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1、
課時作業(yè)44 直線的傾斜角與斜率、直線的方程
1.直線x+y+1=0的傾斜角是( D )
A. B.
C. D.
解析:由直線的方程得直線的斜率為k=-,設(shè)傾斜角為α,則tanα=-,所以α=.
2.(2019·石家莊質(zhì)檢)直線x+(a2+1)y+1=0的傾斜角的取值范圍是( B )
A. B.
C.∪ D.∪
解析:由直線方程可得該直線的斜率為-,
又-1≤-<0,
所以傾斜角的取值范圍是.
3.(2019·安陽模擬)若平面內(nèi)三點A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共線,則a=( A )
A.1±或0 B.或0
C. D.或
2、0
解析:由題意知kAB=kAC,即=,即a(a2-2a-1)=0,解得a=0或a=1±.
4.(2019·甘肅蘭州模擬)已知直線l過點P(1,3),且與x軸、y軸的正半軸所圍成的三角形的面積等于6,則直線l的方程是( A )
A.3x+y-6=0 B.x+3y-10=0
C.3x-y=0 D.x-3y+8=0
解析:設(shè)直線l的方程為+=1(a>0,b>0).
由題意得
解得a=2,b=6.
故直線l的方程為+=1,
即3x+y-6=0,故選A.
5.已知直線l過點(1,0),且傾斜角為直線l0:x-2y-2=0的傾斜角的2倍,則直線l的方程為( D )
A.4x
3、-3y-3=0 B.3x-4y-3=0
C.3x-4y-4=0 D.4x-3y-4=0
解析:由題意可設(shè)直線l0,l的傾斜角分別為α,2α,
因為直線l0:x-2y-2=0的斜率為,則tanα=,
所以直線l的斜率k=tan2α===,
所以由點斜式可得直線l的方程為y-0=(x-1),即4x-3y-4=0.
6.(2019·成都診斷)設(shè)P為曲線C:y=x2+2x+3上的點,且曲線C在點P處的切線傾斜角的取值范圍為,則點P橫坐標的取值范圍為( A )
A. B.[-1,0]
C.[0,1] D.
解析:由題意知y′=2x+2,設(shè)P(x0,y0),
則k=2x
4、0+2.
因為曲線C在點P處的切線傾斜角的取值范圍是,則0≤k≤1,即0≤2x0+2≤1,故-1≤x0≤-.
7.直線(a-1)x+y-a-3=0(a>1),當此直線在x,y軸上的截距和最小時,實數(shù)a的值是( D )
A.1 B.
C.2 D.3
解析:當x=0時,y=a+3,當y=0時,x=,
令t=a+3+=5+(a-1)+.
因為a>1,所以a-1>0.
所以t≥5+2 =9.
當且僅當a-1=,即a=3時,等號成立.
8.(2019·江西贛州十四縣模擬)記直線l:2x-y+1=0的傾斜角為α,則+tan2α的值為-.
解析:∵直線l:2x-y+1=0的斜率
5、為2,∴tanα=2,
∴sin2α====,tan2α===-,
∴+tan2α=-=-.
9.設(shè)點A(-1,0),B(1,0),直線2x+y-b=0與線段AB相交,則b的取值范圍是[-2,2].
解析:b為直線y=-2x+b在y軸上的截距,
如圖,當直線y=-2x+b過點A(-1,0)和點B(1,0)時,b分別取得最小值和最大值.
∴b的取值范圍是[-2,2].
10.設(shè)m∈R,過定點A的動直線x+my=0和過定點B的動直線mx-y-m+3=0交于點P(x,y),則|PA|·|PB|的最大值是5.
解析:易求定點A(0,0),B(1,3).
當P與A和B均不重合時,
6、
因為P為直線x+my=0與mx-y-m+3=0的交點,且易知兩直線垂直,則PA⊥PB,
所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,
所以|PA|·|PB|≤=5(當且僅當|PA|=|PB|=時,等號成立),
當P與A或B重合時,|PA|·|PB|=0,
故|PA|·|PB|的最大值是5.
11.已知直線l與兩坐標軸圍成的三角形的面積為3,分別求滿足下列條件的直線l的方程:
(1)過定點A(-3,4);
(2)斜率為.
解:(1)設(shè)直線l的方程為y=k(x+3)+4,它在x軸,y軸上的截距分別是--3,3k+4,
由已知,得(3k+4)=±6,
解得k1=-或k2=-.
7、
故直線l的方程為2x+3y-6=0或8x+3y+12=0.
(2)設(shè)直線l在y軸上的截距為b,
則直線l的方程為y=x+b,它在x軸上的截距是-6b,
由已知,得|-6b·b|=6,∴b=±1.
∴直線l的方程為x-6y+6=0或x-6y-6=0.
12.過點P(4,1)作直線l分別交x,y軸正半軸于A,B兩點.
(1)當△AOB面積最小時,求直線l的方程;
(2)當|OA|+|OB|取最小值時,求直線l的方程.
解:設(shè)直線l:+=1(a>0,b>0),
因為直線l經(jīng)過點P(4,1),所以+=1.
(1)因為+=1≥2 =,
所以ab≥16,當且僅當a=8,b=2時等
8、號成立,
所以當a=8,b=2時,S△AOB=ab最小,
此時直線l的方程為+=1,即x+4y-8=0.
(2)因為+=1,a>0,b>0,
所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)·=5++≥5+2 =9,
當且僅當a=6,b=3時等號成立,
所以當|OA|+|OB|取最小值時,直線l的方程為+=1,即x+2y-6=0.
13.已知過定點P(2,0)的直線l與曲線y=相交于A,B兩點,O為坐標原點,當△AOB的面積取到最大值時,直線l的傾斜角為( A )
A.150° B.135°
C.120° D.不存在
解析:由y=,得x2+y2=2(y≥0),它表示以
9、原點O為圓心,以為半徑的圓的一部分,其圖象如圖所示.
顯然直線l的斜率存在,設(shè)過點P(2,0)的直線l為y=k(x-2),則圓心到此直線的距離d=,弦長|AB|=2 =2 ,
所以S△AOB=××2
≤=1,
當且僅當(2k)2=2-2k2,
即k2=時等號成立,由圖可得k=-(k=舍去),故直線l的傾斜角為150°.
14.已知點P在直線x+3y-2=0上,點Q在直線x+3y+6=0上,線段PQ的中點為M(x0,y0),且y0<x0+2,則的取值范圍是∪(0,+∞).
解析:依題意可得=,化簡得x0+3y0+2=0,又y0<x0+2,kOM=,在坐標軸上作出兩直線,如圖,當點M位于線段AB(不包括端點)上時,kOM>0,當點M位于射線BN上除B點外時,kOM<-.所以的取值范圍是∪(0,+∞).