2021-2022学年人教A版(2019)选择性必修第一册第二章直线和圆的方程 单元测试(Word含解析)

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名称 2021-2022学年人教A版(2019)选择性必修第一册第二章直线和圆的方程 单元测试(Word含解析)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-10-24 21:28:26

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文档简介

第二章直线和圆的方程-2021-2022学年高二数学选择性必修第一册过关轻松练
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知,则直线的斜率为( )
A.2 B.1 C. D.不存在
2.若直线与直线平行,则( )
A.0 B.2 C. D.
3.若点在轴上,点在轴上,线段的中点的坐标是,则的长为( )
A. B. C. D.
4.直线:与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
5.已知圆的方程是,则该圆的圆心坐标及半径分别为( )
A.与 B.与 C.与 D.与
6.和直线关于轴对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
7.已知,直线,为上一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
8.圆心在直线上且与y轴相切于点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知圆:和圆:则( )
A.两圆相交 B.公共弦长为
C.两圆相离 D.公切线长
10.已知点,,直线l的方程为,且与线段AB有公共点,则直线l的斜率k的取值可以为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
11.已知圆,直线,().则下列四个命题正确的是( )
A.直线恒过定点
B.当时,圆上有且仅有三个点到直线的距离都等于1
C.圆与曲线恰有三条公切线,则
D.当时,直线上一个动点向圆引两条切线,,其中,为切点,则直线经过点
12.以下四个命题表述正确的是( )
A.圆上有且仅有个点到直线的距离都等于
B.曲线与曲线,恰有四条公切线,则实数的取值范围为
C.已知圆,为直线上一动点,过点向圆引一条切线,其中为切点,则的最小值为
D.已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线,,,为切点,则直线经过点
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知直线l过两直线x+2y+4=0和2x﹣3y+8=0的交点,且过点(0,1),则直线l的方程为___.
14.已知两定点,,如果动点满足,则点的轨迹所包围的图形的面积等于___________.
15.点B在y轴上运动,点C在直线上运动,若,则的周长的最小值为___________.
16.在平面直角坐标系中,已知圆,线段是圆的一条动弦,且,线段的中点为,则直线被圆截得的弦长取值范围是______.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知顶点坐标分别是,,.
(1)求过点C且与直线AB平行的直线方程,
(2)若点,当实数取遍一切实数时,求直线AD倾斜角的取值范围.
18.已知直线l:kx﹣y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为4,求直线l的方程.
19.已知直线方程为.
(1)求证:无论取何值,此直线恒过定点;
(2)过该定点引一直线,使它夹在两坐标轴间的线段被该点平分,求这条直线的方程.
20.已知圆经过点,及.经过坐标原点的斜率为的直线与圆交于,两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若点,分别记直线 直线的斜率为 ,求的值.
21.在平面直角坐标系中,已知的三个顶点,,.
(1)求边所在直线的一般方程;
(2)边上中线的方程为,且的面积为4,求点的坐标.
22.已知圆与圆恰好有三条公切线.
(1)求实数的值;
(2)设直线与圆交于点,,且.
①求的值;
②点,证明:轴平分.
答案与详细解析
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知,则直线的斜率为( )
A.2 B.1 C. D.不存在
【答案】A
【解析】
由题意,得:.
故选:A.
2.若直线与直线平行,则( )
A.0 B.2 C. D.
【答案】C
【解析】
显然当时两直线不平行,
当时有,
解得或(舍),
故选:C
3.若点在轴上,点在轴上,线段的中点的坐标是,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
线段的中点为,
设,所以,
所以.
故选:A
4.直线:与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】A
【解析】
由于圆,所以圆心,半径等于,
圆心到直线的距离为,故直线和圆相交.
故选:A.
5.已知圆的方程是,则该圆的圆心坐标及半径分别为( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】D
【解析】
圆的标准方程为,所以,该圆的圆心坐标为,半径为.
故选:D.
6.和直线关于轴对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
直线交轴于点,且直线的斜率为,
故所求直线的方程为,即.
故选:C.
7.已知,直线,为上一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【解析】
如图所示,化简圆的方程为,可得圆心,半径,
因为为圆的切线且为切点,所以,
由勾股定理可得,
所以当最小时,取得最小值,
因为,
所以,即的最小值为.
故选:D.
8.圆心在直线上且与y轴相切于点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
A. 圆心为,满足,即圆心在直线,
代入,即成立,正确;
B. 圆心,满足,即圆心在直线,
代入,错误;
C. 圆心,满足,即圆心在直线,
代入,错误;
D. 圆心,满足,即圆心在直线,
代入,错误.
故选:A.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知圆:和圆:则( )
A.两圆相交 B.公共弦长为
C.两圆相离 D.公切线长
【答案】AB
【解析】
圆的标准方程为:,圆心为(5,5)半径为
圆 的标准方程为:,圆心为(3,-1)半径为
所以两圆心的距离:,
两圆相交,选项A正确,选项C错误;
设两圆公共弦长为L,则有:
,选项B正确,选项D错误.
故选:AB
10.已知点,,直线l的方程为,且与线段AB有公共点,则直线l的斜率k的取值可以为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】CD
【解析】
因为,
所以,
由解得,所以直线经过定点,
又因为点,,在坐标系中画出图形

结合图形可知直线与线段AB有公共点,则或,
,,
所以或,
所以的值可以为1,2
故选:CD
11.已知圆,直线,().则下列四个命题正确的是( )
A.直线恒过定点
B.当时,圆上有且仅有三个点到直线的距离都等于1
C.圆与曲线恰有三条公切线,则
D.当时,直线上一个动点向圆引两条切线,,其中,为切点,则直线经过点
【答案】ACD
【解析】
直线可化为:,
由可得,故直线恒过定点,故A正确.
当时,直线,圆心到该直线的距离为,
因为,故圆上有且仅有四个点到直线的距离都等于1,故B错.
因为圆与曲线恰有三条公切线,故两圆外切,
故,故,故C正确.
当时,直线,设,
则以为直径的圆的方程为,
而圆,故的直线方程为,
整理得到,由可得,
故直线经过点,故D正确.
故选:ACD.
12.以下四个命题表述正确的是( )
A.圆上有且仅有个点到直线的距离都等于
B.曲线与曲线,恰有四条公切线,则实数的取值范围为
C.已知圆,为直线上一动点,过点向圆引一条切线,其中为切点,则的最小值为
D.已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线,,,为切点,则直线经过点
【答案】ACD
【解析】
选项A:圆的圆心为 ,半径 .
圆心到直线的距离,
所以圆上有且仅有个点到直线的距离都等于
故选项A正确;
选项B:方程可化为 ,
故曲线 表示圆心为,半径 的圆.
方程可化为
因为圆 与曲线 有四条公切线,
所以曲线也为圆,且圆心为 ,半径 ( )
同时两圆的位置关系为外离,
有 ,即 ,解得.
故选项B错误;
选项C:圆的圆心 ,半径 ,
圆心到直线的距离,所以直线与圆相离.
由切线的性质知, 为直角三角形,

当且仅当 与直线垂直时等号成立,所以 的最小值为 .
故选项C正确;
选项D:设点,因为点在直线上,
所以, ,
由圆的切线性质知,直线的方程为
,,
整理得 ,
解方程得, .
所以直线过定点.故选项D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知直线l过两直线x+2y+4=0和2x﹣3y+8=0的交点,且过点(0,1),则直线l的方程为___.
【答案】
【解析】:直线l过两直线x+2y+4=0和2x﹣3y+8=0的交点,且过点(0,1),
联立,得,
∴直线l过点(,0),(0,1),
∴直线l的方程为,即.
故答案为:.
14.已知两定点,,如果动点满足,则点的轨迹所包围的图形的面积等于___________.
【答案】
【解析】
设,由题设得:,
∴,故的轨迹是半径为的圆,
∴图形的面积等于.
故答案为:
15.点B在y轴上运动,点C在直线上运动,若,则的周长的最小值为___________.
【答案】
【解析】
解:关于轴的对称点,关于的对称点,

连接交直线与,交轴于,
的周长,
则此时的周长的值最小,即的长度即为三角形周长的最小值,
由题意及作图知.
设点,解得所以.
由两点距离公式知,.
故答案为:.
16.在平面直角坐标系中,已知圆,线段是圆的一条动弦,且,线段的中点为,则直线被圆截得的弦长取值范围是______.
【答案】
【解析】:圆的圆心坐标为,弦长,线段的中点为,则.即的轨迹方程为:.如图,设过原点与圆相切的直线方程为,即.由圆心到直线的距离,解得或,则切线方程为或.点在直线的右下方,在直线的左上方.而到直线的距离为,到直线的距为.
∴直线与直线被圆所截弦长最短为.直线被圆所截弦长的最大值为圆的直径.∴直线被圆截得的弦长取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知顶点坐标分别是,,.
(1)求过点C且与直线AB平行的直线方程,
(2)若点,当实数取遍一切实数时,求直线AD倾斜角的取值范围.
【解析】
(1)由已知可得AB的斜率为,
所以与直线AB平行的直线的斜率也为,
从而所求直线的方程为,即;
(2)可得直线AD的斜率为,
所以直线AD倾斜角的取值范围为.
18.已知直线l:kx﹣y+1+2k=0(k∈R).
(1)证明:直线l过定点;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为4,求直线l的方程.
【解析】
(1)证明:(1)由kx﹣y+1+2k=0,得k(x+2)﹣y+1=0,
联立,得x=﹣2,y=1.所以直线l过定点(﹣2,1);
(2)由kx﹣y+1+2k=0,取x=0,得y=2k+1,
取y=0,得x=﹣﹣2.
所以,△ABC的面积为S==4.
解得k=.
所以直线l的方程为x﹣2y+4=0.
19.已知直线方程为.
(1)求证:无论取何值,此直线恒过定点;
(2)过该定点引一直线,使它夹在两坐标轴间的线段被该点平分,求这条直线的方程.
【解析】
(1)直线方程为可化为:,
由得:直线l恒过定点;
(2)依题意可知,所求直线斜率存在且不为零,
设所求直线的方程为,
直线与x轴 y轴交于两点,则,
的中点为M,,解得,
所求直线的方程为,
即:,所求直线的方程为.
20.已知圆经过点,及.经过坐标原点的斜率为的直线与圆交于,两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若点,分别记直线 直线的斜率为 ,求的值.
【解析】
(1)设圆的方程为:,由圆过,及.
∴可得,
∴圆的方程为:,其标准方程为;
(2)设,,直线为,
与圆:联立得:,
∴,则,,
∴.
21.在平面直角坐标系中,已知的三个顶点,,.
(1)求边所在直线的一般方程;
(2)边上中线的方程为,且的面积为4,求点的坐标.
【解析】
(1)∵直角坐标系中,已知的三个顶点,,
∴的斜率为,采用点斜式设直线方程为,
∴边所在直线的一般方程为.
(2)由题知,中点,代入中线方程,得.
∵点在中线上,把点坐标代入①,
点到直线的距离为,,
∵的面积等于,
化简得②,
联立①②,求得或,
所以,点的坐标为或.
22.已知圆与圆恰好有三条公切线.
(1)求实数的值;
(2)设直线与圆交于点,,且.
①求的值;
②点,证明:轴平分.
【解析】
(1)解:化圆为,则圆心坐标为,半径为2.由题意圆与圆恰好有三条公切线,则两圆外切,则解得;
(2)①解:由(1)知,圆.∴圆心到直线的距离为.
∵,∴,解得,∵,∴.
②证明:由①知,直线.联立,得,
解得或.不妨设,,∴.
∴直线,的倾斜角互补,从而,故轴平分.