高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册
——直线与圆的方程单元测试卷
一、单选题
1.已知两条直线:,:,且,则的值为( )
A.-2 B.1 C.-2或1 D.2或-1
2.已知直线,直线,若,则( ).
A. B. C.2 D.
3.在平面直角坐标系中,线段的两端点,分别在轴正半轴和轴正半轴上滑动,若圆上存在点是线段的中点,则线段长度的最小值为 ( )
A.4 B.6 C.8 D.10
4.已知圆,过点作圆的切线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知点在动直线上的射影为点,为坐标原点,那么的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值()的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系xoy中,已知,,点P满足,设点P的轨迹为圆C,下列结论中正确的个数是( )
①圆C的方程是
②过点A向圆C引切线,两条切线的夹角为60°
③过点A作直线l,若圆C上恰有三个点到直线l距离为2,该直线斜率为
④在直线上存在异于A,B的两点D,E,使得
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、多选题
7.直线和圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切或相离 C.相交 D.相切
8.已知直线m:与直线n平行,且两条直线之间的距离为,则直线n的方程可为( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
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三、填空题
9.已知圆,若圆的过点的三条弦的长,,构成等差数列,则该数列的公差的最大值是______.
10.经过两点和,且圆心在x轴上的圆的方程为______.
11.设k为实数,若直线不经过第四象限,则k的取值范围为______.
12.写出一个同时满足下列条件①②的圆C的一般方程______.
①圆心在第一象限;②圆C与圆相交的弦的方程为.
四、解答题
13.已知圆C经过点A(3,1)、B(-1,3),且它的圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点D为圆C上任意一点,且点E(3,0),求线段ED中点M的轨迹方程.
14.判断下列三点是否在同一条直线上:
(1),,;
(2),,.
15.求平行线与之间的距离.
16.已知直线,直线,且,求m的值.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【解析】
【分析】
两直线平行,倾斜角相等,斜率均不存在或斜率存在且相等,据此即可求解.
【详解】
:,:斜率不可能同时不存在,
∴和斜率相等,则或,
∵m=-2时,和重合,故m=1.
另解:,故m=1.
故选:B.
2.A
【解析】
【分析】
根据垂直可得斜率相乘等于,即可建立关系得出所求.
【详解】
因为,易得两直线斜率都存在,且,
则.
故选:A
3.C
【解析】
【分析】
首先求点的轨迹,将问题转化为两圆有交点,即根据两圆的位置关系,求参数的取值范围.
【详解】
设,,的中点为,则,
故点的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,
问题转化为圆与圆有交点,
所以,,即,解得:,
所以线段长度的最小值为.
故选:C
4.A
【解析】
【分析】
首先判断出点在圆上,然后求出圆心和切点连线的斜率,进而得到切线的斜率,最后求出答案.
【详解】
因为,所以点在圆上,则,切线斜率,于是切线方程为.
故选:A.
5.B
【解析】
【分析】
首先求出动直线恒过定点,依题意可知,则点的轨迹是以为直径的圆,求出圆心坐标与半径,即可得到轨迹方程,再求出,即可求出的最小值;
【详解】
解:动直线,即,令,解得,即动直线恒过定点,又因为点在动直线上的射影为点,所以,所以点的轨迹是以为直径的圆,故圆心为的中点,半径,所以点的轨迹方程为,又,所以,即的最小值为;
故选:B
6.C
【解析】
【分析】
设,运用两点的距离公式,化简可得的轨迹方程,可判断①;
设切点为,,利用正弦即可求出,由对称性可求得,从而判断②;
根据题意设出直线方程,利用圆心到直线的距离为2,求得切线斜率,可判断③;
取,,即可判断④.
【详解】
①.在平面直角坐标系中,,,点满足,
设,则,
化简可得圆的方程为,故①正确;
②.圆心,半径为4,∴,
过点向圆引切线,设切点为,,
则,∴,
∴,故②正确;
③.过点作直线,若圆上恰有三个点到直线距离为2,
可设直线的方程为,即,
则圆心到直线的距离为2,
即,解得,故③错误;
④.当,时,,故④正确.
故选:C.
7.CD
【解析】
【分析】
直线恒过点(1,1),且点(1,1)在圆上,直线的斜率不存在或存在且不为0,结合图形判断直线和圆的关系.
【详解】
∵ 圆可化为
∴ 圆心为(0,1),半径为1,
∵直线恒过点(1,1),且点(1,1)在圆上
当时,直线与圆相切,
当时,直线与圆相交,
∴直线和圆的关系是相交或相切,
故选:CD.
8.AD
【解析】
【分析】
根据题意可设直线n的方程为,结合平行线之间的距离公式求出即可.
【详解】
根据题意可设直线n的方程为,
则,解得或,
所以直线n的方程为或.
故选:AD.
9.2
【解析】
【分析】
根据题意,求得过点的直线截圆所得弦长的最大值和最小值,即可求得公差的最大值.
【详解】
圆的圆心,半径,设点为点,
因为,故点在圆内,
当直线过点,且经过圆心时,该直线截圆所得弦长取得最大值;
当直线过点,且与直线垂直时,该直线截圆所得弦长取得最小值,
此时,则满足题意的直线为,即,
又,则该直线截圆所得弦长为;
根据题意,要使得数列的公差最大,则,
故最大公差.
故答案为:.
10.
【解析】
【分析】
根据题意,设圆心为,由两点的距离公式建立关于的方程,解出从而算出圆心坐标和半径R,即可得到所求圆的标准方程.
【详解】
设圆心为
由两点的距离公式,得,
两点,在圆上
,得
解之得,可得圆心,半径
因此可得所求圆的方程为.
故答案为:
11.
【解析】
【分析】
根据直线不经过第四象限,得到不等关系,求出k的取值范围.
【详解】
直线经过定点,当时,此时直线,符合要求;当时,直线,要想不经过第四象限,则满足,解得:,综上:
故答案为:
12.(答案不唯一)
【解析】
【分析】
设所求圆为,由圆心在第一象限可判断出,只需取特殊值,即可得到答案.
【详解】
可设所求圆为,即
只需,解得:,
不妨取,则圆的方程为:.
故答案为:(答案不唯一)
13.(1);
(2).
【解析】
【分析】
(1)首先设出方程,将点坐标代入得到关于参数的方程组,通过解方程组得到参数值,从而确定其方程;
(2)首先设出点M的坐标,利用中点公式得到点D坐标,代入圆的方程整理化简得到的中点M的轨迹方程.
(1)
由题可设圆C的标准方程为,则
,
解之得,
所以圆C的标准方程为;
(2)
设M(x,y),D,则,由E(3,0)及M为线段ED的中点得:,解得
又点D在圆C:上,
所以有,
化简得:.
故所求的轨迹方程为.
14.(1)A,B,C三点不在同一条直线上;
(2)D,E,F三点在同一条直线上.
【解析】
【分析】
利用判断三点共线的条件即可求解.
(1)
解:因为,,所以,
所以A,B,C三点不在同一条直线上;
(2)
解:因为,,所以,又有公共点D,
所以D,E,F三点在同一条直线上.
15.
【解析】
【分析】
根据两平行线间的距离公式,准确计算,即可求解.
【详解】
由题意,直线,可化为,
则两平行线间的距离为.
16.6或-1
【解析】
【分析】
根据直线垂直的充要条件,列出等式,求解,即可得出结果.
【详解】
因为直线与直线垂直,
所以,
即,解得或.
答案第1页,共2页
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