高新部高一6月份学月考试数学试题
一、选择题(60分)
1.设直线l过原点,其倾斜角为α,将直线l绕原点沿逆时针方向旋转45°得到直线l1,则直线l1的倾斜角为( )
A.α+45°
B.α-135°
C.135°-α
D.当0°≤α≤135°时为α+45°,当135°≤α<180°时为α-135°
2.斜率为2的直线经过A(3,5)、B(a,7)、C(-1,b)三点,则a、b的值为( )
A.a=4,b=0 B.a=-4,b=-3
C.a=4,b=-3 D.a=-4,b=3
3.已知直线l的斜率为3,且经过点P(3,1),则直线l的方程为( )
A.3x-y-8=0 B.y=3x
C.y= D.3x+y-8=0
4.下列直线中倾斜角为锐角的直线为( )
A.3x+2y-6=0 B.3x=0
C.2y-3=0 D.2x-3y+7=0
5.与直线2x+y-3=0平行,且距离为的直线方程是( )
A.2x+y+2=0 B.2x+y-8=0
C.2x+y+2=0或2x+y-8=0 D.2x+y-2=0或2x+y+8=0
6.已知直线l1:ax+2y-1=0,直线l2:8x+ay+2-a=0,若l1∥l2,则实数a的值为( )
A.±4 B.-4 C.4 D.±2
7.不论m为何值,直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5恒过定点( )
A. B.(-2,0) C.(2,3) D.(9,-4)
9.已知空间两点P1(-1,3,5),P2(2,4,-3),则|P1P2|等于( )
A. B.3 C. D.
10.圆x2+y2+2x-4y=0的圆心坐标和半径分别是( )
A.(1,-2),5 B.(1,-2), C.(-1,2),5 D.(-1,2),
11.圆心为(1,-1),半径为2的圆的方程是( )
A.(x-1)2+(y+1)2=2 B.(x+1)2+(y-1)2=4
C.(x+1)2+(y-1)2=2 D.(x-1)2+(y+1)2=4
12.直线l:x-y=1与圆C:x2+y2-4x=0的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.由点P(1,-2)向圆x2+y2-6x-2y+6=0引的切线方程是____________.
14.若经过两点A(-1,0)、B(0,2)的直线l与圆(x-1)2+(y-a)2=1相切,则a=__________.
15.设M={(x,y)|x2+y2≤25},N={(x,y)|(x-a)2+y2≤9},若M∩N=N,则实数a的取值范围是___________.
16.经过点P(2,-3),作圆x2+y2=20的弦AB,且使得P平分AB,则弦AB所在直线的方程是___________.
三、解答题(17题10分,其余12分,共70分)
17.已知圆M:x2+y2-2mx+4y+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0相交于A,B两点,且这两点平分圆N的圆周,求圆M的圆心坐标.
18.点A(0,2)是圆x2+y2=16内的定点,B,C是这个圆上的两个动点,若BA⊥CA,求BC中点M的轨迹方程,并说明它的轨迹是什么曲线.
19.(12分)点A(0,2)是圆x2+y2=16内的定点,B,C是这个圆上的两个动点,若BA⊥CA,求BC中点M的轨迹方程,并说明它的轨迹是什么曲线.
20.(12分)圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A、B.
(1)求线段AB的垂直平分线的方程;
(2)求线段AB的长.
21.已知曲线C:x2+y2+2kx+(4k+10)y+10k+20=0,其中k≠-1.
(1)求证:曲线C都表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上;
(2)证明:曲线C过定点;
(3)若曲线C与x轴相切,求k的值.
22.设有半径为3 km的圆形村落,A、B两人同时从村落中心出发,A向东而B向北前进,A出村后不久,改变前进方向,斜着沿切于村落周界的方向前进,后来恰好与B相遇.设A、B两人的速度都一定,其比为3∶1,问A、B两人在何处相遇?
1.D 2.C 3.A 4.D 5. C 6.B 7.D 8.A9. A 10. D 11. D 12. C
13:x=1或5x-12y-29=0
14:
15:-2≤a≤2
16:2x-3y-13=0
17答案:解:由圆M和圆N的方程易知两圆的圆心分别为M(m,-2),N(-1,-1).两圆方程相减得直线AB的方程为
2(m+1)x-2y-m2-1=0.
∵A,B两点平分圆N的圆周,
∴AB为圆N的直径,直线AB过点N(-1,-1).∴2(m+1)×(-1)-2×(-1)-m2-1=0.
解得m=-1.
故圆M的圆心为M(-1,-2).
18答案:解:设点M(x,y).M是弦BC的中点,故OM⊥BC.
又∵∠BAC=90°,∴|MA|=|BC|=|MB|.
∵|MB|2=|OB|2-|OM|2,
∴|OB|2=|MO|2+|MA|2,即42=(x2+y2)+[(x-0)2+(y-2)2],化简为x2+y2-2y-6=0,即x2+(y-1)2=7.
∴所求轨迹为以(0,1)为圆心,以为半径的圆.
19.解:设点M(x,y),因为M是弦BC的中点,故OM⊥BC.
又∵∠BAC=90°,∴|MA|=|BC|=|MB|.
∵|MB|2=|OB|2-|OM|2,
∴|OB|2=|MO|2+|MA|2,即42=(x2+y2)+[(x-0)2+(y-2)2],化简为x2+y2-2y-6=0,即x2+(y-1)2=7.
∴所求轨迹为以(0,1)为圆心,以为半径的圆.
20.解:(1)两圆方程相减,得4x-4y+1=0,即为AB的方程.两圆圆心连线即为AB的垂直平分线,
所以AB的垂直平分线的方程过两圆圆心,且与AB垂直.
则AB的垂直平分线的斜率为-1.
又圆x2+y2-2x-5=0的圆心为(1,0),
所以AB的垂直平分线的方程为y=-(x-1),即x+y-1=0.
(2)圆x2+y2-2x-5=0的半径、圆x2+y2-2x-5=0的圆心到AB的距离、AB长的一半三者构成一个直角三角形的三条边,圆x2+y2-2x-5=0可化为(x-1)2+y2=6,
所以圆心(1,0),半径,弦心距,由勾股定理得,
解得.
21:(1)原方程可化为
(x+k)2+(y+2k+5)2=5(k+1)2.
∵k≠-1,∴5(k+1)2>0.
故方程表示圆心在(-k,-2k-5)、半径为5|k+1|的圆.
设圆心为(x,y)有消去k,得2x-y-5=0.
∴这些圆的圆心都在直线2x-y-5=0上.
(2)将原方程变形成k(2x+4y+10)+(x2+y2+10y+20)=0.
上式关于参数k是恒等式.
∴解得
∵曲线C过定点(1,-3)
(3)∴圆C与x轴相切,∴圆心到x轴的距离等于半径,
即 |-2k-5|=|k+1|.
两边平方,得(2k+5)2=5(k+1)2.
∴k=5±.
22.(1)设元.由题意可设A、B两人的速度分别为3vkm/h、vkm/h,再设A出发后x0h,在点P处改变方向,又经y0h,在点Q处与B相遇,则P、Q两点的坐标分别为(3vx0,0),(0,v(x0+y0)),如图所示.
(2)找关系,由于A从P到Q行走的时间是y0h,于是由勾股定理,|OP|2+|OQ|2=|PQ|2有
(3vx0)2+[v(x0+y0)]2=(3vy0)2
化简、整理,得(x0+y0)(5x0-4y0)=0
又x0+y0>0
∴5x0=4y0 ①
于是kPQ= ②
①代入②,得kPQ=
(3)转化为数学问题.由于切线PQ与y轴的交点Q对应的纵坐标v(x0+y0)的值就是问题答案.于是转化为“当直线y=x+b与圆x2+y2=9相切时,求纵截距b的值”.
利用圆心到切线的距离等于半径,得
(b>0)
因此,A和B相遇的地点是在离村落中心正北 km处.