
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分(選擇題 共58分)
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.若直線經(jīng)過兩直線和的交點(diǎn),則( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】C
【解析】聯(lián)立,解得,
將點(diǎn)代入到直線,得,故.
故選:C.
2.已知兩直線和,若,則( )
A.B.8C.D.2
【答案】A
【解析】由題可知,
.
故選:A.
3.已知兩點(diǎn),,過點(diǎn)的直線與線段AB(含端點(diǎn))有交點(diǎn),則直線的斜率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
,而,
故直線的取值范圍為,
故選:A.
4.直線分別與軸,軸交于兩點(diǎn),點(diǎn)在圓上,則面積的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因?yàn)榫€分別與軸,軸交于兩點(diǎn),
所以,所以,
由,可得圓的圓心為,半徑為,
因?yàn)辄c(diǎn)在圓上,所以圓心到直線的距離為,
故到直線的距離的范圍為,
則.
故選:A.
5.直線始終平分圓,則的最小值為( )
A.B.20C.D.5
【答案】B
【解析】圓的圓心為,
由直線始終平分圓,得,則,
因此,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以的最小值為20.
故選:B
6.唐代詩人李頎的詩古從軍行開頭兩句說:“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河.”詩中隱含著一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題“將軍飲馬”問題,即將軍在觀望烽火之后從山腳下某處出發(fā),先到河邊飲馬后再回到軍營(yíng),怎樣走才能使總路程最短?在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)軍營(yíng)所在區(qū)域?yàn)椋魧④姀狞c(diǎn)處出發(fā),河岸線所在直線方程為,并假定將軍只要到達(dá)軍營(yíng)所在區(qū)域即回到軍營(yíng),則“將軍飲馬”的最短總路程為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】設(shè)點(diǎn) 關(guān)于直線 的對(duì)稱點(diǎn) ,
則 的中點(diǎn)為 , ,
故 ,解得 ,
要使從點(diǎn) 到軍營(yíng)總路程最短, 即為點(diǎn) 到軍營(yíng)最短的距離,
由點(diǎn)與圓上點(diǎn)的距離的最小值為點(diǎn)與圓心距離減去半徑知,
“將軍飲馬”的最短總路程為 ,
故選 :B
7.方程表示的曲線是( )
A.兩個(gè)圓B.一個(gè)圓和一條直線
C.一個(gè)半圓D.兩個(gè)半圓
【答案】D
【解析】方程可化為,
因?yàn)椋?br>所以或,
若時(shí),則方程為,是以為圓心,以1為半徑的左半圓;
若時(shí),則方程為,是以為圓心,以1為半徑的右半圓;
總之,方程表示的曲線是以為圓心,以1為半徑的右半圓與以為圓心,以1為半徑的左半圓合起來的圖形.
故選:D
8.已知圓M:,P為x軸上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作圓M的切線切,,切點(diǎn)為A,B,則四邊形面積的最小值為( )
A.2B.C.2D.
【答案】B
【解析】圓M的方程可化為,
所以x軸與圓M相離.
又,且和均為直角三角形,
,為圓的半徑,且,
所以面積的最小值轉(zhuǎn)化為求最小,
當(dāng)垂直于x軸時(shí),四邊形面積取得最小值,
此時(shí),所以四邊形面積最小值為.
故選:B.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.若三條直線不能圍成一個(gè)三角形,則實(shí)數(shù)的值可以為( )
A.B.0C.1D.2
【答案】ACD
【解析】當(dāng)三條直線交于一點(diǎn)時(shí)不能圍成三角形:由,
解得和的交點(diǎn)的坐標(biāo)為,
由在上可得,解得,
因?yàn)榕c的相交,所以當(dāng)三條直線有兩條直線平行時(shí)不能圍成三角形,
當(dāng)時(shí),,解得,
當(dāng)時(shí),,解得,
顯然與不可能重合.
綜上,或或,這三條直線不能圍成三角形,
∴實(shí)數(shù)的取值可以是或或.
故答案為:ACD.
10.下列說法中,正確的有( )
A.直線在y軸上的截距是1
B.當(dāng)m變化時(shí),圓恒過定點(diǎn)有且只有一個(gè)
C.過,兩點(diǎn)(,)的所有直線的方程為
D.直線關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱的直線方程是
【答案】CD
【解析】對(duì)A:直線中,令得,所以直線在軸上的截距為,故A錯(cuò)誤;
對(duì)B:令得:或,所以當(dāng)變化時(shí),圓恒過定點(diǎn)和,故B錯(cuò)誤;
對(duì)C:根據(jù)直線兩點(diǎn)式方程的概念知,C正確;
對(duì)D:設(shè)點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為,則,
由點(diǎn)在直線上,得,故D正確.
故選:CD
11.已知圓與圓交于兩點(diǎn),P是圓上的一動(dòng)點(diǎn),則( )
A.直線的方程是B.線段中垂線方程為
C.線段的長(zhǎng)度是D.點(diǎn)P到直線的距離的最大值為
【答案】ABD
【解析】對(duì)于A,由,
所以直線的方程是,故A正確;
對(duì)于B,因?yàn)橹本€的方程是,
所以線段中垂線方程可設(shè)為,圓化為標(biāo)準(zhǔn)式為,
所以由圓的對(duì)稱性可知線段中垂線過圓心,故,
所以線段中垂線方程為,故B正確;
對(duì)于C,圓心到直線的距離是,
又圓,故圓半徑為,
所以線段的長(zhǎng)度是,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,圓化為標(biāo)準(zhǔn)式得,
所以圓心,半徑為,
所以圓心到直線的距離是,
所以圓上的點(diǎn)P到到直線的距離的最大值為,故D正確.
故選:ABD.
第二部分(非選擇題 共92分)
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.已知點(diǎn)在圓上,點(diǎn),當(dāng)最小時(shí), .
【答案】
【解析】設(shè)圓的圓心為,半徑為4,
如圖所示:當(dāng) 最小時(shí),與圓M相切,連接,
則,,而,
由勾股定理得,
所以當(dāng)最小時(shí),.
故答案為:.
13.是函數(shù)圖象上任意一點(diǎn),過向直線和軸分別作垂線,垂足分別為,則 .
【答案】
【解析】設(shè),,則,即,解得,
所以,,則,,
所以.
故答案為:
14.若圓與圓相交,我們把經(jīng)過圓和圓交點(diǎn)的圓稱為圓、圓的圓系方程,其方程可設(shè)為.根據(jù)以上信息,解決如下問題:已知圓與交于兩點(diǎn),則以為直徑的圓的一般方程為 .
【答案】
【解析】由題意可設(shè)經(jīng)過點(diǎn)的圓的方程為,
整理得,則圓心為.
圓①,圓②,
由①-②得,,即直線的方程為.
因?yàn)闉橹睆剑瑘A心在直線上,所以,解得,
故以為直徑的圓的方程為.
故答案為:.
四、解答題:本題共5小題,共77分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步棸。
15.(13分)
已知直線:及圓:.
(1)若直線與圓相切,求的值;
(2)若直線與圓相交于,兩點(diǎn),且弦AB的長(zhǎng)為,求的值.
【解析】(1)圓心,半徑為,
由題意得:,解得或.
(2)如圖:
設(shè)點(diǎn)到直線的距離為,利用勾股定理得:,
同時(shí)利用圓心到直線的距離:,解得.
16.(15分)
已知直線.
(1)直線經(jīng)過定點(diǎn)嗎?若經(jīng)過定點(diǎn),求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不經(jīng)過定點(diǎn),說明理由;
(2)求原點(diǎn)到直線距離的最大值;
(3)若直線分別與軸正半軸、軸正半軸交于兩點(diǎn),當(dāng)面積最小時(shí),求對(duì)應(yīng)的直線的方程.
【解析】(1)直線可化為,
令,解得,,即直線恒過定點(diǎn);
(2)當(dāng)時(shí),原點(diǎn)到直線的距離最大,此時(shí)最大值;
(3)設(shè)直線的方程為,,
因?yàn)橹本€過定點(diǎn),所以,
由基本不等式得,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)取等號(hào),得,
故面積,即面積的最小值為4,
此時(shí)直線方程為,即.
17.(15分)
已知圓C:,直線l:是圓E與圓C的公共弦AB所在直線方程,且圓E的圓心在直線上.
(1)求公共弦AB的長(zhǎng)度;
(2)求圓E的方程;
(3)過點(diǎn)分別作直線MN,RS,交圓E于M,N,R,S四點(diǎn),且,求四邊形MRNS面積的最大值與最小值.
【解析】(1)圓,所以圓的圓心坐標(biāo),半徑,
圓心到直線的距離,
公共弦;
(2)圓的圓心在直線上,設(shè)圓心,
由題意得,,即,到的距離,
所以的半徑,
所以圓的方程:;
(3)
當(dāng)過點(diǎn)的互相垂直的直線,為軸,垂直于軸時(shí),,這時(shí)直線的方程為,代入到圓中,,
所以,四邊形的面積;
當(dāng)過點(diǎn)的互相垂直的直線,不垂直于軸時(shí),
設(shè)直線為:,
則直線為:,
所以圓心到直線的距離,圓心到直線的距離,
,,
設(shè),
當(dāng)或1時(shí),正好是軸及垂直軸,
面積,
當(dāng)時(shí),最大且,或1時(shí),最小,
四邊形面積的最大值17,最小值.
18.(17分)
已知圓經(jīng)過點(diǎn),從下列3個(gè)條件選取一個(gè)________
①過點(diǎn);
②圓恒被直線平分;
③與軸相切.
(1)求圓的為程;
(2)已知線段的端點(diǎn)的坐標(biāo)是,端點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),求線段的中點(diǎn)的軌跡方程.
【解析】(1)選條件①.設(shè)圓的方程為,
將,代入可得
,解得,
則圓的方程為.
選條件②.
直線恒過點(diǎn).
因?yàn)閳A恒被直線平分,所以恒過圓心,
所以圓心坐標(biāo)為,
又圓經(jīng)過點(diǎn),所以圓的半徑,
所以圓的方程為,即.
選條件③.
設(shè)圓的方程為,
由題意可得,解得,
則圓的方程為,即.
(2)設(shè),,
因?yàn)闉榫€段的中點(diǎn),所以,
因?yàn)辄c(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),所以,
所以的軌跡方程為.
19.(17分)
蝴蝶定理因其美妙的構(gòu)圖,像是一只翩翩起舞的蝴蝶,一代代數(shù)學(xué)名家蜂擁而證,正所謂花若芬芳蜂蝶自來.如圖,已知圓的方程為,直線與圓M交于,,直線與圓交于,.原點(diǎn)在圓內(nèi).設(shè)交軸于點(diǎn),交軸于點(diǎn).
(1)當(dāng),,,時(shí),分別求線段和的長(zhǎng)度;
(2)①求證:.
②猜想OP和OQ的大小關(guān)系,并證明.
【解析】(1)當(dāng),,,時(shí),
圓:,
直線:,由或,故,;
直線:,由或,故,.
所以直線:,令得,即;
直線:,令得,即.
所以:.
(2)①由題意:.
由,
則,是該方程的兩個(gè)解,由韋達(dá)定理得:,
所以.
同理可得:,所以.
②猜測(cè),證明如下:
設(shè)點(diǎn),.
因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以:,
又因?yàn)辄c(diǎn)在直線上,所以;點(diǎn)在直線上,所以.
所以;
同理因?yàn)槿c(diǎn)共線,可得:.
由①可知:,
所以.
即,所以成立.
這是一份人教A版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)2.2 直線的方程精練,共30頁。
這是一份高中人教A版 (2019)2.3 直線的交點(diǎn)坐標(biāo)與距離公式課后作業(yè)題,共36頁。
這是一份高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)2.4 圓的方程課時(shí)訓(xùn)練,共25頁。
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