第二章 直线和圆的方程 同步练习(含解析)

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名称 第二章 直线和圆的方程 同步练习(含解析)
格式 docx
文件大小 363.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-11-18 17:53:19

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文档简介

第二章直线和圆的方程
一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
如果直线与直线平行,那么实数等于( )
A. B. C. D.
两圆和的位置关系是( )
A. 内切 B. 外离 C. 外切 D. 相交
过点且倾斜角为的直线方程为( )
A. B. C. D.
“”是“直线与圆相切”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
过点引直线,使,到它的距离相等,则这条直线的方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离.当、变化时,的最大值为( )
A. B. C. D.
已知点是直线上一动点,与是圆:的两条切线,,为切点,则四边形的最小面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。在每小题有多项符合题目要求)
过圆:外一点作直线交圆于,两点,则弦的中点( )
A. 轨迹为圆 B. 满足方程
C. 轨迹为一段圆弧 D. 满足方程
已知直线与圆相交于,两点,弦的中点为下列结论,正确的是( )
A. 实数的取值范围为 B. 实数的取值范围为
C. 直线的方程为 D. 直线的方程为
已知圆:和圆:的公共点为,,则( )
A. B. 直线的方程是
C. D.
下列命题正确的有( )
A. 若方程表示圆,则的取值范围是
B. 若圆的半径为,圆心在第一象限,且与直线和轴都相切,则该圆的标准方程是
C. 已知点在圆:上,的最大值为
D. 已知圆和,圆和圆的公共弦长为
三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
若点在过点,的直线上,则 .
过点作圆的两条切线,切点分别为、,则弦的长为 .
在平面直角坐标系中,为直线:上在第一象限内的点,,以为直径的圆与直线交于另一点若,则点的横坐标为 .
已知圆和圆的公共弦所在直线恒过定点,且点在直线上,则的最小值为 .
四、解答题(本大题共6小题,共72.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
本小题分
下列各方程是否表示圆?若表示圆,则求其圆心的坐标和半径:



本小题分
已知直线.
若,求实数的值;
当时,求直线与之间的距离.
本小题分
已知圆过点
求圆的方程;
求圆关于直线对称圆的方程.
本小题分
已知圆,点是直线上的一动点,过点作圆的切线,,切点为,B.
当切线的长度为时,求点的坐标;
若的外接圆为圆,试问:当运动时,圆是否过定点?若存在,求出所有的定点的坐标;若不存在,请说明理由;
本小题分
已知方程,.
若此方程表示圆,求的取值范围;
若中的圆与直线相交于,两点,且为坐标原点,求的值.
本小题分
已知圆,圆.
若圆、相交,求的取值范围
若圆与直线相交于、两点,且,求的值
已知点,圆上一点,圆上一点,求的最小值的取值范围.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查直线的倾斜角,属于基础题.
将直线化为,设倾斜角为,则,即可求解.
【解答】
解:由得,

设倾斜角为,则,
因为,
得.
故答案为.

2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查两直线平行的性质,两直线平行,斜率相等,属于基础题.
根据它们的斜率相等,可得,解方程求的值.
【解答】
解:直线与直线平行,
它们的斜率相等,
,,
经验证时,满足题意,
故选A.

3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查的知识点是圆与圆的位置关系及其判定,属于基础题.
由已知中两圆的方程:和,先求出圆心坐标及半径,进而求出圆心距,比较与及的大小,即可得到两个圆之间的位置关系.
【解答】
解:圆表示以点为圆心,以为半径的圆;
圆表示以点为圆心,以为半径的圆;


圆和圆相交
故选D.

4.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查直线的点斜式方程的应用,属基础题.
由题意设出直线的点斜式方程,整理可得.
【解答】
解:由题意可得直线方程为,
整理得:.
故选B.

5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了充分、必要条件的判定方法、直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
若直线与圆相切,,即可判断出结论.
【解答】
解:若直线与圆相切,,
所以“”是“直线与圆相切”的充分不必要条件.
故选A.

6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查直线方程的求法,考查直线斜率求法和中点坐标公式,考查分类讨论思想,属于中档题.
分两种情况讨论:过且与直线平行的直线;过点与线段的中点的直线,分别求解即可.
【解答】
解:由题意得,
线段的中点为.
分两种情况讨论:过且与直线平行的直线满足题意,
其方程为,
整理得
过点与线段的中点的直线满足题意,
其方程为,
整理得.
故满足条件的直线方程是或,
故选D.

7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查点到直线的距离公式,考查运算求解能力,是中档题.
由题意分两种情况讨论,结合三角函数的最值即可得解.
【解答】
解:由题意,
当时,,
当时,
当时,

其中,
当时,,
的最大值为.
故选C.

8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查直线与圆的位置关系中的最值问题,属于拔高题.
先根据切线的性质得到垂直关系, 取最小值时,、也取得最小值,
当与直线垂直时,取最小值,进而即可求解四边形的最小面积.
【解答】
解:如图所示,
由切线的性质可知,,,
且,,
当取最小值时,、也取得最小值,
显然当与直线垂直时,取最小值,
且该最小值为点到直线的距离,
即,
此时,
四边形面积的最小值为

故选A.

9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了与圆相关的轨迹问题,属基础题.
设,由得到点的轨迹方程为一段圆弧.
【解答】
解:设,则,,
由垂径定理可知:,即,
所以, 整理得:,
而点为弦的中点,必在圆内,
故其轨迹为以为圆心,为半径的一段圆弧.
故选CD.

10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查直线与圆的位置关系,考查圆的中点弦问题,难度一般,解答时注意垂径定理的运用,属于基础题.
方程表示圆以及点在圆内可解得的取值范围,然后利用点斜式写出直线的方程.
【解答】
解:若弦的中点为,则点一定在圆内,且方程表示圆,得,得,故A正确;
由,又,由点斜式得,
直线的方程为,即,故D正确.
故选:.

11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆的方程的应用,两个圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.
求出圆的圆心与半径,然后求解圆心距,判断;求出相交弦所在的直线方程判断;利用距离公式判断;利用半径、半弦长和弦心距的关系判断;
【解答】
解:圆:的圆心,半径为,圆:的圆心,半径为,圆心距为:,所以A正确;
公共弦所在的直线方程为:,即,所以B正确;
,,,所以与不垂直,所以不正确;
,所以D正确.
故选:.

12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系和与圆有关的最值问题属于较难题.
根据圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系和与圆有关的最值问题等对选项逐一判断即可.
【解答】
解:对于、圆方程可化为,
由于该方程表示圆,故,
解得,故A错误;
对于、圆的半径为,圆心在第一象限,且与直线和轴都相切,
圆心的纵坐标也是,
设圆心坐标,则,
又,,
该圆的标准方程是,故B正确;
对于、设,即,
则圆的标准方程为,
即圆心坐标为,半径,
则圆心到直线的距离,即,
可得,
解得,
故的最大值是,故C错误;
对于、两圆方程相减,得圆和圆的公共弦所在直线方程为:,即,
圆心到直线的距离,
圆和圆的公共弦长,故D正确,
故选BD.

13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了两点式直线方程,属于基础题.
由两点式方程得,过,两点的直线方程为,即,又点在直线上,所以,得.
【解答】
解:由两点式方程得,过,两点的直线方程为,即.
又点在直线上,所以,得.
故答案为.

14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了直线和圆的位置关系、圆的切线性质,属于基础题.
由已知、、,由两点间的距离公式得,进而得,根据即可求得结果.
【解答】
解:如下图所示:
由已知、,圆半径为,,,
由两点间的距离公式得,,
易知为的角平分线,且,,为的中点,
所以,.
故答案为.

15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查平面向量的数量积运算,考查圆的方程的求法,是中档题.
设,,求出的坐标,得到圆的方程,联立直线方程与圆的方程,求得的坐标,结合求得值得答案.
【解答】
解:设,,
,,
则圆的方程为.
联立,解得.

解得:或.
又,.
即的横坐标为.
故答案为:.

16.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆与圆的位置关系,直线系方程,训练了利用二次函数求最值.
把两圆方程作差消去二次项,可得两圆的公共弦所在直线方程,由直线系方程求得定点的坐标,代入直线,得与的关系,进而求出结果.
【解答】
解:由圆:和圆:,
得两圆公共弦所在直线方程为,
即.
联立,解得.
,又点在直线上,
,即.

当时,取最小值为.
故答案为.

17.【答案】解:Ⅰ由可得,
所以圆心坐标为,半径为;
Ⅱ由可得,
所以不表示圆,是点;
Ⅲ由可得.
所以此方程不表示任何曲线.
【解析】本题考查判断圆的方程的方法,属于基础题.
分别化简各个方程,为标准形式,若,则表示圆,且圆的半径为:;若,不表示任何曲线,,表示点.
18.【答案】解:,,且,
,解得.
,,且,
且,解得,
,,即,
直线,间的距离为.

【解析】本题考查平面直角坐标系中两直线平行与垂直的充要条件,是基础题.
由两直线垂直的充要条件可以列关于的方程求解.
由两直线平行的充要条件可求的值,然后利用两平行直线的距离公式求解.
19.【答案】解:设圆:,
则解得,,,
所以圆的一般方程是:,
化为标准方程是:.
设所求圆的圆心为
则由已知得,解得
故圆关于直线对称圆的方程为.
【解析】本题主要考查用待定系数法求圆的标准方程的方法,考查了关于直线对称的圆的方程,属于基础题.
设出圆的一般方程,把点的坐标代入求出,再化为标准方程;
利用两点关于已知直线对称所具有的结论,求出所求圆的圆心坐标即可求出结论.
20.【答案】解:由题可知,圆的半径,设,
因为是圆的一条切线,所以,
所以,解得,
所以;
设,因为,
所以经过、、三点的圆以为直径,
其方程为:,
即,

解得或
所以圆过定点.
【解析】本题考查直线和圆的方程的应用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
设,则,即可点的坐标;
设,因为,所以经过、、三点的圆以为直径,其方程为:,即,即可得出结论.
21.【答案】解:,
即,
若此方程表示圆,则,
代入得
,,,


,得,


,满足,
故的值为.
【解析】本题主要考查直线与圆的位置关系其其方程的应用,同时渗透了向量,属中档题.
将转化为:,由方程表示圆,则有.
先将直线与圆方程的联立,由相交于两点,则有,又,得,由韦达定理求解.
22.【答案】解:已知圆,圆,
圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
因为圆、相交,所以圆心距,
即,
解得:或.
因为圆与直线相交于、两点,且,
而圆心到直线的距离,
结合,即,解得:或.
已知点,圆上一点,圆上一点,
由向量加减运算得,
由联想到作出圆关于定点的对称圆,
延长与圆交于点,则,
所以,
即就是圆上任一点与圆上任一点的距离,
所以
所以的最小值的取值范围是.

【解析】本题考查直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,考查平面向量模的求法,考查数学转化思想方法,属较难题.
根据,即可求解的取值范围;
由到直线的距离为,利用弦心距,半弦长,半径构成的直角三角形即可求解的值;
通过作圆关于定点的对称圆,找到的对称点,然后将转化为,即圆与圆上两个动点之间距离.最后通过圆心距与两圆半径解决即可.
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