高中数学人教A版(2019) 选修一 第二章 直线和圆的方程
一、单选题
1.(2020高二上·山东月考)已知直线 的方程为 ,则直线 的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】C
【知识点】直线的倾斜角;直线的斜率
【解析】【解答】由题意直线的斜率为 ,而倾斜角大于 且小于 ,故倾斜角为 .
故答案为:C.
【分析】先求出直线的斜率,进而求出倾斜角。
2.(2020高二上·黄岛期中)若直线 与直线 平行,则实数 ( )
A.1 B.-1 C.0 D.
【答案】B
【知识点】两条直线平行的判定
【解析】【解答】由两直线平行知: ,解得: .
故答案为:B.
【分析】 根据两直线平行可得到各项系数所满足的关系式,进而求得结果.
3.(2019高一下·临沂月考)圆心为 且过点 的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵圆心为(﹣3,2)且过点A(1,﹣1),
∴圆的半径 ,
则圆的方程为(x+3)2+(y﹣2)2=25.
故答案为:D.
【分析】由已知利用两点间的距离公式得到圆的半径,即可求出圆的标准方程.
4.(2021·聊城模拟)已知直线 ,圆 .则“ ”是“ 与 相切”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】圆 的圆心为 ,半径 ,
由直线 和 相切可得:
圆心到直线的距离 ,
解得 ,
解得 或 ,
故 是 或 的充分不必要条件,
故答案为:B.
【分析】根据直线与圆相切的性质解得 或 ,再由充分必要条件即可判断B正确。
5.(2021·青岛模拟)已知直线 ,曲线 ,则下列说法正确的是( )
A.“ ”是曲线C表示圆的充要条件
B.当 时,直线l与曲线C表示的圆相交所得的弦长为1
C.“ 是直线l与曲线C表示的圆相切的充分不必要条件
D.当 时,曲线C与圆 有两个公共点
【答案】C
【知识点】圆的一般方程;直线与圆的位置关系;圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】对于A,曲线 ,曲线 要表示圆,则 或 ,
所以“ ”是曲线 表示圆的充分不必要条件,A不符合题意;
对于B, 时,直线 ,曲线 ,
圆心到直线 的距离 ,
所以弦长 ,B不符合题意;
对于C,若直线 与圆相切,圆心到直线 的距离 ,
所以“ 是直线 与曲线 表示的圆相切的充分不必要条件,C符合题意;
对于D,当 时,曲线 ,其圆心坐标 , ,
曲线C与圆 两圆圆心距离为 ,故两圆相离,不会有两个公共点,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】A由圆一般方程可判出A错误。
B由直线与圆相交性质可求出弦长为2可判断B错误。
C由直线与圆位置关系可判断C正确。
D由圆与圆位置关系可判断D错误。
6.(2020高二上·济南期末)已知动点 在直线 上运动,动点 在直线 上运动,且 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系;平面内两条平行直线间的距离
【解析】【解答】因为 ,所以 ,解得 ,
化简得
设 间的距离为 ,则 ,由平行线的性质知 的最小值为 ,
故答案为:C
【分析】首先由直线平行的性质即可得出m的值,再由平行线间的距离公式即可求出最小值。
7.(2019高二上·寿光月考)已知直线 、 经过圆 的圆心,则 的最小值是
A.9 B.8 C.4 D.2
【答案】A
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【解答】圆 化成标准方程,得 ,
圆 的圆心为 ,半径 .
直线 经过圆心C, ,即 ,
因此, ,
、 , ,当且仅当 时等号成立.
由此可得当 ,即 且 时, 的最小值为9.
故答案为:A.
【分析】由圆的一般方程 得圆的标准方程为 ,所以圆心坐标为 ,由直线 过圆心,将圆心坐标代入得 ,所以 ,当且仅当 时,即 时,等号成立,所以 最小值为9.
8.(2020·日照模拟)已知圆 ,直线 .若直线 上存在点M,以M为圆心且半径为1的圆与圆C有公共点,则a的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平面内点到直线的距离公式;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】直线l上存在点M,以M为圆心且半径为1的圆与圆C有公共点,
则 ,只需 ,
即圆 的圆心到直线 的距离 ,
或 .
故答案为:C.
【分析】由已知可得直线 上存在点M,使得 ,转化为圆心C到直线 的距离 ,求解即可.
二、多选题
9.(2020高二上·临沂期中)已知直线 : .( )
A.直线 与直线 平行
B.直线 与直线 平行
C.直线 与直线 垂直
D.直线 与直线 垂直
【答案】A,B,C
【知识点】两条直线平行的判定;两条直线垂直的判定
【解析】【解答】直线 : 的斜率为 ,纵截距为-1,
直线 的斜率为 ,纵截距为 ,
直线 的斜率为 ,纵截距为 ,
都与直线l的斜率相等,纵截距不相等,故都与直线l平行.
∴A,B符合题意;
直线 的斜率为 ,与l的斜率互为负倒数,
直线 的斜率为 ,与l的斜率乘积不是 .
故答案为C符合题意,D不符合题意.
故答案为:ABC.
【分析】斜率存在的情况下,斜率相等,纵截距不相等,则两直线平行,斜率乘积为-1,则两直线垂直,以此逐一判断,即可得到答案。
10.(2020·日照模拟)过抛物线 的焦点 作直线交抛物线于 , 两点, 为线段 的中点,则( )
A.以线段 为直径的圆与直线 相离
B.以线段 为直径的圆与 轴相切
C.当 时,
D. 的最小值为4
【答案】A,C,D
【知识点】直线与圆的位置关系;抛物线的定义
【解析】【解答】对于选项A,点 到准线 的距离为 ,于是以线段 为直径的圆与直线 一定相切,进而与直线 一定相离:
对于选项B,显然 中点的横坐标与 不一定相等,因此命题错误.
对于选项C,D,设 , ,直线 方程为 ,联立直线与抛物线方程可得 , , ,若设 ,则 ,于是 , 最小值为4;当 可得 ,
,所 , .
故答案为:ACD.
【分析】根据抛物线的定义和直线与圆的相切关系对四个选项逐一判断即可.
11.(2020·泰安模拟)下列说法正确的是( )
A.“ ”是“点 到直线 的距离为3”的充要条件
B.直线 的倾斜角的取值范围为
C.直线 与直线 平行,且与圆 相切
D.离心率为 的双曲线的渐近线方程为
【答案】B,C
【知识点】直线的倾斜角;平面内点到直线的距离公式;直线与圆的位置关系;双曲线的简单性质
【解析】【解答】A:由点 到直线 的距离为3,
可得: ,解得 或 ,
“ ”是“点 到直线 的距离为3”的充分不必要条件,
故选项A不符合题意;
B:直线 的斜率 ,
设直线的倾斜角为 ,则 或 ,
,故选项B符合题意;
C:直线 可化为 ,
其与直线 平行,
圆心 到直线 的距离为: ,
则直线 与圆 相切,故选项C符合题意;
D:离心率为 ,则 ,
若焦点在x轴,则双曲线的渐近线方程为 ,
若焦点在y轴,则双曲线的渐近线方程为 ,
故选项D不符合题意.
故答案为:BC.
【分析】根据点到直线的距离公式判断A不符合题意;根据直线斜率的定义及正切函数的值域问题判断B符合题意;根据两直线平行的判定及直线与圆相切的判定,可判断C符合题意;根据双曲线渐近线的定义可判断D不符合题意.
12.(2020高二上·黄岛期中)已知直线 ,则下述正确的是( )
A.直线l的斜率可以等于
B.直线l的斜率有可能不存在
C.直线l可能过点
D.若直线l的横纵截距相等,则
【答案】B,D
【知识点】直线的斜率;直线的截距式方程;恒过定点的直线
【解析】【解答】 时,斜率不存在, 时,斜率不等于0,A不符合题意;B符合题意;
, 不在直线上,C不符合题意;
时,纵截距不存在, 时,令 得 ,令 , ,由 得 ,D符合题意.
故答案为:BD.
【分析】 根据直线的方程,可得直线的斜率,直线过定点,直线的的截距.
三、填空题
13.(2020高二上·山东月考)已知圆 : 与圆 : 相交于 , 两点,则 .
【答案】
【知识点】平面内点到直线的距离公式;相交弦所在直线的方程
【解析】【解答】由 和 ,
两式相减得 ,即为直线AB的方程,
圆心 到直线AB的距离为: ,
所以弦长 ,
故答案为:
【分析】 把两个圆的方程相减可得直线AB方程,求出圆心C1(1, 0)到直线AB距离d,利用弦长公式求得|AB|的值。
14.(2020高二上·肥城期中)已知两条平行直线 与 间的距离为3,则 的值为 .
【答案】-9或21
【知识点】平面内两条平行直线间的距离
【解析】【解答】由题意,两条平行直线 与 间的距离为3,
根据两平行线间的距离公式,可得 ,
解得 或 ,即 的值为-9或21.
故答案为:-9或21.
【分析】由题意利用两条平行直线间的距离公式,计算求得结果。
15.(2021·济宁模拟)实数 、 满足 ,则 的取值范围是 .
【答案】[-1,3]
【知识点】直线与圆相交的性质
【解析】【解答】圆 的圆心坐标为 ,该圆的半径为 ,
设 ,可知直线 与圆 有公共点,
所以, ,即 ,解得 .
因此, 的取值范围是[-1,3].
故答案为:[-1,3].
【分析】设 ,可知直线 与圆 有公共点,利用圆心到直线的距离不大于圆的半径可得出关于t的不等式,由此可解得t的取值范围,即为所求。
16.(2020高三上·泰安期末)在平面直角坐标系 中,已知 , 为圆 : 上两个动点,且 .若直线 上存在点 ,使得 ,则实数 的取值范围为 .
【答案】
【知识点】平面向量的坐标运算;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】由题意知圆 的圆心 ,半径 .
取 的中点 ,连结 ,则 .所以 ,
所以点 在圆 上.
因为 ,
设 , ,则 ,
,所以
则 因为 在圆 上,
所以 ,
即 ,所以点 在以 为圆心,1为半径的圆 上,
又点 在直线 : 上,所以直线 与圆 有公共点,
所以 ,解得 .
故答案为:
【分析】首先过几天由求出圆心到直线的距离,再由向量的关系式即可求出AB中点的坐标,结合点在直线上由直线与圆的位置关系即可得出关于m的不等式,求解出m的取值范围即可。
四、解答题
17.(2020高二上·郓城月考)已知直线 过点 .
(1)若直线 在两坐标轴上截距和为零,求 方程;
(2)设直线 的斜率 ,直线 与两坐标轴交点分别为 、 ,求 面积最小值.
【答案】(1)解:直线 过点 ,若直线 在两坐标轴上截距和为零,
设直线 的方程为 ,即 .
则它在两坐标轴上截距分别为 和 ,
由题意, , 或 ,
直线 的方程为 或 .
(2)解:设直线 的斜率 ,
则直线 与两坐标轴交点分别为 , 、 0, ,
求 面积为 ,
当且仅当 时,等号成立,
故 面积最小值为4.
【知识点】函数的最大(小)值;基本不等式在最值问题中的应用;直线的点斜式方程;直线的截距式方程
【解析】【分析】(1)由题意利用点斜式设出直线的方程,求出斜率 的值,可得结论.(2)先求出直线在坐标轴上的截距,再由题意利用基本不等式求得 面积最小值.
18.(2020高二上·滨州期末)已知圆 ,圆心 在直线 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)求直线 被圆 截得的弦 的长.
【答案】(1)解:由圆 ,可得
所以圆心为 ,半径
又圆心 在直线 上,即 ,解得 .
所以圆 的一般方程为 ,
故圆 的标准方程为 .
(2)解:由(1)知,圆心 ,半径 .
圆心 到直线 的距离 .
则直线 被圆 截得的弦 的长为
.
所以,直线 被圆 截得的弦 的长为 .
【知识点】平面内两点间距离公式的应用;圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)利用圆的一般方程求出圆心坐标和半径长,再利用圆心 在直线 上,结合代入法求出a的值,进而求出圆心坐标和半径的长,进而求出圆的标准方程。
(2) 由(1)知,圆心 ,半径 ,再利用点到直线的距离公式求出圆心 到直线 的距离,再利用弦长公式求出直线 被圆 截得的弦 的长。
19.(2020高二上·肥城期中)已知在平面直角坐标系 中,点 ,直线 : .圆 的半径为1,圆心 在直线 上.
(1)若直线 与圆 相切,求圆 的标准方程;
(2)已知动点 ,满足 ,说明 的轨迹是什么?若点 同时在圆 上,求圆心 的横坐标 的取值范围.
【答案】(1)解:因为圆心C在直线l上,所以圆心C可设为(a,2a-4),
由题意可得 ,即 ,
所以 ,
解得 或 ,
所以圆心C的坐标为(3,2)或 ,
所以圆C的标准方程为 或
(2)解:由 ,得
化简得: ,
即 ,
所以动点M的轨迹是以D (0,-1)为圆心,半径是2的圆,
若点M同时在圆C上,则圆C与圆D有公共点,
则 ,
即
整理得:
解得 ,
所以圆心C的横坐标a的取值范围为[0, ].
【知识点】轨迹方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1) 设圆心C为(,2-4),利用直线与圆相切求解,得到圆心坐标,求出圆的方程;
(2)由 , 求出动点M的轨迹方程,说明轨迹,通过点M同时在圆C上,说明 圆C与圆D有公共点 ,利用两个圆的位置关系转化求解 圆心C的横坐标 的取值范围即可。
20.(2020高二上·济宁月考)已知 的顶点 ,边 上的中线 所在直线方程为 ,边 上的高 所在直线方程为 ,
(1)求顶点 的坐标;
(2)求 的面积.
【答案】(1)解:设 ,因为直线 与直线 垂直,且 点在直线 上,
所以 ,解得 ,故 .
(2)解:设 由题知: ,
所以 ,解得 ,即 .
,直线 ,即: .
,
点 到直线 的距离 ,
所以 .
【知识点】斜率的计算公式;用斜率判定两直线垂直;平面内点到直线的距离公式
【解析】【分析】(1)首先设 ,根据题意得到 ,再解方程组即可.(2)首先设 ,得到 ,从而得到 ,解方程得到 ,再求出 和点 到直线 的距离,即可得到答案.
21.(2020高二上·黄岛期中)在平面直角坐标系中,圆 过点 和点 ,圆心 到直线 的距离等于 .
(1)求圆 的标准方程;
(2)若圆心 在第一象限, 为圆 外一点,过点 作圆 的两条切线,切点分别为 、 ,四边形 的面积为 ,求点 的轨迹方程.
【答案】(1)直线 的斜率为 ,线段 的中点为 ,
所以,线段 的垂直平分线的方程为 ,即 ,
因为圆 过点 和点 ,所以圆心 在线段 的垂直平分线 上,
所以可设圆心为 ,
因为圆心 到直线 的距离等于 ,所以 ,解得 ,
当 时,圆心为 ,半径 ,圆 的方程为: ;
当 时,圆心为 ,半径 ,圆 的方程为: .
所以圆 的标准方程为 或 ;
(2)由题知 , ,
, , ,
所以, ,
所以四边形 的面积 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,点 的轨迹是以 为圆心,半径为 的圆,
所以点 的轨迹方程为: .
【知识点】圆的标准方程;轨迹方程
【解析】【分析】 (1)判断圆心C在线段EF的垂直平分线y=x上,设圆心为C(a, a) ,通过 圆心 到直线 的距离等于 ,求出a,然后求解圆的方程即可;
(2)通过四边形MACB的面积求出 ,判断点M的轨迹是以C为圆心,半径为2的圆,写出圆的方程即可.
22.(2020高二上·黄岛期中)已知 为坐标原点,直线 ( ),圆 .
(1)若 的倾斜角为 ,求 ;
(2)若 与直线 的倾斜角互补,求直线 上的点到圆 上的点的最小距离;
(3)求点 到 的最大距离及此时 的值.
【答案】(1)由题知:直线 的斜率等于 ,
解得
(2)因为 与直线 的倾斜角互补,所以两者斜率互为相反数,
所以 ,即 ,所以 ,
则圆心 到直线 的距离 ,
所以直线 上的点到圆 上的点的最小距离为
(3)直线 恒过定点 ,
所以 到 的距离小于等于 ,
所以当 时,点 到 的最大距离为 ,所以 ,解得
【知识点】直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系;平面内点到直线的距离公式
【解析】【分析】 (1)由直线的倾斜角求得直线的斜率,结合直线方程可得a值;
(2)由两直线倾斜角的关系得到斜率的关系,进一步求得a值,得到 直线 的方程,求出圆心O到直线 的距离,减去半径得答案;
(3)求出直线所过定点,由两点间的距离公式可得点O到的最大距离,再由两直线斜率的关系求解a值.
1 / 1高中数学人教A版(2019) 选修一 第二章 直线和圆的方程
一、单选题
1.(2020高二上·山东月考)已知直线 的方程为 ,则直线 的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
2.(2020高二上·黄岛期中)若直线 与直线 平行,则实数 ( )
A.1 B.-1 C.0 D.
3.(2019高一下·临沂月考)圆心为 且过点 的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
4.(2021·聊城模拟)已知直线 ,圆 .则“ ”是“ 与 相切”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2021·青岛模拟)已知直线 ,曲线 ,则下列说法正确的是( )
A.“ ”是曲线C表示圆的充要条件
B.当 时,直线l与曲线C表示的圆相交所得的弦长为1
C.“ 是直线l与曲线C表示的圆相切的充分不必要条件
D.当 时,曲线C与圆 有两个公共点
6.(2020高二上·济南期末)已知动点 在直线 上运动,动点 在直线 上运动,且 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
7.(2019高二上·寿光月考)已知直线 、 经过圆 的圆心,则 的最小值是
A.9 B.8 C.4 D.2
8.(2020·日照模拟)已知圆 ,直线 .若直线 上存在点M,以M为圆心且半径为1的圆与圆C有公共点,则a的取值范围( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.(2020高二上·临沂期中)已知直线 : .( )
A.直线 与直线 平行
B.直线 与直线 平行
C.直线 与直线 垂直
D.直线 与直线 垂直
10.(2020·日照模拟)过抛物线 的焦点 作直线交抛物线于 , 两点, 为线段 的中点,则( )
A.以线段 为直径的圆与直线 相离
B.以线段 为直径的圆与 轴相切
C.当 时,
D. 的最小值为4
11.(2020·泰安模拟)下列说法正确的是( )
A.“ ”是“点 到直线 的距离为3”的充要条件
B.直线 的倾斜角的取值范围为
C.直线 与直线 平行,且与圆 相切
D.离心率为 的双曲线的渐近线方程为
12.(2020高二上·黄岛期中)已知直线 ,则下述正确的是( )
A.直线l的斜率可以等于
B.直线l的斜率有可能不存在
C.直线l可能过点
D.若直线l的横纵截距相等,则
三、填空题
13.(2020高二上·山东月考)已知圆 : 与圆 : 相交于 , 两点,则 .
14.(2020高二上·肥城期中)已知两条平行直线 与 间的距离为3,则 的值为 .
15.(2021·济宁模拟)实数 、 满足 ,则 的取值范围是 .
16.(2020高三上·泰安期末)在平面直角坐标系 中,已知 , 为圆 : 上两个动点,且 .若直线 上存在点 ,使得 ,则实数 的取值范围为 .
四、解答题
17.(2020高二上·郓城月考)已知直线 过点 .
(1)若直线 在两坐标轴上截距和为零,求 方程;
(2)设直线 的斜率 ,直线 与两坐标轴交点分别为 、 ,求 面积最小值.
18.(2020高二上·滨州期末)已知圆 ,圆心 在直线 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)求直线 被圆 截得的弦 的长.
19.(2020高二上·肥城期中)已知在平面直角坐标系 中,点 ,直线 : .圆 的半径为1,圆心 在直线 上.
(1)若直线 与圆 相切,求圆 的标准方程;
(2)已知动点 ,满足 ,说明 的轨迹是什么?若点 同时在圆 上,求圆心 的横坐标 的取值范围.
20.(2020高二上·济宁月考)已知 的顶点 ,边 上的中线 所在直线方程为 ,边 上的高 所在直线方程为 ,
(1)求顶点 的坐标;
(2)求 的面积.
21.(2020高二上·黄岛期中)在平面直角坐标系中,圆 过点 和点 ,圆心 到直线 的距离等于 .
(1)求圆 的标准方程;
(2)若圆心 在第一象限, 为圆 外一点,过点 作圆 的两条切线,切点分别为 、 ,四边形 的面积为 ,求点 的轨迹方程.
22.(2020高二上·黄岛期中)已知 为坐标原点,直线 ( ),圆 .
(1)若 的倾斜角为 ,求 ;
(2)若 与直线 的倾斜角互补,求直线 上的点到圆 上的点的最小距离;
(3)求点 到 的最大距离及此时 的值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】直线的倾斜角;直线的斜率
【解析】【解答】由题意直线的斜率为 ,而倾斜角大于 且小于 ,故倾斜角为 .
故答案为:C.
【分析】先求出直线的斜率,进而求出倾斜角。
2.【答案】B
【知识点】两条直线平行的判定
【解析】【解答】由两直线平行知: ,解得: .
故答案为:B.
【分析】 根据两直线平行可得到各项系数所满足的关系式,进而求得结果.
3.【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵圆心为(﹣3,2)且过点A(1,﹣1),
∴圆的半径 ,
则圆的方程为(x+3)2+(y﹣2)2=25.
故答案为:D.
【分析】由已知利用两点间的距离公式得到圆的半径,即可求出圆的标准方程.
4.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】圆 的圆心为 ,半径 ,
由直线 和 相切可得:
圆心到直线的距离 ,
解得 ,
解得 或 ,
故 是 或 的充分不必要条件,
故答案为:B.
【分析】根据直线与圆相切的性质解得 或 ,再由充分必要条件即可判断B正确。
5.【答案】C
【知识点】圆的一般方程;直线与圆的位置关系;圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】对于A,曲线 ,曲线 要表示圆,则 或 ,
所以“ ”是曲线 表示圆的充分不必要条件,A不符合题意;
对于B, 时,直线 ,曲线 ,
圆心到直线 的距离 ,
所以弦长 ,B不符合题意;
对于C,若直线 与圆相切,圆心到直线 的距离 ,
所以“ 是直线 与曲线 表示的圆相切的充分不必要条件,C符合题意;
对于D,当 时,曲线 ,其圆心坐标 , ,
曲线C与圆 两圆圆心距离为 ,故两圆相离,不会有两个公共点,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】A由圆一般方程可判出A错误。
B由直线与圆相交性质可求出弦长为2可判断B错误。
C由直线与圆位置关系可判断C正确。
D由圆与圆位置关系可判断D错误。
6.【答案】C
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系;平面内两条平行直线间的距离
【解析】【解答】因为 ,所以 ,解得 ,
化简得
设 间的距离为 ,则 ,由平行线的性质知 的最小值为 ,
故答案为:C
【分析】首先由直线平行的性质即可得出m的值,再由平行线间的距离公式即可求出最小值。
7.【答案】A
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【解答】圆 化成标准方程,得 ,
圆 的圆心为 ,半径 .
直线 经过圆心C, ,即 ,
因此, ,
、 , ,当且仅当 时等号成立.
由此可得当 ,即 且 时, 的最小值为9.
故答案为:A.
【分析】由圆的一般方程 得圆的标准方程为 ,所以圆心坐标为 ,由直线 过圆心,将圆心坐标代入得 ,所以 ,当且仅当 时,即 时,等号成立,所以 最小值为9.
8.【答案】C
【知识点】平面内点到直线的距离公式;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】直线l上存在点M,以M为圆心且半径为1的圆与圆C有公共点,
则 ,只需 ,
即圆 的圆心到直线 的距离 ,
或 .
故答案为:C.
【分析】由已知可得直线 上存在点M,使得 ,转化为圆心C到直线 的距离 ,求解即可.
9.【答案】A,B,C
【知识点】两条直线平行的判定;两条直线垂直的判定
【解析】【解答】直线 : 的斜率为 ,纵截距为-1,
直线 的斜率为 ,纵截距为 ,
直线 的斜率为 ,纵截距为 ,
都与直线l的斜率相等,纵截距不相等,故都与直线l平行.
∴A,B符合题意;
直线 的斜率为 ,与l的斜率互为负倒数,
直线 的斜率为 ,与l的斜率乘积不是 .
故答案为C符合题意,D不符合题意.
故答案为:ABC.
【分析】斜率存在的情况下,斜率相等,纵截距不相等,则两直线平行,斜率乘积为-1,则两直线垂直,以此逐一判断,即可得到答案。
10.【答案】A,C,D
【知识点】直线与圆的位置关系;抛物线的定义
【解析】【解答】对于选项A,点 到准线 的距离为 ,于是以线段 为直径的圆与直线 一定相切,进而与直线 一定相离:
对于选项B,显然 中点的横坐标与 不一定相等,因此命题错误.
对于选项C,D,设 , ,直线 方程为 ,联立直线与抛物线方程可得 , , ,若设 ,则 ,于是 , 最小值为4;当 可得 ,
,所 , .
故答案为:ACD.
【分析】根据抛物线的定义和直线与圆的相切关系对四个选项逐一判断即可.
11.【答案】B,C
【知识点】直线的倾斜角;平面内点到直线的距离公式;直线与圆的位置关系;双曲线的简单性质
【解析】【解答】A:由点 到直线 的距离为3,
可得: ,解得 或 ,
“ ”是“点 到直线 的距离为3”的充分不必要条件,
故选项A不符合题意;
B:直线 的斜率 ,
设直线的倾斜角为 ,则 或 ,
,故选项B符合题意;
C:直线 可化为 ,
其与直线 平行,
圆心 到直线 的距离为: ,
则直线 与圆 相切,故选项C符合题意;
D:离心率为 ,则 ,
若焦点在x轴,则双曲线的渐近线方程为 ,
若焦点在y轴,则双曲线的渐近线方程为 ,
故选项D不符合题意.
故答案为:BC.
【分析】根据点到直线的距离公式判断A不符合题意;根据直线斜率的定义及正切函数的值域问题判断B符合题意;根据两直线平行的判定及直线与圆相切的判定,可判断C符合题意;根据双曲线渐近线的定义可判断D不符合题意.
12.【答案】B,D
【知识点】直线的斜率;直线的截距式方程;恒过定点的直线
【解析】【解答】 时,斜率不存在, 时,斜率不等于0,A不符合题意;B符合题意;
, 不在直线上,C不符合题意;
时,纵截距不存在, 时,令 得 ,令 , ,由 得 ,D符合题意.
故答案为:BD.
【分析】 根据直线的方程,可得直线的斜率,直线过定点,直线的的截距.
13.【答案】
【知识点】平面内点到直线的距离公式;相交弦所在直线的方程
【解析】【解答】由 和 ,
两式相减得 ,即为直线AB的方程,
圆心 到直线AB的距离为: ,
所以弦长 ,
故答案为:
【分析】 把两个圆的方程相减可得直线AB方程,求出圆心C1(1, 0)到直线AB距离d,利用弦长公式求得|AB|的值。
14.【答案】-9或21
【知识点】平面内两条平行直线间的距离
【解析】【解答】由题意,两条平行直线 与 间的距离为3,
根据两平行线间的距离公式,可得 ,
解得 或 ,即 的值为-9或21.
故答案为:-9或21.
【分析】由题意利用两条平行直线间的距离公式,计算求得结果。
15.【答案】[-1,3]
【知识点】直线与圆相交的性质
【解析】【解答】圆 的圆心坐标为 ,该圆的半径为 ,
设 ,可知直线 与圆 有公共点,
所以, ,即 ,解得 .
因此, 的取值范围是[-1,3].
故答案为:[-1,3].
【分析】设 ,可知直线 与圆 有公共点,利用圆心到直线的距离不大于圆的半径可得出关于t的不等式,由此可解得t的取值范围,即为所求。
16.【答案】
【知识点】平面向量的坐标运算;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】由题意知圆 的圆心 ,半径 .
取 的中点 ,连结 ,则 .所以 ,
所以点 在圆 上.
因为 ,
设 , ,则 ,
,所以
则 因为 在圆 上,
所以 ,
即 ,所以点 在以 为圆心,1为半径的圆 上,
又点 在直线 : 上,所以直线 与圆 有公共点,
所以 ,解得 .
故答案为:
【分析】首先过几天由求出圆心到直线的距离,再由向量的关系式即可求出AB中点的坐标,结合点在直线上由直线与圆的位置关系即可得出关于m的不等式,求解出m的取值范围即可。
17.【答案】(1)解:直线 过点 ,若直线 在两坐标轴上截距和为零,
设直线 的方程为 ,即 .
则它在两坐标轴上截距分别为 和 ,
由题意, , 或 ,
直线 的方程为 或 .
(2)解:设直线 的斜率 ,
则直线 与两坐标轴交点分别为 , 、 0, ,
求 面积为 ,
当且仅当 时,等号成立,
故 面积最小值为4.
【知识点】函数的最大(小)值;基本不等式在最值问题中的应用;直线的点斜式方程;直线的截距式方程
【解析】【分析】(1)由题意利用点斜式设出直线的方程,求出斜率 的值,可得结论.(2)先求出直线在坐标轴上的截距,再由题意利用基本不等式求得 面积最小值.
18.【答案】(1)解:由圆 ,可得
所以圆心为 ,半径
又圆心 在直线 上,即 ,解得 .
所以圆 的一般方程为 ,
故圆 的标准方程为 .
(2)解:由(1)知,圆心 ,半径 .
圆心 到直线 的距离 .
则直线 被圆 截得的弦 的长为
.
所以,直线 被圆 截得的弦 的长为 .
【知识点】平面内两点间距离公式的应用;圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)利用圆的一般方程求出圆心坐标和半径长,再利用圆心 在直线 上,结合代入法求出a的值,进而求出圆心坐标和半径的长,进而求出圆的标准方程。
(2) 由(1)知,圆心 ,半径 ,再利用点到直线的距离公式求出圆心 到直线 的距离,再利用弦长公式求出直线 被圆 截得的弦 的长。
19.【答案】(1)解:因为圆心C在直线l上,所以圆心C可设为(a,2a-4),
由题意可得 ,即 ,
所以 ,
解得 或 ,
所以圆心C的坐标为(3,2)或 ,
所以圆C的标准方程为 或
(2)解:由 ,得
化简得: ,
即 ,
所以动点M的轨迹是以D (0,-1)为圆心,半径是2的圆,
若点M同时在圆C上,则圆C与圆D有公共点,
则 ,
即
整理得:
解得 ,
所以圆心C的横坐标a的取值范围为[0, ].
【知识点】轨迹方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1) 设圆心C为(,2-4),利用直线与圆相切求解,得到圆心坐标,求出圆的方程;
(2)由 , 求出动点M的轨迹方程,说明轨迹,通过点M同时在圆C上,说明 圆C与圆D有公共点 ,利用两个圆的位置关系转化求解 圆心C的横坐标 的取值范围即可。
20.【答案】(1)解:设 ,因为直线 与直线 垂直,且 点在直线 上,
所以 ,解得 ,故 .
(2)解:设 由题知: ,
所以 ,解得 ,即 .
,直线 ,即: .
,
点 到直线 的距离 ,
所以 .
【知识点】斜率的计算公式;用斜率判定两直线垂直;平面内点到直线的距离公式
【解析】【分析】(1)首先设 ,根据题意得到 ,再解方程组即可.(2)首先设 ,得到 ,从而得到 ,解方程得到 ,再求出 和点 到直线 的距离,即可得到答案.
21.【答案】(1)直线 的斜率为 ,线段 的中点为 ,
所以,线段 的垂直平分线的方程为 ,即 ,
因为圆 过点 和点 ,所以圆心 在线段 的垂直平分线 上,
所以可设圆心为 ,
因为圆心 到直线 的距离等于 ,所以 ,解得 ,
当 时,圆心为 ,半径 ,圆 的方程为: ;
当 时,圆心为 ,半径 ,圆 的方程为: .
所以圆 的标准方程为 或 ;
(2)由题知 , ,
, , ,
所以, ,
所以四边形 的面积 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,点 的轨迹是以 为圆心,半径为 的圆,
所以点 的轨迹方程为: .
【知识点】圆的标准方程;轨迹方程
【解析】【分析】 (1)判断圆心C在线段EF的垂直平分线y=x上,设圆心为C(a, a) ,通过 圆心 到直线 的距离等于 ,求出a,然后求解圆的方程即可;
(2)通过四边形MACB的面积求出 ,判断点M的轨迹是以C为圆心,半径为2的圆,写出圆的方程即可.
22.【答案】(1)由题知:直线 的斜率等于 ,
解得
(2)因为 与直线 的倾斜角互补,所以两者斜率互为相反数,
所以 ,即 ,所以 ,
则圆心 到直线 的距离 ,
所以直线 上的点到圆 上的点的最小距离为
(3)直线 恒过定点 ,
所以 到 的距离小于等于 ,
所以当 时,点 到 的最大距离为 ,所以 ,解得
【知识点】直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系;平面内点到直线的距离公式
【解析】【分析】 (1)由直线的倾斜角求得直线的斜率,结合直线方程可得a值;
(2)由两直线倾斜角的关系得到斜率的关系,进一步求得a值,得到 直线 的方程,求出圆心O到直线 的距离,减去半径得答案;
(3)求出直线所过定点,由两点间的距离公式可得点O到的最大距离,再由两直线斜率的关系求解a值.
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