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2021年高考数学一轮精选练习:46《直线的倾斜角与斜率、直线的方程》(含解析)
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2021年高考数学一轮精选练习:46《直线的倾斜角与斜率、直线的方程》一 、选择题1.直线x+y+1=0的倾斜角是( )A. B. C. D. 2.直线x+(a2+1)y+1=0的倾斜角的取值范围是( )A. B.C.∪ D.∪ 3.若平面内三点A(1,-a),B(2,a2),C(3,a3)共线,则a=( )A.1±或0 B.或0 C. D.或0 4.已知直线l过点P(1,3),且与x轴、y轴的正半轴所围成的三角形的面积等于6,则直线l的方程是( )A.3x+y-6=0 B.x+3y-10=0 C.3x-y=0 D.x-3y+8=0 5.已知直线l过点(1,0),且倾斜角为直线l0:x-2y-2=0的倾斜角的2倍,则直线l的方程为( )A.4x-3y-3=0 B.3x-4y-3=0 C.3x-4y-4=0 D.4x-3y-4=0 6.设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围为,则点P横坐标的取值范围为( )A.[-1,-0.5] B.[-1,0] C.[0,1] D.[1,2] 7.直线(a-1)x+y-a-3=0(a>1),当此直线在x,y轴上的截距和最小时,实数a的值是( )A.1 B. C.2 D.3 8.已知过定点P(2,0)的直线l与曲线y=相交于A,B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取到最大值时,直线l的倾斜角为( )A.150° B.135° C.120° D.不存在 二 、填空题9.记直线l:2x-y+1=0的倾斜角为α,则+tan2α的值为 . 10.设点A(-1,0),B(1,0),直线2x+y-b=0与线段AB相交,则b的取值范围是 . 11.设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是 . 12.已知点P在直线x+3y-2=0上,点Q在直线x+3y+6=0上,线段PQ的中点为M(x0,y0),且y0<x0+2,则的取值范围是 . 三 、解答题13.已知直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求满足下列条件的直线l的方程:(1)过定点A(-3,4);(2)斜率为. 14.过点P(4,1)作直线l分别交x,y轴正半轴于A,B两点.(1)当△AOB面积最小时,求直线l的方程;(2)当|OA|+|OB|取最小值时,求直线l的方程.
答案解析1.答案为:D;解析:由直线的方程得直线的斜率为k=-,设倾斜角为α,则tanα=-,所以α=. 2.答案为:B;解析:由直线方程可得该直线的斜率为-,又-1≤-<0,所以倾斜角的取值范围是. 3.答案为:A;解析:由题意知kAB=kAC,即=,即a(a2-2a-1)=0,解得a=0或a=1±. 4.答案为:A;解析:设直线l的方程为+=1(a>0,b>0).由题意得解得a=2,b=6.故直线l的方程为+=1,即3x+y-6=0,故选A. 5.答案为:D;解析:由题意可设直线l0,l的倾斜角分别为α,2α,因为直线l0:x-2y-2=0的斜率为,则tanα=,所以直线l的斜率k=tan2α===,所以由点斜式可得直线l的方程为y-0=(x-1),即4x-3y-4=0. 6.答案为:A;解析:由题意知y′=2x+2,设P(x0,y0),则k=2x0+2.因为曲线C在点P处的切线倾斜角的取值范围是,则0≤k≤1,即0≤2x0+2≤1,故-1≤x0≤-0.5. 7.答案为:D;解析:当x=0时,y=a+3,当y=0时,x=,令t=a+3+=5+(a-1)+.因为a>1,所以a-1>0.所以t≥5+2 =9.当且仅当a-1=,即a=3时,等号成立. 8.答案为:A;解析:由y=,得x2+y2=2(y≥0),它表示以原点O为圆心,以为半径的圆的一部分,其图象如图所示.显然直线l的斜率存在,设过点P(2,0)的直线l为y=k(x-2),则圆心到此直线的距离d=,弦长|AB|=2 =2 ,所以S△AOB=××2 ≤=1,当且仅当(2k)2=2-2k2,即k2=时等号成立,由图可得k=-(k=舍去),故直线l的倾斜角为150°. 一 、填空题9.答案为:-;解析:∵直线l:2x-y+1=0的斜率为2,∴tanα=2,∴sin2α====,tan2α===-,∴+tan2α=-=-. 10.答案为:[-2,2];解析:b为直线y=-2x+b在y轴上的截距,如图,当直线y=-2x+b过点A(-1,0)和点B(1,0)时,b分别取得最小值和最大值.∴b的取值范围是[-2,2]. 11.答案为:5;解析:易求定点A(0,0),B(1,3).当P与A和B均不重合时,因为P为直线x+my=0与mx-y-m+3=0的交点,且易知两直线垂直,则PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA|·|PB|≤=5(当且仅当|PA|=|PB|=时,等号成立),当P与A或B重合时,|PA|·|PB|=0,故|PA|·|PB|的最大值是5. 12.答案为:∪(0,+∞);解析:依题意可得=,化简得x0+3y0+2=0,又y0<x0+2,kOM=,在坐标轴上作出两直线,如图,当点M位于线段AB(不包括端点)上时,kOM>0,当点M位于射线BN上除B点外时,kOM<-.所以的取值范围是∪(0,+∞). 二 、解答题13.解:(1)设直线l的方程为y=k(x+3)+4,它在x轴,y轴上的截距分别是--3,3k+4,由已知,得(3k+4)=±6,解得k1=-,k2=-.故直线l的方程为2x+3y-6=0或8x+3y+12=0.(2)设直线l在y轴上的截距为b,则直线l的方程为y=x+b,它在x轴上的截距是-6b,由已知,得|-6b·b|=6,∴b=±1.∴直线l的方程为x-6y+6=0或x-6y-6=0. 14.解:设直线l:+=1(a>0,b>0),因为直线l经过点P(4,1),所以+=1.(1)因为+=1≥2 =,所以ab≥16,当且仅当a=8,b=2时等号成立,所以当a=8,b=2时,S△AOB=ab最小,此时直线l的方程为+=1,即x+4y-8=0.(2)因为+=1,a>0,b>0,所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)·=5++≥5+2 =9,当且仅当a=6,b=3时等号成立,所以当|OA|+|OB|取最小值时,直线l的方程为+=1,即x+2y-6=0.