>第二章 直线和圆的方程(人教A版2019)(含解析)

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名称 >第二章 直线和圆的方程(人教A版2019)(含解析)
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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 2023-10-16 22:19:01

文档简介

直线和圆的方程(人教A版2019)
一、单选题
1.经过点,倾斜角是的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2.点 到直线的距离是(  )
A. B. C. D.
3.已知点A(1,1),B(3,3),则线段AB的垂直平分线的方程是
A. B. C. D.
4.已知点,,若直线与线段没有交点,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
5.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
6.已知点,.若直线上存在点P,使得,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,为半径的圆与圆有公共点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
8.点是直线()上一动点,,是圆C:的两条切线,A,B是切点.若四边形的最小面积是2,则k的值为( )
A.2 B. C. D.
二、多选题
9.已知直线,下列说法中正确的是( )
A.倾斜角为 B.倾斜角为
C.斜率不存在 D.斜率为0
10.下列四个命题中真命题有( )
A.直线在轴上的截距为
B.经过定点的直线都可以用方程表示
C.直线必过定点
D.已知直线与直线平行,则平行线间的距离是
11.已知P为圆上一点, ,,则( )
A.点P到直线AB的距离不小于1 B.到直线AB距离为3的点P有两个
C.当∠BAP最小时, D.当∠BAP最大时,
12.下列结论正确的是( )
A.已知点在圆上,则的最小值是
B.已知直线和以为端点的线段相交,则实数k的取值范围为
C.已知点是圆外一点,直线l的方程是,则l与圆相交
D.若圆上恰有两点到点的距离为1,则r的取值范围是
三、填空题
13.在平面直角坐标系中,若一个圆的圆心,半径为6,则圆的标准方程为
14.已知直线与直线的倾斜角分别为和,则直线与的交点坐标为 .
15.已知直线,则圆截直线所得的弦长的取值范围是 .
16.方程表示的曲线是 .
四、解答题
17.判断下列各组直线是否平行或垂直,并说明理由.
(1),;
(2),.
18.写出过两点、的直线方程的两点式、点斜式、斜截式、截距式和一般式方程.
19.已知直线平行于直线,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线的方程.
20.已知圆:与圆:相交于、两点.
(1)求圆心在直线上且经过,两点的圆的方程及弦所在的直线方程;
(2)直线经过点且被圆所截得的弦长为,求直线的方程.
21.已知圆:与圆:.
(1)若圆与圆内切,求实数的值;
(2)设,在轴正半轴上是否存在异于A的点,使得对于圆上任意一点,为定值?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
22.已知直线l1:x+y+2=0;l2:mx+2y+n=0.
(1)若l1⊥l2,求m的值;
(2)若l1//l2,且他们的距离为,求m,n的值.
试卷第2页,共4页
试卷第1页,共1页
参考答案:
1.D
【分析】由题意利用直线的斜率公式求出直线的斜率,再用点斜式求出直线的方程.
【详解】倾斜角是的直线的斜率为,
故过点,倾斜角是的直线的方程是,
故选:D.
2.B
【分析】点到直线的距离公式求解
【详解】点 到直线的距离为:
故选:B.
3.A
【详解】试题分析:AB中点为,AB的斜率为1,所以垂直平分线斜率为,所以直线方程为
考点:直线方程
4.C
【分析】由已知条件画出图像并求出直线与线段相交的条件,进而即可求出答案.
【详解】如图所示:

由已知可得,,
由此可知直线若与线段没有交点,
则斜率满足的条件为或.
故选:C
【点睛】本题考查了直线与线段的位置关系,熟练掌握直线的斜率与直线的位置之间的关系是解决问题的关键,考查了数形结合的思想,属于基础题.
5.C
【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
6.D
【分析】将问题化为直线与圆有交点,注意直线所过定点与圆的位置关系,再应用点线距离公式列不等式求k的范围.
【详解】由题设,问题等价于过定点的直线与圆有交点,
又在圆外,所以只需,可得.
故选:D
7.C
【分析】根据直线与圆的位置关系和点到直线的距离公式建立不等式,解之可得选项.
【详解】圆的标准方程为,半径,
当圆心到直线的距离时,满足题意,圆心在直线上的射影点即满足题意,
故有,解得,即的最大值为,
故选:C.
8.C
【分析】求出圆的圆心与半径,利用四边形的最小值求出的最小值,利用点到直线的距离求解即可.
【详解】圆,圆心,半径为1.
,,,

,.
,,
即点到直线的距离为.
(),
解得:.
故选:.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,考查分析问题解决问题的能力,是中档题.
9.BD
【分析】根据直线方程得到斜率,进而得到倾斜角.
【详解】解:因为直线方程为,
所以斜率为0,倾斜角为,
故选:BD
10.CD
【分析】利用截距的定义可判断A选项;取垂直于轴的直线的方程可判断B选项;求出直线所过定点的坐标可判断C选项;利用两直线平行求出的值,再利用平行线间的距离公式可判断D选项.
【详解】对于A选项,直线在轴上的截距为,A错;
对于B选项,经过定点且垂直于轴的直线的方程为,B错;
对于C选项,对于直线方程,由可得,
所以,直线必过定点,C对;
对于D选项,若直线与直线平行,
则,解得,
故两直线方程分别为、,
这两平行直线间的距离为,D对.
故选:CD.
11.ACD
【分析】求直线AB的方程,由圆心到直线的距离和圆的半径,可知圆上的点到直线距离的范围;最大或最小时,AP与圆相切,求切线长即可.
【详解】由,,直线AB的方程为,即,所以圆心到直线AB的距离,圆的半径为1,故点P到直线AB的距离的最小值为,最大值为,所以点P到直线AB的距离不小于1,到直线AB距离为3的点P仅有1个,故A正确,B错误;
最大或最小时,AP与圆相切,如图所示
此时,,故CD正确.
故选:ACD.
12.CD
【分析】A. 令,即,根据题意,由圆心到直线的距离求解判断;B.根据直线恒过定点(1,-1),求得判断;C.由点是圆外一点,得到判断;D.由圆与圆相交求解判断.
【详解】A. 令,即,因为点在圆上,则圆心到直线的距离,即,解得或,所以无最小值,故错误;
B.因为直线恒过定点(1,-1),则,因为 以为端点的线段相交,所以或,故错误;
C.因为点是圆外一点,所以,圆心到直线l的,则l与圆相交,故正确;
D. 圆,圆,圆心距为,因为圆上恰有两点到点的距离为1,所以两圆相交,则,解得,故正确;
故选:CD
13.
【分析】根据圆的标准方程得出结果.
【详解】若一个圆的圆心,半径为6,
则圆的标准方程为.
故答案为:.
14.
【分析】由题意,根据倾斜角与斜率的关系,联立直线方程,可得答案.
【详解】因为直线与直线的倾斜角分别为和,
所以,则,
联立直线方程可得,解得,直线与的交点坐标为,
故答案为:.
15.
【分析】求出直线l恒过的定点P,圆的圆心C和半径r,再判定点P与圆C的位置关系,根据圆的性质即可得弦长范围.
【详解】依题意,直线恒过定点,圆的圆心,半径,
因,则点P在圆C内,由圆的性质知,过点P的最长弦是圆C的直径,即过点P的弦长最大值为6,
过点P的最短弦是圆C内过点P垂直于过点P的直径的弦,该弦长为,即过点P的弦长最小值为,
所以所求弦长的取值范围是.
故答案为:
16.两个半圆
【分析】方程两边平方得:,再分和两种情况即可得答案.
【详解】解: 根据题意,将两边平方得:,且
故当时,方程为:,表示以为圆心,为半径的半圆;
当时,方程为:,表示以为圆心,为半径的半圆;
故方程表示的曲线是两个半圆.
故答案为:两个半圆
【点睛】本题考查圆的标准方程,考查分类讨论思想与方程思想,是中档题.本题解题的关键在于由已知得,,再分类讨论求解.
17.(1)垂直,理由见解析
(2)平行,理由见解析
【分析】分别写出直线的斜率,即可判断出其位置关系.
【详解】(1)设直线的斜率分别为,.
因为,,
所以
从而与垂直;
(2)因为,
从而与平行.
18.答案见解析
【分析】直接利用直线方程的两点式、点斜式、斜截式、截距式和一般式方程,求出所求直线的方程.
【详解】解:因为直线过、,则,
所以两点式方程:;
点斜式方程:;
斜截式方程:;
截距式方程:;
一般式方程:.
19.或
【解析】设,求出直线在两坐标轴上的截距,利用面积公式可解得结果.
【详解】设,
当时,;
当时,.
∵直线与两坐标轴围成的三角形面积为,
∴.
∴.
∴直线的方程为或.
【点睛】本题考查了两条直线平行,考查了截距的概念,考查了三角形的面积公式,属于基础题.
20.(1);;(2)或.
【解析】(1)由已知两圆方程,可得相交弦AB所在直线的方程,再与其中一圆的方程联立求交点A、B坐标,由题意圆是以AB为直径,其中点为圆心的圆,写出圆的方程即可.
(2)由直线过点且被圆所截得的弦长为,即可确定到直线的距离,再讨论直线斜率,判断定点到直线的距离是否符合要求,进而求直线的方程.
【详解】(1)由,
,即弦所在的直线方程.
∴,代入圆的方程式,解得或.
∴,两点的坐标分别为,,中点坐标为,则圆的半径,
∴圆的方程为.
(2)圆:方程化为:
∴,半径,直线被圆所截得的弦长,
∴弦心距.
若直线的斜率不存在,圆心到直线:的距离为3,不合题意.
∴直线的斜率存在,设为,即
圆心到直线的距离等于,于是,即,解得或,即有或,
故直线的方程为或.
【点睛】关键点点睛:
(1)由已知两圆的方程求相交弦直线方程,只需将两圆方程左右两边同时相减即可得到,再由直线与圆的关系求交点坐标,写出圆的方程.
(2)由直线过定点,且已知与圆的相交弦长,即可得弦心距,讨论直线存在与否,保证弦心距符合要求,确定直线方程.
21.(1)16
(2)存在,6
【分析】(1)根据题意求圆心和半径,在结合两圆的位置关系列式求解;
(2)设点,利用两点间距离公式可得,结合题意分析运算即可.
【详解】(1)因为:,即,
故圆的圆心坐标为,半径长,
且圆:,故圆的圆心坐标为,半径长,
若圆与圆内切,则,
即,且,所以.
(2)设点,则,
于是,即,
同理,可得,
要使为定值,则,解得或(舍去),
故存在点使得为定值,此时.
22.(1);(2),.
【分析】(1)由垂直得斜率互为负倒数,可求得;
(2)由平行求得,再由距离求得.
【详解】(1)的斜率为,∵l1⊥l2,∴直线的斜率为,∴;
(2)∵,∴,(时两直线平行),
的方程化为,∴两平行间的距离为,解得.
【点睛】本题考查两直线垂直与平行的条件,考查两平行线间的距离公式,属于基础题.
试卷第1页,共1页
试卷第4页,共10页直线和圆的方程(人教A版2019)
一、单选题
1.经过点,倾斜角是的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2.点 到直线的距离是(  )
A. B. C. D.
3.已知点A(1,1),B(3,3),则线段AB的垂直平分线的方程是
A. B. C. D.
4.已知点,,若直线与线段没有交点,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
5.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
6.已知点,.若直线上存在点P,使得,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,为半径的圆与圆有公共点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
8.点是直线()上一动点,,是圆C:的两条切线,A,B是切点.若四边形的最小面积是2,则k的值为( )
A.2 B. C. D.
二、多选题
9.已知直线,下列说法中正确的是( )
A.倾斜角为 B.倾斜角为
C.斜率不存在 D.斜率为0
10.下列四个命题中真命题有( )
A.直线在轴上的截距为
B.经过定点的直线都可以用方程表示
C.直线必过定点
D.已知直线与直线平行,则平行线间的距离是
11.已知P为圆上一点, ,,则( )
A.点P到直线AB的距离不小于1 B.到直线AB距离为3的点P有两个
C.当∠BAP最小时, D.当∠BAP最大时,
12.下列结论正确的是( )
A.已知点在圆上,则的最小值是
B.已知直线和以为端点的线段相交,则实数k的取值范围为
C.已知点是圆外一点,直线l的方程是,则l与圆相交
D.若圆上恰有两点到点的距离为1,则r的取值范围是
三、填空题
13.在平面直角坐标系中,若一个圆的圆心,半径为6,则圆的标准方程为
14.已知直线与直线的倾斜角分别为和,则直线与的交点坐标为 .
15.已知直线,则圆截直线所得的弦长的取值范围是 .
16.方程表示的曲线是 .
四、解答题
17.判断下列各组直线是否平行或垂直,并说明理由.
(1),;
(2),.
18.写出过两点、的直线方程的两点式、点斜式、斜截式、截距式和一般式方程.
19.已知直线平行于直线,并且与两坐标轴围成的三角形的面积为,求直线的方程.
20.已知圆:与圆:相交于、两点.
(1)求圆心在直线上且经过,两点的圆的方程及弦所在的直线方程;
(2)直线经过点且被圆所截得的弦长为,求直线的方程.
21.已知圆:与圆:.
(1)若圆与圆内切,求实数的值;
(2)设,在轴正半轴上是否存在异于A的点,使得对于圆上任意一点,为定值?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
22.已知直线l1:x+y+2=0;l2:mx+2y+n=0.
(1)若l1⊥l2,求m的值;
(2)若l1//l2,且他们的距离为,求m,n的值.试卷第2页,共4页
试卷第1页,共1页
试卷第1页,共1页
试卷第4页,共1页