第1讲 直线的倾斜角与斜率、直线的方程
板块四 模拟演练·提能增分
[A级 基础达标]
1.直线x+3y+1=0的倾斜角是( ) A.
ππ2π5π B. C. D. 6336
答案 D
解析 由直线的方程得直线的斜率k=-=5π. 6
2.[2018·沈阳模拟]直线ax+by+c=0同时要经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足( )
A.ab>0,bc<0 C.ab<0,bc>0 答案 A
解析 由于直线ax+by+c=0经过第一、二、四象限,所以直线存在斜率,将方程变形为y=-x-.易知-<0且->0,故ab>0,bc<0.
π
3.[2018·邯郸模拟]过点(2,1),且倾斜角比直线y=-x-1的倾斜角小的直线方程是
4( )
A.x=2 B.y=1 C.x=1 D.y=2 答案 A
3π3π
解析 ∵直线y=-x-1的斜率为-1,则倾斜角为.依题意,所求直线的倾斜角为44ππ
-=,斜率不存在,∴过点(2,1)的直线方程为x=2. 42
4.已知三点A(2,-3),B(4,3),C?5,?在同一条直线上,则k的值为( )
?2?A.12 B.9 C.-12 D.9或12 答案 A
3--
解析 由kAB=kAC,得
4-2解得k=12.故选A.
5.[2018·荆州模拟]两直线-=a与-=a(其中a是不为零的常数)的图象可能是( )
--2=
5-2
B.ab>0,bc>0 D.ab<0,bc<0
33
,设倾斜角为α,则tanα=-,所以α33
abcbabcb?
k?k,
xymnxynm 1
答案 B
解析 直线方程-=a可化为y=x-na,直线-=a可化为y=x-ma,由此可知两条直线的斜率同号.故选B.
6.[2018·安徽模拟]直线l:xsin30°+ycos150°+1=0的斜率是( ) A.
33 B.3 C.-3 D.- 33
xymnnmxynmmn答案 A
sin30°3
解析 设直线l的斜率为k,则k=-=. cos150°37.直线xcosα+3y+2=0的倾斜角的取值范围是________.
?π??5π?答案 ?0,?∪?,π?
6??6??
π3
解析 设直线的倾斜角为θ,依题意知,θ≠,k=-cosα,∵cosα∈[-1,1],
23∴k∈?-
?
?33?33???0,π?∪?5π,π?
,即tanθ∈.又θ∈[0,π),∴θ∈???,??-,?6????6?33?3??3
8.已知实数x,y满足方程x+2y=6,当1≤x≤3时,3??1??答案 ?-∞,-?∪?,+∞? 22
y-1
的取值范围为________. x-2
????
解析
y-1
的几何意义是过M(x,y),N(2,1)两点的直线的斜率,因为点M在x+2y=6x-2
31?5??3?的图象上,且1≤x≤3,所以可设该线段为AB,且A?1,?,B?3,?,由于kNA=-,kNB=,22?2??2?所以3??1y-1??的取值范围是?-∞,-?∪?,+∞?.
2??2x-2??
9.过点M(-3,5)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程为________. 5
答案 y=-x或x-y+8=0
3
5
解析 (1)当直线过原点时,直线方程为y=-x;
3
(2)当直线不过原点时,设直线方程为+=1,即x-y=a,代入点(-3,5),得a=
a-a
2
xy-8,即直线方程为x-y+8=0.
10.[2018·衡阳模拟]一条直线经过点A(2,-3),并且它的倾斜角等于直线y=的倾斜角的2倍,则这条直线的一般式方程是________.
答案
3x-y-33=0
13
13
x解析 解法一:∵直线y=x的倾斜角为30°,
所以所求直线的倾斜角为60°, 即斜率k=tan60°=3. 又该直线过点A(2,-3),
故所求直线为y-(-3)=3(x-2), 即3x-y-33=0. 解法二:设直线y=
13
x的倾斜角为α,则所求直线的倾斜角θ=2α.
2
2tanα
tanθ=tan2α==2
1-tanα
3
=3. 1??2
1-???3?
[B级 知能提升]
所求直线为3x-y-33=0.
1.[2018·海南模拟]直线(1-a)x+y+1=0的倾斜角的取值范围是( )
2
?ππ?A.?,? ?42?
?π??3π?C.?0,?∪?,π?
2??4??
答案 C
2
2
2
?3π?B.?0,?
4??
?π??π3π?D.?0,?∪?,? 4??24??
2
解析 直线的斜率k=-(1-a)=a-1,∵a≥0,∴k=a-1≥-1.由倾斜角和斜率的
?π??3π?关系(如图所示),该直线倾斜角的取值范围为?0,?∪?,π?. 2??4??
2.已知点A(-1,0),B(cosα,sinα),且|AB|=3,则直线AB的方程为( ) A.y=3x+3或y=-3x-3
3
B.y=
3333x+或y=-x- 3333
C.y=x+1或y=-x-1 D.y=2x+2或y=-2x-2 答案 B 解析 由|AB|=α+
2
12
+sinα=2+2cosα=3,得cosα=,所以sinα
2
32
3-23sinα-03sinα-03
=±,所以直线AB的斜率kAB===或kAB===-,所
2cosα+113cosα+113
+1+122以直线AB的方程为y=±选B.
3.[2018·宁夏调研]若ab>0,且A(a,0),B(0,b),C(-2,-2)三点共线,则ab的最小值为________.
答案 16
解析 根据A(a,0),B(0,b)确定直线的方程为+=1,又C(-2,-2)在该直线上,故
-2-2
+=1,所以-2(a+b)=ab.又ab>0,故a<0,b<0.
33333(x+1),即直线AB的方程为y=x+或y=-x-.33333
xyabab根据基本不等式ab=-2(a+b)≥4ab,从而ab≤0(舍去)或ab≥4,故ab≥16,当且仅当a=b=-4时取等号,即ab的最小值为16.
4.在△ABC中,已知A(1,1),AC边上的高线所在直线方程为x-2y=0,AB边上的高线所在直线方程为3x+2y-3=0.求BC边所在直线方程.
2
解 kAC=-2,kAB=.
3
∴AC:y-1=-2(x-1),即2x+y-3=0,
23
AB:y-1=(x-1),即2x-3y+1=0.
??2x+y-3=0,由?
?3x+2y-3=0,???2x-3y+1=0,由???x-2y=0,
得C(3,-3).
得B(-2,-1).
∴BC:2x+5y+9=0.
5.过点P(2,1)作直线l,与x轴和y轴的正半轴分别交于A,B两点,求: (1)△AOB面积的最小值及此时直线l的方程;
(2)求直线l在两坐标轴上截距之和的最小值及此时直线l的方程;
4
(3)求|PA|·|PB|的最小值及此直线l的方程.
解 (1)解法一:设直线l的方程为y-1=k(x-2),则可得A?∵与x轴,y轴正半轴分别交于A,B两点, 2k-1??>0,∴?k??1-2k>0
?2k-1,0?,B(0,1-2k).
?
?k?
?k<0.
1
于是S△AOB=·|OA|·|OB|
2
12k-11?1?=··(1-2k)=?4--4k?
k2k2??1?
≥?4+22?
?-1??k???
-4k?=4.
??
11
当且仅当-=-4k,即k=-时,△AOB面积有最小值为4,此时,直线l的方程为yk21
-1=-(x-2),即x+2y-4=0.
2
xy21
解法二:设所求直线l的方程为+=1(a>0,b>0),则+=1.
abab21又∵+≥212111?ab≥4,当且仅当==,即a=4,b=2时,△AOB面积S=abab2ab222
ab有最小值为4.
此时,直线l的方程是+=1,即x+2y-4=0.
42(2)解法一:∵A?
xy?2k-1,0?,B(0,1-2k)(k<0),
?
?k?
k-2k2k-11
∴截距之和为+1-2k=3-2k-≥3+2k?-1?=3+22.
?k???
12
当且仅当-2k=-,即k=-时,等号成立.
k2故截距之和最小值为3+22,此时l的方程为y-1=-=0.
21
解法二:∵+=1,
2
(x-2),即2x+2y-2-222
ab2ba?21?∴截距之和a+b=(a+b)?+?=3++≥3+2
?ab?
ab2ba·=3+22.
ab2ba此时=,求得b=2+1,a=2+2.
ab此时,直线l的方程为+=1,
2+22+1
xy 5
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