1、第四章测试题 一、选择题(本大题共12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.已知点,那么点关于y轴对称点的坐标是( ). A. B. C. D. 2.若直线3x+4y+c=0与圆(x+1)2+y2=4相切,则c的值为( ). A.17或-23 B.23或-17 C.7或-13 D.-7或13 3.过圆x2+y2-2x+4y-4=0内一点M(3,0)作圆的割线l,使它被该圆截得的线段最短,则直线l的方程是( ). A.x+y-3=0 B.x-y-3=0
2、C.x+4y-3=0 D.x-4y-3=0 4.经过三点的圆的标准方程是( ). A. B. C. D. 5.一束光线从点A(-1, 1)出发经x轴反射,到达圆C:(x-2)2+(y-3)2=1上一点的最短路程是( ). A.-1 B. C.5 D.4 6.若直线l:ax+by+1=0始终平分圆M:x2+y2+4x+2y+1=0的周长,则(a-2)2+(b-2)2的最小值为( ). A. B.5 C.2 D.10 7.已知两点、,若点是圆上的动点,则面积的最大
3、值和最小值分别为( ). A. B. C. D. 8.已知圆与圆关于直线对称,则直线的方程是( ). A. B. C. D. 9.直角坐标平面内,过点且与圆相切的直线( ). A.有两条 B.有且仅有一条 C.不存在 D. 不能确定 10.若曲线上相异两点P、Q关于直线对称,则k的值为( ). A. 1 B. -1 C. D. 2 11.已知圆和圆相交于A、B两点, 则AB的垂直平分线方程为( ).
4、 A. B. C. D. 12. 直线与圆相交于M,N两点,若︱MN︱≥,则的取值范围是( ). A. B. C. D. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上) 13.圆的圆心到直线:的距离 . 14.直线与圆相交于、两点,则 . 15.过点A(4,1)的圆C与直线相切于点 B(2,1),则圆C的方程为
5、 . 16.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-5y+c=0的距离为1,则实数c的取值范围是______ . 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分) 已知圆经过,两点,且截轴所得的弦长为2,求此圆的方程. 18.(12分)已知线段AB的端点B的坐标为 (1,3),端点A在圆C:上运动. (1)求线段AB的中点M的轨迹; (2)过B点的直线L与圆有两个交点P,Q.当CPCQ时,求L的斜率. 19.(12分)设定点M(-2,2),动点N在圆上运动,以O
6、M、0N为两边作平行四边形MONP,求点P的轨迹方程. 20.(12分)已知圆C的半径为,圆心在直线上,且被直线截得的弦长为,求圆C的方程. 21.(12分)已知圆C:. (1)若不经过坐标原点的直线与圆C相切,且直线在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程; (2)设点P在圆C上,求点P到直线距离的最大值与最小值. 22.(12分)在平面直角坐标系中,已知圆和圆. (1)若直线过点,且被圆截得的弦长为,求直线的方程; (2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截
7、得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标. 参考答案 一、选择题 1. 选B.纵坐标不变,其他的变为相反数. 2. 选D.圆心到切线的距离等于半径. 3. 选 A.直线l为过点M, 且垂直于过点M的直径的直线. 4. 选D.把三点的坐标代入四个选项验证即可. 5. 选D.因为点A(-1, 1)关于x轴的对称点坐标为(-1,-1),圆心坐标为(2,3),所以点.A(-1, 1)出发经x轴反射,到达圆C:(x-2)2+(y-3)2=1上一点的最短路程为 6.选B.由题意知,圆心坐标为(-2,-1), , 所以的最小值为5. 7.选B.
8、过圆心作于点,设交圆于、两点,分析可知 和分别为最大值和最小值,可以求得,,所以最大值和最小值分别为. 8.选D.两圆关于直线对称,则直线为两圆圆心连线的垂直平分线. 9.选A.可以判断点P在圆外,因此,过点P与圆相切的直线有两条. 10.选D.曲线方程可化为,由题设知直线过圆心,即.故选D. 11.选C.由平面几何知识,知AB的垂直平分线即为两圆心的连线,把两圆分别化为标准式可得两圆心,分别为C1(2,-3)、C2(3,0),因为C1C2斜率为3,所以直 线方程为y-0=3(x-3),化为一般式可得3x-y-9=0. 12.选A.(方法1)由题意,若使︱MN︱≥,则圆心到直线的距离
9、d≤1,即≤1,解得≤k≤0.故选A. (方法2)设点M,N的坐标分别为,将直线方程和圆的方程联立得方程组消去y,得, 由根与系数的关系,得, 由弦长公式知= , ︱MN︱≥,∴≥,即≤0, ∴≤k≤0,故选A. 二、填空题 13. 3. 由圆的方程可知圆心坐标为C(1,2),由点到直线的距离公式,可得. 14. (方法1) 设,,由消去得,由根与系数的关系得 , ∴ . (方法2)因为圆心到直线的距离, 所以. 15. . 由题意知,圆心既在过点B(2,1)且与直线垂直的直线上,又在点的中垂线上.可求出过点B(2,1)且与直线垂直的直线为,的中垂线为,
10、联立方程,解得,即圆心,半径, 所以,圆的方程为. 16. . 如图,圆的半径为2,圆上有且仅有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1,问题转化为坐标原点(0,0)到直线12x-5y+c=0的距离小于1. 三、解答题 17.【解析】根据条件设标准方程, 截轴所得的弦长为2,可以运用半径、半弦长、圆心到直线的距离构成的直角三角形; 则: ∴或 ∴所求圆的方程为或. 18.【解析】(1)设,由中点公式得 因为A在圆C上,所以 . 点M的轨迹是以为圆心,1为半径的圆. (2)设L的斜率为,则L的方程为,即, 因为CPCQ,△CPQ为等腰直角三角形, 圆
11、心C(-1,0)到L的距离为CP=, 由点到直线的距离公式得, ∴2k2-12k+7=0,解得k=3±. 故直线PQ必过定点 . 19.【解析】 设P(x,y),N (x0,y0), ∴, (*) ∵平行四边形MONP, ∴ 有 代入(*)有, 又∵M、O、N不能共线, ∴将y0=-x0代入(*)有x0≠±1, ∴x≠-1或x≠-3, ∴点P的轨迹方程为 (). 20.【解析】因为所求圆的圆心C在直线上,所以设圆心为, 所
12、以可设圆的方程为, 因为圆被直线截得的弦长为,则圆心到直线的距离,即,解得. 所以圆的方程为或. 21.【解析】(1)圆C的方程可化为,即圆心的坐标为(-1,2),半径为 ,因为直线在两坐标轴上的截距相等且不经过坐标原点,所以可设 直线的方程为 ; 于是有,得或, 因此直线的方程为或. (2)因为圆心(-1,2)到直线的距离为,所以点P到直线距离的最大值与最小值依次分别为和. 22.【解析】(1)设直线的方程为:,即, 由垂径定理,得:圆心到直线的距离, 结合点到直线距离公式,得: 化简得:, 求直线的方程为:或, 即或. (2) 设点P坐标为,直线、的方程分别为: ,即:, 因为直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,两圆半径相等. 由垂径定理,得圆心到直线与直线的距离相等. 故有:, 化简得:, 关于的方程有无穷多解,有: 解之得:点P坐标为或.






