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直线与圆 第Ⅰ卷(选择题 共60分) 一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.A(1,3),B(5,-2),点P在x轴上使|AP|-|BP|最大,则P的坐标为( ) A. (4,0) B. (13,0) C. (5,0) D. (1,0) 【答案】B 2.已知三点A(-2,-1)、B(x,2)、C(1,0)共线,则x为( ) A.7 B.-5 C.3 D.-1 【答案】A 3.已知正数x,y满足 的最大值为( ) A. B. C. D. 【答案】B
4.已知圆 : + =1,圆 与圆 关于直线 对称,则圆 的 方程为( ) A. + =1 B. + =1 C. + =1 D. + =1 【答案】B 5.如果两条直线l1¬: 与l2: 平行,那么 a 等于( ) A.1 B.-1 C.2 D. 【答案】D 6.已知直线 ,与 平行,则k的值是( ) A.1或3 B.1或5 C.3或5 D.1或2 【答案】C 7.方程x +y -x+y+m=0表示圆则m的取值范围是( ) A. m≤2 B. m<2 C. m< D. m ≤ 【答案】C
8.已知点 关于 轴、 轴的对称点分别为 、 ,则 ( ) A. B. C. D. 【答案】C 9.当圆x2+y2+2x+ky+k2=0的面积最大时,圆心坐标是( ) A.(0,-1) B.(-1,0) C.(1,-1) D.(-1,1) 【答案】B 10.在平面直角坐标系xOy中,已知圆 上有且仅有四个点到直线12x�D5y+c=0的距离为1,则实数c的取值范围是( ) A.(�D , ) B.[�D13,13] C.[�D , ] D.(�D13,13) 【答案】D 11.圆的标准方程为 ,则此圆的圆心和半径分别为( ) A. , B. , C. , D. , 【答案】B 12.直线 有两个不同交点的一个充分不必要条件是( ) A. B. C. D. 【答案】C 第Ⅱ卷(非选择题 共90分) 二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.已知 ,且 , 设直线 ,其中 ,给出下列结论:① 的倾斜角为 ;② 的方向向量与向量 共线;③ 与直线 一定平行;④若 ,则 与 直线的夹角为 ;⑤若 , ,与 关于直线 对称的直线 与 互相垂直.其中真命题的编号是 (写出所有真命题的编号) 【答案】②④ 14.以点(2,-1)为圆心且与直线x+y=6相切的圆的方程是 . 【答案】
15.在平面直角坐标系 中,曲线 与坐标轴的交点都在圆C上,则圆C的方程为 . 【答案】 ( ) 16.直线l 过点(3,0),直线l 过点(0, 4);若l ∥l 且d表示l 到l 之间的距离,则d的取值范围是 。 【答案】 三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.已知动圆C过点A(-2,0),且与圆 相内切. (1)求动圆C的圆心的轨迹方程; (2)设直线 (其中 与(1)中所求轨迹交于不同两点B,D与双曲线 交于不同两点E,F,问是否存在直线 ,使得向量 ,若存在,指出这样的直线有多少条?若不存在,请说明理由. 【答案】(1)圆 , 圆心 的坐标为 ,半径 . ∵ ,∴点 在圆 内. 设动圆 的半径为 ,圆心为 ,依题意得 ,且 , 即 . ∴圆心 的轨迹是中心在原点,以 两点为焦点,长轴长为 的椭圆,设其方程为 , 则 .∴ . ∴所求动圆 的圆心的轨迹方程为 . (2)由 消去 化简整理得: 设 , ,则 .△ . ① 由 消去 化简整理得: . 设 ,则 ,△ . ② ∵ ,∴ ,即 , ∴ .∴ 或 .解得 或 . 当 时,由①、②得 ,∵ Z,,∴ 的值为 , , ; 当 ,由①、②得 ,∵ Z,,∴ . ∴满足条件的直线共有9条. 18.设平面直角坐标系 中,设二次函数 的图像与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为 .求: (1)求实数 的取值范围; (2)求圆 的方程; (3)问圆 是否经过某定点(其坐标与 无关)?请证明你的结论. 【答案】(Ⅰ)令 =0,得抛物线与 轴交点是(0,b); 令 ,由题意b≠0 且Δ>0,解得b<1 且b≠0. (Ⅱ)设所求圆的一般方程为 , 令 =0 得 这与 =0 是同一个方程,故D=2,F= . 令 =0 得 =0,此方程有一个根为b,代入得出E=�Db�D1. 所以圆C 的方程为 . (Ⅲ)圆C 必过定点(0,1)和(-2,1).证明如下:将(0,1)代入圆C 的方程,得左边=0 +1 +2×0-(b+1)+b=0,右边=0, 所以圆C 必过定点(0,1). 同理可证圆C 必过定点(-2,1). 19.已知椭圆的一个顶点为B(0,-1),焦点在x轴上,若右焦点F到直线x-y+2 =0的距离为3.(1)、求椭圆的方程;(2)、设直线 与椭圆相交于不同的两点M、N, 直线 的斜率为k(k≠0),当|BM|=|BN|时,求直线 纵截距的取值范围. 【答案】(1)、椭圆方程为 x2+3y2=3 (2)设P为弦MN的中点.由 得(3k2+1)x2+6kmx+3(m2-1)=0.由Δ>0,得m2<3k2+1 ①,∴xP= ,从而,yP=kxp+m= .∴kBP= .由MN⊥BP,得 =- ,即2m=3k2+1 ②.将②代入①,得2m>m2,解得0<m<2.由②得k2=(2m-1)/3>0.解得m>1/2.故所求m的取值范围为(1/2,2). 20.两条互相平行的直线分别过点A(6,2)和B(-3,-1),并且各自绕着A,B旋转,如果两条平行直线间的距离为d. 求:1)d的变化范围; 2)当d取最大值时两条直线的方程。 【答案】 (1)方法一:①当两条直线的斜率不存在时,即两直线分别为x=6和x=-3,则它们之间的距离为9. ②当两条直线的斜率存在时,设这两条直线方程为 l1:y-2=k(x-6),l2:y+1=k(x+3), 即l1:kx-y-6k+2=0,l2:kx-y+3k-1=0, ∴d=|3k-1+6k-2|k2+1=3|3k-1|k2+1. 即(81-d2)k2-54k+9-d2=0. ∵k∈R,且d≠9,d>0, ∴Δ=(-54)2-4(81-d2)(9-d2)≥0,即0<d≤310且d≠9. 综合①②可知,所求d的变化范围为(0,310]. 方法二:如图所示,显然有0<d≤|AB|. 而|AB|=(6+3)2+(2+1)2=310. 故所求的d的变化范围为(0,310]. (2)由图可知,当d取最大值时,两直线垂直于AB. 而kAB=2-(-1)6-(-3)=13, ∴所求直线的斜率为-3. 故所求的直线方程分别为 y-2=-3(x-6),y+1=-3(x+3),即3x+y-20=0和3x+y+10=0. 21.设圆满足: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 的距离为 ,求该圆的方程. 【答案】设圆心为 ,半径为r,由条件①: ,由条件②: ,从而有: .由条件③: ,解方程组 可得: 或 ,所以 .故所求圆的方程是 或 22.已知方程 . (Ⅰ)若此方程表示圆,求 的取值范围; (Ⅱ)若(Ⅰ)中的圆与直线 相交于M,N两点,且OM ON(O为坐标原点)求 的值; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求以MN为直径的圆的方程. 【答案】(Ⅰ) D=-2,E=-4,F= =20- , (Ⅱ) 代入得 , ∵OM ON 得出: ∴ ∴ (Ⅲ)设圆心为 半径 圆的方程 。
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