: ,0è10 ÷ 四、解答题34.(2024 高二上·全国·课后作业)求经过下列两点的直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.(1)A(0,-1),B(2,0);(2)P(5,-4),Q(2,3);(3)M(3,-4),N(3,-2).1 7【答案】(1)斜率 ,倾斜角是锐角;(2)斜率- ;倾斜角是钝角(3)斜率不存在,倾斜角为 90°.2 3【分析】(1)(2)过两点的斜率存在,直接利用斜率公式求解即可,当斜率为正时,其倾斜角是锐角,当斜率为负时,其倾斜角是钝角;(3)由于两点的横坐标相同,所以其斜率不存在,则倾斜角为 90°.-1- 0 1【详解】解:(1)kAB= = ,0 - 2 2因为 kAB>0,所以直线 AB 的倾斜角是锐角.-4 - 3 7(2)kPQ= = - ,5 - 2 3因为 kPQ<0,所以直线 PQ 的倾斜角是钝角.(3)因为 xM=xN=3,所以直线 MN 的斜率不存在,其倾斜角为 90°.35.(2024 高二·江苏·假期作业)经过下列两点的直线的斜率是否存在?如果存在,求其斜率.(1) A 2,3 , B 4,5 ;(2) C - 2,3 , D 2, - 1 ;(3) P - 3,1 ,Q - 3,10 .【答案】(1)存在,1(2)存在,-1(3)不存在【分析】根据两点的坐标,即可求出过两点的直线斜率是否存在,以及斜率的值.5 - 3【详解】(1)由题意,存在,直线 AB 的斜率 kAB = =1.4 - 2-1- 3(2)由题意得,存在,直线 CD 的斜率 kCD = = -12 - -2 .(3)∵ xP = xQ = -3,∴直线 PQ的斜率不存在.36.(2024 高二上·河北唐山·阶段练习)已知两点 A(-3,4), B(3, 2),过点P(1,0)的直线 l与线段 AB 有公共点.(1)求直线 l的斜率 k 的取值范围;(2)求直线 l的倾斜角a 的取值范围.【答案】(1) (- ,-1] [1, + ) .(2) 45° a 135°.【分析】(1)由图可知要使直线 l与线段 AB 有公共点,只需直线 l的斜率 k 满足 k kPA或 k kPB ,从而可求得答案;(2)由斜率与倾斜角的关系可求出直线 l的倾斜角a 的取值范围.【详解】(1)因为 A(-3,4), B(3, 2),P(1,0),k 4 - 0 2 - 0所以 PA = = -1, k = =1-3 -1 PB 3 -1因为直线 l与线段 AB 有公共点,所以由图可知直线 l的斜率 k 满足 k kPA或 k kPB ,所以直线 l的斜率 k 的取值范围是 (- ,-1] [1, + ) .(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,因为直线 PB的倾斜角是 45°,直线PA的倾斜角是135°,所以a 的取值范围是 45° a 135°.37.(2024 高二上·全国·课后作业)过 A m2 + 2, m2 - 3 ,B 3- m - m2 , 2m 两点的直线 l 的倾斜角为 45°,求m 的值.【答案】-2 .【分析】根据倾斜角计算出直线的斜率,再根据坐标形式下斜率的计算公式求解出m 的值.【详解】因为直线的倾斜角为 45°,所以直线的斜率 k = tan 45° =1, m2 - 3 - 2m又 k = =1 2 2 ,整理得m2 + 3m + 2 = 0,m + 2 - 3 - m - m解得m = -1或m = -2,当m = -1 2时, m + 2 - 3 - m - m2 = 0,不符合,当m = -2 m2时, + 2 - 3 - m - m2 = 5 0,符合,综上:m = -2 .38.(2024 高二·全国·课后作业)已知 A 3,3 , B -4,2 ,C 0,-2 .(1)求直线 AB 和 AC 的斜率;(2)若点 D 在线段 BC(包括端点)上移动时,求直线 AD 的斜率的变化范围.1 5【答案】(1)直线 AB 的斜率为 ,直线 AC 的斜率为7 3é1 5(2) ùê , 7 3ú 【分析】(1)根据斜率公式运算求解;(2)根据倾斜角和斜率之间的关系分析求解.2 - 3 1【详解】(1)由斜率公式可得直线 AB 的斜率 kAB = = ,-4 - 3 73- -2直线 AC 的斜率 k 5AC = = ,3 - 0 31 5故直线 AB 的斜率为 ,直线 AC 的斜率为 .7 3(2)如图所示,当 D 由 B 运动到 C 时,直线 AD 的倾斜角增大且为锐角,直线 AD 的斜率由 kAB 增大到 kAC ,1 5所以直线 AD é ù的斜率的变化范围是 , . ê7 3ú 39.(2024 高二上·河南·阶段练习)已知坐标平面内三点 A -2, -4 , B 2,0 ,C -1,1 .(1)求直线 AB 的斜率和倾斜角;(2)若 A, B,C, D 可以构成平行四边形,且点D在第一象限,求点D的坐标;(3)若E m,n n是线段 AC 上一动点,求 的取值范围.m - 2π【答案】(1)斜率为 1,倾斜角为 ;4(2) 3,5 ;é 1 ù(3) ê- ,1 3 ú. 【分析】(1)根据过两点的斜率公式求出斜率,再求倾斜角;(2) 设D x, y ,根据 kAB = kCD , kAC = kBD 求解即可;n(3) 因为 表示直线 BE 的斜率,求出E 与点C 重合时,直线BC 的斜率;E 与点A 重合时,直线 BE 的斜m - 2率即可得答案.-4【详解】(1)解:因为直线 AB 的斜率为 =1 .-2 - 2π所以直线 AB 的倾斜角为 ;4(2)解:如图,当点D在第一象限时, kAB = kCD ,kAC = kBD .ì y -1 =1 x +1 ìx = 3设D x, y ,则 í y 1 4 ,解得+ í , y = 5= x - 2 -1+ 2故点D的坐标为 3,5 ;n(3)解:由题意得 为直线 BE 的斜率.m - 21 1当点E 与点C 重合时,直线 BE 的斜率最小, kBC = = - ;-1- 2 3当点E 与点A 重合时,直线 BE 的斜率最大, kAB = 1 .é 1 ù故直线 BE 的斜率的取值范围为 ê- ,1 3 ú, n é 1 ù即 的取值范围为 - ,1 .m - 2 ê 3 ú2.1.1 倾斜角与斜率 6 题型分类1.直线的倾斜角:(1)当直线 l 与 x 轴相交时,我们以 x 轴为基准,x 轴正向与直线 l 向上的方向之间所成的角 α 叫做直线 l 的倾斜角.(2)当直线 l 与 x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 0°.(3)直线的倾斜角 α 的取值范围为 0°≤α<180°.2.直线的斜率(1)直线的斜率:把一条直线的倾斜角 α 的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母 k 表示,即 k=tanα.(2)斜率与倾斜角的对应关系:图示倾斜角(范围) α=0° 0°<α<90° α=90° 90°<α<180°斜率(范围) k=0 k>0 不存在 k<0(3)过两点的直线的斜率公式:y2-y1过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为 k= .x2-x1(一)直线的倾斜角1、直线的倾斜角:(1)当直线 l 与 x 轴相交时,我们以 x 轴为基准,x 轴正向与直线 l 向上的方向之间所成的角 α 叫做直线 l 的倾斜角.(2)直线的倾斜角 α 的取值范围为 0°≤α<180°.2、直线倾斜角的概念和范围:(1)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)注意倾斜角的范围.题型 1:求直线的倾斜角1-1.(2024 高二·江苏·假期作业)若直线 l经过点M (2,3), N (4,3),则直线 l的倾斜角为( )A.0° B.30°C.60° D.90°1-2.(2024 高二下·全国·课后作业)已知点 A 2,1 ,B 3,2 ,则直线 AB 的倾斜角为( )A.30° B. 45° C. 60° D.135°1-3.(2024 高二·江苏·假期作业)已知一直线经过两 A(1, 2),B(a,3),且倾斜角为135°,则 a的值为( )A.-6 B.-4C.0 D.61-4.(2024 高二上·浙江温州·期末)已知 3, - 3 是直线的一个方向向量,则该直线的倾斜角为( )π π 2π 5πA. B. C. D.6 3 3 61-5.(2024 高二下·江苏泰州·阶段练习)已知直线 l经过 A -1,4 ,B 1,2 两点,则直线 l的倾斜角为( )π π 2π 3πA. B. C. D.6 4 3 4(二)直线的斜率1、直线的斜率:(1)倾斜角求斜率:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母 k 表示,即 k=tanα.(2)两点求斜率:y2-y1过两点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率 k= .x2-x12、求直线的斜率:(1)运用公式的前提条件是“x1≠x2”,当直线与 x 轴垂直时,斜率是不存在的.(2)斜率公式与两点 P1,P2的先后顺序无关.题型 2:求直线的斜率2-1.(山东省滨州高新高级中学 2023-2024 学年高一下学期 3 月月考数学试题(春考班))过点 P( - 2,m),Q(m,4)的直线的斜率为 1,那么 m 的值为( )A.1 或 4 B.4 C.1 或 3 D.13p2-2.(2024 高二上·天津河西·期中)已知直线的倾斜角是 ,则该直线的斜率是( )4A.-1 B 3 C 3.- .- D.132-3.(2024 高二·全国·课后作业)分别判断经过下列两点的直线的斜率是否存在,如果存在,求出斜率后再求出倾斜角;如果不存在,求出倾斜角.(1)C(-3,4), D(2,4) ;(2) P(0,0),Q(-1, 3);(3) M (-3, 2), N (- 2,3) ;(4) E(7,0),Q(7,- 2) .(三)倾斜角与斜率的关系1、直线都有倾斜角,但并不是所有的直线都有斜率.当倾斜角是 90°时,直线的斜率不存在,此时,直线垂直于 x 轴(平行于 y 轴或与 y 轴重合).2、直线的斜率也反映了直线相对于 x 轴的正方向的倾斜程度.当 0°≤α<90°时,斜率越大,直线的倾斜程度越大;当 90°<α<180°时,斜率越大,直线的倾斜程度也越大.题型 3:倾斜角与斜率的关系3-1.(2024 高二上·四川宜宾·期末)设直线 l的斜率为 k ,且- 3 k 1,则直线 l的倾斜角的取值范围为( )é0, π é2π é π 5π A. ê ÷U ê , π ÷ B.4 3 ê0,4 ÷U , π ÷ è 6 é πC. ê ,5π é π é5π ÷ D. 0, ÷ U , π ÷ 4 6 ê 4 ê 6 3-2.(2024 高二·全国·课后作业)设直线 l 的斜率为 k ,且-1 k 3 ,则直线 l的倾斜角a 的取值范围为( )é0, π U 3π é π é3π A. ê 3 ÷ , π4 ÷B. ê0, 6 ÷U , π ÷ è ê 4 π 3π é π C. , ÷ D. ê0, ÷ Ué3πê , π 6 4 3 4 ÷è 3-3.(2024 高二上·江苏连云港·期末)经过两点 A 1,m ,B m -1,3 的直线的倾斜角是锐角,则实数 m 的范围是( )A. (- , -3) (-2, + ) B. (-3, -2)C. (2,3) D. (- , 2) (3,+ )(四)直线斜率的应用1、三点共线问题(1)对于给定坐标的三点,要判断三点是否共线,先判断任意两点连线的斜率是否存在.①若都不存在,则三点共线;②若斜率存在,则任意两点连线的斜率相等时,三点才共线.(2)若三点共线,则任意两点连线的斜率不一定相等(也可能都不存在).解决这类问题时,首先对斜率是否存在做出判断,必要时分情况进行讨论,然后下结论.2、利用直线斜率的几何意义求最值应重视两点, y2-y1(1)直线的斜率反映了直线的倾斜程度,且 k=tanα= ,(x1,y1)和(x2,y2)是直线上横坐标不相x2-x1等的两点 ;y-y0 y-y0(2)在求形如 的式子的最值时,可以将 看作动点 P(x,y)与定点 Q(x0,yx x x x 0)所确定的直线的- 0 - 0斜率,数形结合求出最值或取值范围.题型 4:三点共线问题4-1.(2024 高二上·山西临汾·期末)若三点 A 2, -3 , B 4,3 ,C 5,b 在同一直线上,则实数b 等于( )A.-12 B.-6 C.6 D.124-2.(2024 高二上·安徽六安·阶段练习)已知点 A 0, -8 ,B 2, -2 ,C 4, m ,若线段 AB , AC ,BC 不能构成三角形,则m 的值是 .4-3.(2024 高二上·山西临汾·期中)三点 A m, 2 ,B 5,1 ,C -4,2m 在同一条直线上,则m 值为( )7 7 7A.2 B. C.-2或 D.2 或2 2 2题型 5:利用直线斜率的几何意义求最值y +15-1.(2024·湖南衡阳· 1模拟预测)点M x1, y x1 在函数 y = e 的图象上,当 x1 0,1 ,则 x -1 的取值范围为 .1y + 35-2.(2024 高二·全国·专题练习)若实数 x 、 y 满足 y = -x + 3,-1 x 1,则代数式 的取值范围为x + 22 + y5-3.(2024 高一上·四川达州·期末)点M (x, y)在函数 y = 2x + 4 的图象上,当 x [2,5]时, 的取值范围是x +1( )é7 , 8ù é8 ,10 ùA. ê B 3 3ú. ê3 3 úé5 ,16 ù é5 8ùC. ê ú D. , 3 3 ê 3 3ú 题型 6:直线与线段的相交关系求斜率的范围6-1.(2024 高二上·江西抚州·期末)已知坐标平面内三点 A -1,1 , B 1,1 ,C 2, 3 +1 ,D为VABC 的边 AC上一动点,则直线BD斜率 k 的变化范围是( )é0, 3ù éA 3 . ê ú B. - ,0 ê 3 , + ÷ 3 é 3 ùC. ê , 3 D. - ,0 é 3, + 3ú 6-2.(2024 高一上·宁夏中卫·期末)已知 A(2, -3) , B(-3, -2) ,直线 l过定点 P(1,1) ,且与线段 AB 相交,则直线 l的斜率 k 的取值范围是( )A.-43 3 k B. k 4 k1 3C. D. k -4或 k 4 4 2 46-3.(2024 高一下·湖北武汉·阶段练习)已知两点 A 2, -1 ,B -5,-3 ,直线 l过点 1,1 ,若直线 l与线段 AB相交,则直线 l的斜率取值范围是( ) 2- , -2 é , + éA. ê ÷ B. ê-2,2ù 3 3ú é 2C. ê- , 2ù 2 ùD. - , - 2, + 3 ú è 3 ú6-4.(2024 高二上·江苏南通·阶段练习)经过点P 0, -1 作直线 l,且直线 l 与连接点 A 1, -2 ,B 2,1 的线段总有公共点,则直线 l 的倾斜角a 的取值范围是 .6-5.(2024 高三·全国·专题练习)直线 l过点M -1,2 ,且与以P -4, -1 、Q 3,0 为端点的线段相交,则直线 l的斜率的取值范围是 .一、单选题1.(2024 高二上·江苏南京·期末)若直线经过 A(1,0),B(4, 3) 两点,则直线 AB 的倾斜角为( )A.30° B. 45° C.60° D.135°2.(2024 高二上·全国·课后作业)对于下列命题:①若q 是直线 l 的倾斜角,则0° q 180°;②若直线倾斜角为a ,则它斜率 k = tana ;③任一直线都有倾斜角,但不一定有斜率;④任一直线都有斜率,但不一定有倾斜角.其中正确命题的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.42π3.(2024 高二下·河南安阳·开学考试)已知点 A 2,3 , B -1, x ,直线 AB 的倾斜角为 ,则 x =( )3A.3- 3 3 B 3 3. + C.3 + 3 3 D.634.(2024 高二上·四川南充·期末)斜拉桥是桥梁建筑的一种形式,在桥梁平面上有多根拉索,所有拉索的合力方向与中央索塔一致.如图是阆中市盘龙山嘉陵江大桥,共有 10 对永久拉索,在索塔两侧对称排列.已知拉索上端相邻两个针的间距 PiPi+1 ( i =1,2,…,9)均为3.8m,拉索下端相邻两个针的间距 Ai Ai+1( i =1,2,…,9)均为15m .最短拉索的针P1, A1,满足 OP1 = 60m, OA1 = 80,则最长拉索所在直线的斜率约为( )(结果保留两位有效数字)A.±0.47 B.±0.45 C.±0.44 D.±0.425.(2024 高二上·四川)已知直线 l经过第二、四象限,则直线 l的倾斜角a 的取值范围是( ).A.0o a 90o B.0o a 180o C.90o a 180o D.90o a 180o6.(2024 高二上·全国·课后作业)若如图中的直线 l1, l2 , l3 的斜率为 k1, k2 ,k3 ,则( )A. k1 k2 k3 B. k3 k1 k2 C. k2 k1 k3 D. k3 k2 k17.(2024 高二上·贵州黔西·期末)已知直线 l的倾斜角为30o ,则直线 l的斜率为( )1A B 3. . C 2 3. D.2 2 2 38.(2024 高一上·福建福州·期末)若直线的倾斜角为 120°,则直线的斜率为( )A. 3 B.- 3 C 3 D 3. .-3 39.(2024 高一下·河北邯郸·期末)图中的直线 l1, l2 , l3 的斜率分别为 k1, k2 ,k3 ,则有( )A. k1 k2 k3 B. k1 > k2 > k3C. k1 k3 k2 D. k3 k1 k2π10.(2024 高二上·湖南娄底·期末)已知直线的倾斜角是 ,则此直线的斜率是( )3A 3. B.- 3 C. 3 D.± 32π11.(2024 高二上·湖北武汉·期末)已知直线 l的倾斜角为a ,斜率为 k ,那么“ k >1”是“a > ”的(4 )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12.(2024 高一上·江西景德镇·期末)已知三点 A m,1 ,B 4,2 ,C -4,2m 在同一条直线上,则实数m 的值为( )A.0 B.5 C.0 或 5 D.0 或-513.(2024 高二下·湖北荆州·阶段练习)若直线经过两点 A m,1 ,B 2 - 3m, 2 ,且其倾斜角为 135°,则 m的值为( )1 1 3A.0 B.- C. D.2 2 414.(2024 高二上·上海嘉定·期末)下列说法正确的是( )A.直线的倾斜角越大,它的斜率越大; B.两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也相等;C.任何一条直线都有唯一的斜率; D.任何一条直线都有唯一的倾斜角.r15.(2024 高二上·辽宁大连·期末)若直线 l 的方向向量是 e = 1, 3 ,则直线 l 的倾斜角为( )π π 2π 5πA. B. C. D.6 3 3 616.(2024 高二上·江西赣州·阶段练习)设点 A(2, -3) B(-3, -2),若直线 l 过点 P(1,1) 且与线段 AB 相交,则直线 l 的斜率 k 的取值范围是( )k 3 3 1A. 或 k -4 B. k 或 k -4 4 43 3C.-4 k D.- k 44 417.(2024 高二上·黑龙江大庆·阶段练习)已知点 A(-1- 3, -1), B(3,0) ,若点M (x, y)y - 2在线段 AB 上,则x +1的取值范围是( ) 1A. - , -ùú [ 3,1+ ) é ùB.è 2 ê-1, - 2 úé 1 1 ùC. (- , -1]U[ 3,+ ) D. - , ê 2 2 ú18.(2024 高二上·广东深圳·期中)已知点 A -2, -1 ,B 3,0 ,若点M x, y y - 2在线段 AB 上,则 的取值x +1范围( ) A. - ,1- ù1ú 3,+ Bé. ê- ,3ùè 2 2 ú C. - , -1 U 3, + D. -1,3 19.(2024 高三上·新疆昌吉· 2期中)坐标平面内有相异两点 A cosq ,sin q ,B(0,1),经过两点的直线的的倾斜角的取值范围是( )p p p ù é3pA é ù. ê- , ú B. 0, ú U ê ,p 4 4 ÷ è 4 4 é0, p ù é3p ép 3p ùC. ê 4 ú ê ,p ÷ D. ê , 4 4 4 ú20.(2024 高三上·新疆)1949 年公布的《国旗制法说明》中就五星的位置规定:大五角星有一个角尖正向上方,四颗小五角星均各有一个角尖正对大五角星的中心点.有人发现,第三颗小星的姿态与大星相近.为便于研究,如图,以大星的中心点为原点,建立直角坐标系,OO1,OO2,OO3,OO4分别是大星中心点与四颗小星中心点的连接线,α≈16°,则第三颗小星的一条边 AB 所在直线的倾斜角约为( )A.0° B.1° C.2° D.3°21.(2024 高二·全国·期中)已知直线斜率为 k,且-1 k 3 ,那么倾斜角a 的取值范围是( )é0, p ù U ép , 3p é0, p ù é3pA. ê ú ê ÷ B. ê ú ,p 3 ÷ 2 4 3 ê 4 é0, p ù U ép 3p C ép ù é3p . ê 6 ú ê,2 4 ÷D. 0, ê 6 úU ,p ÷ ê 4 22.(2024·四川绵阳·二模)已知直线 l的方程为 x sina + 3y -1 = 0,a R,则直线 l的倾斜角范围是( ) π ù é2 π 5πA. 0,é ù é è 3 ú ê π, π ÷ B. ê0, ú U ê , π3 6 6 ÷ π 5π é π 2π ùC. é ùê 6 , 6 ú D. ê , 3 3 ú 二、多选题 π π 23.(2024 高二下·湖南衡阳·阶段练习)已知经过点 A 5,m 和B 2,8 的直线的倾斜角q ,6 3 ÷,则实数mè 的可能取值有( )A.11 B.12 C.13 D.1424.(2024 高二·全国·课后作业)(多选)如图,在平面直角坐标系中有三条直线 l1, l2, l3 ,其对应的斜率分别为 k1, k2 , k3 ,则下列选项中错误的是( )A. k3 > k1 > k2 B. k1 - k2 > 0C. k1 × k2 0 D. k3 > k2 > k125.(2024 高二上·安徽黄山·期中)如图所示,下列四条直线 l1, l2, l3 , l4,斜率分别是 k1, k2 , k3 , k4 ,倾斜角分别是a1,a2,a3 ,a4 ,则下列关系正确的是( )A. k2 k1 k4 k3 B. k3 k2 k1 k4 C.a2 a1 a4 a3 D.a3 a2 a1 a426.(2024 高三·全国·专题练习)在下列四个命题中,错误的有( )A.坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率B.直线的倾斜角的取值范围是 0,p C.若一条直线的斜率为 tana ,则此直线的倾斜角为aD.若一条直线的倾斜角为a ,则此直线的斜率为 tana三、填空题27 o.(2024 高二上·全国·课前预习)已知直线 l1的倾斜角a1 =15 ,直线 l1与 l2的交点为A ,直线 l1和 l2向上的方向所成的角为120o,如图,则直线 l2的倾斜角为 .28.(2024 高二上·广西百色·期末)已知直线 l过点P 1,0 且与以 A 2,1 ,B 4, -3 为端点的线段 AB 有公共点,则直线 l斜率的取值范围为 .29.(2024·湖南株洲·一模)过原点的直线 l 与曲线 y = ex-1交于不同的两点 A,B,过 A,B 作 x 轴的垂线,与曲线 y = ln x 交于 C,D 两点,则直线 CD 的斜率为 . 30.(2024 高二上·全国·课后作业)直线 l 的斜率为 k,且 k - 3,3÷÷,则直线 l 的倾斜角的取值范围è 3 是 .31.(2024 高二·江苏·假期作业)若经过点 P(1- a,1) 和Q(2a,3)的直线的倾斜角是钝角,则实数 a的取值范围是 .32.(2024 高二下·上海闵行·开学考试)若直线 l1与直线 l2平行,直线 l1的斜率为- 3 ,则直线 l2的倾斜角为 .33.(2024 高二上·全国·专题练习)台球运动中反弹球技法是常见的技巧,其中无旋转反弹球是最简单的技法,主球撞击目标球后,目标球撞击台边之后按照光线反射的方向弹出,想要让目标球沿着理想的方向反弹,就要事先根据需要确认台边的撞击点,同时做到用力适当,方向精确,这样才能通过反弹来将目标球成功击入袋中.如图,现有一目标球从点 A -2,3 无旋转射入,经过 x 轴(桌边)上的点 P 反弹后,经过点B 5,7 ,则点 P 的坐标为 .四、解答题34.(2024 高二上·全国·课后作业)求经过下列两点的直线的斜率,并判断其倾斜角是锐角还是钝角.(1)A(0,-1),B(2,0);(2)P(5,-4),Q(2,3);(3)M(3,-4),N(3,-2).35.(2024 高二·江苏·假期作业)经过下列两点的直线的斜率是否存在?如果存在,求其斜率.(1) A 2,3 , B 4,5 ;(2) C - 2,3 , D 2, - 1 ;(3) P - 3,1 ,Q - 3,10 .36.(2024 高二上·河北唐山·阶段练习)已知两点 A(-3,4), B(3, 2),过点P(1,0)的直线 l与线段 AB 有公共点.(1)求直线 l的斜率 k 的取值范围;(2)求直线 l的倾斜角a 的取值范围.37.(2024 高二上·全国·课后作业)过 A m2 + 2, m2 - 3 ,B 3- m - m2 , 2m 两点的直线 l 的倾斜角为 45°,求m 的值.38.(2024 高二·全国·课后作业)已知 A 3,3 , B -4,2 ,C 0,-2 .(1)求直线 AB 和 AC 的斜率;(2)若点 D 在线段 BC(包括端点)上移动时,求直线 AD 的斜率的变化范围.39.(2024 高二上·河南·阶段练习)已知坐标平面内三点 A -2, -4 , B 2,0 ,C -1,1 .(1)求直线 AB 的斜率和倾斜角;(2)若 A, B,C, D 可以构成平行四边形,且点D在第一象限,求点D的坐标;n(3)若E m,n 是线段 AC 上一动点,求 的取值范围.m - 2 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2.1.1倾斜角与斜率6题型分类(讲+练)(学生版) 2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第一册).pdf 2.1.1倾斜角与斜率6题型分类(讲+练)(教师版) 2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第一册).pdf