内容正文:
章末综合提升
学生用书第42页
素养一 数学运算
数学运算主要表现为:理解运算对象,掌握运算法则,探究运算思路,求得运算结果.本章中直线与圆的方程的求解、距离的计算,都可提升学生的数学运算的学科素养.体现1 直线与圆的方程
(1)已知直线l经过两条直线l1: x+y=2,l2:2x-y=1的交点,且直线l的一个方向向量v=(-3,2),则直线l的方程为( )
A.-3x+2y+1=0 B.3x-2y+1=0
C.2x+3y-5=0 D.2x-3y+1=0
解析: (1)法一:由得即直线l过点(1,1).由题意知,直线l的斜率k=-,所以直线l的方程为y-1=-(x-1),即2x+3y-5=0.故选C.
法二:由题意设直线l:x+y-2+λ(2x-y-1)=0(λ∈R),即(1+2λ)x+(1-λ)y-2-λ=0,又直线l的一个方向向量v=(-3,2),所以3(1+2λ)=2(1-λ),解得λ=-,所以直线l的方程为2x+3y-5=0.故选C.
(2)(2023·山东潍坊高二调研)在平面直角坐标系中,以点(0,1)为圆心且与直线x-by+2b+1=0相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为( )
A.x2+(y-1)2=4 B.x2+(y-1)2=2
C.x2+(y-1)2=8 D.x2+(y-1)2=16
(2)易得直线x-by+2b+1=0过定点(-1,2),由题意可知所求圆的半径的最大值rmax==,所以半径最大的圆的标准方程为x2+(y-1)2=2.故选B.
答案: (1)C (2)B
体现2 距离问题
(1)若点P在直线3x+y-5=0上,且P到直线x-y-1=0的距离为,则点P的坐标为( )
A.(1,2) B.(2,1)
C.(1,2)或(2,-1) D.(2,1)或(-1,2)
解析: (1)设P(x,5-3x),则d==,化简得|4x-6|=2,即4x-6=±2,即x=1或x=2,故P(1,2)或(2,-1).
(2)已知直线l1:mx+8y+n=0与l2:2x+my-1=0互相平行,且l1,l2之间的距离为,则直线l1的方程为________________.
(2)因为l1∥l2,所以=≠,
所以或
①当m=4时,直线l1的方程为4x+8y+n=0,
把l2的方程写成4x+8y-2=0,
所以=,解得n=-22或n=18.
故所求直线的方程为2x+4y-11=0或2x+4y+9=0.
②当m=-4时,直线l1的方程为4x-8y-n=0,
l2的方程为2x-4y-1=0,即4x-8y-2=0,
所以=,解得n=-18或n=22.
故所求直线的方程为2x-4y+9=0或2x-4y-11=0.
答案: (1)C (2)2x+4y-11=0或2x+4y+9=0或2x-4y+9=0或2x-4y-11=0
素养二 逻辑推理
逻辑推理主要表现为:掌握推理基本形式和规则,发现问题和提出命题,探索和表述论证过程,理解命题体系,有逻辑地表达与交流.直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系的判断都体现了逻辑推理素养.
体现3 两直线的位置关系
(1)“m=2”是“直线l1:(m-1)x+my+3=0与直线l2:(m-1)x+2y-1=0平行”的____条件( )
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
解析: (1)由直线l1:(m-1)x+my+3=0与直线l2:(m-1)x+2y-1=0平行,得
,解得m=1或m=2,
所以“m=2”是“直线l1:(m-1)x+my+3=0与直线l2:(m-1)x+2y-1=0平行”的充分不必要条件.故选A.
(2)已知a>0,b>0,直线l1:(a-1)x+y-1=0,l2:x+2by+1=0,且l1⊥l2,则+的最小值为( )
A.2 B.4
C.8 D.9
(2)因为l1⊥l2,所以(a-1)×1+1×2b=0,即a+2b=1,
因为a>0,b>0,所以+=(a+2b)=2+2++≥4+2=8,当且仅当=,即a=,b=时等号成立,所以+的最小值为8.故选C.
答案: (1)A (2)C
体现4 直线与圆、圆与圆的位置关系
(1)直线x-ky+1=0与圆x2+y2=1的位置关系是( )
A.相交 B.相离
C.相交或相切 D.相切
解析: (1)因为直线x-ky+1=0过定点(-1,0),且点(-1,0)在圆x2+y2=1上,
所以直线x-ky+1=0与圆至少有一个公共点.故选C.
(2)(多选)已知圆O1的方程为x2+y2=4,圆O2的方程为(x-a)2+(y-1)2=1,那么这两个圆的位置关系可能是( )
A.外离 B.外切
C.内含 D.内切
(2)因为圆O1的方程为x2+y2=4,所以圆O1的圆心为(0,0),半径为2.因为