【优化方案】2013-2014学年高中数学必修2(人教A版)基础达标训练:第四章 圆与方程(以2013年模拟题为例,含答案解析,5份)

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名称 【优化方案】2013-2014学年高中数学必修2(人教A版)基础达标训练:第四章 圆与方程(以2013年模拟题为例,含答案解析,5份)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2014-04-25 06:51:38

文档简介


1.若一圆的标准方程为(x-1)2+(y+5)2=3,则此圆的圆心和半径分别为(  )
A.(-1,5), B.(1,-5),
C.(-1,5),3 D.(1,-5),3
解析:选B.由圆的标准方程可知,圆心为(1,-5),半径为.故选B.
2.已知定点A(0,-4),O为坐标原点,以OA为直径的圆C的方程是(  )
A.(x+2)2+y2=4 B.(x+2)2+y2=16
C.x2+(y+2)2=4 D.x2+(y+2)2=16
解析:选C.OA的中点(0,-2)即为圆心,其半径为2,所以所求圆的方程为x2+(y+2)2=4.
3.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是(  )
A.x2+(y-2)2=1 B.x2+(y+2)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.x2+(y-3)2=1
解析:选A.设圆心坐标(0,b),则由=1解得b=2,则圆的方程为x2+(y-2)2=1.
4.(2013·保定高一检测)圆(x+2)2+y2=5关于原点对称的圆的方程是(  )
A.(x-2)2+y2=5 B.x2+(y-2)2=5
C.(x+2)2+(y+2)2=5 D.x2+(y+2)2=5
解析:选A.∵圆心(-2,0)关于原点的对称点为(2,0),半径为,∴所求圆的方程为(x-2)2+(y-0)2=()2,即 (x-2)2+y2=5.
5.若圆心在x轴上,半径为的圆C位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆C的方程是(  )
A.(x-)2+y2=5 B.(x+)2+y2=5
C.(x-5)2+y2=5 D.(x+5)2+y2=5
解析:选D.如图所示,设圆心C(a,0),则圆心C到直线x+2y=0的距离为=,
解得a=-5,a=5(舍去),
∴圆心是(-5,0).
即圆的方程是(x+5)2+y2=5.
6.已知点A(1,2)在圆x2+y2+2x+3y+m=0内,则m的取值范围是________.
解析:由题知
∴故m<-13.
答案:m<-13
7.当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,为半径的圆的方程是________.
解析:将直线方程整理为(x+1)a-(x+y-1)=0,可知直线恒过点(-1,2),从而所求圆的方程为(x+1)2+(y-2)2=5.
答案:(x+1)2+(y-2)2=5
8.一束光线从点A(-1,1)出发,经x轴反射到圆C:(x-2)2+(y-3)2=1上,则最短路程是________.
解析:相当于求A′(-1,-1)与圆上点的最近距离,
dmin=|A′C|-1=5-1=4.
答案:4
9.已知圆C的标准方程为(x-5)2+(y-6)2=a2(a>0).
(1)若点M(6,9)在圆上,求半径a;
(2)若点P(3,3)与Q(5,3)有一点在圆内,另一点在圆外,求a的取值范围.
解: (1)∵点M(6,9)在圆上,
∴(6-5)2+(9-6)2=a2,即a2=10.
又a>0,∴a=.
(2)∵|PC|==,
|QC|==3,
|PC|>|QC|,故点P在圆外,点Q在圆内,∴3<a<.
10.求圆(x+2)2+(y-6)2=1关于直线3x-4y+5=0的对称图形的方程.
解:设圆心坐标为(a,b),则有
解得a=4,b=-2.
故圆的方程为(x-4)2+(y+2)2=1.

1.方程x2+y2+4x-2y+5m=0表示圆,则m的取值范围是(  )
A.0<m<1 B.m>1
C.m<0 D.m<1
解析:选D.由题意可得42+(-2)2-4×5m>0,即m<1.
2.已知圆的方程是x2+y2-2x+6y+8=0,那么经过圆心的一条直线的方程是(  )
A.2x-y+1=0 B.2x+y+1=0
C.2x-y-1=0 D.2x+y-1=0
解析:选B.把x2+y2-2x+6y+8=0配方得(x-1)2+(y+3)2=2,圆心为(1,-3),直线2x+y+1=0过圆心.
3.圆x2+y2-2x+6y+8=0的周长等于(  )
A.π B.2π
C.2π D.4π
解析:选C.圆的方程配方后可化为(x-1)2+(y+3)2=2,∴圆的半径r=,∴周长=2πr=2π.
4.若圆x2+y2+Dx+Ey+F=0与x轴切于原点,则(  )
A.D=0,E=0,F≠0 B.F=0,D≠0,E≠0
C.D=0,F=0,E≠0 D.E=0,F=0,D≠0
解析:选C.由于(0,0)在圆上,代入圆的方程可得F=0;因为圆x2+y2+Dx+Ey+F=0与x轴切于原点,所以圆心的横坐标为0,即-=0,∴D=0;由D2+E2-4F>0,可得E2>0,∴E≠0,故选择C.
5.(2013·连云港高一检测)已知两点A(-2,0),B(0,2),点C是圆x2+y2-2x=0上任意一点,则△ABC的面积最小值是(  )
A.3- B.3+
C.3- D.
解析:选A.直线AB的方程为x-y+2=0,圆心到直线AB的距离为d==,
所以,C到直线AB的最小距离为-1,
S△ABC的最小值为×|AB|×(-1)=×2×(-1)=3-.
6.圆x2+y2+2x-4y+m=0的直径为3,则m的值为________.
解析:因(x+1) 2+(y-2)2=5-m,
∴r==,∴m=.
答案:
7.已知圆C:x2+y2-2x+2y-3=0,AB为圆C的一条直径,点A(0,1),则点B的坐标为________.
解析:由x2+y2-2x+2y-3=0,得(x-1)2+(y+1)2=5,
所以圆心C(1,-1).
设B(x0,y0),又A(0,1),由中点坐标公式得
,解得,
所以点B的坐标为(2,-3).
答案:(2,-3)
8.当动点P在圆x2+y2=2上运动时,它与定点A(3,1)连线中点Q的轨迹方程为________.
解析:设Q(x,y),P(a,b),
由中点坐标公式,得,
点P(2x-3,2y-1)满足圆x2+y2=2的方程,
所以(2x-3)2+(2y-1)2=2,
化简得(x-)2+(y-)2=,
此即为点Q的轨迹方程.
答案:(x-)2+(y-)2=
9.求经过三点A(1,-1),B(1,4),C(4,-2)的圆的一般方程.
解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
将A、B、C三点的坐标代入方程,整理可得
,
解得,
故所求的圆的一般方程为x2+y2-7x-3y+2=0.
10.已知圆O的方程为x2+y2=9,求过点A(1,2)的圆的弦的中点P的轨迹.
解:设动点P的坐标为(x,y),根据题意可知AP⊥OP,当AP垂直于x轴时,P的坐标为(1,0),当x=0时,y=0,或y=2,当x≠1且x≠0时,kAP·kOP=-1.
∵kAP=,kOP=,∴×=-1,
即x2+y2-x-2y=0(x≠0,且x≠1).
点(1,0),(0,0),(0,2)适合上式.
综上所述,P点的轨迹是以(,1)为圆心,以为半径的圆.

1.直线x+2y-1=0与圆2x2+2y2-4x-2y+1=0的位置关系是(  )
A.相离 B.相切
C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心
解析:选C.圆心坐标为,半径长r=,圆心到直线的距离d=<r,所以直线与圆是相交的但不过圆心,故选C.
2.设直线l过点P(-2,0),且与圆x2+y2=1相切,则l的斜率是(  )
A.±1 B.±
C.± D.±
解析:选C.设l:y=k(x+2),
即kx-y+2k=0,又l与圆相切,
∴=1,∴ k=±.
3.经过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,则该切线方程为(  )
A.x+y-5=0 B.x+y+5=0
C.2x+y-5=0 D.2x+y+5=0
解析:选C.设过点M的圆的切线上任一点的坐标为(x,y),
∵点M(2,1)在圆x2+y2=5上,
∴·=-1,即2x+y-5=0.
4.直线y=kx被圆x2+y2=2截得的弦长等于(  )
A.4 B.2
C.2 D.
解析:选C.∵直线y=kx过圆心(0,0),
∴所求弦长总是直径2r=2.
5.(2013·莱芜高一检测)圆心坐标为(2,-1)的圆在直线x-y-1=0上截得的弦长为2,那么这个圆的方程为(  )
A.(x-2)2+(y+1)2=4 B.(x-2)2+(y+1)2=2
C.(x-2)2+(y+1)2=8 D.(x-2)2+(y+1)2=16
解析:选A.圆心到直线的距离d==.
R2=d2+()2=4,∴R=2.
6.直线ax+by+b-a=0与圆x2+y2-x-3=0的位置关系是________.
解析:直线方程化为a(x-1)+b(y+1)=0,过定点(1,-1),代入圆的方程,左侧小于0,则定点在圆内,所以直线与圆总相交.
答案:相交
7.直线l:3x-4y-5=0被圆x2+y2=5所截得的弦长为________.
解析:设直线l被圆截得的弦为AB,AB中点为M,O为圆心.
则△OAM为直角三角形,|OA|=r=.
|OM|==1,
∴|AM|=
==2.
∴|AB|=2|AM|=4.
答案:4
8.(2013·湛江高一检测)已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切,则圆C的方程为________.
解析:令y=0,得x=-1,所以直线x-y+1=0与x轴的交点为(-1,0),即为圆心,因为直线x+y+3=0与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即r==,
所以圆C的方程为(x+1)2+y2=2.
答案:(x+1)2+y2=2
9.已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=2,过点P(2,-1)作圆C的切线,切点为A,B.
(1)求直线PA,PB的方程;
(2)过P点的圆C的切线长.
解:(1)切线的斜率存在,设切线方程为
y+1=k(x-2),即kx-y-2k-1=0.
圆心到直线的距离等于,即=,
∴k2-6k-7=0,解得k=7或k=-1,
故所求的切线方程为y+1=7(x-2)或y+1=-(x-2),
即7x-y-15=0或x+y-1=0.
(2)在Rt△PAC中,PA2=PC2-AC2=(2-1)2+(-1-2)2-2=8,
∴过P点的圆C的切线长为2.
10.已知圆C和y轴相切,圆心C在直线x-3y=0上,且被直线y=x截得的弦长为2,求圆C的方程.
解:设圆心坐标为(3m,m).
∵圆C和y轴相切,得圆的半径为3|m|,
∴圆心到直线y=x的距离为=|m|.由半径、弦心距、半径长的关系得9m2=7+2m2,∴m=±1,
∴所求圆C的方程为(x-3)2+(y-1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9.

1.两圆x2+y2-4x-6y+9=0与x2+y2+12x+6y-19=0的位置关系是(  )
A.内切 B.外切
C.相交 D.相离
解析:选B.⊙O1为(x-2)2+(y-3)2=4,
⊙O2为(x+6)2+(y+3)2=64,
∴两圆圆心O1(2,3),O2(-6,-3),
∴|O1O2|==10,
r+R=2+8=10,
∴|O1O2|=R+r,
∴两圆相外切.
2.两圆x2+y2-6x+16y-48=0与x2+y2+4x-8y-44=0的公切线条数为(  )
A.4条 B.3条
C.2条 D.1条
解析:选C.⊙O1为(x-3)2+(y+8)2=121,O1(3,-8),r=11,⊙O2为(x+2)2+(y-4)2=64,O2(-2,4),R=8,
∴|O1O2|==13,
∴r-R<|O1O2|∴两圆相交.
∴公切线有2条.
3.圆x2+y2-2x-5=0和圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A、B,则线段AB的垂直平分线方程为(  )
A.x+y-1=0 B.2x-y+1=0
C.x-2y+1=0 D.x-y+1=0
解析:选A.AB方程为4x-4y+1=0,
∴垂直平分线k=-1,又过圆心(1,0).
∴直线方程为x+y-1=0.
4.(2013·唐山高一检测)已知半径为1的动圆与圆(x-5)2+(x+7)2=16相切,则动圆圆心的轨迹方程是(  )
A.(x-5)2+(y+7) 2=25
B.(x-5)2+(y+7)2=17或(x-5)2+(y+7)2=15
C.(x-5)2+(y+7)2=9
D.(x-5)2+(y+7)2=25或(x-5)2+(y+7)2=9
解析:选D.若内切,则有=4-1=3,即(x-5)2+(y+7)2=9;若外切,则有=4+1=5,即(x-5)2+(y+7)2=25.
5.已知集合M={(x,y)|y=,y≠0},n={(x,y)|y=x+b},若M∩N≠?,则实数b的取值范围是(  )
A.[-3,3] B.[-3,3]
C.(-3,3] D.[-3,3)
解析:选C.由于M∩N≠?,说明直线y=x+b与半圆x2+y2=9(y>0)相交,画图(图略)可知-36.与圆x2+y2-ax-2y+1=0关于直线x-y-1=0对称的圆的方程是x2+y2-4x+3=0,则a=________.
解析:利用两圆圆心连线与轴垂直,连线中点在轴上,可得a=2.
答案:2
7.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦长为2,则a=________.
解析:由已知,两个圆的方程作差可以得到公共弦所在的直线方程为y=,利用圆心(0,0)到直线的距离d===1,解得a=1.
答案:1
8.(2012·高考江西卷)过直线x+y-2=0上点P作圆x2+y2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P的坐标是________.
解析:设P(x,y),则由已知可得PO(O为原点)与切线的夹角为30°,则|PO|=2,由可得
答案:(,)
9.求与已知圆x2+y2-7y+10=0相交,所得公共弦平行于已知直线2x-3y-1=0,且过点(-2,3),(1,4)的圆的方程.
解:公共弦所在直线的斜率为,已知圆的圆心坐标为(0,),故两圆圆心所在直线的方程为y-=-x,即3x+2y-7=0.
设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由
解得
所以所求圆的方程为x2+y2+2x-10y+21=0.
10.求过圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0)的圆的切线方程.
解:设x0≠a,且y0≠b,所求的切线斜率为k,则由圆的切线垂直于过切点的半径,得k=-=-.
故切线方程为y-y0=-(x-x0).
整理,得(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=(x0-a)2+(y0-b)2.
因为M(x0,y0)在圆上,所以(x0-a)2+(y0-b)2=r2.
即(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
当x0=a或y0=b时,经验证上式仍成立.
故经过圆上一点M的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.

1.点P(2,0,3)在空间直角坐标系中的位置是在(  )
A.y轴上 B.xOy面上
C.xOz面上 D.yOz面上
解析:选C.本题主要考查空间坐标的特点,由点P的坐标y=0知,该点在xOz面上.
2.在空间直角坐标系中,点P(3,4,5)与Q(3,-4,-5)两点的位置关系是(  )
A.关于x轴对称 B.关于xOy平面对称
C.关于坐标原点对称 D.以上都不对
解析:选A.点P(3,4,5)与Q(3,-4,-5)两点的x坐标相同,而y、z坐标互为相反数,所以两点关于x轴对称.
3.已知点B是A(2,-3,5)关于xOy面的对称点,则AB等于(  )
A.10 B.
C.  D.38
解析:选A.点B坐标为(2,-3,-5),∴|AB|==10.
4.已知A点坐标为(1,1,1),B(3,3,3),点P在x轴上,且|PA|=|PB|,则P点坐标为(  )
A.(6,0,0) B.(6,0,1)
C.(0,0,6) D.(0,6,0)
解析:选A.设P(x,0,0),|PA|=,|PB|=,由|PA|=|PB|,得x=6.
5.(2013·东莞高一检测)已知△ABC顶点坐标分别为A(-1,2,3),B(2,-2,3),C(,,3),则△ABC的形状为(  )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
解析:选C.∵|AB|=5,|BC|=,|AC|=,
∴|AB|2=|BC|2+|AC|2,
∴△ABC为直角三角形.
6.点P在x轴上,它到点P1(0,,3)的距离为到点P2(0,1,-1)的距离的2倍,则点P的坐标是________.
解析:∵点P在x轴上,设点P(x,0,0),
则|PP1|==,
|PP2|==.
∵|PP1|=2|PP2|,
∴=2,解得x=±1.
∴所求点的坐标为(1,0,0)或(-1,0,0).
答案:(1,0,0)或(-1,0,0)
7.
如图所示,为一个正方体裁下的一角P-ABC.|PA|=a,|PB|=b,|PC|=c.则△ABC的重心G的坐标为________
解析:△ABC的重心G在xOy平面上的射影G′是△PAB的重心,其坐标为(,,0),而|G′G|=|PC|,∴G(,,).
答案:(,,)
8.点A(1-t,1-t,t)和B(2,t,t)的距离的最小值为________.
解析:|AB|2=(1-t-2)2+(1-t-t)2+(t-t)2=5t2-2t+2.当t=时,|AB|=,即|AB|min=.
答案:
9.
如图所示,在长方体OABC-O1A1B1C1中,|OA|=2,|AB|=3,|AA1|=2,作OD⊥AC于D,求点O1到点D的距离.
解:由题意得:A(2,0,0),O1(0,0,2),C(0,3,0),
设D(x,y,0),在Rt△AOC中,OA=2,OC=3,|AC|=,
∴|OD|==.
在Rt△ODA中,|OD|2=x·|OA|,∴x=.
在Rt△ODC中,|OD|2=y·|OC|,∴y=.
∴D(,,0),∴O1D===.
10.已知A(1,2,-1),B(2,0,2).
(1)在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|;
(2)若xOz平面内的点M到点A的距离与到点B的距离相等,求点M的坐标满足的条件.
解:(1)由于点P在x轴上,故可设P(a,0,0),
由|PA|=|PB|,得=,
即a2-2a+6=a2-4a+8,
解得a=1,所以点P的坐标为P(1,0,0).
(2)由于点M在平面xOz内,故可设M(x,0,z),
由|MA|=|MB|,
得=,
即x+3z-1=0.
所以点M的坐标满足的条件为x+3z-1=0.