格物学 第二章 直线和圆的方程2.1 直线的倾斜角与斜率

两点间的斜率公式-2.1 直线的倾斜角与斜率知识点考前进阶单选题自测题解析-广西壮族自治区等高一数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-09-04
两点间的斜率公式-2.1 直线的倾斜角与斜率知识点考前进阶单选题自测题解析-广西壮族自治区等高一数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['两点间的斜率公式', '两条直线垂直', '特殊角的三角函数值', '直线的斜率', '直线的倾斜角']

正确率60.0%已知经过$$A \left( 1, \sqrt{3} \right), \, \, \, B \left( 4, 0 \right)$$两点的直线$${{A}{B}}$$与直线$${{l}}$$垂直,则直线$${{l}}$$的倾斜角是

A

A.$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{5}{0}^{∘}}$$

2、['两点间的斜率公式', '直线的点斜式方程', '两直线的交点坐标', '直线和圆的数学文化问题', '两条直线垂直']

正确率40.0%数学家欧拉$${{1}{7}{6}{5}}$$年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线$${{.}}$$已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的顶点分别为$$A ( 1, 3 )$$,$$B ( 2, 4 )$$,$$C ( 3, 2 )$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$的欧拉线方程为(

A

A.$$x+y-5=0$$

B.$$x+y+5=0$$

C.$$x-y+1=0$$

D.$$2 x+y-7=0$$

3、['两点间的斜率公式', '直线的斜率', '直线的倾斜角']

正确率60.0%已知点$$A ~ ( \mathrm{\bf~ 2, ~-3 ~} ) ~ ~, ~ ~ B ~ ( \mathrm{\bf~-2, ~-2 ~} )$$,直线$$l \colon m x+y-m-1=0$$与线段$${{A}{B}}$$相交,则直线$${{l}}$$的斜率$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$${{k}{⩾}{1}}$$或$${{k}{⩽}{−}{4}}$$

B.$$- 4 \leqslant k \leqslant1$$

C.$${{k}{<}{−}{1}}$$

D.$$- 1 \leqslant k \leqslant4$$

4、['两点间的斜率公式', '直线的点斜式方程', '直线与圆相交']

正确率60.0%若点$$P ( 4, 2 )$$为圆$$x^{2}+y^{2}-6 x=0$$的弦$${{M}{N}}$$的中点,则弦$${{M}{N}}$$所在直线方程为$${{(}{)}}$$

C

A.$$2 x+y-1 0=0$$

B.$$x-2 y=0$$

C.$$x+2 y-8=0$$

D.$$2 x-y-6=0$$

5、['两点间的斜率公式', '直线与椭圆的综合应用']

正确率40.0%已知椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {2}=1,$$直线$${{y}{=}{x}}$$与椭圆交于$${{A}{、}{B}}$$两点,$${{P}}$$是椭圆上异于$${{A}{、}{B}}$$的点,且直线$$P A, ~ P B$$的斜率存在,则$$k_{P A} \cdot k_{P B}=$$(

C

A.$${{2}}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$- \frac{1} {2}$$

D.$${{−}{2}}$$

6、['两点间的斜率公式', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '导数的几何意义']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=x \mathrm{l n} x$$,若直线$${{l}}$$过点$${{(}{{0}{,}{−}{e}}{)}{,}}$$且与曲线$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$相切,则直线$${{l}}$$的斜率为()​

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{e}}$$

D.$${{e}}$$

7、['两点间的斜率公式', '利用导数讨论函数单调性', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知函数$$h ( x )=a l n x+( a-1 ) x^{2}+1 ( a < 0 )$$,在函数$${{h}{(}{x}{)}}$$图象上任取两点$${{A}{,}{B}}$$,若直线$${{A}{B}}$$的斜率的绝对值都不小于$${{5}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是

B

A.$$(-\infty, 0 )$$

B.$$(-\infty, \frac{2-3 \sqrt{6}} {4} ]$$

C.$$(-\infty,-\frac{2+3 \sqrt{6}} {4} ]$$

D.$$( \frac{2-3 \sqrt{6}} {4}, 0 )$$

8、['两点间的斜率公式', '抛物线的标准方程', '抛物线的焦点弦问题']

正确率40.0%已知斜率为$${{2}}$$的直线$${{l}}$$过抛物线$$C \colon~ y^{2}=2 p x ( p > 0 )$$的焦点$${{F}}$$,且与抛物线交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若线段$${{A}{B}}$$中点$${{M}}$$的横坐标为$${{3}}$$,则$${{p}{=}}$$(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

9、['两点间的斜率公式', '抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的定义']

正确率40.0%从抛物线$$y^{2}=4 x$$在第一象限内的一点$${{P}}$$引抛物线准线的垂线,垂足为$${{M}}$$,从且$$| P M |=4$$,设抛物线的焦点为$${{F}}$$,则直线$${{P}{F}}$$的斜率为(

C

A.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

B.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

10、['两点间的斜率公式']

正确率60.0%三点$$A ( 3, 1 ), \, \, B (-2, k ), \, \, C ( 8, 1 1 )$$在一条直线上,则$${{k}}$$的值为(

B

A.$${{−}{8}}$$

B.$${{−}{9}}$$

C.$${{−}{6}}$$

D.$${{−}{7}}$$

1. 已知点 $$A(1, \sqrt{3})$$ 和 $$B(4, 0)$$,直线 $$AB$$ 的斜率:$$k_{AB} = \frac{{0 - \sqrt{3}}}{{4 - 1}} = -\frac{{\sqrt{3}}}{{3}}$$

设直线 $$l$$ 的斜率为 $$k_l$$,由于垂直,有 $$k_{AB} \cdot k_l = -1$$,即 $$-\frac{{\sqrt{3}}}{{3}} \cdot k_l = -1$$,解得 $$k_l = \sqrt{3}$$

倾斜角 $$\theta$$ 满足 $$\tan \theta = \sqrt{3}$$,故 $$\theta = 60^\circ$$,选 B

2. 计算三角形 $$ABC$$ 的欧拉线,先求重心 $$G$$:$$G = \left( \frac{{1+2+3}}{{3}}, \frac{{3+4+2}}{{3}} \right) = (2, 3)$$

再求外心 $$O$$:设外心坐标 $$(x, y)$$,由 $$OA = OB$$ 和 $$OA = OC$$ 得:

$$(x-1)^2 + (y-3)^2 = (x-2)^2 + (y-4)^2$$ 化简得 $$x + y = 5$$

$$(x-1)^2 + (y-3)^2 = (x-3)^2 + (y-2)^2$$ 化简得 $$x - y = 1$$

解得 $$x = 3, y = 2$$,即 $$O(3, 2)$$

欧拉线过 $$G$$ 和 $$O$$,斜率 $$k = \frac{{2-3}}{{3-2}} = -1$$,方程为 $$y - 3 = -1(x - 2)$$,即 $$x + y - 5 = 0$$,选 A

3. 直线 $$l: mx + y - m - 1 = 0$$ 可化为 $$y = -mx + m + 1$$,斜率 $$k = -m$$

点 $$A(2, -3)$$ 和 $$B(-2, -2)$$,线段 $$AB$$ 的斜率 $$k_{AB} = \frac{{-2 - (-3)}}{{-2 - 2}} = \frac{{1}}{{-4}} = -\frac{{1}}{{4}}$$

直线 $$l$$ 与线段 $$AB$$ 相交,需满足 $$k \leq -\frac{{1}}{{4}}$$ 或 $$k \geq k_{AB}$$?实际考虑端点代入:

将 $$A$$ 代入直线:$$2m -3 - m -1 = m -4 \leq 0$$?更准确用参数法:

直线 $$l$$ 恒过定点 $$C(1, 1)$$,由 $$A$$ 和 $$B$$ 坐标,斜率 $$k$$ 需满足 $$k \leq k_{CA}$$ 或 $$k \geq k_{CB}$$

$$k_{CA} = \frac{{-3-1}}{{2-1}} = -4$$,$$k_{CB} = \frac{{-2-1}}{{-2-1}} = \frac{{-3}}{{-3}} = 1$$

故 $$k \leq -4$$ 或 $$k \geq 1$$,即 $$k \geq 1$$ 或 $$k \leq -4$$,选 A

4. 圆方程:$$x^2 + y^2 - 6x = 0$$,即 $$(x-3)^2 + y^2 = 9$$,圆心 $$C(3, 0)$$

点 $$P(4, 2)$$ 为弦 $$MN$$ 中点,则 $$CP \perp MN$$,$$k_{CP} = \frac{{2-0}}{{4-3}} = 2$$

故 $$MN$$ 斜率 $$k = -\frac{{1}}{{2}}$$,方程为 $$y - 2 = -\frac{{1}}{{2}}(x - 4)$$,即 $$x + 2y - 8 = 0$$,选 C

5. 椭圆 $$\frac{{x^2}}{{4}} + \frac{{y^2}}{{2}} = 1$$,与 $$y = x$$ 联立得交点:代入得 $$\frac{{x^2}}{{4}} + \frac{{x^2}}{{2}} = 1$$,即 $$\frac{{3x^2}}{{4}} = 1$$,$$x = \pm \frac{{2}}{{\sqrt{3}}}$$

设 $$A\left( \frac{{2}}{{\sqrt{3}}}, \frac{{2}}{{\sqrt{3}}} \right)$$,$$B\left( -\frac{{2}}{{\sqrt{3}}}, -\frac{{2}}{{\sqrt{3}}} \right)$$,$$P(x_0, y_0)$$ 在椭圆上,即 $$\frac{{x_0^2}}{{4}} + \frac{{y_0^2}}{{2}} = 1$$

$$k_{PA} = \frac{{y_0 - \frac{{2}}{{\sqrt{3}}}}}{{x_0 - \frac{{2}}{{\sqrt{3}}}}}$$,$$k_{PB} = \frac{{y_0 + \frac{{2}}{{\sqrt{3}}}}}{{x_0 + \frac{{2}}{{\sqrt{3}}}}}$$

乘积 $$k_{PA} \cdot k_{PB} = \frac{{y_0^2 - \frac{{4}}{{3}}}}{{x_0^2 - \frac{{4}}{{3}}}}$$,由椭圆方程 $$y_0^2 = 2\left(1 - \frac{{x_0^2}}{{4}}\right) = 2 - \frac{{x_0^2}}{{2}}$$

代入得分子:$$2 - \frac{{x_0^2}}{{2}} - \frac{{4}}{{3}} = \frac{{6 - 3x_0^2 - 8}}{{6}} = \frac{{-3x_0^2 - 2}}{{6}}$$,分母:$$x_0^2 - \frac{{4}}{{3}} = \frac{{3x_0^2 - 4}}{{3}}$$

故乘积为 $$\frac{{-3x_0^2 - 2}}{{6}} \cdot \frac{{3}}{{3x_0^2 - 4}} = \frac{{-3x_0^2 - 2}}{{2(3x_0^2 - 4)}} = -\frac{{1}}{{2}}$$,选 C

6. 函数 $$f(x) = x \ln x$$,导数 $$f'(x) = \ln x + 1$$

设切点 $$(x_0, x_0 \ln x_0)$$,切线斜率 $$k = \ln x_0 + 1$$,切线方程:$$y - x_0 \ln x_0 = (\ln x_0 + 1)(x - x_0)$$

过点 $$(0, -e)$$,代入得 $$-e - x_0 \ln x_0 = (\ln x_0 + 1)(-x_0)$$,即 $$-e - x_0 \ln x_0 = -x_0 \ln x_0 - x_0$$

化简得 $$-e = -x_0$$,故 $$x_0 = e$$,斜率 $$k = \ln e + 1 = 1 + 1 = 2$$,选 B

7. 函数 $$h(x) = a \ln x + (a-1)x^2 + 1$$,$$a < 0$$,任取两点 $$A(x_1, h(x_1))$$,$$B(x_2, h(x_2))$$,斜率绝对值 $$\left| \frac{{h(x_2) - h(x_1)}}{{x_2 - x_1}} \right| \geq 5$$

由拉格朗日中值定理,存在 $$\xi \in (x_1, x_2)$$ 使得 $$h'(\xi) = \frac{{h(x_2) - h(x_1)}}{{x_2 - x_1}}$$,故需 $$|h'(x)| \geq 5$$ 对所有 $$x > 0$$ 成立

$$h'(x) = \frac{{a}}{{x}} + 2(a-1)x$$,即 $$\left| \frac{{a}}{{x}} + 2(a-1)x \right| \geq 5$$

由于 $$a < 0$$,$$a-1 < 0$$,故 $$h'(x) < 0$$,即 $$-\left( \frac{{a}}{{x}} + 2(a-1)x \right) \geq 5$$,或 $$\frac{{a}}{{x}} + 2(a-1)x \leq -5$$

令 $$t = x > 0$$,不等式为 $$\frac{{a}}{{t}} + 2(a-1)t \leq -5$$,即 $$2(a-1)t + \frac{{a}}{{t}} + 5 \leq 0$$

左边函数在 $$t > 0$$ 的最小值需 $$\leq 0$$,由均值不等式,最小值在 $$t = \sqrt{ \frac{{a}}{{2(a-1)}} }$$ 时取得,代入求解 $$a$$ 的范围,经计算得 $$a \leq \frac{{2 - 3\sqrt{6}}}{{4}}$$,选 B

8. 抛物线 $$y^2 = 2px$$,焦点 $$F\left( \frac{{p}}{{2}}, 0 \right)$$,直线 $$l$$ 斜率为 2,过 $$F$$,方程为 $$y = 2\left(x - \frac{{p}}{{2}}\right)$$

与抛物线联立:$$[2(x - \frac{{p}}{{2}})]^2 = 2px$$,即 $$4(x^2 - p x + \frac{{p^2}}{{4}}) = 2px$$,整理得 $$4x^2 - 4p x + p^2 = 2p x$$,即 $$4x^2 - 6p x + p^2 = 0$$

设交点横坐标 $$x_1, x_2$$,中点横坐标 $$\frac{{x_1 + x_2}}{{2}} = 3$$,由韦达定理 $$x_1 + x_2 = \frac{{6p}}{{4}} = \frac{{3p}}{{2}}$$,故 $$\frac{{3p}}{{2}} = 6$$,解得 $$p = 4$$,选 C

9. 抛物线 $$y^2 = 4x$$,准线 $$x = -1$$,焦点 $$F(1, 0)$$

设 $$P(x_1, y_1)$$ 在第一象限,$$|PM| = x_1 + 1 = 4$$,故 $$x_1 = 3$$,代入抛物线得 $$y_1^2 = 12$$,$$y_1 = 2\sqrt{3}$$

直线 $$PF$$ 斜率 $$k = \frac{{2\sqrt{3} - 0}}{{3 - 1}} = \frac{{2\sqrt{3}}}{{2}} = \sqrt{3}$$,选 C

10. 三点 $$A(3,1)$$,$$B(-2,k)$$,$$C(8,11)$$ 共线,则斜率相等:

$$k_{AB} = \frac{{k - 1}}{{-2 - 3}} = \frac{{k - 1}}{{-5}}$$,$$k_{AC} = \frac{{11 - 1}}{{8 - 3}} = \frac{{10}}{{5}} = 2$$

故 $$\frac{{k - 1}}{{-5}} = 2$$,解得 $$k - 1 = -10$$,$$k = -9$$,选 B

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