高二年级选择性必修一单元过关检测试题
《第二章 直线和圆的方程》
时间:120分钟 满分:150分
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一、单选题:本题共12小题,每小题5分,共60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.若,,三点在同一条直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知点M是直线上的一个动点,且点,则点的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.3
3.直线x+ky=0和2x+3y+8=0的交点为A,且A在直线x-y-1=0上,则k的值是( )
A.- B. C.2 D.-2
4.已知直线:,:,若,则( )
A.-1 B.-5 C.-1或3 D.3或-5
5.以A(1,3),B(-5,1)为端点的线段的垂直平分线的方程()
A.y=-3x-4 B.y=3x-4 C.y=3x+4 D.y=-3x+4
6.若直线l1:ax+4y-2=0与直线l2:2x-5y+b=0垂直于点(1,c),则a+b+c=( )
A.2 B.4 C.-2 D.-4
7.“点在圆外”是“直线与圆相交”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
8.已知圆,直线,则当圆心C到直线l的距离最大时,直线l被圆C所截得的弦长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.已知圆C:(x-2)2+(y+3)2=9,且直线x-2y-3=0与圆C交于M、N两点,则△MCN的面积为( )
A. B. C.2 D.4
10.平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线的方程是( )
A.2x-y+=0 B.2x-y-5=0 C.2x-y+5=0 D.2x+y-5=0或2x+y+5=0
11、已知圆C1:和圆C2:的公共弦所在的直线恒过定点M,且点M在直线上,则的最小值为( )
A、 B、 C、 D、
12.曲线与直线y=k(x-2)+4有两个交点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x-3y=0和X轴相切,则该圆的标准方程为 。
14.已知圆C1:x2+y2+2x-4y+1=0,圆C2:x2+y2-4x+4y-1=0,则圆C1与圆C2的公切线有 条。
15.已知动点M与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离比为,则动点M是轨迹方程为 。
16.已知,若点在线段上,则的最大值为 。
三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、推理过程或计算步骤.
17.(本题10分)在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别为A(2,1),B(-2,3),C(-3,0),求:
(1)BC边所在直线的方程;
(2)BC边上的高AD所在直线的方程.
18.(12分)已知直线l的方程为(m-1)x+(m+3)y+6-10m=0,m∈R.
(1)求证:直线l恒过定点P,并求出定点P的坐标;
(2)若直线l与直线3x﹣4y+2=0平行,求m的值.
19.(12分)在平面直角坐标系中,已知圆过点,,.
(1)求圆的一般方程;
(2)若圆与圆相切于点,且圆的半径为,求圆的标准方程.
20.(12分)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,是线段的中点,且直线过定点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记(1)中求得的图形的圆心为,若直线与圆相切,求直线的方程。
21.(12分)已知圆,点.
(1)若点在圆外部,求实数的取值范围;
(2)当时,过点的直线交圆于,两点,求面积的最大值及此时直线l的斜率.
22.(12分)已知O为坐标原点,过点P(1,2)且斜率为1的直线截圆O所得的弦长为.
(1)求圆O的方程.
(2)若点Q(1,0)在斜率为k的直线l上,且直线l与x轴不重合,直线l与圆O交于A,B两点,问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得∠ONA=∠ONB 若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.高二年级选择性必修一单元过关检测试题答案
《第二章 直线和圆的方程》
1.【答案】D
【解析】本题考查三点共线.因为A,B,C三点在同一条直线上,所以,所以,解得.
2.【答案】B
【解析】本题考查点到直线的距离.的最小值即P到直线的距离,d=.
3.【答案】A
【解析】本题考查直线交点.依题意,三条直线交于一点,则由,解得 ,
即两直线2x+3y+8=0和x-y-1=0的交点坐标为A(-1,-2).
∵直线x+ky=0,2x+3y+8=0 和x-y-1=0交于一点A,∴-1-2k=0,∴k=-.
4.B
由题意,直线:,:,
因为,可得,解得.
5.答案A
线段AB的中点坐标为(-2,2),直线AB的斜率为,所以线段AB的中垂线段的斜率为-3,即直线方程为y=-3x-4.
6.【答案】D
【解析】本题考查两直线的位置关系及其应用.∵直线ax+4y-2=0与直线2x-5y+b=0垂直,∴-=-1,∴a=10,∴直线ax+4y-2=0的方程即为5x+2y-1=0.将点(1,c)的坐标代入上式,可得5+2c-1=0,解得c=-2.
将点(1,-2)的坐标代入方程2x-5y+b=0,得2-5×(-2)+b=0,解得b=-12.故a+b+c=10-12-2=-4.
7.【答案】B
【解析】命题p:点在圆外等价于,
命题q:直线与圆相交等价于,
从而有,所以p是q的必要不充分条件.故选:B
8答案C
9.【答案】A
【解析】本题考查直线与圆相交中三角形面积.由题意可知,MN边上的高为圆心到直线的距离d=,直线被圆截得的弦长MN=2=2=4,则△MCN的面积S=×4×=2.
10.【答案】D
【解析】本题考查直线与圆的方程.依题可设所求切线方程为2x+y+c=0,则有,解得c=±5,所以所求切线的直线方程为2x+y+5=0或2x+y-5=0.
11.【答案】D
两圆方程相减得公共弦的方程为kx+(1-2k)y-1=0,即k(x-2y)+y-1=0,易得直线过(2,1),又点M在直线mx+ny=2上,所以2m+n=2,即n=2-2m,所以,当m=时,有最小值为。
12.【答案】D
解:根据题意画出图形,如图所示:
由题意可得:直线过,,
又曲线图象为以为圆心,2为半径的半圆,当直线与半圆相切,为切点时,圆心到直线的距离,即,解得:;当直线过点时,直线的斜率为,则直线与半圆有两个不同的交点时,实数的范围为.故选:.
13.设圆心为(a,1),由已知得,所以a=2(舍-),所以圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=1
14.【解析】本题考查圆与圆的位置关系.C1:(x+1)2+(y-2)2=4,C2:(x-2)2+(y+2)2=9,
|C1C2|=5=r1+r2,两圆外切,故有3条公切线.
15.设M(x,y),由点M与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离之比为 ,得 ,整理得:(x+1)2+y2=4
16.设Q(3,0),则KAQ=-1,KBQ=-,因为点P(x,y)是线段AB上的任意一点,所以的取值范围是,故最大值为- 。
17.【解析】本题考查直线方程的求法.(1)设BC的直线方程为y=kx+b.将B(-2,3),C(-3,0) 坐标代入可得,解方程组可得,则直线BC方程为y=3x+9,化为一般式为3x-y+9=0.
(2)因为AD为直线BC的高,所以AD⊥BC,故kAD=-=-,设AD的直线方程为y=-x+m,将A(2,1)代入,解得m=,得AD的直线方程为y=-x+,化为一般式为x+3y-5=0.
18.【解答过程】解:(1)由(m﹣1)x+(m+3)y+6﹣10m=0,化简得m(x+y﹣10)+(﹣x+3y+6)=0,
令,故直线l恒过定点P(9,1).
(2)由题得 (m﹣1)x+(m+3)y+6﹣10m=0,与直线 3x﹣4y+2=0 平行,
∴3(m+3)+4(m﹣1)=0,即 .
19.【解析】(1)设圆的一般方程为:,
分别代入点,,的坐标可得:,解得,,,
故圆的一般方程为:.
圆的标准方程为:,则圆心,所以直线的方程为:,
由圆的性质可知,圆心在直线上,设点,则圆的标准方程为:,
代入点可得:,解得,故圆的标准方程为:
或.
20.【解析】(1)设,,
是线段中点,,整理可得:,
在圆上,,
整理可得点轨迹方程为:.
(2)(i)由(1)知:圆心,半径,
当直线斜率不存在时,方程为,是圆的切线,满足题意;当直线斜率存在时,设其方程为,即,
圆心到直线距离,解得:,;综上所述:直线的方程为或;
21.【解析】解:(1)根据题意,圆,即,
若在圆外,则有,解得:,
即的取值范围为;
(2)当时,圆的方程为,圆心为,半径,
设,则,当时,面积取得最大值,且其最大值为2,此时为等腰直角三角形,圆心到直线的距离,设直线的方程为,即,
则有,解得,即直线的斜率.
22.【解析】本题考查圆的标准方程求法及解析几何中的存在性问题.
(1)过点P(1,2)且斜率为1的直线方程为y=x+1,圆心(0,0)到直线y=x+1的距离d=,由圆的性质可得,r2=d2+()2=4,所以圆O的方程为x2+y2=4.
(2)由题意知直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),
N(t,0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由,得(k2+1)x2-2k2x+k2-4=0,
所以x1+x2=,x1x2=.
若∠ONA=∠ONB,则kAN=-kBN =0,
即=0 2x1x2-(t+1)(x1+x2)+2t=0 +2t=0 t=4.
所以当点N为(4,0)时,∠ONA=∠ONB.