最新直线与圆的方程单元测试题含答案
最新人教版高中数学选修一第二单元《直线和圆的方程》检测题(包含答案解析)(1)

一、选择题1.过点()1,0P 作圆22(2)(2)1x y -+-=的切线,则切线方程为( ) A .1x =或3430x y +-= B .1x =或3430x y --= C .1y =或4340x y -+=D .1y =或3430x y --=2.直线1ax by +=与圆221x y +=有两个公共点,那么点(),a b 与圆22+1x y =的位置关系是( ) A .点在圆外B .点在圆内C .点在圆上D .不能确定3.设P 为直线2x +y +2=0上的动点,过点P 作圆C :x 2+y 2-2x -2y -2=0的两条切线,切点分别为A ,B ,则四边形PACB 的面积的最小值时直线AB 的方程为( ) A .2x -y -1=0B .2x +y -1=0C .2x -y +1=0D .2x +y +1=04.已知圆22:(1)1C x y +-=,点(3,0)A 在直线l 上,过直线l 上的任一点P 引圆C 的两条切线,若切线长的最小值为2,则直线l 的斜率k =( ) A .2B .12C .2-或12D .2或12-5.已知0a >,0b >,直线1l :()410x a y +-+=,2l :220bx y +-=,且12l l ⊥,则1112a b++的最小值为( ) A .2B .4C .23 D .456.在平面直角坐标系xOy 中,直线240x y +-=与两坐标轴分别交于点A 、B ,圆C经过A 、B ,且圆心在y 轴上,则圆C 的方程为( ) A .226160x y y ++-= B .226160x y y +--= C .22890x y y ++-= D .22890x y y +--= 7.过点P (1,2)引直线使两点A (2,3)、B (4,-5)到它的距离相等,则直线方程是( )A .4x +y -6=0B .x +4y -6=0C .2x +3y -7=0或x +4y -6=0D .4x +y -6=0或3x +2y -7=08.两圆交于点(1,3)A 和(,1)B m ,两圆的圆心都在直线02cx y -+=上, 则m c += . A .1B .2C .3D .49.直线l :230kx y --=与圆C :()()22124x y -++=交于A 、B 两点,若ABC的周长为4+k 的值为( ) A .32B .32-C .32±D .12±10.曲线214y x 与直线(2)4y k x =-+有两个相异交点,则k 的取值范围是( )A .50,12⎛⎫⎪⎝⎭B .13,34⎛⎤ ⎥⎝⎦C .53,124D .5,12⎛⎫+∞⎪⎝⎭11.已知11(,)P x y 是直线1:(,)0l f x y =上一点,22(,)Q x y 是l 外一点,则方程(,)f x y =1122(,)(,)f x y f x y +表示的直线( )A .与l 重合B .与l 交于点PC .过Q 与l 平行D .过Q 与l 相交12.已知点(1,1)A - 和圆221014700C x y x y +--+=: ,一束光线从点A 出发,经过x 轴反射到圆C 的最短路程是( ) A .6B .7C .8D .9二、填空题13.已知圆O :221x y +=,圆M :22()(2)2x a y -+-=.若圆M 上存在点P ,过点P 作圆O 的两条切线,切点为A ,B ,使得PA PB ⊥,则实数a 的取值范围为______.14.已知点P 为直线3450x y +-=上的任意一个动点,则点P 到点()3,0A 的距离的最小值是______.15.已知点P 是直线:3120l x y +-=上的一点,过P 作圆22(2)1x y -+=的切线,切点为A ,则切线长||PA 的最小值为__________.16.将直线:10l x y +-=,20l nx y n +-=:,3:0l x ny n +-=(n *∈N ,2n ≥)围成的三角形面积记为n S ,则n n lim S →∞=___________.17.过点1(,1)2M 的直线l 与圆C :(x ﹣1)2+y 2=4交于A 、B 两点,C 为圆心,当∠ACB 最小时,直线l 的方程为_____.18.设圆222:()0O x y r r +=>,定点(3,4)A ,若圆O 上存在两点到A 的距离为2,则r 的取值范围是________.19.数学家欧拉在1765年发现,任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,这条直线称为“欧拉线”.已知ABC 的顶点(2,0),(0,4)A B ,其“欧拉线”的直线方程为20x y -+=,则ABC 的顶点C 的坐标__________.20.已知x ∈R ______.三、解答题21.已知圆221:2440C x y x y ++--=.(1)在下列两个条件中任选一个作答.注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.①已知不过原点的直线l 与圆1C 相切,且在x 轴、y 轴上的截距相等,求直线l 的方程; ②从圆外一点(2,1)P 向圆引切线,求切线方程.(2)若圆222:4C x y +=与圆1C 相交与D 、E 两点,求线段DE 的长.22.已知直线l :43100x y ++=,半径为2的圆C 与l 相切,圆心C 在x 轴上且在直线l 的右上方.(1)求圆C 的方程;(2)直线4y kx =-与圆C 交于不同的M ,N 两点,且120MCN ∠=︒,求直线l 的斜率;(3)过点()1,0M 的直线与圆C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方),问在x 轴正半轴上是否存在定点N ,使得x 轴平分ANB ∠?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.23.已知圆22:2220C x y x y ++--=,点(),1A m -、()4,2B m +,其中m R ∈. (1)若直线AB 与圆C 相切,求直线AB 的方程;(2)若以AB 为直径的圆D 与圆C 有公共点,求实数m 的取值范围.24.已知ABC 的顶点(5,1)A ,直线BC 的方程为6590x y AB --=,边上的中线CM 所在直线方程为250x y --=. (1)求顶点C 的坐标;(2)求AC 边上的高所在直线方程.25.当实数m 的值为多少时,关于,x y 的方程()()222221220m m x m m y m +-+-+++=表示的图形是一个圆?26.已知圆C 方程222410x y x y +-++= (1)求圆C 的圆心,半径;(2)直线l 经过(2,0),并且被圆C 截得的弦长为l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】按照过点P 的直线斜率是否存在讨论,结合直线与圆相切的性质及点到直线的距离公式即可得解. 【详解】圆22(2)(2)1x y -+-=的圆心为()2,2,半径为1,点P 在圆外,当直线的斜率不存在时,直线方程为1x =,点()2,2到该直线的距离等于1,符合题意; 当直线的斜率存在时,设直线方程为()1y k x =-即kx y k 0--=,1=,解得34k =,所以该切线方程为3430x y --=;所以切线方程为1x =或3430x y --=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求过圆外一点()00,x y 的圆的切线方程的方法几何法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为00()y y k x x -=-,即000kx y y kx -+-=.由圆心到直线的距离等于半径,即可求出k 的值,进而写出切线方程;代数法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为00()y y k x x -=-,即00y kx kx y =-+,代入圆的方程,得到一个关于x 的一元二次方程,由0∆=,求得k ,切线方程即可求出.2.A解析:A 【分析】直线1ax by +=与圆221x y +=||1<,即为1>,由此可得点与圆的位置关系.【详解】因为直线1ax by +=与圆221x y +=有两个公共点,||1<,1>,因为点(,)b a 与221x y +=圆224x y +=的半径为1,所以点P 在圆外. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是将直线与圆的位置关系的判断式和点与圆的关系的判断式联系起来.3.D解析:D 【分析】根据圆的切线性质可知四边形PACB 的面积转化为直角三角形的面积,结合最小值可求直线AB 的方程. 【详解】由于,PA PB 是圆()()22:114C x y -+-=的两条切线,,A B 是切点,所以2||||2||PACB PAC S S PA AC PA ∆==⋅=== 当||PC 最小时,四边形PACB 的面积最小, 此时PC :11(x 1)2y -=-,即210.y x --= 联立210,220y x x y --=⎧⎨++=⎩得1,,(1,0),0x P y =-⎧-⎨=⎩PC 的中点为1(0,),||2PC ==以PC 为直径的圆的方程为2215(),24x y +-=即2210x y y +--=,两圆方程相减可得直线AB 的方程210,x y ++=故选:D.4.C解析:C 【分析】根据勾股定理由切线长最小值求出||PC C 到直线l 的距离为l 的方程,根据点到直线的距离列式可解得结果.【详解】圆22:(1)1C x y +-=的圆心为(0,1)C ,半径为1,因为切线长的最小值为2,所以min ||PC ==所以圆心C 到直线l ,所以直线必有斜率,设:(3)l y k x =-,即30kx y k --=,所以圆心(0,1)C 到直线30kx y k --===22320k k +-=,解得12k =或2k =-.故选:C 【点睛】关键点点睛:根据勾股定理由切线长的最小值求出||PC 的最小值,也就是圆心C 到直线l 的距离是解题关键.5.D解析:D 【分析】根据12l l ⊥得到125a b ++=,再将1112a b++化为积为定值的形式后,利用基本不等式可求得结果. 【详解】因为12l l ⊥,所以240b a +-=,即125a b ++=, 因为0,0a b >>,所以10,20a b +>>, 所以1112a b ++=1112a b ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭()1125a b ⨯++1212512b a a b +⎛⎫=++ ⎪+⎝⎭14255⎛≥+= ⎝, 当且仅当35,24a b ==时,等号成立. 故选:D 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方6.A解析:A 【分析】求出点A 、B 的坐标,设圆心坐标为()0,b ,由AC BC =可求出圆心C 的坐标,并求出圆的半径,由此可求得圆C 的方程. 【详解】易知,直线240x y +-=交x 轴于点()4,0A ,交y 轴于点()0,2B ,设圆心C 的坐标为()0,b ,由AC BC =2b =-,解得3b =-, 所以,圆C 的半径为325BC =--=,因此,圆C 的方程为()22325x y ++=,即为226160x y y ++-=.故选:A. 【点睛】求圆的方程,主要有两种方法:(1)几何法:具体过程中要用到初中有关圆的一些常用性质和定理.如:①圆心在过切点且与切线垂直的直线上;②圆心在任意弦的中垂线上;③两圆相切时,切点与两圆心三点共线;(2)待定系数法:根据条件设出圆的方程,再由题目给出的条件,列出等式,求出相关量.一般地,与圆心和半径有关,选择标准式,否则,选择一般式.不论是哪种形式,都要确定三个独立参数,所以应该有三个独立等式.7.D解析:D 【分析】当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1,不成立;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为20kx y k --+=,由此利用点到直线的距离公式能求出直线方程. 【详解】当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1,不成立; 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为2(1)y k x -=-,即20kx y k --+=, ∵直线l 与两点A (2,3), B (4,-5)的距离相等,=解得4k =-或32k =-.:.直线l 的方程为4420x y --++=或332022x y --++= 整理,得:460x y +-=或3270x y +-=故选:D 【点睛】解决本题要注意设直线方程时,分直线的斜率存在、不存在两种情况讨论,然后根据点到直线的距离相等即可求解.8.C解析:C 【分析】由两圆相交且圆心都在直线02c x y -+=上可知线段AB 中点在02cx y -+=上,代入中点坐标整理即可. 【详解】由题意可知:线段AB 的中点1,22m +⎛⎫⎪⎝⎭在直线02c x y -+=上代入得:12022m c+-+= 整理可得:3m c += 本题正确选项:C 【点睛】本题考查两圆相交时相交弦与圆心连线之间的关系,属于基础题.9.A解析:A 【分析】先根据半径和周长计算弦长AB =即可. 【详解】圆C :()()22124x y -++=中,圆心是()1,2C -,半径是2r,故ABC的周长为4+24r AB +=+AB =又直线与圆相交后的弦心距d ==,故由2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭得()221434k k +=++,解得32k . 故选:A. 【点睛】本题考查了直线与圆的综合应用,考查了点到直线的距离公式,属于中档题.10.C解析:C 【分析】 曲线214y x 表示半圆,作出半圆,直线过定点(2,4),由直线与圆的位置关系,通过图形可得结论.【详解】 曲线214y x 是半圆,圆心是(0,1)C ,圆半径为2,直线(2)4y k x =-+过定点(2,4)P ,作出半圆与过P 的点直线,如图,PD2=,解得512k =,即512PD k =, (2,1)A -,4132(2)4PA k -==--,∴53,124k ⎛⎤∈⎥⎝⎦. 故选:C .【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,数形结合思想是解题关键,由于题中曲线是半圆,因此作出图形,便于观察得出结论.11.C解析:C 【分析】由题意有可得1(f x ,1)0y =,2(f x ,2)0y ≠,根据当两直线方程的一次项系数相等,但常数项不相等时,两直线平行,得出结论. 【详解】解:由题意有可得1(f x ,1)0y =,2(f x ,2)0y ≠,则方程(f x ,1)(y f x -,12)(y f x -,2)0y =即(f x ,2)(y f x -,2)0y =,它与直线:(,)0l f x y =的一次项系数相等,但常数项不相等,故(f x ,2)(y f x -,2)0y =表示过Q 点且与l 平行的直线, 故选:C . 【点睛】根据平行直线系方程,即两直线方程10Ax By C ++=与20Ax By C ++=互相平行.12.C解析:C 【分析】先将圆221014700C x y x y +--+=:化为标准方程,求出圆心和半径,再找出圆心O 关于x 轴对称的点'O ,最短距离即(1,1)A -和圆C 的圆心()5,7O 关于x 轴对称的点()'5,7O -的距离再减去半径的距离. 【详解】解:由题可知,圆221014700C x y x y +--+=:,整理得()()222572C x y -+-=:,圆心()5,7O ,半径2r最短距离即(1,1)A -和圆C 的圆心()5,7O 关于x 轴对称的点()'5,7O -的距离再减去半径的距离,所以21028d ==-=.故选:C 【点睛】本题主要考查圆的方程和直线与圆的位置关系,考查两点间的距离公式,属于简单题.二、填空题13.【分析】将转化为由圆与圆:有公共点可解得结果【详解】因为所以所以所以圆与圆:有公共点所以所以得所以故答案为:【点睛】关键点点睛:转化为圆与圆:有公共点求解是解题关键 解析:22a -≤≤【分析】将PA PB ⊥转化为PO =,由圆222x y +=与圆M :22()(2)2x a y -+-=有公共点可解得结果. 【详解】因为PA PB ⊥,所以4APO BPO π∠=∠=,所以1PA PB ==,PO =,所以圆222x y +=与圆M :22()(2)2x a y -+-=有公共点,所以OM PO PM ≤+==≤24a ≤,所以22a -≤≤. 故答案为:22a -≤≤ 【点睛】关键点点睛:转化为圆222x y +=与圆M :22()(2)2x a y -+-=有公共点求解是解题关键.14.【分析】利用点到直线距离公式可求得点A 到直线的距离即为直线上点到点A 距离的最小值【详解】根据点到直线的距离公式可得结合图像点到直线的距离为即直线上一动点到的距离的最小值为故答案为:【点睛】关键点点睛解析:45【分析】利用点到直线距离公式,可求得点A 到直线的距离,即为直线上点到点A 距离的最小值. 【详解】根据点到直线的距离公式可得,结合图像点()3,0A 到直线3450x y +-=的距离为2233054534⨯+-==+d ,即直线3450x y +-=上一动点P 到()3,0A 的距离的最小值为45, 故答案为:45. 【点睛】关键点点睛:本题考查了点到直线距离公式的应用,解题的关键是分析题意,结合图像将直线上动点P 到点A 的距离的最小值转化为点A 到直线的距离,考查学生的逻辑推理能力与转化思想,属于基础题.15.【分析】利用切线长最短时取最小值找点:即过圆心作直线的垂线求出垂足点就切线的斜率是否存在分类讨论结合圆心到切线的距离等于半径得出切线的方程【详解】设切线长为则所以当切线长取最小值时取最小值过圆心作直 解析:3【分析】利用切线长最短时,PC 取最小值找点P :即过圆心C 作直线l 的垂线,求出垂足点()3,3P .就切线的斜率是否存在分类讨论,结合圆心到切线的距离等于半径得出切线的方程. 【详解】设切线长为L ,则21L PC =-,所以当切线长L 取最小值时,PC 取最小值,过圆心()2,0C 作直线l 的垂线,则点P 为垂足点,此时,直线PC 的方程为360x y --=,联立3120360x y x y +-=⎧⎨--=⎩,得33x y =⎧⎨=⎩,点P 的坐标为()3,3.此时22(32)(30)10PC =-+-=,此时,213L PC =-=故答案为:3 【点睛】关键点睛:解题的关键是利用过点的圆的切线方程的求解,在过点引圆的切线问题时,将直线与圆相切转化为圆心到直线的距离等于半径长,即设切线长为L,则L=,问题转变为求PC的最小值,主要考查学生分析问题与解决问题的能力,属于中等题.16.【分析】求出三条直线的交点坐标从而可求得三角形的面积再求极限即可【详解】由得即同理可得到直线的距离为∴∴故答案为:【点睛】本题考查数列的极限解题关键是求出三角形的面积解析:1 2【分析】求出三条直线的交点坐标,从而可求得三角形的面积n S,再求极限即可。
深圳实验学校初中部选修一第二单元《直线和圆的方程》测试题(答案解析)

一、选择题1.一条光线从点()2,3--射出,经y 轴反射后与圆()()22321x y ++-=相切,则反射光线所在直线的斜率为( ) A .53-或35B .32-或23- C .54-或45- D .43-或34- 2.如图一所示,在平面内,点P 为圆O 的直径AB 的延长线上一点,2AB BP ==,过动点Q 作圆的切线QR ,满足2PQ QR =,则QAP 的面积的最大值为( )A .83B 83C .163D 1633.过点()1,0P 作圆22(2)(2)1x y -+-=的切线,则切线方程为( ) A .1x =或3430x y +-= B .1x =或3430x y --= C .1y =或4340x y -+=D .1y =或3430x y --=4.我国东南沿海一台风中心从A 地以每小时10km 的速度向东北方向移动,离台风中心15km 内的地区为危险地区,若城市B 在A 地正北20km 处,则B 城市处于危险区内的时间为( )小时. A .0.5 B .1 C .1.5 D .25.若圆222(3)(5)x y r -+-=上有且只有四个点到直线432x y +=的距离等于1,则半径r 的取值范围是( ) A .(4,6)B .[4,6]C .(,4)-∞D .(6,)+∞6.过点()2,0-引直线l 与曲线21y x =-A ,B 两点,O 为坐标原点,当OA OB ⊥值时,直线l 的斜率等于( ).A 3B .3C .3±D 37.已知(1,1)P ,(2,3)Q --,点P ,Q 到直线l 的距离分别为2和4,则满足条件的直线l 的条数是( ) A .1B .2C .3D .48.点P 是直线2100x y ++=上的动点,直线PA ,PB 分别与圆224x y +=相切于A ,B 两点,则四边形PAOB (O 为坐标原点)的面积的最小值等于( ) A .8 B .4C .24D .169.已知1122(,),(,)A x y B x y 是不同的两点,点(cos ,sin )C θθ,且11,33OA OC OB OC ⋅=⋅=,则直线AB 与圆221x y +=的位置关系是( )A .相离B .相切C .相交D .以上三种情况都有可能10.若直线y x b =+与曲线3y =2个公共点,则b 的取值范围是( )A .[1-+B .(11]--C .[3,1+D .[1,3]-11.曲线214y x 与直线(2)4y k x =-+有两个相异交点,则k 的取值范围是( )A .50,12⎛⎫⎪⎝⎭B .13,34⎛⎤⎥⎝⎦C .53,124D .5,12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭12.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为221x y +≤,若将军从点(4,3)A -处出发,河岸线所在直线方程为4x y +=,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为( ) A .8B .7C .6D .5二、填空题13.已知点P 为直线3450x y +-=上的任意一个动点,则点P 到点()3,0A 的距离的最小值是______.14.已知直线l 经过点(1,2)P -,且垂直于直线2310x y ,则直线l 的方程是________.15.已知点(3,1)A -,点M 、N 分别是x 轴和直线250x y +-=上的两个动点,则AM MN +的最小值等于_________.16.设直线l 的斜率为k ,且11k -<<,则直线的倾斜角α的取值范围是_________. 17.在平面直角坐标系中,如果x 与y 都是整数,就称点(,)x y 为整点,下列命题中正确的是_______.(写出所有正确命题的编号)① 存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点; ② 如果k 与b 都是无理数,则直线y kx b =+不经过任何整点; ③ 如果直线l 经过两个不同的整点,则直线l 必经过无穷多个整点; ④ 直线y kx b =+经过无穷多个整点的充分必要条件是:k 与b 都是有理数.18.过点P (0,1)作直线l ,使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,则直线l 的方程为_________.19.已知k ∈R ,过定点A 的动直线10kx y +-=和过定点B 的动直线30x ky k --+=交于点P ,则22PA PB +的值为__________.20.直线l 过点()2,3P -且与x 轴、y 轴分别交于,A B 两点,若P 恰为线段AB 的中点,则直线l 的方程为_________.三、解答题21.已知三条直线123121323:20,:20,:210,,,l x y l x l x y l l A l l B l l C -=+=+-=⋂=⋂=⋂=.(1)求ABC 外接圆的方程;(2)若圆22:20D x y ax +-=与ABC 的外接圆相交,求a 的取值范围.22.设函数()f z 对一切实数m ,n 都有()()(21)f m n f n m m n +-=++成立,且(1)0f =,(0)f c =,圆C 的方程是22(1)()9x y c +++=.(1)求实数c 的值和()f z 的解析式;(2)若直线220ax by -+=(0a >,0b >)被圆C 截得的弦长为6,求4a bab+的最小值.23.已知直角三角形ABC 的项点坐标()4,0A -,直角顶点()2,22B --,顶点C 在x 轴上.(1)求BC 边所在的直线方程;(2)设M 为直角三角形ABC 外接圆的圆心,求圆M 的方程;(3)已知AB 与平行的直线DE 交轴x 于D 点,交轴y 于点(0,72E -.若P 为圆M 上任意一点,求三角形PDE 面积的取值范围.24.圆心在直线:10l x y ++=上的经过点(1,2),(1,0)A B -; (1)求圆C 的方程(2)若过点(0,3)D 的直线1l 被圆C 截得的弦长为31l 的方程;25.已知圆22:6630C x x y y -+-+=,直线:20+-=l x y 是圆E 与圆C 的公共弦AB 所在直线方程,且圆E 的圆心在直线2y x =上.(1)求圆E 的方程;(2)过点(2,0)Q -分别作直线MN 、RS ,交圆E 于M 、N 、R 、S 四点,且MN RS ⊥,求四边形MRNS 面积的取值范围.26.已知圆C 的圆心在x 轴上,且经过点()1,0A -,()1,2B . (1)求线段AB 的垂直平分线方程; (2)求圆C 的标准方程;(3)已知直线l :1y kx =+与圆C 相交于M 、N两点,且MN =l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】根据光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点()2,3--关于y 轴的对称点()2,3-,设反射光线所在直线方程为()32y k x +=-,利用直线与圆相切的性质即可求得斜率k . 【详解】根据光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点()2,3--关于y 轴的对称点()2,3-, 设反射光线所在直线的斜率为k ,则反射光线所在直线方程为()32y k x +=-,即230kx y k ---=, 又由反射光线与圆()()22321x y ++-=1=,整理得21225120k k ++=,解得43k =-或34k =-.故选:D. 【点睛】过一定点,求圆的切线时,首先判断点与圆的位置关系.若点在圆外,有两个结果,若只求出一个,应该考虑切线斜率不存在的情况.2.B解析:B 【分析】以AB 所在的直线为x 轴,以AB 的垂直平分线为y 轴建立直角坐标系,利用两点间距离公式推导出点Q 的轨迹方程,可得点Q 到AP 距离的最大值,由此能求出QAP 的面积的最大值. 【详解】以AB 所在的直线为x 轴,以AB 的垂直平分线为y 轴建立直角坐标系, 因为2AB BP ==,所以()3,0P,设(),Q x y因为过动点Q 作圆的切线QR ,满足2PQ QR =,()2224PQ QO OR =-所以()()2222341x y x y -+=+-,整理得:()221613x y ++=, 所以点Q 的轨迹是以()1,0-3所以当点Q 在直线1x =-上时,3y =此时点Q 到AP 距离最大,QAP 的面积的最大,所QAP 的面积最大为11834223333QAPS AP =⨯=⨯==, 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是建立直角坐标系,设(),Q x y ,利用()222244PQ QR OQ OR ==-,即可求出点Q 的轨迹方程,可得点Q 到AP 距离的最大值,即为三角形高最大,从而QAP 的面积最大.3.B解析:B 【分析】按照过点P 的直线斜率是否存在讨论,结合直线与圆相切的性质及点到直线的距离公式即可得解. 【详解】圆22(2)(2)1x y -+-=的圆心为()2,2,半径为1,点P 在圆外,当直线的斜率不存在时,直线方程为1x =,点()2,2到该直线的距离等于1,符合题意;当直线的斜率存在时,设直线方程为()1y k x =-即kx y k 0--=,1=,解得34k =,所以该切线方程为3430x y --=; 所以切线方程为1x =或3430x y --=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求过圆外一点()00,x y 的圆的切线方程的方法几何法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为00()y y k x x -=-,即000kx y y kx -+-=.由圆心到直线的距离等于半径,即可求出k 的值,进而写出切线方程;代数法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为00()y y k x x -=-,即00y kx kx y =-+,代入圆的方程,得到一个关于x 的一元二次方程,由0∆=,求得k ,切线方程即可求出.4.B解析:B 【分析】建立直角坐标系,过点B 作BC AF ⊥,交AF 于点C ,以点B 为圆心,15为半径的圆交AF 于点E ,F ,连接BE ,BF ,利用勾股定理求出BC 的值,进而求出EF 的值,再结合台风中心的运动速度即可求出B 城市处于危险区内的时间.【详解】以A 为原点,正北方向为纵轴正方向,正东方向为横轴正方向,建立如图所示直角坐标系,因为台风中心从A 地以每小时10km 的速度向东北方向移动, 所以运动轨迹所在直线AF 与坐标轴成45角,设以点B 为圆心,15为半径的圆交AF 于点E ,F ,连接BE ,BF 过点B 作BC AF ⊥,交AF 于点C , 在等腰Rt ABC △中,20AB =,202BC ==, 在Rt BCE中,BC =,15BE =,5CE ∴=,210EF CE ∴==,台风中心从A 地以每小时10km 的速度向东北方向移动,且当台风中心在线段EF 上时B 城市处于危险区内,B ∴城市处于危险区内的时间为110EF=小时, 故选:B .【点睛】与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答.5.D解析:D 【分析】首先求圆心到直线的距离d ,再根据条件,列式1d +和半径r 比较大小,求r 的取值范围. 【详解】圆心()3,5到直线432x y +=的距离2243352543d ⨯+⨯-==+,若圆上有四个点到直线432x y +=的距离等于1,则51r >+,即6r >. 故选:D 【点睛】思路点睛:本题考查直线与圆的位置关系,与直线432x y +=距离为1的两条直线与圆有4个交点,根据点到直线的距离,建立不等式求解.6.A解析:A 【分析】方法一:利用AOB 的面积,求点到直线的距离,再求直线的斜率;方法二:设直线方程20kx y k -+=,利用点到直线的距离求弦长以及面积,利用三角形的面积取得最大值时,求直线的斜率.. 【详解】方法一:根据三角形的面积公式和圆的弦的性质求解. 由于21y x =-()2210x y y +=≥,直线l 与()2210x y y +=≥交于AB 两点,如图所示,11sin 22ACB SAOB =∠≤△,且当90AOB ∠=︒时, AOBS取得最大值,此时2AB =,点O 到直线l 的距离为22, 则30OCB ∠=︒,所以直线l 的斜角为30°,则斜率为3. 方法二:由21y x =-,得()2210x y y +=≥.所以曲线21y x =-表示单位圆在x 轴上方的部分(含与x 轴的交点),设直线l 的斜率为k ,要保证直线l 与曲线有两个交点,且直线不与x 轴重合, 则01k <<,直线l 的方程为(02y k x -=+,即20kx y k -+=. 则原点O 到l 的距离221k d k =+,l 被半圆截得的半弦长为222221111k k k k ⎛⎫--= ⎪ ⎪++⎝⎭则ABO S ==△==令211t k =+,则ABO S =△, 当3t 4=,即21314k =+时,ABO S 有最大值为12. 此时由21314k =+,解得3k =. 故选:A 【点睛】思路点睛:本题考查直线与圆的位置关系,本题第一种方程,重点是分析几何关系,即点到直线的距离后就可知道斜率,第二种方程,重点是由条件可知当OA OB ⊥时,此时AOB 的面积最小,即用斜率k 表示面积,求最值,得到直线的斜率. 7.B解析:B 【分析】以P 为圆心,以2为半径的圆记为圆P ,以Q 为圆心,以4为半径的圆记为圆Q ,利用圆P 与圆Q 相交,两圆有两条公切线,可得结果.【详解】||5PQ ==,以P 为圆心,以2为半径的圆记为圆P ,以Q 为圆心,以4为半径的圆记为圆Q , 因为42-<524<+,所以圆P 与圆Q 相交,所以两圆有两条公切线, 所以满足条件的直线l 的条数是2. 故选:B 【点睛】关键点点睛:转化为判断两个圆的公切线的条数是解题关键.8.A解析:A 【分析】根据题意,得到四边形PAOB 的面积22PAOS SPA ===只需求PO 最小值,进而可求出结果. 【详解】因为圆224x y +=的圆心为()0,0O ,半径为2r ,圆心()0,0O 到直线2100x y ++=的距离为2d ==>,所以直线2100x y ++=与圆224x y +=相离,又点P 是直线2100x y ++=上的动点,直线PA ,PB 分别与圆224x y +=相切于A ,B 两点,所以PA PB =,PA OA ⊥,PB OB ⊥,因此四边形PAOB 的面积为12222PAO PBOPAOS SSSPA r PA =+==⨯⨯== 为使四边形面积最小,只需PO 最小,又min PO 为圆心()0,0O 到直线2100x y ++=的距离d =所以四边形PAOB 的面积的最小值为8=. 故选:A. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于根据圆的切线的性质,将四边形的面积化为2PAOS =求面积最值问题,转化为定点到线上动点的最值问题,即可求解.9.C解析:C 【分析】根据题意,可知直线BC 与OC 垂直,且点O 到直线AB 的距离为13,与圆的半径比较大小得到直线与圆的位置关系. 【详解】因为(cos ,sin )C θθ,所以点C 在圆221x y +=上,根据圆的对称性,可知C 点取圆上的任意点都可以,不妨设(1,0)C , 因为11,33OA OC OB OC ⋅=⋅=,所以,OA OB 在OC 上的投影均为13,如图所示:所以有直线AB 与OC 垂直,且O 到直线AB 的距离为113<, 所以直线AB 与圆221x y +=的位置关系是相交, 故选:C. 【点睛】思路点睛:该题所考查的是有关直线与圆的位置关系的判定,在解题的过程中注意: (1)判断直线与圆的位置关系的关键点是圆心到直线的距离与半径的关系; (2)根据向量数量积的定义式,求得线之间的关系,从而判断出结果.10.B解析:B 【分析】将234y x x =--化为22(2)(3)4-+-=x y (3y ≤),作出直线与半圆的图形,利用两个图形有2个公共点,求出切线的斜率,观察图形可得解. 【详解】由234y x x =--得22(2)(3)4-+-=x y (3y ≤),所以直线y x b =+与半圆22(2)(3)4-+-=x y (3y ≤)有2个公共点,作出直线与半圆的图形,如图:当直线经y x b =+过点(4,3)时,341b =-=-,当直线与圆22(2)(3)4-+-=x y 211=+,解得122b =-或122b =+由图可知,当直线y x b =+与曲线234y x x =--有2个公共点时,1221b -<≤-,故选:B 【点睛】关键点点睛:作出直线与半圆的图形,利用切线的斜率表示b 的范围是解题关键.11.C解析:C 【分析】 曲线214y x 表示半圆,作出半圆,直线过定点(2,4),由直线与圆的位置关系,通过图形可得结论.【详解】 曲线214y x 是半圆,圆心是(0,1)C ,圆半径为2,直线(2)4y k x =-+过定点(2,4)P ,作出半圆与过P 的点直线,如图,PD 与圆相切,由221421k k --+=+,解得512k =,即512PD k =, (2,1)A -,4132(2)4PA k -==--,∴53,124k ⎛⎤∈⎥⎝⎦. 故选:C .【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,数形结合思想是解题关键,由于题中曲线是半圆,因此作出图形,便于观察得出结论.12.C解析:C 【分析】求出A 关于y 4x +=的对称点A ',根据题意,1A C '-为最短距离,求出即可. 【详解】设点A 关于4x y +=的对称点(,)A a b ',设军营所在区域为的圆心为C ,根据题意,1A C '-为最短距离,∴AA '的中点为43,22ab +-⎛⎫⎪⎝⎭,,直线'AA 的斜率为1, ∴434,22,31,4a b b a +-⎧+=⎪⎪⎨+⎪=⎪-⎩解得:7,0a b ==,∴1716A C '-=-=,故选: C. 【点睛】本题考查点关于直线对称,点与圆心的距离,考查运算求解能力,求解时注意对称性的应用.二、填空题13.【分析】利用点到直线距离公式可求得点A 到直线的距离即为直线上点到点A 距离的最小值【详解】根据点到直线的距离公式可得结合图像点到直线的距离为即直线上一动点到的距离的最小值为故答案为:【点睛】关键点点睛解析:45【分析】利用点到直线距离公式,可求得点A 到直线的距离,即为直线上点到点A 距离的最小值. 【详解】根据点到直线的距离公式可得,结合图像点()3,0A 到直线3450x y +-=的距离为2233054534⨯+-==+d ,即直线3450x y +-=上一动点P 到()3,0A 的距离的最小值为45,故答案为:45. 【点睛】关键点点睛:本题考查了点到直线距离公式的应用,解题的关键是分析题意,结合图像将直线上动点P 到点A 的距离的最小值转化为点A 到直线的距离,考查学生的逻辑推理能力与转化思想,属于基础题.14.【分析】根据题意设直线的方程是代入点求得的值即可求解【详解】由题意所求直线垂直于直线设直线的方程是又由直线过点代入可得解得故的方程是【点睛】与直线平行的直线方程可;与直线垂直的直线方程可 解析:3270x y -+=【分析】根据题意,设直线l 的方程是320x y c -+=,代入点(1,2)P -,求得c 的值,即可求解. 【详解】由题意,所求直线l 垂直于直线2310x y , 设直线l 的方程是320x y c -+=,又由直线l 过点(1,2)P -,代入可得340c --+=,解得7c =, 故l 的方程是3270x y -+=. 【点睛】与直线220(0)Ax By C A B ++=+≠平行的直线方程可0()Ax By n n c ++=≠;与直线220(0)Ax By C A B ++=+≠垂直的直线方程可0Bx Ay M -+=。
第二章 直线和圆的方程 专题测试(原卷版+解析版) (人教A版)高二数学选择性必修一

第二章直线和圆的方程专题测试(原卷版+解析版) (人教A版)高二数学选择性必修一第二章直线和圆的方程专题测试注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷(选择题)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,共40分)1.(2020·福建高二学业考试)已知直线 $ $l_1\parallell_2$,则实数 $k=$()。
A。
$-2$B。
$-1$C。
$1$D。
$2$2.(2020·XXX高一月考)直线$l_1:(a-2)x+(a+1)y+4=0$,$l_2:(a+1)x+ay-9=0$ 互相垂直,则 $a$ 的值是()。
A。
$-0.25$B。
$1$C。
$-1$D。
$1$ 或 $-1$3.(2020·XXX高一月考)直线 $l:(m-1)x-my-2m+3=0$($m\in R$)过定点 $A$,则点 $A$ 的坐标为()。
A。
$(-3,1)$B。
$(3,1)$C。
$(3,-1)$D。
$(-3,-1)$4.(2020·广东高二期末)设 $a\in R$,则“$a=1$”是“直线$ax+y-1=0$ 与直线 $x+ay+1=0$ 平行”的()。
A。
充分不必要条件B。
必要不充分条件C。
充分必要条件D。
既不充分也不必要条件5.(2020·黑龙江高一期末)若曲线 $y=4-x^2$ 与直线$y=k(x-2)+4$ 有两个交点,则实数 $k$ 的取值范围是()。
A。
$\left[\frac{3}{4},1\right]$B。
$\left[\frac{3}{4},+\infty\right)$C。
$(1,+\infty)$D。
$(1,3]$6.(2020·XXX高三其他)已知直线 $x+y=t$ 与圆$x+y=2t-t^2$($t\in R$)有公共点,则 $\frac{t(4-t)}{9}$ 的最大值为()。
高中数学选修一第二章 直线和圆的方程 章末测试(解析版)

第二章 直线和圆的方程章末测试注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,共40分)1.(2020·福建高二学业考试)已知直线1l :2y x =-,2l :y kx =,若12//l l ,则实数k =( ) A .-2 B .-1C .0D .1【答案】D【解析】已知直线1l :2y x =-,2l :y kx =,因为12//l l ,所以1k =故选:D2.(2020·洮南市第一中学高一月考)直线()()1:2140l a x a y -+++=与()2:190l a x ay ++-=互相垂直,则a 的值是( ). A .-0.25 B .1C .-1D .1或-1【答案】D【解析】当10a +=时,1a =-,此时14:3l x =,2:9l y =-,显然两直线垂直, 当0a =时,此时1:240l x y -++=,2:9l x =,显然两直线不垂直, 当10a +≠且0a ≠时,因为12l l ⊥,所以()()()2110a a a a -+++=,解得:1a =,综上可知:1a =或1-.故选D.3.(2020·江苏省海头高级中学高一月考)直线:l (1)230m x my m ---+=(m R ∈)过定点A ,则点A 的坐标为( )A .(3,1)-B .(3,1)C .(3,1)-D .(3,1)--【答案】B【解析】根据直线(1)230m x my m ---+=得()230m x y x ---+=,故直线过定点为直线20x y --=和30x -+=的交点,联立方程得2030x y x --=⎧⎨-+=⎩,解得31x y =⎧⎨=⎩ ,所以定点A 的坐标为()3,1A .故选:B. 4.(2020·广东高二期末)设a R ∈,则“a =1”是“直线ax+y-1=0与直线x+ay+1=0平行”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件,【答案】C【解析】若直线ax+y-1=0与直线x+ay+1=0平行,则21a =,且11a-≠解得1a =故选C5.(2020·黑龙江高一期末)若曲线y y =k (x ﹣2)+4有两个交点,则实数k 的取值范围是( )A .3,14⎛⎤⎥⎝⎦B .3,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭C .(1,+∞)D .(1,3]【答案】A【解析】作出曲线y 的图像,直线y =k (x ﹣2)+4恒过定点()2,4,当直线与曲线相切时,原点到直线240kx y k --+=的距离等于22=,解得34k =,由图可知, ()3401422k -<≤=--,故选:A 6.(2020·浙江柯城。
中职数学:第八章 直线与圆的方程测试题(含答案)

中职数学:第八章直线与圆的方程测试题(含答案)第八章直线与圆的方程测试题班级。
姓名。
得分:选择题(共10题,每题10分)1、点(2,1)到直线4x-3y-1=0的距离等于(B)A、2/5.B、4/5.C、2.D、32、直线与x-y+3=0与圆(x-1)^2+(y-1)^2=1的位置关系是(C)A、相交。
B、相切。
C、相离。
D、无法判断3、求过三点O(0,0),M1 (1,1),M2(4,2)的圆的方程(A)A、x^2+y^2-8x+6y=。
B、x^2+y^2+8x+6y=。
C、(x-4)^2+(y-3)^2=25.D、(x+4)^2+(y+3)^2=254、已知直线l经过点M(2,-1),且与直线2x+y-1=0垂直,求直线l的方程(C)A、x-2y+4=0.B、2x-y-4=0.C、x-2y-4=0.D、2x-y+4=05、求经过点P(-2,4)、Q (0,2),并且圆心在x+y=0上的圆的方程(A)A、(x+2)^2+(y-2)^2=4.B、(x-2)^2+(y-2)^2=4.C、(x+2)^2+(y+2)^2=4.D、(x-2)^2+(y+2)^2=46、设圆过点(2,-1),又圆心在直线2x+y=0上,且与直线x-y-1=0相切,求该圆的方程(B)A、(x-1)^2+(y-2)^2=2或(x-9)^2+(y-18)^2=338.B、(x-1)^2+(y+2)^2=2或(x-9)^2+(y+18)^2=338.C、(x-2)^2+(y-1)^2=12或(x-18)^2+(y-9)^2=36.D、(x-1)^2+(y+2)^2=12或(x-9)^2+(y+18)^2=367、求以C(2,1)为圆心,且与直线2x+5y=0相切的圆的方程(C)A、(x-2)^2+(y-1)^2=1/29.B、(x+2)^2+(y+1)^2=1/29.C、(x-2)^2+(y-1)^2=81/29.D、(x+2)^2+(y+1)^2=81/298、设圆的圆心坐标为C(-1,2),半径r=5,弦AB的中点坐标为M(0,-1),求该弦的长度(D)A、√10.B、√15.C、2√10.D、2√159、求圆(x-3)^2+y^2=1关于点p(1,2)对称的圆的方程(B)A、(x-3)^2+(y-2)^2=1.B、(x+1)^2+(y-4)^2=1.C、(x+3)^2+(y+2)^2=1.D、(x-1)^2+(y+4)^2=1给定三角形ABC的三个顶点坐标A(4,5)。
(完整版)高二数学-直线和圆的方程-单元测试(含答案).doc

高二直线和圆的方程单元测试卷班级: 姓名:一、选择题: 本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线 l 经过 A (2, 1)、B ( 1,m 2) (m ∈ R)两点,那么直线 l 的倾斜角的取值范围是A . [0, )B . [ 0, ] [3 C . [0, ], )444D . [0, ](, ) 422. 如果直线 (2a+5) x+( a - 2)y+4=0 与直线 (2- a)x+(a+3)y - 1=0 互相垂直,则 a 的值等于 A . 2 B .- 2C . 2,- 2D .2,0,- 2 3.已知圆 O 的方程为 x 2+ y 2= r 2,点 P ( a ,b )( ab ≠ 0)是圆 O 内一点,以P为中点的弦所在的直线为 m ,直线 n 的方程为 ax +by = r 2,则A .m ∥n ,且 n 与圆 O 相交B . m ∥ n ,且 n 与圆 O 相 离C . m 与 n 重合,且 n 与圆 O 相离D .m ⊥ n ,且 n 与圆 O 相离4. 若直线 ax2by 2 0( a,b 0) 始终平分圆 x 2y 2 4x 2 y8 0 的周长,则12a b的最小值为A .1B . 5 C.4 2D . 3 225. M (x 0 , y 0 ) 为 圆 x 2 y 2a 2 ( a 0) 内 异 于 圆 心 的 一 点 , 则 直 线x 0 x y 0 y a 2 与该圆的位置关系为A .相切 B.相交C.相离 D .相切或相交6. 已知两点 M ( 2,- 3), N (- 3,- 2),直线 L 过点 P ( 1, 1)且与线段 MN 相交,则直线 L 的斜率 k 的取值范围是A .3≤k ≤ 4B . k ≥ 3或 k ≤- 4C . 3≤ k ≤ 4D .-34444≤ k ≤45) 2 1)27. 过直线 y x 上的一点作圆 (x ( y 2 的两条切线 l 1, l 2 ,当直 线 l 1, l 2 关于 yx 对称时,它们之间的夹角为A . 30oB . 45oC . 60oD . 90ox y 1 01x 、yy1 0,那么 xy8满足条件4()的最大值为.如果实数2xy 1 0A . 2B. 1C.1D.19 (0, a),1x 2 y224其斜率为 ,且与圆2相切,则 a 的值为.设直线过点A.4B. 2 2C.2D.210.如图, l 1 、 l 2 、 l 3 是同一平面内的三条平行直线,l 1 与 l 2 间的距离是 1,l 2 与 l 3 间的距离是 2,正三角形 ABC 的三顶点分别在 l 1 、l 2 、l 3 上,则⊿ ABC的边长是A. 23 4 63 172 21B.3 C.4D.3一、选择题答案123 45 678910二、填空题: 本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.答案填在题中横线上.11.已知直线 l 1 : x y sin 1 0 , l 2 : 2x siny 1 0 ,若 l 1 // l 2 ,则.12.有下列命题:①若两条直线平行,则其斜率必相等;②若两条直线的斜率乘积为- 1, 则其必互相垂直;③过点(- 1,1),且斜率为 2 的直线方程是y 1 2 ;x1④同垂直于 x 轴的两条直线一定都和 y 轴平行 ;⑤若直线的倾斜角为 ,则 0 .其中为真命题的有 _____________( 填写序号 ).13.直线 Ax + By +C = 0 与圆 x 2+ y 2= 4 相交于两点 M 、 N ,若满足 C 2= A 2+ uuuuruuurB 2,则 OM · ON ( O 为坐标原点)等于 _ .14.已知函数 f ( x) x 22x 3 ,集合 Mx, y f ( x) f ( y) 0 , 集 合 N x, y f ( x) f ( y) 0 , 则 集 合 MN 的 面 积是;15.集合P ( x, y) | x y 5 0,x N*,y N*},Q ( x, y) | 2x y m 0 ,M x, y) | z x y , ( x, y) ( P Q),若z 取最大值时,M(3,1) ,则实数m的取值范围是;三、解答题:本大题共 6 小题,共 75 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(本小题满分12 分)已知ABC 的顶点A为(3,-1),AB边上的中线所在直线方程为6x 10 y 59 0, B 的平分线所在直线方程为x 4y 10 0 ,求BC 边所在直线的方程.17.(本小题满分12 分)某厂准备生产甲、乙两种适销产品,每件销售收入分别为 3 千元, 2 千元。
人教版高中数学选修一第二单元《直线和圆的方程》测试(含答案解析)

一、选择题1.两圆222240x y ax a +++-=和2224140x y by b +--+=恰有三条公切线,若a R ∈,b R ∈且0ab ≠,则2211a b+的最小值为( ) A .72B .4C .1D .52.若平面上两点()2,0A -,()10B ,,则l :()1y k x =-上满足2PA PB =的点P 的个数为( ) A .0 B .1C .2D .与实数k 的取值有关3.点()4,2P -与圆224x y +=上任一点连线的中点轨迹方程是( ) A .()()22211x y -++= B .()()22214x y -++= C .()()22421x y ++-=D .()()22211x y ++-=4.已知直线1:210l ax y +-=2:820l x ay a ++-=,若12l l //,则a 的值为( ) A .4±B .-4C .4D .2±5.已知圆22:(1)1C x y +-=,点(3,0)A 在直线l 上,过直线l 上的任一点P 引圆C 的两条切线,若切线长的最小值为2,则直线l 的斜率k =( ) A .2B .12C .2-或12D .2或12-6.点P 是直线2100x y ++=上的动点,直线PA ,PB 分别与圆224x y +=相切于A ,B 两点,则四边形PAOB (O 为坐标原点)的面积的最小值等于( ) A .8 B .4C .24D .167.已知圆222:(1)(1)(0)C x y r r -+-=>,若圆C 上至少有3个点到直线20x y ++=,则实数r 的取值范围为( )A .(0,B .C .)+∞D .+∞[)8.在平面直角坐标系中,定义1212(,)||||d A B x x y y =-+-为两点11(,)A x y 、22(,)B x y 的“切比雪夫距离”,又设点P 及直线l 上任意一点Q ,称(,)d P Q 的最小值为点P 到直线l 的“切比雪夫距离”,记作(,)d P l ,给出下列三个命题: ①对任意三点A 、B 、C ,都有(,)(,)(,)d C A d C B d A B +≥; ②已知点(3,1)P 和直线:210l x y --=,则4(,)3d P l =; ③定义(0,0)O ,动点(,)P x y 满足(,)1d P O =,则动点P 的轨迹围成平面图形的面积是4;其中真命题的个数( ) A .0B .1C .2D .39.若过点(2,1)P 的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y -+=的距离是( )A B C D 10.已知点(1,1)A - 和圆221014700C x y x y +--+=: ,一束光线从点A 出发,经过x 轴反射到圆C 的最短路程是( ) A .6B .7C .8D .911.曲线34y x x =-在点(1,3)--处的切线方程是( ) A .74y x =+B .72y x =+C .4y x =-D .2y x =-12.设点()0,1M x ,若在圆22:1O x y +=上存在点N ,使得45OMN ︒∠=,则0x 的取值范围是( )A .[0,1]B .[1,1]-C .⎡⎢⎣⎦D .⎡⎢⎣⎦二、填空题13.已知过点()4,1P 的直线l 与x 轴,y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点,O 为坐标原点,当AOB 的面积最小时,直线l 的方程为______. 14.直线360x y +-=和圆()2215x y +-=的位置关系为______.15.已知圆C 过点(8,1),且与两坐标轴都相切,则面积较小的圆C 的方程为________. 16.设圆222:()0O x y r r +=>,定点(3,4)A -,若圆O 上存在两点到A 的距离为2,则r 的取值范围是___________.17.直线()130m x my m ++++=被圆2225x y +=所截的弦长的最小值为________. 18.若P 为直线40x y -+=上一个动点,从点P 引圆2240y x C x +-=:的两条切线PM ,PN (切点为M ,N ),则MN的最小值是________.19.若直线y x b =+与曲线y =b 的范围______________.20.若实数,a b ∈R 且0b ≠,则()221a b a b ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭的最小值为_______.三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆M 过点A (1,2),B (7,-6),且圆心在直线x +y -2=0上.(1)求圆M 的标准方程;(2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于C ,D 两点,且CD =2OA ,求直线l 的方程. 22.已知直线l 经过直线10x y -+=与直线240x y +-=的交点,且()2,3M ,()4,5N -到l 的距离相等,求直线l 的方程.23.已知圆C 过A (1,5)、B (4,2)两点,且圆心在直线2y x =上,直线l 过点()3,2P --且与AB 平行.(1)求直线l 及圆C 的方程;(2)设点M 、N 分别是直线l 和圆C 上的动点,求|MN |的取值范围. 24.已知圆C 的圆心在直线2y x =-上,且过点(2,1),(0,3)-- (1)求圆C 的方程;(2)已知直线l 经过原点,并且被圆C 截得的弦长为2,求直线l 的方程. 25.已知直线:10l x y +-=与圆22:430C x y x +-+=相交于,A B 两点. (1)求||AB ;(2)若(,)P x y 为圆C 上的动点,求+1yx 的取值范围. 26.如图,已知ABC 的边AB 所在直线的方程为360x y --=,()2,0M 满足BM MC =,点()1,1T -在AC 边所在直线上且满足0AT AB ⋅=.(1)求AC 边所在直线的方程; (2)求ABC 外接圆的方程;(3)求过()2,0N -的ABC 外接圆的切线方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由题意可知两圆外切,可得出2249a b +=,然后将代数式2211a b +与2249a b +相乘,展开后利用基本不等式可求得2211a b +的最小值. 【详解】圆222240x y ax a +++-=的标准方程为()224x a y ++=,圆心为()1,0C a -,半径为12r =,圆2224140x y by b +--+=的标准方程为()2221x y b +-=,圆心为()20,2C b ,半径为21r =.由于圆222240x y ax a +++-=和2224140x y by b +--+=恰有三条公切线,则这两圆外切,所以,1212C C r r =+3=,所以,2249a b +=,所以,222222222211411141551999a b a b a b a b b a ⎛⎛⎫+⎛⎫+=+=++≥⨯+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当222a b =时,等号成立,因此,2211a b +的最小值为1. 故选:C. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.2.C解析:C 【分析】首先利用直接法求点P 的轨迹方程,则转化为直线()1y k x =-与轨迹曲线的交点个数. 【详解】 设(),P x y ,2PA PB =,=整理为:()22224024x y x x y +-=⇔-+=, 即点P 的轨迹是以()2,0为圆心,2r为半径的圆,直线():1l y k x =-是经过定点()1,0,斜率存在的直线,点()1,0在圆的内部,所以直线():1l y k x =-与圆有2个交点,则l :()1y k x =-上满足2PA PB =的点P 的个数为2个. 故选:C方法点睛:一般求曲线方程的方法包含以下几种:直接法:把题设条件直接“翻译”成含,x y 的等式就得到曲线的轨迹方程.定义法:运用解析几何中以下常用定义(如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发,直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程.相关点法:首先要有主动点和从动点,主动点在已知曲线上运动,则可以采用此法.3.A解析:A 【分析】设圆上任意一点为()11,x y ,中点为(),x y ,则114222x x y y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,由此得解轨迹方程.【详解】设圆上任意一点为()11,x y ,中点为(),x y ,则114222x x y y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,112422x x y y =-⎧⎨=+⎩代入224x y +=得()()2224224x y -++=,化简得()()22211x y -++=.故选:A . 4.B解析:B 【分析】由12l l //可得280,a a ⨯-⨯=解得4a =±,然后再检验,得出答案. 【详解】因为12l l //,所以280,4a a a ⨯-⨯=∴=±. 当4a =时,两直线重合,所以4a =舍去. 当4a =-时,符合题意. 所以4a =-. 故选:B 【点睛】易错点睛:已知直线1110a x b y c ++=和直线2220a x b y c ++=平行求参数的值时,除了要计算12210a b a b -=,还一定要把求出的参数值代入原直线方程进行检验,看直线是否重合.本题就是典型例子,否则容易出现错解,属于中档题5.C【分析】根据勾股定理由切线长最小值求出||PC C 到直线l 的距离为l 的方程,根据点到直线的距离列式可解得结果.【详解】圆22:(1)1C x y +-=的圆心为(0,1)C ,半径为1,因为切线长的最小值为2,所以min ||PC ==所以圆心C 到直线l ,所以直线必有斜率,设:(3)l y k x =-,即30kx y k --=,所以圆心(0,1)C 到直线30kx y k --===22320k k +-=,解得12k =或2k =-.故选:C 【点睛】关键点点睛:根据勾股定理由切线长的最小值求出||PC 的最小值,也就是圆心C 到直线l 的距离是解题关键.6.A解析:A 【分析】根据题意,得到四边形PAOB 的面积22PAOS S PA ===只需求PO 最小值,进而可求出结果. 【详解】因为圆224x y +=的圆心为()0,0O ,半径为2r,圆心()0,0O 到直线2100x y ++=的距离为2d ==>,所以直线2100x y ++=与圆224x y +=相离,又点P 是直线2100x y ++=上的动点,直线PA ,PB 分别与圆224x y +=相切于A ,B 两点,所以PA PB =,PA OA ⊥,PB OB ⊥,因此四边形PAOB 的面积为12222PAO PBOPAOS SSSPA r PA =+==⨯⨯== 为使四边形面积最小,只需PO 最小,又min PO 为圆心()0,0O 到直线2100x y ++=的距离d =所以四边形PAOB 的面积的最小值为8=. 故选:A. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于根据圆的切线的性质,将四边形的面积化为2PAOS =求面积最值问题,转化为定点到线上动点的最值问题,即可求解.7.D解析:D 【分析】根据题意,得到直线不过圆心,且求得圆心到直线的距离,结合题中条件,得到实数r 的取值范围. 【详解】圆222:(1)(1)(0)C x y r r -+-=>的圆心(1,1)到直线20x y ++=为:d ==,且直线20x y ++=不过圆心,若圆222:(1)(1)(0)C x y r r -+-=>上至少有3个点到直线20x y ++=,则有r ≥=所以实数r 的取值范围为+∞[), 故选:D. 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关直线与圆的相关问题,解决该题的思路如下: (1)求得圆心到直线的距离,并且发现直线不过圆心; (2)结合题中条件,得到r 的取值范围.8.B解析:B 【分析】由新定义表示出三点,,A B C 两两之间的“切比雪夫距离”,然后根据绝对值的性质判断①,由新定义计算出(,)d P l ,判断②,根据新定义求出P 的轨迹方程,确定其轨迹,求得轨迹围成的图形面积判断③. 【详解】①设112233(,),(,),(,)A x y B x y C x y ,则1212(,)d A B x x y y =-+-,13132323(,)(,)d A C d B C x x y y x x y y +=-+-+-+-,显然1323132312()()x x x x x x x x x x -+-≥---=-,同理132312y y y y y y -+-≥-,∴(,)(,)(,)d C A d C B d A B +≥,①正确; ②设(,)P x y 是直线l 上任一点,则21y x =-,(,)31322d P l x y x x =-+-=-+-35,31,1353,1x x x x x x -≥⎧⎪=+≤<⎨⎪-<⎩,易知(,)d P l 在[1,)+∞上是增函数,在(,1)-∞上是减函数,∴1x =时,min (,)13222d P l =-+-=,②错; ③由(,)1d P O =得1x y +=,易知此曲线关于x 轴,y 轴,原点都对称,它是以(1,0),(0,1),(1,0),(0,1)--为顶点的正方形,其转成图形面积为12222S =⨯⨯=,③错.故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查新定义,解题关键是理解新定义,解题方法是把新概念转化为绝对值的问题,利用绝对值的性质求解.9.C解析:C 【分析】由题意可知圆心在第一象限,设圆心的坐标为(),,0a a a >,可得圆的半径为a ,写出圆的标准方程,利用点()2,1在圆上,求得实数a 的值,利用点到直线的距离公式可求出圆心到直线230x y -+=的距离. 【详解】由于圆上的点()2,1在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限, 设圆心的坐标为(),a a ,则圆的半径为a ,圆的标准方程为()()222x a y a a -+-=. 由题意可得()()22221a a a -+-=, 可得2650a a -+=,解得1a =或5a =, 所以圆心的坐标为()1,1或()5,5,圆心()1,1到直线230x y -+=的距离均为15d ==圆心()5,5到直线230x y -+=的距离均为25d ==圆心到直线230x y -+=的距离均为5d ==;所以,圆心到直线230x y -+=. 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的圆心是解题的关键,考查计算能力.10.C解析:C 【分析】先将圆221014700C x y x y +--+=:化为标准方程,求出圆心和半径,再找出圆心O 关于x 轴对称的点'O ,最短距离即(1,1)A -和圆C 的圆心()5,7O 关于x 轴对称的点()'5,7O -的距离再减去半径的距离. 【详解】解:由题可知,圆221014700C x y x y +--+=:,整理得()()222572C x y -+-=:,圆心()5,7O ,半径2r最短距离即(1,1)A -和圆C 的圆心()5,7O 关于x 轴对称的点()'5,7O -的距离再减去半径的距离,所以21028d ==-=.故选:C 【点睛】本题主要考查圆的方程和直线与圆的位置关系,考查两点间的距离公式,属于简单题.11.D解析:D 【分析】已知点(1,3)--在曲线上,若求切线方程,只需求出曲线在此点处的斜率,利用点斜式求出切线方程. 【详解】由已知得:曲线为34y x x =-;则:对其进行求导得243y x '=-;当1x =-时,243(1)1y '=-⨯-=∴ 曲线34y x x =-在点(1,3)--处的切线方程为:31(1)y x +=⨯+化简得:2y x =-; 故选:D.【点睛】本题主要考查了求曲线切线方程,解题关键是掌握根据导数求切线的方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.12.B解析:B 【分析】首先根据题中条件,可以判断出直线MN 与圆O 有公共点即可,从而可以断定圆心O 到直线MN 的距离小于等于半径,列出对应的不等关系式,求得结果. 【详解】依题意,直线MN 与圆O 有公共点即可, 即圆心O 到直线MN 的距离小于等于1即可,过O 作OA ⊥MN ,垂足为A , 在Rt OMA ∆中,因为OMA ∠045=, 故02sin 452OA OM ==1≤, 所以2OM ≤2012x +≤,解得011x -≤≤.故选:B. 【点睛】该题考查的是有关直线与圆的问题,涉及到的知识点有直线与圆的位置关系,解直角三角形,属于简单题目.二、填空题13.【分析】由题意可知直线的斜率存在且不为零可设直线的方程为求出点的坐标结合已知条件可求得的取值范围并求出的面积关于的表达式利用基本不等式可求得面积的最小值及其对应的值由此可求得直线的方程【详解】由题意 解析:480x y +-=【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且不为零,可设直线l 的方程为()14y k x -=-,求出点A 、B 的坐标,结合已知条件可求得k 的取值范围,并求出AOB 的面积关于k 的表达式,利用基本不等式可求得AOB 面积的最小值及其对应的k 值 ,由此可求得直线l 的方程. 【详解】由题意可知,直线l 的斜率存在且不为零,可设直线l 的方程为()14y k x -=-,即14y kx k =+-. 在直线l 的方程中,令0x =,可得14y k =-;令0y =,可得41k x k-=. 即点41,0k A k -⎛⎫⎪⎝⎭、()0,14B k -,由题意可得410140k k k -⎧>⎪⎨⎪->⎩,解得0k <, AOB 的面积为()1411111481688222AOBk S k k k k ⎛-⎛⎫=⨯⨯-=--≥+= ⎪ ⎝⎭⎝△,当且仅当()1160k k k-=-<时,即当14k =-时,等号成立,所以,直线l 的方程为()1144y x -=--,即480x y +-=. 故答案为:480x y +-=. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下两点: (1)将三角形的面积利用k 加以表示;(2)在求解最值时,可充分利用基本不等式、导数、函数的单调性等知识来求解.14.相交【分析】由圆的标准方程求出圆心和半径根据圆心到直线的距离与半径的大小关系确定出直线与圆的位置关系【详解】解:圆的圆心坐标为半径则圆心到直线的距离直线与圆的位置关系是相交故答案为:相交【点睛】方法解析:相交 【分析】由圆的标准方程求出圆心和半径,根据圆心到直线的距离与半径的大小关系,确定出直线与圆的位置关系 【详解】解:圆()2215x y +-=的圆心坐标为(0,1),半径r =则圆心到直线360x y +-=的距离d =< ∴直线360x y +-=与圆()2215x y +-=的位置关系是相交.故答案为:相交. 【点睛】方法点睛:判断直线与圆的位置关系,常用圆心到直线的距离d 与圆半径r 的大小比较:(1)若d r =,则直线与圆相切; (2)若d r <,则直线与圆相交; (3)若dr ,则直线与圆相离.15.【分析】设圆的方程为代入点求得或进而得到圆的方程【详解】由题意圆过点且与两坐标轴都相切设圆的方程为将点代入圆的方程可得整理得解得或当时圆的面积较小所以圆的方程为故答案为:【点睛】求解圆的方程的两种方 解析:()()225525x y -+-=【分析】设圆的方程为222()()(0)x a y a a a -+-=>,代入点(8,1),求得5a =或13a =,进而得到圆的方程. 【详解】由题意,圆C 过点(8,1),且与两坐标轴都相切, 设圆的方程为222()()(0)x a y a a a -+-=>, 将点(8,1)代入圆的方程,可得222(8)(1)a a a -+-=, 整理得218650a a -+=,解得5a =或13a =,当5a =时,圆C 的面积较小,所以圆的方程为()()225525x y -+-=. 故答案为:()()225525x y -+-=. 【点睛】求解圆的方程的两种方法:几何法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程; 待定系数法:①根据题意,选择标准方程与一般方程; ②根据条件列出关于,,a b r 或,,D E F 的方程组; ③解出,,a b r 或,,D E F 的值,代入标准方程或一般方程.16.【分析】将问题转化为以为圆心2为半径的圆为圆与圆相交问题再根据圆与圆的位置关系求解即可【详解】解:根据题意设以为圆心2为半径的圆为圆所以圆圆心为半径为则两圆圆心距为:因为圆上存在两点到的距离为2所以 解析:(3,7)【分析】将问题转化为以(3,4)A -为圆心,2为半径的圆为圆A 与圆O 相交问题,再根据圆与圆的位置关系求解即可. 【详解】解:根据题意设以(3,4)A -为圆心,2为半径的圆为圆A , 所以圆222:(0),O x y r r +=> 圆心为(0,0),O 半径为r , 则两圆圆心距为 : ||5OA = , 因为圆O 上存在两点到A 的距离为2,所以圆O 与圆A 相交,所以252,r r -<<+ 解得 :37.r << 所以的取值范围是:(3,7). 故答案为:(3,7). 【点睛】圆与圆位置关系问题的解题策略:(1)判断两圆的位置关系时常用几何法,即利用两圆圆心之间的距离与两圆半径之间的关系,一般不采用代数法;(2)若两圆相交,则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差消去22,x y 项得到.17.【分析】转化条件为直线过结合垂径定理可得当直线与直线垂直时弦长最小即可得解【详解】直线可变为由可得所以直线过定点又圆的圆心为半径所以点在圆内所以当直线与直线垂直时弦长最小此时弦长为故答案为:【点睛】解析:【分析】转化条件为直线过()3,2A -,结合垂径定理可得当直线AO 与直线()130m x my m ++++=垂直时,弦长最小,即可得解.【详解】直线()130m x my m ++++=可变为()130x y m x ++++=,由1030x y x ++=⎧⎨+=⎩可得32x y =-⎧⎨=⎩,所以直线()130m x my m ++++=过定点()3,2A -, 又圆2225x y +=的圆心为()0,0O ,半径=5r ,所以213AO =,点()3,2A -在圆内,所以当直线AO 与直线()130m x my m ++++=垂直时,弦长最小,此时弦长为==.故答案为: 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是找到直线经过的定点,再利用几何法转化出弦长.18.【分析】根据题意得当的长度最小时取最小值进而根据几何关系求解即可【详解】如图由题可知圆C 的圆心为半径要使的长度最小即要最小则最小因为所以当最小时最小因为所以当最小时最小因为所以所以由于所以故答案为:【分析】根据题意得当||MN 的长度最小时,||PC 取最小值,进而根据几何关系求解即可. 【详解】如图,由题可知圆C 的圆心为(2,0)C ,半径2r.要使||MN 的长度最小,即要MCN ∠最小,则MCP ∠最小. 因为||||tan 2PM PM MCP r ∠==, 所以当||PM 最小时,||MN 最小因为2||4PM PC =-∣, 所以当||PC 最小时,||MN 最小. 因为min ||3211PC ==+, 所以2cos 332MCP ∠==, 所以7sin 3MCP ∠=, 由于1in 2s 2MCP MN∠=所以min 47||MN =. 47. 【点睛】本题解题的关键是根据已知当||MN 的长度最小,即要MCN ∠最小,进而得当||PC 最小时,||MN 最小.由于||PC 的最小值为C 点到直线40x y -+=,故min ||32PC =.考查化归转化思想和运算能力,是中档题.19.或【分析】由曲线变形为画出的图象当直线经过时直线与曲线有两个公共点求出此时的以及直线过时的值再求出当直线与曲线相切时的的值数形结合即可得b 的范围【详解】由曲线变形为画出的图象①当直线经过时直线与曲线解析:22b -≤<或22b = 【分析】 由曲线24y x =-变形为()2204y x y +=≥,画出 y x b =+,()2204y x y +=≥的图 象,当直线经过()2,0A - ,()0,2B 时,直线与曲线有两个公共点,求出此时的b ,以及直线y x b =+过(2,0)C 时b 的值,再求出当直线与曲线相切时的b 的值,数形结合即可得b 的范围. 【详解】 由曲线24y x =-变形为()2204y x y +=≥,画出 y x b =+,()2204y x y +=≥的图象,①当直线经过()2,0A - ,()0,2B 时,直线与曲线有两个公共点,此时2b =, 当直线y x b =+过(2,0)C 时02b =+,得2b =-, 所以若直线与曲线有1个公共点,则22b -≤<. ②当直线与曲线相切时,联立224y x bx y =+⎧⎨+=⎩ ,化为222240x bx b ++-=, 令2248(4)0b b ∆=--=,解得:22b =,或22b =-(舍去), 综上所述b 的范围: 22b -≤<或22b =. 故答案为:22b -≤<或22b =.【点睛】本题主要考查了直线与圆相交相切问题、采用数形结合思想,属于中档题.20.2【分析】根据两点间的距离公式的几何意义可知表示点到点的距离点在直线上点在曲线上通过平移法设曲线的切线方程联立切线方程和曲线方程通过求出可求出切线方程最后利用两平行线间的距离公式求出两平行直线与的距【分析】(),a a 到点1,b b ⎛⎫- ⎪⎝⎭的距离,点(),a a 在直线y x =上,点1,b b ⎛⎫- ⎪⎝⎭在曲线1y x =-上,通过平移法,设曲线1y x=-的切线方程y x m =+,联立切线方程和曲线方程,通过0∆=求出m ,可求出切线方程,最后利用两平行线间的距离公式,求出两平行直线0x y -=与20x y -+=的距. 【详解】表示点(),a a 到点1,b b ⎛⎫- ⎪⎝⎭的距离, 而点(),a a 在直线y x =上,点1,b b ⎛⎫- ⎪⎝⎭在曲线1y x=-上, 将直线y x =平移到与曲线1y x=-相切,设切线为y x m =+,切线方程和曲线方程联立,即1y x my x =+⎧⎪⎨=-⎪⎩,得210x mx ++=,则240m ∆=-=,解得:2m =±,当2m =时,切线方程为:2y x =+,即20x y -+=, 所以两平行直线0x y -=与20x y -+=的距离为:d ==,所以()221a b a b ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭的最小值为2. 故答案为:2. 【点睛】本题考查利用两点间距离的几何意义求最值,考查两点间的距离公式以及两平行线间的距离公式的应用,还涉及两平行线的斜率关系和一元二次方程根的判别式,考查转化思想和三、解答题21.(1)()()224225x y -++=;(2)2200x y --=. 【分析】(1)联立线段AB 的垂直平分线所在的方程与圆心所在直线方程,可得圆心坐标,进而求出圆的半径以及圆M 的标准方程;(2)设出直线l 的方程,由CD =2OA 可得弦长,利用点到直线的距离公式结合勾股定理列出方程,可得直线l 的方程. 【详解】(1)由题意可解得线段AB 的垂直平分线所在的方程为:y +2=34(x -4),即354y x =-,因为圆心在直线x +y -2=0上,且圆M 过点A (1,2),B (7,-6),则圆心为直线354y x =-与直线x +y -2=0的交点,联立20354x y y x +-=⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得42x y =⎧⎨=-⎩,即圆心M 为(4,-2),半径为MA5=,所以圆M 的标准方程为()()224225x y -++=.(2)由直线l 平行于OA ,可设直线l 的方程为:20y x m m =+≠,,则圆心M 到直线l的距离为d ==CD =2OA =2525d +=,所以d ==,则解得m =-20或m =0(舍去),则直线l 的方程为2200x y --=. 【点睛】关键点点睛:本题考查圆的标准方程,考查圆的性质,解决本题的关键点是由已知求出弦长CD ,利用圆的弦长的一半,圆心到直线的距离和圆的半径构造直角三角形,结合勾股定理计算出参数的值,进而可得直线的方程,考查了学生计算能力,属于中档题. 22.3270x y +-=或460x y +-=. 【分析】根据题意求出交点坐标,由M ,N 到l 的距离相等,可判断直线有两种情况:①直线l 经过线段MN 的中点;②直线//l MN ,分别求解两种情况下的直线方程即可. 【详解】 联立10240x y x y -+=⎧⎨+-=⎩得12x y =⎧⎨=⎩,所以直线10x y -+=与直线240x y +-=的交点为()1,2P ,由M ,N 到l 的距离相等,知直线l 经过线段MN 的中点,或者直线//l MN ,线段MN 的中点为()3,1Q -,35424MN k +==--, ∴过点P ,Q 的直线l 的方程为3270x y +-=,∴过点P 与直线MN 平行的直线l 的方程为460x y +-=, 综上,直线l 的方程为3270x y +-=或460x y +-=. 【点睛】本题考查直线方程的求法,考查两直线交点等基础知识,两个点到直线的距离相等,可以分为两种情况:①直线l 经过线段MN 的中点;②直线//l MN ;当MN 的中点()3,1Q -在直线l 上时,计算出斜率PQ k ,利用点斜式即可得出直线l 的方程;当//MN l时,计算出斜率MN k ,再根据斜率相等,利用点斜式即可得出直线l 的方程.23.(1)x +y +5=0,(x -1)2+(y -2)2=9;(2))3,⎡+∞⎣. 【分析】(1)求出AB 的斜率,利用点斜式可得直线l 的方程,求出AB 的中垂线的方程,结合圆心在直线2y x =上可得圆心坐标,求出半径后可得所求的圆的方程. (2)求出圆心到直线l 的距离后可得|MN |的取值范围. 【详解】(1)∵1AB k =-, 直线l:y +2=-(x +3),即l:x +y +5=0,AB 的中点为57,22⎛⎫⎪⎝⎭,故AB 的中垂线方程为57122y x x =-+=+,由21y x y x =⎧⎨=+⎩解得12x y =⎧⎨=⎩,∴圆心C (1,2),半径3r CA ===, ∴圆C 的方程为:(x -1)2+(y -2)2=9.(2) ∵圆心C 到直线l 的距离为3d ==>,∴直线l 与圆C 相离,∴|MN |的最小值为3-,无最大值,∴|MN |的取值范围为)3,⎡+∞⎣. 【点睛】 方法点睛:(1)求圆的方程,关键是确定圆心坐标和圆的半径,前者的确定需要利用一些几何性质,如果圆心在弦的中垂线上,也在过切点且垂直于切线的直线上.(2)直线与圆的位置关系中的最值问题,往往转化为圆心到几何对象的距离问题. 24.(1)22(1)(2)2x y -++=;(2)0x =或34y x =-.【分析】(1)根据题意设圆心坐标为(,2)a a -,进而得222222(2)(12)(0)(32)a a r a a r ⎧-+-+=⎨-+-+=⎩,解得1,a r ==,故圆的方程为22(1)(2)2x y -++=(2)分直线l 的斜率存在和不存在两种情况讨论求解即可. 【详解】(1)圆C 的圆心在直线2y x =-上,设所求圆心坐标为(,2)a a - ∵ 过点(2,1),(0,3)--,222222(2)(12)(0)(32)a a r a a r ⎧-+-+=∴⎨-+-+=⎩解得1,a r ==∴ 所求圆的方程为22(1)(2)2x y -++= (2)直线l 经过原点,并且被圆C 截得的弦长为2 ①当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =, 此时直线l 被圆C 截得的弦长为2,满足条件; ②当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y kx =,由于直线l 被圆C 截得的弦长为2,故圆心到直线l 的距离为1d = 故由点到直线的距离公式得:1d ==解得34k =-,所以直线l 的方程为34y x =- 综上所述,则直线l 的方程为0x =或34y x =- 【点睛】易错点点睛:本题第二问在解题的过程中要注意直线斜率不存在情况的讨论,即分直线l 的斜率存在和不存在两种,避免在解题的过程中忽视斜率不存在的情况致错,考查运算求解能力与分类讨论思想,是中档题.25.(1;(2)⎡⎢⎣⎦. 【分析】(1)求出圆的圆心与半径,利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d ,由||AB =.(2)利用+1yx 表示圆上的点与原点构成直线的斜率即可求解. 【详解】(1)()222243021x y x x y +-+=⇒-+=,所以圆心为()2,0,半径1r =,则圆心到直线:10l x y +-=的距离:2d ==,所以||AB ===(2)+1yx 表示圆上的点(),x y 与()1,0-构成直线的斜率,当直线与圆相切时取得最值,设(1),1+1yk y k x x ==-=,,可得2291k k =+,218k =,k =±+1y x的取值范围为44⎡-⎢⎣⎦.【点睛】关键点睛:解题的关键在于利用几何法求弦长以及利用两点求斜率的计算公式得到+1yx 的取值范围26.(1)320x y ++=;(2)22(2)8x y -+=;(3)20x y -+=或20x y ++=. 【分析】(1)求出直线AC 的斜率后可得直线AC 的方程.(2)求出点A 的坐标,结合圆心坐标可求圆的半径,从而可得圆的方程. (3)利用点到直线的距离为半径可求切线的斜率,从而可得所求的切线的方程. 【详解】 (1)0AT AB ⋅=,AT AB ∴⊥,又T 在AC 上,AC AB ∴⊥,ABC ∴为Rt ABC ∆,又AB 边所在直线的方程为360x y --=,∴直线AC 的斜率为3-, 又点()1,1T -在直线AC 上,AC ∴边所在直线的方程为13(1)y x -=-+,即320x y ++=.(2)AC 与AB 的交点为A ,∴由360320x y x y --=⎧⎨++=⎩解得点A 的坐标为()0,2-,BM MC =,()2,0M ∴为Rt ABC 斜边上的中点,即为Rt ABC 外接圆的圆心,又||r AM === 从而ABC 外接圆的方程为22(2)8x y -+=. (3)设切线方程为(2)y k x =+=,解得1k =或1-.所以切线方程为20x y -+=或20x y ++=.【点睛】思路点睛:(1)确定直线的方程往往需要两个独立的条件,比如直线所过的两个不同点,或直线所过的一个点和直线的斜率;(2)确定圆的方程,关键是圆心坐标和半径的确定;(2)直线与圆的位置关系,往往通过圆心到直线的距离与半径的大小关系来判断.。
中职数学直线与圆的方程单元测试含参考答案

中职数学直线与圆的方程单元测试(一)含参考答案一、单项选择题1.已知A(2,3),B(2,5),则线段AB 的中点坐标为( )A .(1,2) B.(0,-1) C .(0,-2) D .(2,4)2.若直线l 的倾斜角是o 120,则该直线的斜率是( )A .-1B .0 C.3- D .33.已知33+-=x y ,斜率为( ).A .3B .-3C .-1D .04.直线012=--y x 在y 轴上的截距为( )A .1B .1-C .2D .2-5.经过点P(l ,3),且斜率为2的直线方程是( )。
A .012=++y xB .012=+-y xC .012=--y xD .052=++y x6.直线x y 5=与直线3-=ax y 平行,则a =( ).A .-1B .0C . 1D .57.直线52-+y x =0与直线x =3的交点坐标为( ).A. (3,1)B. (1,3)C. (3,2)D. (2,3)8.点M(-3,1)到直线0543=-+y x 的距离为( ).A .2-B .1-C . 2D .19.圆心为C(2,-1),半径为3的圆的方程为( ).A .9)1(222=-++y x )(B .3)1(222=-++y x )( C .9)1(222=++-y x )( D .3)1(222=++-y x )(10.圆6)5(222=++-y x )(的圆心坐标与半径分别是( )A .),(52-,6=rB .),(52-,6=r C . ),(52-,6=r D .),(52-,6=r 11. 直线02=+-m y x 过圆046422=+--+y x y x 的圆心,则m =( ).A .1B .0C .1-D .212.经过圆25)2(122=-++y x )(的圆心且与直线04=--y x 垂直的直线方程为( )A .01=++y xB .01=+-y xC .01=-+y xD .01=+-y x二、填空题13.已知两点A(0,6),B (-8,0),则线段AB 的长度为14.倾斜角为45。
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精品文档 精品文档 《直线与圆的方程》练习题1
一、 选择题 1.方程x2+y2+2ax-by+c=0表示圆心为C(2,2),半径为2的圆,则a、b、c的值 依次为( B ) (A)2、4、4; (B)-2、4、4; (C)2、-4、4; (D)2、-4、-4 2.点4)()()1,1(22ayax在圆的内部,则a的取值范围是( A )
(A) 11a (B) 10a (C) 11aa或 (D) 1a 3.自点 1)3()2()4,1(22yxA作圆的切线,则切线长为( B ) (A) 5 (B) 3 (C) 10 (D) 5 4.已知M (-2,0), N (2,0), 则以MN为斜边的直角三角形直角顶点P的轨迹方程是( D )
(A) 222yx (B) 422yx
(C) )2(222xyx (D) )2(422xyx 5. 若圆22(1)20xyxy的圆心在直线12x左边区域,则的取值范围是( C ) A.(0+), B.1+, C.1(0)(1)5,,∞ D.R
6. .对于圆2211xy上任意一点(,)Pxy,不等式0xym恒成立,则m的取值范围是B A.(21+), B.21+, C.(1+), D.1+,
7.如下图,在同一直角坐标系中表示直线y=ax与y=x+a,正确的是(C ) 精品文档
精品文档 8.一束光线从点(1,1)A出发,经x轴反射到圆22:(2)(3)1Cxy上的最短路径是 ( A ) A.4 B.5 C.321 D.26
9.直线0323yx截圆x2+y2=4得的劣弧所对的圆心角是 ( C ) A、6 B、4 C、3 D、2 10.如图,在平面直角坐标系中,Ω是一个与x轴的正半轴、y轴的正半轴分别相切于点C、D的定圆所围成的区域(含边界),A、B、C、D是该圆的四等分点.若点P(x,y)、点P′(x′,y′)满足x≤x′且y≥y′,则称P优于P′.如果Ω中的点Q满足:不存在Ω中的其它点优于Q,那么所有这样的点Q组成的集合是劣弧 ( )
A.AB B.BC C.CD D.DA [答案] D [解析] 首先若点M是Ω中位于直线AC右侧的点,则过M,作与BD平行的直线交ADC于一点N,则N优于M,从而点Q必不在直线AC右侧半圆内;其次,设E为直线AC左侧或直线AC上任一点,过E作与AC平行的直线交AD于F.则F优于E,从而在AC左侧半圆内及AC上(A除外)的所有点都不可能为Q,故Q点只能在DA上.
二、填空题 11.在平面直角坐标系xoy中,已知圆224xy上有且仅有四个点到直线1250xyc的距离为
1,则实数c的取值范围是 (13,13) . 12.圆:06422yxyx和圆:0622xyx交于,AB两点,则AB的垂直平分线的方程是 390xy 13.已知点A(4,1),B(0,4),在直线L:y=3x-1上找一点P,求使|PA|-|PB|最大时P的坐标是
(2,5)
14.过点A(-2,0)的直线交圆x2+y2=1交于P、Q两点,则AP→·AQ→的值为________. [答案] 3
[解析] 设PQ的中点为M,|OM|=d,则|PM|=|QM|=1-d2,|AM|=4-d2.∴|AP→|=4-d2-1-d2,|AQ→|=4-d2+1-d2, 精品文档 精品文档 ∴AP→·AQ→=|AP→||AQ→|cos0°=(4-d2-1-d2)(4-d2+1-d2)=(4-d2)-(1-d2)=3.
15.如图所示,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是________.
[答案] 210 [解析] 点P关于直线AB的对称点是(4,2),关于直线OB的对称点是(-2,0),从而所求路程为(4+2)2+22=210.
三.解答题 16.设圆C满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长之比为3:1;
③圆心到直线:20lxy的距离为55,求圆C的方程. 解.设圆心为(,)ab,半径为r,由条件①:221ra,由条件②:222rb,从而有:2221ba
.由条件③:|2|5|2|155abab,解方程组2221|2|1baab可得:
11ab
或11ab,所以2222rb.故所求圆的方程是22(1)(1)2xy或22(1)(1)2xy
.
17. 已知ABC的顶点A为(3,-1),AB边上的中线所在直线方程为610590xy,B的平分线所在直线方程为4100xy,求BC边所在直线的方程. 解:设11(410,)Byy,由AB中点在610590xy上, 精品文档 精品文档 可得:0592110274611yy,y1 = 5,所以(10,5)B. 设A点关于4100xy的对称点为'(',')Axy,
则有)7,1(1413101024423Axyyx.故:29650BCxy.
18.已知过点3,3M的直线l与圆224210xyy相交于,AB两点, (1)若弦AB的长为215,求直线l的方程; (2)设弦AB的中点为P,求动点P的轨迹方程.
解:(1)若直线l的斜率不存在,则l的方程为3x,此时有24120yy,弦||||268ABAByy,所以不合题意.
故设直线l的方程为33ykx,即330kxyk. 将圆的方程写成标准式得22225xy,所以圆心0,2,半径5r. 圆心0,2到直线l的距离2|31|1kdk,因为弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形,
所以2223115251kk,即230k,所以3k. 所求直线l的方程为3120xy. (2)设,Pxy,圆心10,2O,连接1OP,则1OPAB.当0x且3x时,
11OPABkk,又(3)(3)ABMPykkx,
则有23103yyxx,化简得22355222xy......(1) 当0x或3x时,P点的坐标为0,2,0,3,3,2,3,3都是方程(1)的解,精品文档 精品文档 所以弦AB中点P的轨迹方程为22355222xy.
19.已知圆O的方程为x2+y2=1,直线l1过点A(3,0),且与圆O相切. (1)求直线l1的方程; (2)设圆O与x轴交于P,Q两点,M是圆O上异于P,Q的任意一点,过点A且与x轴垂直的直线为l2,直线PM交直线l2于点P′,直线QM交直线l2于点Q′.求证:以P′Q′为直径的圆C总过定点,并求出定点坐标
[解析] (1)∵直线l1过点A(3,0),∴设直线l1的方程为y=k(x-3),即kx-y-3k=0, 则圆心O(0,0)到直线l1的距离为d=|3k|k2+1=1,
解得k=±24.
∴直线l1的方程为y=±24(x-3). (2)在圆O的方程x2+y2=1中,令y=0得,x=±1,即P(-1,0),Q(1,0).又直线l2过点A与x轴垂直,∴直线l2的方程为x=3,设M(s,t),则直线PM的方程为y=ts+1(x+1).
解方程组 x=3y=ts+1(x+1)得,P′
3,
4t
s+1.
同理可得Q′
3,
2t
s-1.
∴以P′Q′为直径的圆C的方程为(x-3)(x-3)+y-4ts+1
y-
2t
s-1=0,
又s2+t2=1,∴整理得(x2+y2-6x+1)+6s-2ty=0,
若圆C经过定点,则y=0,从而有x2-6x+1=0, 解得x=3±22, ∴圆C总经过的定点坐标为(3±22,0).
20.已知直线l:y=k (x+22)与圆O:4yx22相交于A、B两点,O是坐标原点,三角形ABO的面积为S. (1)试将S表示成的函数S(k),并求出它的定义域; (2)求S的最大值,并求取得最大值时k的值. 精品文档 精品文档 【解】::如图, (1)直线l议程 ),0(022kkykx
原点O到l的距离为2122kkoc
弦长222218422KKOCOAAB (2)ABO面积
2221)1(2421KKKOCABS
),0(11,0KKAB
011(1)1(24)(222KkkkkkS且
(2) 令 .81)43(224132241)1(24)(22222tttkkkkS 当t=43时, 33,31,431122kkk时, 2maxS
21.已知定点A(0,1),B(0,-1),C(1,0).动点P满足:2||PCkBPAP. (1)求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线类型;
(2)当2k时,求|2|APBPuuuruuur的最大、最小值. 解:(1)设动点坐标为(,)Pxy,则(,1)APxyuuur,(,1)BPxyuuur,(1,)PCxyuuur.因为2||PCkBPAP,所以
22221[(1)]xykxy.22(1)(1)210kxkykxk
.
,121,112ttk