内容正文:
第二章 直线和圆的方程全章综合检测卷
【人教A版2019】
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共22题,单选8题,多选4题,填空4题,解答6题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性
较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(23-24高二上·天津北辰·期末)直线的倾斜角为( )
A.120° B.60° C.45° D.30°
2.(5分)(23-24高二上·江苏南京·期末)已知直线与直线平行,则( )
A. B. C. D.
3.(5分)(23-24高二上·四川成都·期末)若方程表示一个圆,则m可取的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(5分)(23-24高二上·广西南宁·阶段练习)过点且垂直于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.(5分)(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知,两点到直线的距离相等,求a的值( )
A. B. C.或 D.或
6.(5分)(23-24高二上·山东济宁·阶段练习)两个圆和的公切线有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(5分)(23-24高二上·浙江·阶段练习)一条光线从点射出,经直线反射后经过点,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
8.(5分)(23-24高三上·全国·阶段练习)若点M在上,点P在直线上,则下列说法不正确的是( )
A.最小值为 B.若与圆C相切,则最小值为1
C.最大值为 D.最小值为
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(23-24高二上·山西临汾·阶段练习)在平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
A.任意一条直线都有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大
C.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
10.(5分)(23-24高二上·广东深圳·期中)已知直线:,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.当时,关于轴的对称直线为
C.点到直线的最大距离为
D.直线一定经过第四象限
11.(5分)(23-24高二上·广东广州·期中)已知圆C:及点,则下列说法正确的是( )
A.圆心C的坐标为
B.点Q在圆C外
C.若点在圆C上,则直线PQ的斜率为
D.若M是圆C上任一点,则的取值范围为.
12.(5分)(23-24高二上·贵州黔南·期中)已知圆:,则下列说法正确的是( )
A.圆的半径为16
B.圆截轴所得的弦长为
C.圆与圆:相外切
D.若圆上有且仅有两点到直线的距离为1,则实数的取值范围是
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(23-24高二上·北京·期中)经过点且与直线垂直的直线方程为 .
14.(5分)(23-24高二上·全国·期中)已知点,,若直线过点,且与线段有交点,则直线的斜率的取值范围是 .
15.(5分)(23-24高二上·福建莆田·期末)已知直线,若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值 .
16.(5分)(23-24高二下·上海·期中)若直线与曲线只有一个公共点,则实数b的取值范围是 .
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(23-24高二上·浙江·期中)已知,,.
(1)求直线AB和AC的斜率;
(2)若点D在线段BC(包括端点)上移动时,求直线AD的斜率的变化范围.
18.(12分)(23-24高二上·北京·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
19.(12分)(23-24高二上·重庆·期末)已知圆心为C的圆经过点和,且圆心C在直线上.
(1)求圆心为C的圆的一般方程;
(2)已知,Q为圆C上的点,求的最大值和最小值.
20.(12分)(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,点.
(1)已知直线与平行,求的值;
(2)求点关于直线的对称点的坐标.
21.(12分)(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知圆:,圆:.
(1)当时,求圆和圆的公共弦长﹔
(2)是否存在实数a,使得圆和圆内含?若存在,求出实数a的取值范围,若不存在,请说明理由.
22.(12分)(23-24高二上·四川达州·期中)已知圆过点和点,并且圆心在直线上.点是直线上一动点,过点引圆的两条切线、,切点分别为,.
(1)求圆的标准方程;
(2)当四边形的面积最小时,求点的坐标及直线的方程.
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第二章 直线和圆的方程全章综合检测卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(23-24高二上·天津北辰·期末)直线的倾斜角为( )
A.120° B.60° C.45° D.30°
【解题思路】根据直线方程的斜率求解倾斜角,确定选项.
【解答过程】设倾斜角为,由直线,可得斜率,
又由倾斜角范围,则倾斜角为,
故选:D.
2.(5分)(23-24高二上·江苏南京·期末)已知直线与直线平行,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由直线平行的求参数,注意验证直线是否重合.
【解答过程】由题意得,,即,解得或,
当时,两直线重合,所以.
故选:A.
3.(5分)(23-24高二上·四川成都·期末)若方程表示一个圆,则m可取的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解题思路】将题设中的一般式方程经配方化成标准方程,依题须使右式大于零,求得的范围,对选项进行判断即可.
【解答过程】由方程分别对进行配方得:,
依题意它表示一个圆,须使,解得:或,在选项中只有D项满足.
故选:D.
4.(5分)(23-24高二上·广西南宁·阶段练习)过点且垂直于直线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用待定系数法,结合直线垂直的性质即可得解.
【解答过程】设垂直于直线的直线方程为,
又直线过点,所以,解得,
故所求直线的方程为.
故选:D.
5.(5分)(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知,两点到直线的距离相等,求a的值( )
A. B. C.或 D.或
【解题思路】利用点到直线距离公式列出关于的方程求解即可.
【解答过程】因为点到直线的距离相等,
所以,即,
化简得,解得或.
故选:C.
6.(5分)(23-24高二上·山东济宁·阶段练习)两个圆和的公切线有( )条
A.1 B.2 C.3 D.4
【解题思路】利用几何法判断出两圆的位置关系,即可得出两圆的公切线条数.
【解答过程】圆可化为,
圆的圆心为,半径,
圆可化为,
圆的圆心为,半径,
,
又,,
,
圆与内切,即公切线有1条.
故选:A.
7.(5分)(23-24高二上·浙江·阶段练习)一条光线从点射出,经直线反射后经过点,则反射光线所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】求出点关于直线的对称点,再利用反射光线过点,即可求解.
【解答过程】设点关于直线的对称点为,
则,化简得,解得,
故反射光线过点,
则反射光线所在直线的方程为.
故选:B.
8.(5分)(23-24高三上·全国·阶段练习)若点M在上,点P在直线上,则下列说法不正确的是( )
A.最小值为 B.若与圆C相切,则最小值为1
C.最大值为 D.最小值为
【解题思路】根据点到直线距离求出圆上点到直线距离的最值判断A,B选项,再结合正弦值判断C,D选项.
【解答过程】圆心到距离,所以最小值为,所以A正确;
,所以当取最小值时,最小,则最小值为1,所以B正确;
在直线上任取一点P,当与圆相切时,最大,
又因为点P是直线上的动点,所以取最小值时,最大为,所以C正确,D选项错误
故选:D.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(23-24高二上·山西临汾·阶段练习)在平面直角坐标系中,下列说法正确的是( )
A.任意一条直线都有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大
C.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
【解题思路】由题意利用直线的倾斜角和斜率的定义,逐一判断即可.
【解答过程】对于A,当直线的倾斜角为时,直线没有斜率,故A错误;
对于B,当直线的倾斜角为时,斜率为,
当直线的倾斜角为时,斜率为,故B错误;
对于C,若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为,故C正确;
对于D,当直线与轴垂直时,直线的倾斜角是,
当直线与轴垂直时,直线的倾斜角是,
即与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或,故D正确.
故选:CD.
10.(5分)(23-24高二上·广东深圳·期中)已知直线:,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.当时,关于轴的对称直线为
C.点到直线的最大距离为
D.直线一定经过第四象限
【解题思路】
化简直线方程,联立方程组,可判定A正确;由直线,结合对称性和直线方程,可判定B正确;结合直线时,点到直线的距离最大,可判定C正确;根据直线不一定经过第四象限,可判定D错误.
【解答过程】
对于A,由直线,可得,
联立方程组,解得,所以直线过定点,所以A正确;
对于B,当时,直线,
在直线上取两点,则点关于轴对称的点,
点关于轴对称的点,
所以关于轴对称直线为,即,所以B正确;
对于C,由A项知直线过定点,
则当直线时,点到直线的距离最大,
最大距离为,所以C正确;
对于D, 直线不一定经过第四象限,比如:当时,直线:不经过第四象限,所以D错误.
故选:ABC.
11.(5分)(23-24高二上·广东广州·期中)已知圆C:及点,则下列说法正确的是( )
A.圆心C的坐标为
B.点Q在圆C外
C.若点在圆C上,则直线PQ的斜率为
D.若M是圆C上任一点,则的取值范围为.
【解题思路】利用配方法、直线斜率公式、圆的几何性质逐一判断即可.
【解答过程】A:,显然该圆的圆心C的坐标为,因此本选项说法正确;
B:因为,所以点Q在圆C外,因此本选项说法正确;
C:当点在圆C上,则有,
即,所以直线PQ的斜率为,因此本选项说法不正确;
D:因为,该圆的半径为,
所以,
故选:AB.
12.(5分)(23-24高二上·贵州黔南·期中)已知圆:,则下列说法正确的是( )
A.圆的半径为16
B.圆截轴所得的弦长为
C.圆与圆:相外切
D.若圆上有且仅有两点到直线的距离为1,则实数的取值范围是
【解题思路】先运用配方法将一般式方程化为标准方程,可确定其圆心个半径,可判断A;根据点到弦的距离可求出弦长,判断B;圆心距和半径的关系可确定圆与圆的位置关系,判断C;圆心到直线的距离与半径之间的数量关系可确定圆C上有且仅有两点到直线的距离为1,判断D.
【解答过程】由圆,可得圆的标准方程为,
所以圆的半径为4,故A错误;
令,得,设圆与轴交点的横坐标分别为,,
则,是的两个根,所以,,
所以,故B正确;
两圆圆心距,故C正确;
由圆上有且仅有两点到直线的距离为1,
则,解得或,
即实数的取值范围是,故D错误.
故选:BC.
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(23-24高二上·北京·期中)经过点且与直线垂直的直线方程为 .
【解题思路】由题可设直线方程为,代入已知点坐标即得.
【解答过程】由题可设所求直线方程为,
代入点,可得,即,
所以经过点且与直线垂直的直线方程为.
故答案为:.
14.(5分)(23-24高二上·全国·期中)已知点,,若直线过点,且与线段有交点,则直线的斜率的取值范围是 .
【解题思路】
根据题意,利用斜率公式,分别求得线和直线的斜率,结合图象,即可求解.
【解答过程】
由题意,点,直线过点,
可得直线的斜率为,直线的斜率为,
如图所示,要使得直线与线段有交点,
则直线的斜率的取值范围为.
故答案为:.
15.(5分)(23-24高二上·福建莆田·期末)已知直线,若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值 .
【解题思路】联立方程组解得交点坐标,列出直线不能围成三角形的条件,分别解出即可.
【解答过程】由解得,所以的交点坐标为,
过定点,
若直线不能围成三角形,只需经过点,或与平行,或与平行,
当经过点时,,解得;
当与平行时,,解得;
当与平行时,,解得.
故的值为.
故答案为:(只需写出其中一个即可).
16.(5分)(23-24高二下·上海·期中)若直线与曲线只有一个公共点,则实数b的取值范围是 .
【解题思路】作出简图,结合图象可求答案.
【解答过程】因为,所以,;
其图象是以为圆心,2为半径的下半个圆弧,
当直线与圆弧相切时,恰有一个公共点,此时由可求,(舍去);
当直线过图中点时,由可得,
当直线过图中点时,由可得,
所以直线截距位于和3之间时也符合题意,
综上可得实数b的取值范围是.
故答案为:.
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(23-24高二上·浙江·期中)已知,,.
(1)求直线AB和AC的斜率;
(2)若点D在线段BC(包括端点)上移动时,求直线AD的斜率的变化范围.
【解题思路】
(1)由斜率公式直接求解;
(2)由倾斜角与斜率的关系即可求解.
【解答过程】(1)
由斜率公式可得直线AB的斜率,
直线AC的斜率,
故直线AB的斜率为,直线AC的斜率为3.
(2)
当D由B运动到C时,直线AD的倾斜角增大且为锐角,
直线AD的斜率由增大到,
所以直线AD的斜率的变化范围是.
18.(12分)(23-24高二上·北京·期中)已知的顶点坐标分别是,,,为边的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线方程.
【解题思路】(1)先确定,然后通过两点的坐标确定方程;
(2)先确定直线的斜率,然后通过点的坐标和斜率确定方程.
【解答过程】(1)由于,,故,而,故的方程是,即.
(2)由于直线的斜率是,且不在直线上.
所以经过点且与直线平行的直线方程为,即.
19.(12分)(23-24高二上·重庆·期末)已知圆心为C的圆经过点和,且圆心C在直线上.
(1)求圆心为C的圆的一般方程;
(2)已知,Q为圆C上的点,求的最大值和最小值.
【解题思路】
(1)直接设圆心坐标并建立方程计算即可得圆心及半径,从而求出一般方程;
(2)利用圆的性质及两点坐标公式计算即可.
【解答过程】(1)∵圆心C在直线上,不妨设,半径,
则,
∴圆心C坐标为,则圆C的方程为;
其一般方程为.
(2)由(1)知圆C的方程为,
∴,∴P在圆C外,
∴的最大值为,最小值为.
20.(12分)(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知直线,点.
(1)已知直线与平行,求的值;
(2)求点关于直线的对称点的坐标.
【解题思路】(1)根据两直线平行的斜率关系列式运算得解;
(2)设出对称点的坐标,利用中点在直线上,以及直线垂直,列出方程,即可求得结果.
【解答过程】(1)由直线平行直线,可得,解得或,
当时,直线符合题意,
当时,直线与直线重合,不合题意,
所以的值为3.
(2)设对称点的坐标为,则中点的坐标为,
所以可得,解得,
所以的坐标为.
21.(12分)(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知圆:,圆:.
(1)当时,求圆和圆的公共弦长﹔
(2)是否存在实数a,使得圆和圆内含?若存在,求出实数a的取值范围,若不存在,请说明理由.
【解题思路】(1)两圆方程相减可得公共弦所在直线方程,再利用弦长公式求解;
(2)假设存在实数a,根据两圆内含关系列不等式并求解,可判断a的存在性.
【解答过程】(1)圆:即,
当时,圆:,
两圆方程相减可得公共弦所在直线方程为,
圆:的圆心,半径,
圆心到公共弦所在直线的距离,
则两圆的公共弦长为.
(2)不存在,理由如下:
圆:可化为,
则圆心,半径,
又圆:的圆心,半径,
假设存在实数a,使得圆和圆内含,
则圆心距,
即,此不等式无解,
故不存在实数a,使得圆和圆内含.
22.(12分)(23-24高二上·四川达州·期中)已知圆过点和点,并且圆心在直线上.点是直线上一动点,过点引圆的两条切线、,切点分别为,.
(1)求圆的标准方程;
(2)当四边形的面积最小时,求点的坐标及直线的方程.
【解题思路】(1)利用中垂线方程与圆心所在直线方程,联立求出圆心,圆心到点的距离算出半径,即可得到圆的方程;
(2)利用圆心与切点相连垂直的关系,即可对四边形面积进行转换,
得到当最小时,四边形面积最小,
此时直线与的交点即为点,
以为直径的圆的方程与圆的方程的公共弦方程,
即为直线的方程.
【解答过程】(1)的中点为,的方向向量
即为中垂线的法向量,利用点法式方程
则中垂线方程为,
由得圆心
半径,
∴圆的标准方程为①.
(2)由于,
故最小,即最小时,四边形面积最小
此时,,
假设直线方程为,带入圆心
得到直线方程,
由得圆心
、为圆与以为直径的圆的交点.
以为直径的圆,圆心为、的中点,
半径为:
则方程为:②
联立①②得到直线的方程为:.
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