内容正文:
第11单元 直线与圆
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.过点(1,0)且与直线垂直的直线方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由于直线的斜率为,故所求直线的斜率等于,
所求直线的方程为,即,故选C.
2.直线,,的斜率分别为,,,如图所示,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设三条直线的倾斜角为,
根据三条直线的图形,可得,
因为,,
当时,,
当时,单调递增,且,
故,即,故选A.
3.已知圆,则圆心到直线的距离等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题,则圆心,则圆心到直线的距离等,
故选D.
4.已知直线与圆相交于,两点,则( )
A.2
B.4
C.
D.与的取值有关
【答案】B
【解析】由圆,得圆心,半径,
又直线恒过圆心,则弦长,故选B.
5.圆关于直线对称的圆的方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意得,圆方程,即为,
∴圆心坐标为,半径为1.
设圆心关于直线的对称点的坐标为,则,
解得,∴所求圆的圆心坐标为,
∴所求圆的方程为.故选D.
6.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到军营,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,若将军从点处出发,河岸线所在直线方程为,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.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设点A关于直线的对称点,
的中点为,,故,解得,
要使从点A到军营总路程最短,即为点到军营最短的距离,
“将军饮马”的最短总路程为,故选A.
7.若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】圆的标准方程为,
又因为点为圆的弦AB的中点,圆心与点P确定直线的斜率为,
故弦AB所在直线的斜率为2,所以直线AB的直线方程,
即.
8.若直线与曲线有公共点,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】将曲线的方程,化简为,
即表示以为圆心,以2为半径的一个半圆,如图所示:
由圆心到直线的距离等于半径2,可得,
解得或,结合图象可得,故选D.
9.经过点作圆的切线,则的方程为( )
A.
B.或
C.
D.或
【答案】C
【解析】,圆心坐标坐标为,
半径为,当过点的切线存在斜率,
切线方程为,圆心到它的距离为,
所以有,
当过点的切线不存在斜率时,即,显然圆心到它的距离为,
所以不是圆的切线,因此切线方程为,故本题选C.
10.已知且为常数,圆,过圆内一点的直线与圆相交于两点,当弦最短时,直线的方程为,则的值为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】B
【解析】圆C:化简为,
圆心坐标为,半径为,如图:
由题意可得,当弦最短时,过圆心与点(1,2)的直线与直线垂直.
则,即.故选B.
11.过点且不垂直于轴的直线与圆交于两点,点在圆上,若是正三角形,则直线的斜率是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据题意,圆,即,圆心为(1,0),半径,
设正的高为h,由题意知,为正的中心,∴M到直线l的距离,
又,即,
∴由垂径定理可得,可得,∴
由题意知设直线l的斜率存在且不为0,设为k,
则直线l的方程为
,即
,则有,
解可得或0(舍),故选D.
12.已知直线与圆交于不同的两点A,B,O是坐标原点,
且有,那么k的取值范围是( )
A.
B.2
C.
D.2
【答案】B
【解析】根据题意,圆的圆心为
,半径,
设圆心到直线的距离为d,
若直线与圆交于不同的两点A,B,
则,则有,
设与的夹角即,
若,即,变形可得,则,
当时,,
若,则,解可得,
则k的取值范围为,故选B.
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.已知两条直线:,:,则与的距离为______.
【答案】
【解析】因为:可化为,
所以与的距离为.故答案为.
14.已知两直线与的交点在第一象限,则实数c的取值范围是______.
【答案】
【解析】由与的交点,所以,,.
15.《九章算术》是我国古代著名的数学典籍,其中有一道数学问题:“今有勾八步,股十五步.
问勾中容圆,径几何?”意思是:在两条直角边分别为八步和十五步的直角三角形中容纳一个圆,
请计算该圆直径的最大值为________步.
【答案】6
【解析】如图所示:,设三角形内切圆的半径为步,
,由圆的切线性质可知:过圆切点的半径