内容正文:
深挖课本、夯实基础;紧扣高考、循序渐进! ____年____月___日
2.1.1 倾斜角与斜率
A组:基础巩固
1、 选择题
1.若直线的一个方向向量为,则它的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
2.若过点,的直线的斜率等于1,则的值为( )
A.1 B.4
C.1或3 D.1或4
3.若直线的倾斜角为120°,则直线的斜率为( )
A. B.
C. D.
4.一条直线过点和,则该直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.已知直线的倾斜角为,则的方向向量可能为( )
A. B.
C. D.
6.已知直线的斜率的绝对值等于,则直线的倾斜角为( )
A.60° B.30°
C.150° D.120°
三、填空题
7.若是直线的一个方向向量,则的倾斜角为 .
8.若直线的倾斜角为,则该直线的斜率为 .
B组:能力提升
9.设直线l的斜率为,且,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
10.过点的直线与以,为端点的线段有公共点,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角取值范围是
B.若直线的斜率为,则该直线的倾斜角为
C.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,但不一定有斜率
D.直线的倾斜角越大,其斜率就越大
12.若直线l的倾斜角的正弦值为,则它的斜率为 .
2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
A组:基础巩固
一、选择题
1.已知直线的倾斜角为,直线,则直线 的斜率为( )
A. B.
C. D.
2.若直线l经过点和,且与斜率为的直线垂直,则实数a的值是( )
A. B.
C. D.
3.若点,在直线上,,则直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
4.已知点,若直线,则的值为( )
A.1或 B.或
C.或3 D.3或
二、多选题
5.以为顶点的三角形,下列结论正确的有( )
A.
B.
C.以点为直角顶点的直角三角形
D.以点为直角顶点的直角三角形
6.已知经过点和点的直线与经过点和点的直线互相垂直,则实数( ).
A. B. C. D.
三、填空题
7.已知,不重合,过点和点 的直线与直线平行,直线的斜率为,直线的斜率为,若,,则实数的值为 .
8.已知直线的倾斜角为,,则直线 的斜率 ,的倾斜角 .
B组:能力提升
9.已知不重合的两直线与对应的斜率分别为 与,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不是充分也不是必要条件
10.以为顶点的四边形是( )
A.平行四边形,但不是矩形
B.矩形
C.梯形,但不是直角梯形
D.直角梯形
11.(多选)满足下列条件的直线与,其中 的是( )
A.的倾斜角为,的斜率为
B.的斜率为,经过点,
C.经过点,,经过点,
D.的方向向量为,的方向向量为
12.已知,,,,四点构成的四边形是平行四边形,则点的坐标为 .
2.2.1 直线的点斜式方程
A组:基础巩固
一、选择题
1.直线的倾斜角是( )
A. B.
C. D.
2.下列命题中正确的是( )
A.每一条直线都有斜截式方程
B.方程与方程可表示同一直线
C.直线过点,倾斜角为90°,则其方程为
D.倾斜角是钝角的直线,其斜率为负数
3.过点且倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知过点的直线的倾斜角为60°,则直线的方程为( )
A.
B.
C. D.
二、多选题
5.设,如果直线与直线平行,那么可以是( )
A. B.
C. D.
6.已知直线l:,则( )
A.直线l过点 B.直线l的斜率为
C.直线l的倾斜角为 D.直线l在轴上的截距为1
三、填空题
7.已知直线和互相垂直,则 .
8.经过点,且倾斜角为的点斜式直线方程为 .
B组:能力提升
9.过点且与直线垂直的直线方程为( )
A.
B.
C. D.
10.直线l的倾斜角是,在y轴上的截距是-2,则直线l的方程是( )
A.
B.
C. D.
11.(多选)已知直线l过点,且与轴和轴围成一个内角为的直角三角形,则满足条件的直线l的方程可以是( )
A. B.
C. D.
12.已知直线与两坐标轴围成的三角形面积为6,则值是 .
2.2.2直线的两点式方程
A组:基础巩固
一、选择题
1.下列直线方程是两点式方程的是( )
A.
B.
C.
D.
2.若直线l过点和,且点在直线l上,则b的值为( )
A.183 B.182
C.181 D.180
3.已知三顶点坐标, 为的中点,为的中点,则中位线所在直线的截距式方程为 ( )
A. B.
C. D.
4.过点且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是( )
A. B.
C. D.或
二、多选题
5.光线自点射入,经轴反射后经过点,则反射光线所在直线还经过下列点( )
A. B.
C. D.
6.已知直线过点,且直线在坐标轴上的截距的绝对值相等,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
三、填空题
7.过点(2,1)且在x轴上截距与在y轴上截距之和为6的直线方程为 .
8.已知、,则在轴上的截距是,且经过线段中点的直线方程为 .
B组:能力提升
9.过点作直线l,与两坐标轴相交所得三角形面积为4,则直线l有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
10.下列说法正确的是( )
A.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是4
B.直线的横截距为1
C.过,两点的直线方程为
D.若直线l沿x轴向左平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后,回到原来的位置,则该直线l的斜率为
11.已知直线经过第一、二、三象限且斜率小于1,那么下列不等式中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
12.平面直角坐标系中,已知直线过点,与两坐标轴围成的三角形的面积为4,则直线的方程为 .
2.2.3直线的一般式方程
A组:基础巩固
一、选择题
1.直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
2.过原点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
3.已知直线:,:,若,则m的值为( )
A.1 B.-3
C.1或-3 D.-1或3
4.若直线与轴,轴分别交于,两点,则线段的垂直平分线方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.已知直线,则下列选项中正确的有( )
A.直线l的斜率为
B.直线l的倾斜角为
C.直线l不经过第四象限
D.直线l的一个方向向量为
6.已知直线,,则( )
A.过定点
B.当时,
C.当时,
D.当时,的斜率不存在
三、填空题
7.已知直线:与直线:.若,则 .
8.两条直线与平行,则实数 .
B组:能力提升
9.对于直线,下列选项正确的为( )
A.直线倾斜角为
B.直线在轴上的截距为
C.直线的一个方向向量为
D.直线经过第二象限
10.如图所示,直线与的图象只可能是( )
A.B.
C.D.
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线可以表示所有的直线
B.直线在轴上的截距为
C.直线关于轴对称的直线方程是
D.直线,,,则
12.设直线l经过点,则当点与直线l的距离最远时,直线l的方程为 .
2.3.1 两条直线的交点坐标
A组:基础巩固
一、选择题
1.直线与直线的交点坐标是( )
A.(2,0) B.(2,1)
C.(0,2) D.(1,2)
2.直线与互相垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
3.已知两直线和,相交于点,则的值分别是( )
A.7,1 B.1,7
C. D.
4.无论取何实数时,直线恒过定点,则定点的坐标为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.与直线2x-y-3=0相交的直线方程是( )
A.y=2x+3 B.y=-2x+3
C.4x-2y-6=0 D.4x+2y-3=0
6.下列说法正确的是( )
A.直线必过定点
B.直线在y轴上的截距为1
C.过点且垂直于直线的直线方程为
D.直线的倾斜角为120°
三、填空题
7.不论a为何实数,直线 恒过一定点,则此定点的坐标为 .
8.直线与直线平行,且过直线 与的交点,则直线的方程为 .
B组:能力提升
9.若直线与直线的交点位于第一象限,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.设,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
11.设直线:,:,下列说法正确的是( )
A.当时,直线与不重合
B.当时,直线与相交
C.当时,
D.当时,
12.动点在直线上,O为原点,最小时点P的坐标为 .
2.3.2 两点间的距离公式
A组:基础巩固
一、选择题
1.已知两点,,则( )
A.3 B.5
C.9 D.25
2.已知点A、B是直线与坐标轴的交点,则( )
A. B.
C.1 D.2
3.已知点与点之间的距离为5,则实数a的值为( )
A. B.
C.或 D.1或
4.已知的三个顶点、、,则的中线的长是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.直线上与点的距离等于的点的坐标可以是( )
A. B.
C. D.
6.已知直线经过点,且被两条平行直线:和:截得的线段长为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
三、填空题
7.已知不同的两点关于点对称,则ab= .
8.直线和直线分别过定点和,则| .
B组:能力提升
9.著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔裂分家万事体.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如:可以转化为平面上点与点的距离.结合上述观点,可得的最小值为( )
A. B.
C. D.
10.在平面直角坐标系中,已知点,点为直线上一动点,则的最小值是( )
A. B.4
C.5 D.6
11.已知在以为直角顶点的等腰三角形中,顶点、都在直线上,下列判断中正确的是( )
A.点的坐标是或
B.三角形的面积等于
C.斜边的中点坐标是
D.点关于直线的对称点是
12.已知A,B两点都在直线上,且A,B两点的横坐标之差的绝对值为,则A,B两点间的距离为 .
2.3.3 点到直线的距离公式
A组:基础巩固
一、选择题
1.若点到直线的距离为4,则( )
A.2 B.3
C.5 D.7
2.点,P在直线上,,则P点的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
3.已知直线过定点M,点 在直线上,则的最小值是( )
A.5 B.
C. D.
4.点关于直线的对称点Q的坐标为( ).
A. B.
C. D.
二、多选题
5.若点到直线的距离是,则实数a为( )
A. B.5
C.1 D.
6.已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线与直线l相互平行
B.直线与直线l相互垂直
C.直线与直线l相交
D.点到直线l的距离为
三、填空题
7.点到直线距离是 .
8.已知的三个顶点坐标分别为,,,则的面积为 .
B组:能力提升
9.已知点,点B在直线上运动,当线段AB最短时,点B的坐标为( )
A. B.
C. D.
10.直线和与两坐标轴围成的四边形的面积为( )
A. B.
C. D.
11.(多选)已知直线l在x轴上的截距为1.又有两点到l的距离相等,则l的方程为( )
A. B.
C. D.
12.设点,点和分别为直线和轴上的两动点,则的周长的最小值为 .
2.3.4 两条平行直线间的距离
A组:基础巩固
一、选择题
1.两条平行直线与间的距离为( )
A. B.1
C. D.
2.若直线与直线间的距离为,则( )
A.17 B.
C.14 D.7
3.已知直线与直线 平行,则与之间的距离为( )
A. B.2
C. D.
4.点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为( )
A. B.
C. D.(1,0)
二、多选题
5.下列说法正确的是( )
A.直线必过定点
B.过点且垂直于直线的直线方程为
C.直线在轴和轴上截距相等
D.直线与直线之间的距离是
6.已知直线,且,则( )
A. B.
C.与间的距离为
D.的一个方向向量为
三、填空题
7.若直线与直线平行,则 ,它们之间的距离为 .
8.直线关于点对称的直线的方程为 .
B组:能力提升
9.已知直线,,则下列说法中错误的是( )
A.直线过定点
B.当时,
C.当时,与重合
D.当时,、之间的距离为
10.设点P,Q分别为直线与直线上的任意一点,则的最小值为( )
A.1 B.2
C. D.
11.已知平行四边形的三条边所在直线的方程分别是,的交点为的交点为,且平行四边形的面积为5,则( )
A.的坐标为
B.的坐标为
C.平行四边形第四条边所在直线的方程可能为
D.平行四边形第四条边所在直线的方程可能为
12.已知直线,平行,则这两条平行直线之间的距离为 .
2.4.1 圆的标准方程
A组:基础巩固
一、选择题
1.点与圆的位置关系是( )
A.在圆外 B.在圆上
C.在圆内 D.与a的值有关
2.已知O为原点,点为圆心,以为直径的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
3.圆心坐标为,并经过点,则圆的标准方程为( )
A.
B.
C.
D.
4.已知圆C的圆心在直线2x-y-7=0上,且圆C与y轴交于两点A(0,-4),B(0,-2),则圆C的标准方程为( )
A.(x-2)2+(y-3)2=5
B.(x-2)2+(y+3)2=5
C.(x+2)2+(y+3)2=5
D.(x+2)2+(y-3)2=5
二、多选题
5.若圆上的点关于直线的对称点仍在圆上,且圆的半径为,则圆的标准方程可能是( )
A.
B.
C.
D.
6.已知,两点,以线段为直径的圆为圆,则( )
A.在圆上
B.在圆外
C.在圆内
D.在圆外
三、填空题
7.圆心为点,且过点的圆的标准方程是____________;
8.已知圆C经过原点和点,并且圆心在直线上,圆C的标准方程为__________.
B组:能力提升
9.已知点在圆上,则到直线距离的最小值为( )
A. B.
C. D.
10.已知圆:,圆:,点、分别是圆、圆上的动点,点为轴上的动点,则的最大值是( )
A. B.9
C.7 D.
11.(多选)已知某圆圆心C在x轴上,半径为5,且在y轴上截得线段AB的长为8,则圆的标准方程为( )
A.
B.
C.
D.
12.圆C:关于直线l:对称的圆的标准方程为 .
2.4.2 圆的一般方程
A组:基础巩固
一、选择题
1.已知,则该圆的圆心坐标和半径分别为( )
A. B.
C. D.
2.圆的圆心到直线的距离为( )
A. B.
C. D.2
3.已知P是过,,三点的圆上的动点,则的最大值为( )
A. B.
C.5 D.20
【答案】B
4.若点在圆的外部,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.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.
6.已知曲线,下列结论正确的是( )
A.当时,曲线是一条直线
B.当时,曲线是一个圆
C.当曲线是圆时,它的面积的最小值为
D.当曲线是面积为的圆时,
三、填空题
7.过三点的圆的方程为 .
8.已知线段的端点B的坐标是,端点A 在圆上运动,则线段的中点M 的轨迹方程是___________
B组:能力提升
9.过圆和的交点,且圆心在直线上的圆的方程为( )
A.
B..
C.
D.
10.已知直线,圆,当直线被圆截得的弦最短时,的方程为( )
A.
B.
C.
D.
11.(多选)已知三角形的三个顶点分别为,,,则( )
A.边的垂直平分线的方程是
B.三角形的面积为1
C.三角形外接圆的方程为
D.三角形外接圆的圆心坐标
12..已知是圆上的一点,则的最小值是
2.5.1直线与圆的位置关系
A组:基础巩固
一、选择题
1.直线与圆的位置关系是( )
A.相交且过圆心
B.相切
C.相离
D.相交但不过圆心
2.直线截圆所得的弦长等于( )
A. B.
C. D.
3.圆在点处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
4.若直线与圆相交于A、B两点,且(其中O是原点),则k的值为( )
A. B.
C.- D.
二、多选题
5.圆在点处的切线方程为( )
A.
B.
C.
D.
6.已知直线与圆,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点
B.圆的圆心坐标为
C.存在实数,使得直线与圆相切
D.若,直线被圆截得的弦长为4
三、填空题
7.已知直线是圆的一条对称轴,则 .
8.若直线3x+4y-8=0被圆(x-a)2+y2=4截得的弦长为,则a= .
B组:能力提升
9.从圆外一点向这个圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为( )
A. B.
C. D.0
10.已知动点在直线上,过点作圆的一条切线,切点为,则的最小值为( )
A.1 B.
C. D.2
11.一条光线从点射出,经轴反射后,与圆相切,则反射后光线所在直线的方程可能是( )
A.
B.
C.
D.
12.过点的圆的切线方程为 .
2.5.2圆与圆的位置关系
A组:基础巩固
一、选择题
1.圆:与圆的位置关系为( )
A.相交 B.内切
C.外切 D.相离
2.已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.圆与圆的公共弦长为( ).
A. B.
C. D.
4.已知圆的圆心到直线的距离是,则圆与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交
C.内切 D.内含
二、多选题
5.若圆与圆交于A,B两点,则下列选项中正确的是( )
A.点在圆内
B.直线的方程为
C.圆上的点到直线距离的最大值为
D.圆上存在两点P,Q,使得
6.已知直线与圆:和圆:都相切,则直线的方程可能为( )
A. B.
C. D.
三、填空题
7.已知圆:和圆:,则两圆公共弦所在直线的方程为 .
8.圆与圆的公切线的方程为 .
B组:能力提升
9.已知是圆与圆的公共点,则的面积为( )
A.3 B.
C. D.
10.过圆:和圆:的交点,且圆心在直线上的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
11.已知,则下述正确的是( )
A.圆C的半径
B.点在圆C的内部
C.圆C与圆 的公共弦所在直线方程为
D.圆与圆C相交
12.已知圆和圆,M、N分别是圆C、D上的动点,P为x轴上的动点,则的最小值是 .
第二章单元测试
一、单选题
1.图中的直线的斜率分别为,则有( )
A.
B.
B.
D.
2.圆和圆的公切线的条数为( )
A. B. C. D.
3.若直线与圆相切,则的值为( )
A.1或﹣1 B.2或﹣2
C.1 D.﹣1
4.如果且,那么直线不通过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5.已知点,,则线段AB的垂直平分线方程为( )
A. B.
C. D.
6.若直线是圆的一条对称轴,则( )
A. B. C.1 D.
7.如果直线与直线关于直线对称,那么( )
A. B.
C. D.
8.已知直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
二、多选题
9.已知直线与圆,点,则下列说法正确的是( )
A.若点A在圆C上,则直线l与圆C相
B.若点A在圆C内,则直线l与圆C相离
C.若点A在圆C外,则直线l与圆C相离
D.若点A在直线l上,则直线l与圆C相切
10.已知直线,圆,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点
B.直线与圆相交
C.当直线平分圆时,
D.当点到直线距离最大值时,
11.已知点在圆上,点、,则( )
A.点到直线的距离小于
B.点到直线的距离大于
C.当最小时,
D.当最大时,
三、填空题
12.过四点中的三点的一个圆的方程为 .
13.已知直线与 交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值 .
14.已知圆和圆外一点,过点P作圆的切线,则两条切线夹角的正切值是 .
四、解答题
15.(1)求直线和的交点坐标.
(2)求通过上述交点,并同直线垂直的直线方程.
16.已知点,圆,过点 的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点.
(1)求的轨迹方程;
(2)当时,求的方程及的面积.
17.已知圆和,动点到圆 的切线长与的比等于常数,求动点的轨迹方程,并说明表示什么曲线.
18.已知,直线和圆.
(1)求直线l斜率的取值范围;
(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?请说明理由.
19.如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P、Q,并修建两段直线型道路PB、QA.规划要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A、B到直线l的距离分别为AC和BD(C、D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).
(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;
(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;
(3)对规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米).求当d最小时,P、Q两点间的距离.
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$$深挖课本、夯实基础;紧扣高考、循序渐进! ____年____月___日
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2.1.1 倾斜角与斜率
A 组:基础巩固
一、选择题
1.若直线 l的一个方向向量为 1, 3 ,则它的倾
斜角为( )
A.30 B.60
C.120 D.150
2.若过点 ( 2, )M m , ( , 4)N m 的直线的斜率等于 1,
则m的值为( )
A.1 B.4
C.1 或 3 D.1 或 4
3.若直线的倾斜角为 120°,则直线的斜率为( )
A. 3 B. 3
C. 3
3
D. 3
3
4.一条直线过点 1,0A 和 2,3B ,则该直线的倾
斜角为( )
A.30 B.45
C.60 D.90
二、多选题
5.已知直线 l的倾斜角为
2π
3
,则 l的方向向量可能
为( )
A. 1, 3 B. 3, 1
C. 2,2 3 D. 2 3, 2
6.已知直线 l的斜率的绝对值等于 3,则直线 l的
倾斜角为( )
A.60° B.30°
C.150° D.120°
三、填空题
7.若 ( 3,3)n 是直线 l的一个方向向量,则 l的
倾斜角为 .
8.若直线 的倾斜角为 ,则该直线的斜率
为 .
B 组:能力提升
9.设直线 l的斜率为 k,且 1 3k ,则直线 l的
倾斜角 的取值范围为( )
A.
π 3π0, , π
3 4
B.
π 3π0, , π
6 4
C.
π 3π,
6 4
D.
π 3π0, , π
3 4
U
10.过点 (0, 2)P 的直线 l与以 (1,1)A , ( 2,3)B 为端
点的线段有公共点,则直线 l的斜率 k的取值范围
是( )
A.
5[ ,3]
2
B.
5( , ] [3, )
2
C.
3[ ,1]
2
D.
1( , 1] [ , )
2
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线的倾斜角 取值范围是0 π
B.若直线的斜率为 tan ,则该直线的倾斜角
为
C.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜
角,但不一定有斜率
D.直线的倾斜角越大,其斜率就越大
12.若直线 l的倾斜角 的正弦值为
3
5
,则它的斜
率为 .
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2.1.2 两条直线平行和垂直的判定
A 组:基础巩固
一、选择题
1.已知直线 1l 的倾斜角为30,直线 1 2l l// ,则直线 2l
的斜率为( )
A. 3 B. 3
C. 3
3
D. 3
3
2.若直线 l经过点 2, 1A a 和 2,1B a ,且与
斜率为
2
3
的直线垂直,则实数 a的值是( )
A.
2
3
B.
3
2
C.
2
3
± D.
3
2
3.若点 0, 1A , 3,2B 在直线 1l 上, 1 2l l ,则
直线 2l 的倾斜角为( )
A. 30 B.30
C.120 D.150
4.已知点 ( 3,2), ( 2 4,4), ( , ), (3,3 2)A m B m C mm D m ,
若直线 AB CD ,则m的值为( )
A.1 或 1 B. 3 或 1
C. 1 或 3 D.3 或 3
二、多选题
5.以 ( 1,1), (2, 1), (1, 4)A B C 为顶点的三角形,下列
结论正确的有( )
A.
2
3AB
k
B.
1
4BC
k
C.以A点为直角顶点的直角三角形
D.以 B点为直角顶点的直角三角形
6.已知经过点 ( 2 0)A , 和点 (13 )B a, 的直线 1l 与经过
点 (0 1)P , 和点 ( 2 )Q a a, 的直线 2l 互相垂直,则
实数 a ( ).
A. 1 B. 0 C.1 D. 2
三、填空题
7.已知 1l ,2l 不重合,过点 2,A m 和点 , 4B m
的直线 1l 与直线 2l 平行,直线 2l 的斜率为 2 ,
直线 3l 的斜率为
1
n
,若 1 2l l∥ , 2 3l l ,则
实数m n 的值为 .
8.已知直线 1l 的倾斜角 1 为30, 1 2l l ,则直线 2l
的斜率 2k= , 2l 的倾斜角 2 = .
B 组:能力提升
9.已知不重合的两直线 1l 与 2l 对应的斜率分别为 1k
与 2k ,则“ 1 2k k ”是“ 1 2//l l ”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不是充分也不是必要条件
10.以 ( 2, 1), (4,2), (2,6), ( 3,1)A B C D 为顶点的四
边形是( )
A.平行四边形,但不是矩形
B.矩形
C.梯形,但不是直角梯形
D.直角梯形
11.(多选)满足下列条件的直线 1l 与 2l ,其中 1 2l l
的是( )
A. 1l 的倾斜角为 45, 2l 的斜率为1
B. 1l 的斜率为
3
3
, 2l 经过点 2,0A , 3, 3B
C.1l 经过点 2,1P , 4, 5Q ,2l 经过点 1,2M ,
1,0N
D.1l 的方向向量为 1,m ,2l 的方向向量为
11,
m
12.已知 (1,3), (5,1), (3,7)A B C ,A, B,C,D四
点构成的四边形是平行四边形,则点D的坐标
为 .
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2.2.1 直线的点斜式方程
A 组:基础巩固
一、选择题
1.直线 3 4
3
y x 的倾斜角是( )
A.30 B.60
C.120 D.135
2.下列命题中正确的是( )
A.每一条直线都有斜截式方程
B.方程
1
2
yk
x
与方程 1 ( 2)y k x 可表示同
一直线
C.直线 l过点 0 0,P x y ,倾斜角为 90°,则其
方程为 0y y
D.倾斜角是钝角的直线,其斜率为负数
3.过点 ( 2,1)P 且倾斜角为0的直线方程为( )
A. 1y B. 2x
C. = 2y D. 1x
4.已知过点 ( 3, 2)A 的直线 l的倾斜角为 60°,则
直线 l的方程为( )
A. 2 3 3y x
B. 2 3( 3)y x
C. 2 3( 3)y x
D. 2 3( 3)y x
二、多选题
5.设 a R ,如果直线 1
1:
2 2
al y x 与直线
2
1 4:
1 1
l y x
a a
平行,那么 a可以是( )
A. 2 B.1
C. 2 D. 1
6.已知直线 l: 3 1y x ,则( )
A.直线 l过点 3, 2
B.直线 l的斜率为 3
C.直线 l的倾斜角为60
D.直线 l在 y轴上的截距为 1
三、填空题
7.已知直线 2y ax 和 2 1y a x 互相垂直,
则 a .
8.经过点 (2, 3)P ,且倾斜角为 45的点斜式直线
方程为 .
B 组:能力提升
9.过点 ( 1, 2) 且与直线 3 2
3
y x 垂直的直线方
程为( )
A. 32 ( 1)
3
y x
B. 2 3( 1)y x
C. 32 ( 1)
3
y x
D. 2 3( 1)y x
10.直线 l的倾斜角是60,在 y轴上的截距是-2,
则直线 l的方程是( )
A. 3 2y x
B. 3 2y x
C. 3 2
3
y x
D. 3 2
3
y x
11.(多选)已知直线 l过点 1, 3P ,且与 x轴和
y轴围成一个内角为
6
的直角三角形,则满足条
件的直线 l的方程可以是( )
A. 3 3 1y x
B. 33 1
3
y x
C. 33 1
3
y x
D. 3 3 1y x
12.已知直线 4y kx 与两坐标轴围成的三角形面
积为 6,则 k值是 .
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2.2.2 直线的两点式方程
A 组:基础巩固
一、选择题
1.下列直线方程是两点式方程的是( )
A. y kx b
B. 0 02y y k x x
C. 1
2
x y
a b
D. 1 1 1 2 1 2
2 1 2 1
,y y x x x x y y
y y x x
2.若直线 l过点 1, 1 和 2,5 ,且点 91,b 在直
线 l上,则 b的值为( )
A.183 B.182
C.181 D.180
3.已知 ABC 三顶点坐标 (1,2), (3,6), (5,2)A B C ,M
为 AB的中点,N为 AC的中点,则中位线MN所
在直线的截距式方程为 ( )
A. 1
4 8
x y
B. 1
8 4
x y
C. 1
6 4
x y
D. 1
4 6
x y
4.过点 (3, 4) 且在两坐标轴上的截距相等的直线方
程是( )
A. = 1y x B.
4
3
y x
C.
4
3
y x D.
4
3
y x 或 = 1y x
二、多选题
5.光线自点 (2 4), 射入,经 y轴反射后经过点 (5 0), ,
则反射光线所在直线还经过下列点( )
A. ( 9 8) , B. (31),
C. (7 1), D. (12 4),
6.已知直线 l过点 4,5P ,且直线 l在坐标轴上的
截距的绝对值相等,则直线 l的方程为( )
A.5 4 0x y B. 1 0x y
C. 9 0x y D. 1 0x y
三、填空题
7.过点(2,1)且在 x轴上截距与在 y轴上截距之和
为 6 的直线方程为 .
8.已知 2, 1A 、 6,1B ,则在 y轴上的截距是 3 ,
且经过线段 AB中点的直线方程为 .
B 组:能力提升
9.过点 (1,1)P 作直线 l,与两坐标轴相交所得三角
形面积为 4,则直线 l有( )
A.1 条 B.2 条
C.3 条 D.4 条
10.下列说法正确的是( )
A.直线 2 0x y 与两坐标轴围成的三角形
的面积是 4
B.直线 1y x 的横截距为 1
C.过 1 1,x y , 2 2,x y 两点的直线方程为
1 1
2 1 2 1
y y x x
y y x x
D.若直线 l沿 x轴向左平移 3 个单位长度,再
沿 y轴向上平移 2 个单位长度后,回到原来的
位置,则该直线 l的斜率为
2
3
11.已知直线 1
x y
a b
经过第一、二、三象限且斜
率小于 1,那么下列不等式中一定正确的是( )
A. a b B. a b
C. ( )( ) 0b a b a D.
1 1
a b
12.平面直角坐标系中,已知直线 l过点 0,4 ,与
两坐标轴围成的三角形的面积为 4,则直线 l的方
程为 .
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2.2.3 直线的一般式方程
A 组:基础巩固
一、选择题
1.直线 3 3 0x y 的倾斜角为( )
A.120 B.60
C.30 D.150
2.过原点且与直线 2 1 0x y 垂直的直线方程为
( )
A. 2y x B. 2y x
C.
1
2
y x D.
1
2
y x
3.已知直线 1l : 1 0mx y , 2l :
3 2 3 0x m y m ,若 1 2//l l ,则 m的值为( )
A.1 B.-3
C.1 或-3 D.-1 或 3
4.若直线 2 4 0x y 与 x轴, y轴分别交于A,
B两点,则线段 AB的垂直平分线方程为( )
A. 2 0x y B. 2 6 0x y
C. 2 3 0x y D. 2 3 0x y
二、多选题
5.已知直线 : 3 2 0l x y ,则下列选项中正确
的有( )
A.直线 l的斜率为 3
B.直线 l的倾斜角为
5π
6
C.直线 l不经过第四象限
D.直线 l的一个方向向量为 ( 3,3)v
6.已知直线 1 : ( 2) 0l a x y a ,
2 : ( 2) 1 0l ax a y ,则( )
A. 1l 过定点 ( 1, 2)
B.当 2a 时, 1 2l l
C.当 0a 时, 1 2l l∥
D.当 2a 时, 2l 的斜率不存在
三、填空题
7.已知直线 1l :2 1 0x y 与直线 2l : 2 0x my .
若 1 2l l ,则m .
8.两条直线 3 1 0ax y 与 2 1 1 0x a y 平
行,则实数 a .
B 组:能力提升
9.对于直线 : 3 6 0l x y ,下列选项正确的为
( )
A.直线 l倾斜角为
π
3
B.直线 l在 y轴上的截距为 2 3
C.直线 l的一个方向向量为 (3, 3)
D.直线 l经过第二象限
10.如图所示,直线 1 : 0l ax y b 与
2 : 0( 0, )l bx y a ab a b 的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.直线 0 0y y k x x 可以表示所有的直线
B.直线 1 0x y 在 y轴上的截距为 1
C.直线 2 3 0x y 关于 x轴对称的直线方程
是 2 3 0x y
D.直线 1 : 3 6 1 0l x y ,
2 : 1 1 4 0l a x a y , 1 2l l ,则 3a
12.设直线 l经过点 1,1A ,则当点 2, 1B 与直
线 l的距离最远时,直线 l的方程为 .
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2.3.1 两条直线的交点坐标
A 组:基础巩固
一、选择题
1.直线 2 4 0x y 与直线 2 2 0x y 的交点坐
标是( )
A.(2,0) B.(2,1)
C.(0,2) D.(1,2)
2.直线 2 2 0x y 与 4 2 0ax y 互相垂直,则
这两条直线的交点坐标为( )
A. 1, 4 B. 0, 2
C. 1,0 D. 0, 1
2
3.已知两直线 1 8: 0l mx y n 和 2 1: 2 0l x my ,
相交于点 , 1P m ,则 ,m n的值分别是( )
A.7,1 B.1,7
C. 7, 1 D. 1, 7
4.无论m取何实数时,直线
1 3 11 0m x m y m 恒过定点,则定
点的坐标为( )
A.
7 5,
2 2
B.
5 7,
2 2
C.
3 5,
2 2
D.
5 3,
2 2
二、多选题
5.与直线 2x-y-3=0 相交的直线方程是( )
A.y=2x+3 B.y=-2x+3
C.4x-2y-6=0 D.4x+2y-3=0
6.下列说法正确的是( )
A.直线 2 4 Ry ax a a 必过定点 2, 4
B.直线3 1 0x y 在 y轴上的截距为 1
C.过点 2,3 且垂直于直线 2 3 0x y 的直
线方程为 2 1 0x y
D.直线 3 1 0x y 的倾斜角为 120°
三、填空题
7.不论 a为何实数,直线 : 2 1 2l a x a y a
恒过一定点,则此定点的坐标为 .
8.直线 l与直线
3 1
4
y x 平行,且过直线 4x y
与 2 3 8 0x y 的交点,则直线 l的方程
为 .
B 组:能力提升
9.若直线 1 : 4 0l ax y 与直线 2 2: 0x yl 的
交点位于第一象限,则实数 a的取值范围是( )
A.( )1,2- B. 1,
C. , 2 D. , 1 2,
10.设 2,3 , 1,2A B ,若直线 1 0ax y 与线段
AB相交,则 a的取值范围是( )
A. 1,1 B. 1,1
C. , 1 1, D. , 1 1, U
11.设直线 1l : 1 1 1 0A x B y C ,2l : 2 2 2 0A x B y C ,
下列说法正确的是( )
A.当 1 2C C 时,直线 1l 与 2l 不重合
B.当 1 2 2 1 0A B A B 时,直线 1l 与 2l 相交
C.当 1 2 2 1 0A B A B 时, 1 2//l l
D.当 1 2 1 2 0A A B B 时, 1 2l l
12.动点 ,P x y 在直线 4 0x y 上,O为原点,
OP 最小时点 P的坐标为 .
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2.3.2 两点间的距离公式
A 组:基础巩固
一、选择题
1.已知两点 0,3M , 4,0N ,则 MN ( )
A.3 B.5
C.9 D.25
2.已知点 A、B是直线 2 1 0x y 与坐标轴的交
点,则 AB ( )
A. 5
2
B. 12
C.1 D.2
3.已知点 3,3 3A a 与点 ,3B a 之间的距离为 5,
则实数 a的值为( )
A. 1 B.
8
5
C. 1 或
8
5
D.1 或
8
5
4.已知 ABC 的三个顶点 3,0A 、 1,2B 、
1, 3C ,则 ABC 的中线 AD的长是( )
A. 37
2
B.3
C. 38
2
D. 12
二、多选题
5.直线 1 0x y 上与点 ( 2,3)P 的距离等于 2的
点的坐标可以是( )
A. ( )4,5 B. ( 1, 2)
C. ( 3,4) D. (1, 5)
6.已知直线 l经过点 (3,1)P ,且被两条平行直线 1l :
1 0x y 和 2l : 6 0x y 截得的线段长为5,
则直线 l的方程为( )
A. 2x B. 3x
C. 1y D. 2y
三、填空题
7.已知不同的两点 ( , ), ( 1, 1)P a b Q b a 关于点
(3, 4)对称,则 ab= .
8.直线 1 : 3 2 0 l ax y 和直线
2 : 2 1 5 1 0l a x ay 分别过定点A和 B,则
AB | .
B 组:能力提升
9.著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,
隔裂分家万事体.”事实上,有很多代数问题可以
转化为几何问题加以解决,如:
2 2( ) ( )x a y b 可以转化为平面上点 ( , )M x y
与点 ( , )N a b 的距离.结合上述观点,可得
2 24 8 4 8y x x x x 的最小值为( )
A. 4 2 B. 2 2
C. 2 10 D.3 5
10.在平面直角坐标系 xOy中,已知点 0, 2A ,
点 1,0 ,B P为直线 2 4 3 0x y 上一动点,则
PA PB 的最小值是( )
A. 5 B.4
C.5 D.6
11.已知在以 2,3C 为直角顶点的等腰三角形
ABC中,顶点A、 B都在直线 1x y 上,下列
判断中正确的是( )
A.点A的坐标是 2,1 或 4,3
B.三角形 ABC的面积等于4
C.斜边 AB的中点坐标是 3,2
D.点C关于直线 AB的对称点是 4,1
12.已知 A,B两点都在直线 2 1y x 上,且 A,B
两点的横坐标之差的绝对值为 2,则 A,B两点
间的距离为 .
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2.3.3 点到直线的距离公式
A 组:基础巩固
一、选择题
1.若点 3,1P 到直线 : 3 4 0( 0)l x y a a 的距离
为 4,则 a ( )
A.2 B.3
C.5 D.7
2.点 6,0A ,P在直线 y x 上, 3 2AP ,则
P点的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
3.已知直线 : 2 0l kx y k 过定点 M,点 ,P x y
在直线2 1 0x y 上,则 MP 的最小值是( )
A.5 B. 5
C. 3 5
5
D. 5
5
4.点 2,0P 关于直线 : 3 0l x y 的对称点 Q的
坐标为( ).
A. 3,5 B. 1, 4
C. 4,1 D. 2,3
二、多选题
5.若点 1,a 到直线 1 0x y 的距离是 3 2
2
,则
实数 a为( )
A. 1 B.5
C.1 D. 5
6.已知直线 2 5 0l x y : ,则下列说法正确的是
( )
A.直线 1 4 2 5 0l x y : 与直线 l相互平行
B.直线 2 2 5 0l x y : 与直线 l相互垂直
C.直线 3 0l x y : 与直线 l相交
D.点 (3, )4 到直线 l的距离为3 5
三、填空题
7.点 ( 5,0)到直线 2 0x y 距离是 .
8.已知 ABC 的三个顶点坐标分别为 1,3A ,
3,0B , 1,2C ,则 ABC 的面积为 .
B 组:能力提升
9.已知点 (0,1)A ,点 B在直线 0x y 上运动,当
线段 AB最短时,点 B的坐标为( )
A.
1 1,
2 2
B.
1 1,
2 2
C. ( 1,1) D.
1 1,
3 3
10.直线 4 6 0x y 和8 18 0x y 与两坐标轴
围成的四边形的面积为( )
A.
27
16
B.
15
4
C.
33
16
D.
33
8
11.(多选)已知直线 l在 x轴上的截距为 1.又
有两点 ( 2, 1), (4,5)A B 到 l的距离相等,则 l的
方程为( )
A. 1x B. 2 1 0x y
C. 1 0x y D. 2 3 1 0x y
12.设点 (3,5)A ,点 B和C分别为直线
: 2 2 0l x y 和 y轴上的两动点,则 ABC 的周
长的最小值为 .
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24
2.3.4 两条平行直线间的距离
A 组:基础巩固
一、选择题
1.两条平行直线3 4 2 0x y 与6 8 1 0x y 间
的距离为( )
A.
3
5
B.1
C.
3
10
D. 12
2.若直线 1 : 3 0( 0)l x y m m 与直线
2 : 3 3 0l x y 间的距离为 10,则m ( )
A.17 B.
17
2
C.14 D.7
3.已知直线 1 : 1 0l x y 与直线 2 : 2 2 0l x ay
平行,则 1l 与 2l 之间的距离为( )
A. 2 B.2
C. 2
2
D. 3 2
2
4.点 1,2P 在直线 l上,直线 1l 与 l关于点 0,1 对
称,则一定在直线 1l 上的点为( )
A.
1 3,
2 2
B.
31,
2
C. 1,0 D.(1,0)
二、多选题
5.下列说法正确的是( )
A.直线 2 0mx y 必过定点 1,0
B.过点 3,0 且垂直于直线 4 2 0x y 的直线
方程为 4 3 0x y
C.直线 2 0x y 在 x轴和 y轴上截距相等
D.直线 2 4 0x y 与直线 2 4 1 0x y 之间
的距离是 5
6.已知直线 1 2: 1 0, : 2 ( 1) 2 0l ax y l x a y a ,
且 1 2l l// ,则( )
A. 2a B. 1a
C. 1l 与 2l 间的距离为 5
D. 1l 的一个方向向量为 (1, 2)
三、填空题
7.若直线 1x y 与直线 3 8 0m x my 平行,
则m ,它们之间的距离为 .
8.直线 : 2 3 1 0l x y 关于点 1, 2 A 对称的直
线 l的方程为 .
B 组:能力提升
9 . 已 知 直 线 1 : ( 1) 2 0l t x y t ,
2 : 2 0l x ty t t R ,则下列说法中错误的
是( )
A.直线 2l 过定点( )2, 1-
B.当
1
3
t 时, 1 2l l
C.当 1t 时, 1l 与 2l 重合
D.当 2t 时, 1l 、 2l 之间的距离为
2 5
5
10.设点 P,Q分别为直线3 4 7 0x y 与直线
6 8 3 0x y 上的任意一点,则 PQ 的最小值为
( )
A.1 B.2
C.
17
10
D.
11
10
11.已知平行四边形 ABCD的三条边所在直线的方
程分别是 1 2: 3 0, : 2 3 0l x y l x y ,
3 1 2: 6 0, ,l x y l l 的交点为 2 3, ,A l l 的交点为 B,
且平行四边形 ABCD的面积为 5,则( )
A.A的坐标为 2,1
B. B的坐标为 3,3
C.平行四边形 ABCD第四条边所在直线的方程
可能为 2 8 0x y
D.平行四边形 ABCD第四条边所在直线的方
程可能为 2 2 0x y
12.已知直线 1 : 1 2 0l x m y m ,
2 : 2 4 16 0l mx y 平行,则这两条平行直线之
间的距离为 .
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25
2.4.1 圆的标准方程
A 组:基础巩固
一、选择题
1.点 ( ,10)P a 与圆 2 2( 1) ( 1) 2x y 的位置关系
是( )
A.在圆外 B.在圆上
C.在圆内 D.与 a的值有关
2.已知 O为原点,点 ( 1,1)A 为圆心,以 2 2为直
径的圆的方程为( )
A. 2 21 1 2x y
B. 2 21 1 8x y
C. 2 21 1 2x y
D. 2 21 1 8x y
3.圆心坐标为 2,1 ,并经过点 2, 2A ,则圆的
标准方程为( )
A. 2 22 1 5x y
B. 2 22 1 5x y
C. 2 22 1 25x y
D. 2 22 1 25x y
4.已知圆 C的圆心在直线 2x-y-7=0 上,且圆 C
与 y轴交于两点 A(0,-4),B(0,-2),则圆 C
的标准方程为( )
A.(x-2)2+(y-3)2=5
B.(x-2)2+(y+3)2=5
C.(x+2)2+(y+3)2=5
D.(x+2)2+(y-3)2=5
二、多选题
5.若圆上的点 2,1 关于直线 0x y 的对称点仍
在圆上,且圆的半径为 5,则圆的标准方程可
能是( )
A. 2 2 5x y
B. 2 21 5x y
C. 22 1 5x y
D. 2 21 1 5x y
6.已知 1 4,9P , 2 6,3P 两点,以线段 1 2PP 为直径
的圆为圆 P,则( )
A. 6,9M 在圆 P上
B. 3,3N 在圆 P外
C. 5,3Q 在圆 P内
D. 2,7R 在圆 P外
三、填空题
7.圆心为点 8, 3C ,且过点 5,1A 的圆的标准
方程是____________;
8.已知圆 C经过原点和点 2,1A ,并且圆心在直
线 : 2 1 0l x y 上,圆 C的标准方程为
__________.
B 组:能力提升
9.已知点 P 在圆 2 2( 1) 2x y 上,则 P 到直线
5 0x y 距离的最小值为( )
A. 2 B.
3 2
2
C. 2 2 D.3 2
10.已知圆 1C : 2 21 1 1x y ,圆 2C :
2 24 5 9x y ,点M 、 N 分别是圆 1C 、
圆 2C 上的动点,点 P 为 x 轴上的动点,则
PN PM 的最大值是( )
A. 2 5 4 B.9
C.7 D. 2 5 2
11.(多选)已知某圆圆心 C在 x轴上,半径为 5,
且在 y轴上截得线段 AB的长为 8,则圆的标准方
程为( )
A. 2 2( 3) 25x y
B. 2 2( 3) 25x y
C. 2 2( 3) 25x y
D. 2 2( 3) 25x y
12.圆 C: 2 22 4x y 关于直线 l: 2 0x y 对
称的圆的标准方程为 .
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2.4.2 圆的一般方程
A 组:基础巩固
一、选择题
1.已知 2 2
1: 2 0
2
C x y x y ,则该圆的圆心
坐标和半径分别为( )
A.
1 31, ,
2 2
B. 2, 1 , 3
C.
11, , 3
2
D. 32,1 ,
2
2.圆 2 2 2 4 3 0x y x y 的圆心到直线
1 0x y 的距离为( )
A. 2
2
B. 2
C.2 2 D.2
3.已知 P是过 0,0O , 1 1,3M , 2 3, 1M 三
点的圆上的动点,则 PO 的最大值为( )
A. 5 B.2 5
C.5 D.20
【答案】B
4.若点 1,1 在圆 2 2 0x y x a 的外部,则 a的
取值范围为( )
A.
1 ,1
4
B.
1 ,1
4
C. ,1 D. 1,
二、多选题
5.已知圆 C: 2 2 4 14 45 0x y x y 及点 2,3Q ,
则下列说法正确的是( )
A.圆心 C的坐标为 2,7
B.点 Q在圆 C外
C.若点 1P m m, 在圆 C上,则直线 PQ的斜
率为
1
4
D.若 M是圆 C上任一点,则 MQ 的取值范围
为 2 6,6 2 .
6.已知曲线 2 2 2: 2 4 0C ax ay x a y ,下列结论
正确的是( )
A.当 0a 时,曲线C是一条直线
B.当 0a 时,曲线C是一个圆
C.当曲线C是圆时,它的面积的最小值为 2π
D.当曲线C是面积为5π的圆时, 1a
三、填空题
7.过三点 (0,0),(4,0),(4,2)的圆的方程为 .
8.已知线段 AB的端点 B的坐标是 (4,3),端点 A
在圆 2 2( 1) 4x y 上运动,则线段 AB的中点
M 的轨迹方程是___________
B 组:能力提升
9.过圆 2 2 2 0x y x y 和 2 2 5x y 的交点,
且圆心在直线3 4 1 0x y 上的圆的方程为( )
A. 2 2 2 2 11 0x y x y
B. 2 2 2 2 11 0x y x y .
C. 2 2 2 2 11 0x y x y
D. 2 2 2 2 11 0x y x y
10 . 已 知 直 线 : 3 1 6 3 0l m x y m , 圆
2 2: 6 8 9 0C x y x y ,当直线 l被圆C截得
的弦最短时, l的方程为( )
A. 1 0x y
B. 3 1 0x y
C. 3 5 0x y
D. 3 0x y
11.(多选)已知三角形的三个顶点分别为 0,0O ,
1,1M , 4,2N ,则( )
A.边MN的垂直平分线的方程是3 9 0x y
B.三角形OMN的面积为 1
C.三角形OMN外接圆的方程为
2 24 3 25x y
D.三角形OMN外接圆的圆心坐标 4,3
12..已知 ,P m n 是圆 2 2: 8 6 23 0C x y x y 上
的一点,则 2 2( 1)m n 的最小值是
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2.5.1 直线与圆的位置关系
A 组:基础巩固
一、选择题
1.直线3 4 12 0x y 与圆 2 2( 1) ( 1) 9x y 的位
置关系是( )
A.相交且过圆心
B.相切
C.相离
D.相交但不过圆心
2.直线 : 2 0l x y 截圆 2 22 2 9x y 所
得的弦长等于( )
A. 7 B. 7
2
C.2 7 D.3 7
3.圆 2 2 4 0x y x 在点 1, 3P 处的切线方程为
( )
A. 3 2 0x y
B. 3 4 0x y
C. 3 4 0x y
D. 3 2 0x y
4.若直线 1y kx 与圆 2 2 1x y 相交于 A、B两
点,且
π
3
AOB (其中 O是原点),则 k的值为
( )
A. 3 3
3 3
, B. 3
3
C.- 2 2, D. 2
二、多选题
5.圆 2 2 4 0x y x 在点 1, 3P 处的切线方程为
( )
A. 3 2 0x y
B. 3 4 0x y
C. 3 4 0x y
D. 3 2 0x y
6.已知直线 : 0l kx y k 与圆
2 2: 4 2 1 0M x y x y ,则下列说法正确的是
( )
A.直线 l恒过定点 1,0
B.圆M 的圆心坐标为 2,1
C.存在实数 k,使得直线 l与圆M 相切
D.若 1k ,直线 l被圆M 截得的弦长为 4
三、填空题
7.已知直线 2 1 0x y 是圆 2 2 1x a y 的一
条对称轴,则 a .
8.若直线 3x+4y-8=0 被圆(x-a)2+y2=4 截得的
弦长为 2 3,则 a= .
B 组:能力提升
9.从圆 2 22 2 1 0x x y y 外一点 3,2P 向这个
圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为( )
A. 12 B.
3
5
C. 3
2
D.0
10.已知动点 P在直线3 4 10 0x y 上,过点 P作
圆 2 2 1x y 的一条切线,切点为A,则 PA的最
小值为( )
A.1 B. 2
C. 3 D.2
11.一条光线从点 2,3A 射出,经 x轴反射后,
与圆 2 2: ( 3) ( 2) 1C x y 相切,则反射后光线
所在直线的方程可能是( )
A.3 4 1 0x y
B.3 4 6 0x y
C. 4 3 1 0x y
D. 4 3 6 0x y
12.过点 ( 4,3) 的圆 2 2( 3) ( 1) 1x y 的切线方程
为 .
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2.5.2 圆与圆的位置关系
A 组:基础巩固
一、选择题
1.圆M : 2 21 4x y 与圆
2 2: 4 2 0N x y x y 的位置关系为( )
A.相交 B.内切
C.外切 D.相离
2.已知圆 2 21 : 1C x y 与圆
2 22 : 1 16 0C x a y a 有 4 条公切线,
则实数 a的取值范围是( )
A. 0, 2 2 B. 2 2,
C. 0, 2 6 D. 2 6,
3.圆 2 21 : 2 10C x y x 与圆
22
2: 2 4 16C x y 的公共弦长为( ).
A.2 7 B. 7
C. 6 D.2 6
4.已知圆 2 2: 2 0 0M x y ay a 的圆心到直线
3 2 2x y 的距离是 13,则圆M 与圆
2 2: 2 2 1N x y 的位置关系是( )
A.相离 B.相交
C.内切 D.内含
二、多选题
5.若圆 2 21 : 2 3 0O x y x 与圆
2 2
2 : 2 1 0O x y y 交于 A,B两点,则下列选
项中正确的是( )
A.点( )1, 1- 在圆 2O 内
B.直线 AB的方程为 1 0x y
C.圆 1O 上的点到直线 AB距离的最大值为
2 2
D.圆 2O 上存在两点 P,Q,使得 PQ AB
6.已知直线 l与圆 1C : 2 22 3 8x y 和圆 2C :
2 22 1 8x y 都相切,则直线 l的方程可能
为( )
A. 1 0x y B. 5 0x y
C. 3 0x y D. 7 0x y
三、填空题
7.已知圆 1C : 2 2 4x y 和圆 2C :
2 2 2 4 0x y x y ,则两圆公共弦所在直线的
方程为 .
8.圆 2 21 : ( 1) 1C x y 与圆
2 2
2 ( 5) ( 3) 36:C x y 的公切线的方程
为 .
B 组:能力提升
9.已知 ,M N是圆 2 2 2 0x y x 与圆
2 2: 2 4 0B x y x y 的公共点,则 BMN 的面
积为( )
A.3 B.
3
2
C. 2 D.
3
4
10.过圆 1C : 2 2 6 4 0x y x 和圆 2C :
2 2 6 28 0x y y 的交点,且圆心在直线
2 4 0x y 上的圆的方程为( )
A. 2 21 2 25x y
B. 2 21 2 20x y
C. 2 21 6 25x y
D. 2 21 6 20x y
11.已知 2 2: 6 0C x y x ,则下述正确的是( )
A.圆 C的半径 3r
B.点 1,2 2 在圆 C的内部
C.圆 C与圆 2 2 2 4 6 0x y x y 的公共弦
所在直线方程为 4 2 3 0x y
D.圆 2 2: 1 4C x y 与圆 C相交
12.已知圆 22: 2 1C x y 和圆
2 2: 6 10 30 0D x y x y ,M、N分别是圆 C、
D上的动点,P为 x轴上的动点,则 PM PN 的
最小值是 .
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第二章单元测试
一、单选题
1.图中的直线 1 2 3, ,l l l 的斜率分别为 1 2 3, ,k k k ,则有
( )
A. 1 2 3k k k B. 1 2 3k k k
B. 1 3 2k k k D. 3 1 2k k k
2.圆 2 21 : 2 2 2 0C x y x y 和圆
2 2
2 : 4 2 1 0C x y x y 的公切线的条数为
( )
A.1 B. 2 C.3 D. 4
3.若直线 (1 ) 1 0a x y 与圆 2 2 2 0x y x 相
切,则 a的值为( )
A.1 或﹣1 B.2 或﹣2
C.1 D.﹣1
4 . 如 果 0A C 且 0B C , 那 么 直 线
0Ax By C 不通过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
5.已知点 1,2A , 3,1B ,则线段 AB的垂直平分
线方程为( )
A. 4 2 5 0x y B. 4 2 5 0x y
C. 2 5 0x y D. 2 5 0x y
6.若直线 2 1 0x y 是圆 2 2( ) 1x a y 的一条
对称轴,则 a ( )
A. 12 B.
1
2
C.1 D. 1
7.如果直线 2y ax 与直线 3y x b 关于直线
y x 对称,那么( )
A.
1 , 6
3
a b B.
1 , 6
3
a b
C. 3, 2a b D. 3, 6a b
8.已知直线 2 0ax y a 与圆
2 2 4 1=0C x y y : 交于 ,A B两点,则 AB 的最
小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
二、多选题
9.已知直线 2: 0l ax by r 与圆 2 2 2:C x y r ,
点 ( , )A a b ,则下列说法正确的是( )
A.若点 A在圆 C上,则直线 l与圆 C相
B.若点 A在圆 C内,则直线 l与圆 C相离
C.若点 A在圆 C外,则直线 l与圆 C相离
D.若点 A在直线 l上,则直线 l与圆 C相切
10.已知直线 : 2 0l x my m ,圆
2 2: ( 1) ( 2) 5C x y ,则下列说法正确的是
( )
A.直线 l恒过定点 2,1
B.直线 l与圆C相交
C.当直线 l平分圆C时, 3m
D.当点C到直线 l距离最大值时, 1
3
m
11.已知点 P在圆 2 25 5 16x y 上,点
4,0A 、 0,2B ,则( )
A.点 P到直线 AB的距离小于10
B.点 P到直线 AB的距离大于 2
C.当 PBA 最小时, 3 2PB
D.当 PBA 最大时, 3 2PB
三、填空题
12.过四点 (0,0), (4,0), ( 1,1), (4,2) 中的三点的一个
圆的方程为 .
13.已知直线 : 1 0l x my 与 2 2: 1 4C x y
交于 A,B两点,写出满足“ ABC 面积为
8
5
”的 m
的一个值 .
14.已知圆 2 2( 1) 1x y 和圆外一点 (0, 2)P ,过点
P作圆的切线,则两条切线夹角的正切值
是 .
四、解答题
15.(1)求直线3 2 1 0x y 和 3 4 0x y 的交
点坐标.
(2)求通过上述交点,并同直线 3 4 0x y 垂
直的直线方程.
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30
16.已知点 2,2P ,圆 2 2: 8 0C x y y ,过点 P
的动直线 l与圆C交于A,B两点,线段 AB的中
点为M ,O为坐标原点.
(1)求M 的轨迹方程;
(2)当 | | | |OP OM 时,求 l的方程及 POM 的面
积.
17.已知圆 2 2: 1C x y 和 2,0Q ,动点M 到圆C
的切线长与 MQ 的比等于常数 0 ,求动点
M 的轨迹方程,并说明表示什么曲线.
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18.已知 Rm ,直线 2: 1 4 0l mx m y m 和圆
2 2: 8 4 16 0C x y x y .
(1)求直线 l斜率的取值范围;
(2)直线 l能否将圆 C分割成弧长的比值为 12 的两
段圆弧?请说明理由.
19.如图,一个湖的边界是圆心为 O的圆,湖的一
侧有一条直线型公路 l,湖上有桥 AB(AB是圆 O
的直径).规划在公路 l上选两个点 P、Q,并修
建两段直线型道路 PB、QA.规划要求:线段 PB、
QA上的所有点到点 O的距离均不小于...圆.O的半
径.已知点 A、B到直线 l的距离分别为 AC和
BD(C、D为垂足),测得 AB=10,AC=6,BD=12
(单位:百米).
(1)若道路 PB与桥 AB垂直,求道路 PB的长;
(2)在规划要求下,P和 Q中能否有一个点选
在 D处?并说明理由;
(3)对规划要求下,若道路 PB和 QA的长度均
为 d(单位:百米).求当 d最小时,P、Q两点间
的距离.
2.1.1倾斜角与斜率
1【答案】C【详解】依题意,是直线的一个方向向量,所以直线的斜率,所以直线的倾斜角为.
2【答案】A【详解】由题意得,解得.
3【答案】B【详解】k=tan120°=.
4【答案】B【详解】设直线的倾斜角为(),
因为直线过点和,且斜率存在,所以,因为,所以
5【答案】AC【详解】由题意得的斜率为,
对A,对应的斜率为,A正确;
对B,对应的斜率为,B错误;
对C,对应的斜率为,C正确;
对D,对应的斜率为,D错误;故选:AC.
6【答案】AD【详解】直线l的斜率的绝对值等于,
线l的斜率等于,设直线的倾斜角为,则,则或,
60°或120°.故选:AD.
7【答案】【详解】因为直线的一个方向向量为,
8【答案】【详解】
9【答案】D【详解】由题意可知,,当时,则为钝角,且;当时,此时,.综上所述,直线的倾斜角的取值范围为.
10【答案】D【详解】直线过定点,设直线的斜率为,∵,,
∴要使直线与线段有交点,则的取值范围是或,即.
11【答案】AC【详解】A:直线倾斜角范围为,正确;B:当直线斜率为,则该直线的倾斜角为内正切值为的角,错误;C:平面内所有直线都有倾斜角,当倾斜角为90°时没有斜率,正确;D:倾斜角为锐角时斜率为正,倾斜角为钝角时斜率为负,错误.
12【答案】【详解】由题设,,而,则,所以,即斜率为.故答案为:
2.1.2直线平行与垂直的判断
1【答案】C
【详解】因为直线的倾斜角为,所以,
又,所以.
2【答案】A
【详解】由题意得,直线l的斜率必存在,且.
因为直线l与斜率为的直线垂直
所以,解得.
3【答案】D
【详解】,又,
所以直线的斜率,所以直线的倾斜角为.
4【答案】A
【详解】∵A,B两点纵坐标不相等,∴AB与x轴不平行.
∵,则CD与x轴不垂直,∴,即.
当AB与x轴垂直时,,解得,
此时,点C,D的纵坐标均为,则轴,此时,满足题意;当AB与x轴不垂直时,,,
∵,∴,即,解得.综上,m的值为或,
5【答案】AC
【详解】对于A,因为,所以,所以A正确,对于B,因为,所以,所以B错误,对于C,因为,,所以,
所以,所以以点为直角顶点的直角三角形,所以C正确, 对于D,因为,,所以,所以D错误,
6【答案】BC
【详解】当时,直线的斜率为,直线不存在斜率,此时满足直线互相垂直;
当时,直线的斜率为,直线的斜率为,
若两直线垂直,则,解得,满足题意.
综上所述:或.
7【答案】
【详解】由题意可得,直线的斜率,直线的斜率,直线的斜率,
,,即,解得,
又,,即,解得,
.故答案为:.
8【答案】
【详解】因为直线的倾斜角为,,
所以,直线的斜率为:.
9【答案】C
【详解】不重合的两直线与对应的斜率分别为与,
当时,可得,当时,可得,
故“”是“”的充分必要条件.
10【答案】D
【详解】
在坐标系中画出ABCD点,大致如上图,其中,
,
,
所以四边形ABCD是直角梯形;
11【答案】BCD
【详解】对A,,,,所以A不正确;对B,,,故B正确;对C,,,,故C正确;对D,因为,所以两直线的方向向量互相垂直,故,故D正确.
12【答案】或或.
【详解】由题,,
所以,,,
设的坐标为(且且),分以下三种情况:①当为对角线时,有,,
所以,,,
解得,即;②当为对角线时,有,,所以,,解得,即;③当为对角线时,有,所以,解得,即;所以D的坐标为或或.
2.2.1直线的点斜式方程
1【答案】A
【详解】直线的斜率,则该直线的倾斜角.
2【答案】D
【详解】对于A,当直线的斜率不存在时,直线不能应用斜截式方程,故A不正确;对于B,方程不过点,故B不正确;对于C,直线过点,倾斜角为90°,则其方程为,故C不正确;对于D,倾斜角是钝角的直线,,故D正确.
3【答案】A
【详解】因过的直线倾斜角为,即直线垂直于y轴,故其方程为y=1.
4【答案】B
【详解】过点的直线的倾斜角为60°,则斜率为,由直线的点斜式方程,可得直线的方程为
5【答案】AB
【详解】由已知可得,解得或.
6【答案】BC
【详解】对于A,将代入,可知不满足方程,故A不正确;对于B,由,知直线l的斜率为,故B正确;对于C,设直线l的倾斜角为α,则,可得,故C正确;对于D,由,令,可得直线l在轴上的截距为-1,故D不正确.
7【答案】
【详解】因为直线和互相垂直,
所以,解得.
8【答案】
【详解】倾斜角为的直线的斜率为,
又该直线经过点,所以其点斜式方程为
9【答案】D
【详解】直线的斜率为由垂直关系可得垂线的斜率为,又垂线过点,垂线方程为
10【答案】A
【详解】因为直线l的倾斜角是,所以直线的斜率为,又直线在y轴上的截距是-2,所以直线的方程为.
11【答案】ABC
【详解】解:由题意,直线的倾斜角可以是或或或,所以直线的斜率或或或,
所以直线的方程可以为或或 或,
由,整理得,此时直线过原点,无法与轴和轴围成直角三角形.
12【答案】
【详解】对于直线,能与两坐标轴围成三角形,则,令,得,所以直线与轴交点坐标为,令,得,所以直线与轴交点坐标为,所以直线与两坐标轴围成的三角形面积为,解得.
2.2.2直线的两点式方程
1【答案】D
【详解】对于选项A:是斜截式方程,故A错误;
对于选项B:是点斜式方程,故B错误;
对于选项C:是截距式方程,故C错误;
对于选项D:是两点式方程,故D正确;
2【答案】A
【详解】因为直线l过点和,由直线的两点式方程,得直线l的方程为,即.由于点直线l上,所以,解得.
3【答案】A
【详解】因为三顶点坐标为,
又为的中点,为的中点,由中点坐标公式可得:,则直线的两点式方程为:,故截距式方程为.
4【答案】D
【详解】设直线在x,y轴上的截距分别为,则,
若,即直线过原点,设直线为,
代入,即,解得,
故直线方程为;若,设直线为,
代入,即,解得,
故直线方程为,即;
综上所述:直线方程为或.
5【答案】AD
【详解】关于轴的对称点为,则反射光线所在直线经过点和点,则直线为:,即,代入,则,A选项正确;代入,则,B错误;代入,则,C选项错误;代入,则,D正确.
6【答案】ABC
【详解】当直线过原点时,设直线方程为,因过点,则直线的方程为,即,故A正确;当直线截距相等时,设直线方程为,因过点,则,则直线的方程为,故C正确;当直线截距互为相反数时,设直线方程为,因过点,则,则直线的方程为,故B正确.
7【答案】x+y-3=0或x+2y-4=0
【详解】由题意可直线的斜率存在且不为0,设直线方程为,则有,解得a=b=3,或a=4,b=2.
直线方程为x+y-3=0或x+2y-4=0.
8【答案】
【详解】因为、,则线段的中点为,
又因为所求直线在轴上的截距为,故所求直线方程为,即.
9【答案】D
【详解】由题意设直线的方程为,直线过,则,直线与坐标轴的交点为,
又,,,,
时,,由, 得或,时,,由, 得或,所以直线共有4条.
10【答案】D
【详解】对选项A,直线,当时,,当时,,所以与两坐标轴围成的三角形的面积,故A错误.对选项B,令,得,则横截距为,故B错误.对选项C,当或时,直线方程无意义,故C错误.对选项D,由题知:直线方程斜率存在,设直线方程为,
直线l沿x轴向左平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后,回到原来的位置,则,
所以,解得,故D正确.
11【答案】AB
【详解】因为直线经过第一、二、三象限,可得,,由直线的斜率小于1,可得,结合,可得,由绝对值的性质,可得,所以A正确;由幂函数的单调性,,所以B正确;
由,所以,所以C错误;
由,所以,所以D错误.
12【答案】
【详解】依题意,直线的两个截距都不为0,故设直线为,则,解得,
所以直线为,即.
2.2.3直线的一般方程
1【答案】B
【详解】设直线的倾斜角为,
因为直线的斜率为,
即,因为,所以.
2【答案】C
【详解】直线的斜率为,与直线垂直的直线斜率为,又直线过原点,故其方程为.
3【答案】B
【详解】由题意得,解得或1,
当时,直线:,:,两直线平行,满足要求.当时,直线:,:,两直线重合,舍去,
4【答案】D
【详解】对于直线,令可得,即,令可得,即,
则、的中点坐标为,又,
所以线段的垂直平分线方程为,即.
5【答案】AD
【详解】对于A,B项,由,可得:,故其斜率为,倾斜角为,故A项正确,B项错误;对于C项,由直线知其斜率,纵截距,所以直线不经过第三象限,经过第四象限,故C项错误;对于D项,取直线上两点,,可得:,即直线的一个方向向量为,故D项正确.
6【答案】ABD
【详解】对于A,直线的方程化为,令,解得,所以直线过定点,正确;对于B,当时,,,所以,正确;对于C,当时,其斜率为2,其斜率为0,故两直线相交,错误;对于D,当时,,直线的倾斜角为,故的斜率不存在,正确.
7【答案】2
【详解】因为,所以,解得.
8【答案】3
【详解】由题意可得:,解得或,
若,则两直线方程分别为、,
两直线平行,符合题意;若,则两直线方程分别为、,两直线重合,不符合题意;
综上所述:.
9【答案】C
【详解】因为直线的斜率为,所以直线倾斜角为,故A错误;在中,令,解得,即直线在轴上的截距为,故B错误;
在中,令,解得,即直线过两点,,所以直线的一个方向向量为,故C正确;
画出直线的图象如图所示,
所以直线不经过第二象限,故D错误.
10【答案】D
【详解】对A,由经过第一,四,三象限,可知,,由过第一,二,三象限知,,故本选项错误;对B,由经过第一,二,四象限,可知,,由过第一,二,三象限知,,故本选项错误;对C,由经过第一,三,四象限,可知,,由过第一,三,四象限知,,故本选项错误;对D,由经过第一,二,四象限,可知,,由过第一,二,四象限知,,故本选项正确;
11【答案】BC
【详解】对A,若直线的斜率不存在,则点斜式无法表示,故A错误;对B,令,得,则其在轴上的截距为,故B正确;对C,直线的斜率为2,令,则,则其经过点,则其关于轴对称的直线的斜率为,对称直线经过点,设其方程为,代入点有,则对称直线方程为,故C正确;对D,由题意得,解得,故D错误;
12【答案】
【详解】当直线时,点与直线的距离最大,
此时直线的斜率为,
所以直线的斜率为.所以此时的方程为,即为.
2.3.1两条直线的交点坐标
1【答案】C
【详解】解方程组得,
即直线与直线的交点坐标是(0,2).
2【答案】C
【详解】易知直线的斜率为,由两直线垂直条件得直线的斜率,解得;
联立,解得;即交点为
3【答案】B
【详解】将点代入直线的方程可得,解得;将代入直线的方程可得,解得;
4【答案】A
【详解】直线方程可化为,
解方程组,得,
即定点的坐标为.
5【答案】BD
【详解】对于A,联立,方程组无解,两直线平行;对于B,联立方程组,解得:,有唯一解,与原直线相交;对于C,联立方程组有无数解,与原直线重合;对于D,联立方程组有唯一解,与原直线相交.
6【答案】AC
【详解】对于A,由直线方程,整理可得,当时,,故A正确;对于B,将代入直线方程,可得,解得,故B错误;对于C,由直线方程,则其垂线的方程可设为,将点代入上式,可得,解得,则方程为,故C正确;对于D,由直线方程,可得其斜率为,设其倾斜角为,则,解得,故D错误.
7【答案】
【详解】将直线整理为;直线过定点与无关,所以,且;联立解方程组可得;
可得定点坐标为.
8【答案】
【详解】联立直线和得,则得其交点为.因为直线与直线平行,
所以设直线方程为,将点坐标代入得,∴直线方程为,即
9【答案】A
【详解】当时,,此时,不满足题意;当时,解方程组得,由题知,解得,
即实数a的取值范围为.
10【答案】C
【详解】由题意,直线,即,所以直线经过定点,又由斜率公式,可得,.∵直线与线段相交,
∴或,则的取值范围是.
11【答案】BD
【详解】对于A,时,若,,且时,两直线:,:重合,A错误;
对于B,联立 ,可得,当时,,此时方程组有唯一一组解,
故直线与相交,B正确;对于C,时,若,则无解,此时;
若,则有无数多组解,
此时重合,故C错误;对于D,若,则由可得,
即两直线斜率之积等于,故;若,则可得,此时满足,直线:,:,
此时,故当时,,D正确,
12【答案】
【详解】直线上的点到原点距离的最小值即为原点到直线的距离,此时OP垂直于已知直线,由于的斜率为,则,
∴OP所在的直线方程为.
由,解得,∴点P的坐标为.
2.3.2两点间的距离公式
1【答案】B
【详解】因为,,则.
2【答案】A
【详解】由,令,得,设;
令,得,设.所以.
3【答案】C
【详解】因为点与点之间的距离为5,
可得,
整理得,即,解得或.
4【答案】A
【详解】由题意可知,线段的中点为,故.
5【答案】BC
【详解】设所求点的坐标为,则,且,两式联立解得或,所以所求点的坐标为或
6【答案】BC
【详解】若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
此时与、的交点分别为,,
截得的线段的长,符合题意,
若直线的斜率存在,则设直线的方程为,
解得,
解得,
由,得,解得,即所求的直线方程为,
综上可知,所求直线的方程为或,
7【答案】
【详解】由题意知,即,解得,故.
8【答案】
【详解】将直线的方程变形为,由,可得,即点,
将直线的方程变形为,
由,可得,即点,
所以,.
9【答案】A
【详解】
,
则可看作轴上一点到点与点的距离之和,即,
则可知当三点共线时,取得最小值,
即.
10【答案】B
【详解】设点关于直线的对称点为,则,解得,
所以,所以,
当且仅当点为线段与直线的交点时等号成立,所以的最小值是4,
11【答案】ACD
【详解】取的中点,因为三角形为等腰三角形,所以,即垂直于直线,则,且,解得,则的中点坐标为,故C正确;所以①,
而,且,
②,联立①②,解得,或,所以的坐标是或,故A正确;
,,所以,故B错误;
设点的对称点为,则的中点为,即,所以,,解得,即点关于直线的对称点是,故D正确.
12【答案】
【详解】设点,则,
所以,
2.3.3点到直线的距离公式
1【答案】D
【详解】点到直线的距离为4,
可得,解得.
2【答案】B
【详解】因为点到直线的距离为,所以P点的个数是1个.
3【答案】B
【详解】由得,所以直线l过定点,依题意可知的最小值就是点M到直线的距离,由点到直线的距离公式可得.
4【答案】A
【详解】设点关于直线的对称点的坐标为,则,解得.
所以点Q的坐标为.
5【答案】AB
【详解】由点到直线的距离公式得,
解得或5.
6【答案】ACD
【详解】因为直线,斜率,纵截距为,选项A,因为直线,斜率为,纵截距为,所以,,故直线相互平行,故A正确;选项B,因为直线,斜率为,所以,故直线相交但不垂直,故B错误;选项C,由,解得,所以直线的交点为,故C正确;选项D,根据点到直线的距离的公式知,到直线l的距离,故D正确;
7【答案】1【详解】由题意,则,
8【答案】4
【详解】由直线方程的两点式得直线的方程为,即,由两点间距离公式得
,点A到BC的距离为d,即为边上的高,,所以,即的面积为4.
9【答案】A
【详解】因为点在直线上运动,所以可设点的坐标是,当线段AB垂直直线时,线段AB最短,由直线得其斜率为-1,
则,得,所以的坐标是.
10【答案】B
【详解】直线与x轴的交点为,直线与y轴的交点为,
则.
如图所示:
则由两点式可得直线MN的方程为,即,
由解得,
此为两直线的交点,
根据点到直线的距离公式可得P点到直线MN的距离为
,
.
11【答案】AC
【详解】显然轴时符合要求,此时l的方程为;
当l的斜率存在时,设l的斜率为k,则l的方程为,即.∵点到的距离相等,
∴,整理得,解得,∴l的方程为,综上,l的方程为或.
12【答案】
【详解】因为点,则关于轴的对称点为,设关于的对称点为,
则,解得,即,
所以,,
所以的周长为,
则当共线时,的周长的值最小,
此时三角形周长为.
2.3.4两条平行线间的距离公式
1【答案】D
【详解】直线化为:,
所以平行直线与间的距离为.
2【答案】D
【详解】由题意,,解得(舍去).
3【答案】A
【详解】在直线上取点,
则与之间的距离即为点到直线的距离,即为.
4【答案】C
【详解】由题设关于对称的点为,若该点必在上,∴,解得,即一定在直线上.
5【答案】BC
【详解】对于A,将代入直线,得,不恒成立,故A错误;对于B,设过点且垂直于直线的直线为,所以,得,则所求直线为,故B正确;
对于C,直线,令,则,令,则,所以直线在轴和轴上截距相等,故C正确;对于D,将直线化为,
则直线与直线之间的距离为,故D错误.
6【答案】AD
【详解】由两条直线平行可得:,解得,所以A正确,B不正确;,
所以两条直线之间的距离=,所以C不正确;直线的斜率为2,所以它的一个方向向量可以为,所以D正确.
7【答案】
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得,
所以直线的方程可化简,
而直线,即直线,
它们之间的距离为,
8【答案】
【详解】设为上任意一点,则关于点的对称点为,
因为在直线l上,所以,即直线的方程为.
【详解】对A:将点代入,有,故正确;
对B:当时,,
即,,,
即,,
有,即,故正确;
对C:当时,,
即,即,
,即,与平行,故错误;
对D:当时,,
,即,
,故正确.
10【答案】C
【详解】由直线可得,
所以直线与直线平行,
所以的最小值为直线与直线距离,所以.
11【答案】BCD
【详解】由,解得,所以,
由,解得,所以,故A错误,B正确,
由于,故,且之间的距离为,
根据平行四边形的面积为5,所以,故,设:,则,
在上,所以,
又,
解得或,所以直线方程可能为,和,CD正确,
12【答案】
【详解】已知两直线平行,则,解得或,当时,两直线方程相同,舍去,
当时,,,
则两直线间距离为.
2.4.1圆的标准方程
1【答案】A【详解】圆的圆心,半径,因为,
所以点在圆外,
2【答案】C
【详解】由题意可得圆心坐标,半径为,则圆的方程为,即,
3【答案】D
【详解】由题意可设圆的标准方程为:,
,圆的标准方程为:.
4【答案】B
【详解】设圆心,因为,所以,解得,则半径为,圆心.即圆C的标准方程为.
5【答案】AD
【详解】∵圆上的点关于直线的对称点仍在圆上,∴圆心在直线上.设圆心坐标为,则由,解得或,
∴圆的标准方程为或.
6【答案】ABC
【详解】线段的中点坐标为,
又,因为线段为圆的直径,所以圆的圆心为,半径,
所以圆的方程为,
对于A,点代入,所以点在圆上,故A正确;
对于B,点代入,所以点在圆外,故B正确;
对于C,点代入,所以点在圆内,故C正确;
对于D,点代入,所以点在圆上,故D错误.
7【答案】
【详解】由题意知半径,
所以圆的方程为:.
8【答案】
【详解】设圆C的标准方程为,
由题意可得,解得,
因此.
9【答案】C
【详解】的圆心,,圆心到直线的距离等于,故圆上的动点到直线的距离的最小值为.
10【答案】B
【详解】圆:的圆心为,半径为1,圆:的圆心为,半径为3.,
又,,
所以.
点关于轴的对称点为,如图,故,
所以.
11【答案】AB
【详解】由题意设,,所以,
在中,
如图所示,有两种情况:
故圆心C的坐标为或,
故所求圆的标准方程为
12【答案】
【详解】由题意知圆C的圆心为,半径为2;
设点关于直线l对称的点为,则,解得,
因此圆C:关于直线l:对称的圆的标准方程为,
2.4.2圆的一般方程
1【答案】A
【详解】,即,
故该圆的圆心坐标为,半径为.
2【答案】B
【详解】由圆,可得:,所以圆的圆心为,则圆心到直线的距离为
3【答案】B
【详解】依题意,,则,因此线段是圆的直径,且,而点是该圆上的点,
所以的最大值为.
4【答案】A
【详解】因为可化为,则,所以.又点在圆的外部,所以,故,综上,.
5【答案】AB
【详解】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
6【答案】AB
【详解】对于A选项,当时,曲线的方程为,此时,曲线是一条直线,A对;对于B选项,当时,曲线的方程可化为,因为,此时,曲线是一个圆,B对;对于C选项,当曲线是圆时,其半径为,当且仅当时,即当时,等号成立,即的最小值为,因此,当曲线是圆时,它的面积的最小值为,C错;对于D选项,当曲线是面积为的圆时,其半径为,即,解得或,D错.
7【答案】(或者写成)
【详解】设圆的方程为,
将代入得,
,解得,
故圆的方程为.
8【答案】
【详解】设点M的坐标是,点A的坐标是,由于点B的坐标是,且M是线段的中点,所以,.于是有,①. 因为点A在圆上运动,所以点A的坐标满足圆的方程,即 ②
把①代入②,得,
整理,得
9【答案】A
【详解】由题意设所求圆的方程为,
即,
圆心坐标为,代入中,
即,解得,
将代入中,即,
满足,
故所求圆的方程为,
10【答案】C
【详解】依题意,直线,由,解得,所以直线过定点,
由,得,
所以圆心,半径,显然,即点在圆内,
所以直线斜率,
当时,直线被圆截得的弦最短,
所以,即,解得,
所以直线的方程为,即,
经检验,此时,满足题意.
11【答案】ABC
【详解】对于A,因为,,,
所以,的中点为,
所以边的垂直平分线的方程为,即,故A正确;对于B,,边所在直线方程为,即,则顶点到边的距离为,所以三角形的面积为,故B正确;对于CD,不妨设三角形外接圆的方程为,
所以,解得,
所以三角形外接圆的方程为,
化为标准方程得,所以三角形外接圆的圆心坐标为,故C正确,D错误.
12【答案】
【详解】表示圆上的动点到点的距离由可化为,则圆心为,半径为,
点到圆心的距离为,
所以点到点的距离的最小值为,即的最小值是.
2.5.1直线与圆的位置关系
1【答案】D【详解】圆的圆心为,半径,则圆心到直线的距离,
因为,所以直线与圆相交但不过圆心,
2【答案】C【详解】由圆的方程知:圆心为,半径,
所以圆心为到直线距离为,
所以直线被圆截得弦长为.
3【答案】D
【详解】将圆的方程化为标准方程得,∵点在圆上,∴点P为切点.从而圆心与点P的连线应与切线垂直.
又∵圆心为,设切线斜率为k,∴,解得.∴切线方程为.
4【答案】A【详解】,则是等边三角形,圆半径为1,因此到直线的距离为,所以,解得,
5【答案】D
【详解】将圆的方程化为标准方程得,∵点在圆上,∴点P为切点.从而圆心与点P的连线应与切线垂直.
又∵圆心为,设切线斜率为k,∴,解得.∴切线方程为.
6【答案】ABD
【详解】变形为,故恒过定点正确;变形为,圆心坐标为,B正确;
令圆心到直线的距离,
整理得:,由可得,方程无解,故不存在实数,使得直线与圆相切,C错误;
若,直线方程为,圆心在直线上,故直线被圆截得的弦长为直径4,D正确.
7【答案】
【详解】因为直线是圆的一条对称轴,故圆心在直线上,又圆的圆心为,所以,得到,
8【答案】1或
【详解】
过作,
在Rt△中,∠=90°,,
故,
因为,
即,解得a=1或.
9【答案】B
【详解】如图,设圆的圆心为,过点P向圆C作切线切点分别为A,B,连接,则即为两切线的夹角,
由圆得,
所以圆心,半径,
由,
,又,
.
10【答案】C
【详解】由题可知圆的圆心为,半径为,
设,则,有,
得,
当时,.
11【答案】BC
【详解】点关于轴的对称点为,则反射光线一定经过点,由于圆心为,半径为1,若反射光线的斜率不存在,此时反射光线方程为,与圆无交点,设反射光线的斜率为,则可得出反射光线为,即,
因为反射光线与圆相切,则圆心到反射光线的距离,即,解得或,则反射直线的方程为或.
12【答案】或
【详解】当切线的斜率不存在时,切线的方程为,圆心到该直线的距离等于半径1,符合题意,当切线的斜率存在时,设过点的切线方程为,即,∵圆心到直线的距离等于半径,∴,解得,
∴切线方程为,
综上所述,切线方程为或.
2.5.2圆与圆的位置关系
1【答案】A
【详解】圆的圆心为,半径为;,则圆的圆心为,半径为.两圆心之间的距离,
且满足,可知两圆相交.
2【答案】D【详解】根据题意可知,圆外离,,又.
3【答案】A【详解】的圆心和半径分别为,,故两圆相交,将两个圆的方程作差得,即公共弦所在的直线方程为,又知,,
则到直线的的距离,
所以公共弦长为,
4【答案】D 【详解】圆:,所以圆心,半径为.由点到直线距离公式得:,且,所以.
又圆的圆心,半径为:1.
所以,.
由,所以两圆内含.
5【答案】BC 【详解】对于A,因为,所以点在圆外,故A错误;对于B,圆与圆交于两点,因为圆和圆相交,将两圆相减可得:,
即公共弦所在直线的方程为,故B正确;
对于C,圆的圆心坐标为,半径为2,
圆心到直线的距离,
所以圆上的点到直线距离的最大值为,故C正确;对于D,直线经过圆的圆心,所以线段是圆的直径,故圆中不存在比长的弦,D错误.
6【答案】ABC【详解】由题知,两圆半径,所以,
故圆、外切,则两圆有三条公切线,如图,的中点为两圆外切切点,当直线过的中点,且与垂直时, 因为,所以直线的方程为,即;当直线与平行,且到的距离为时,设直线的方程为,
所以,解得或,
所以直线的方程为或.
7【答案】
【详解】圆:和圆:,
两圆作差相减,得直线方程为,
经检验,直线方程满足题意.
8【答案】
【详解】圆的圆心为,半径为1,圆的圆心为,半径为6,因为,所以两圆内切,只有一条公切线,将圆化为一般式得:
,,
两式相减得,即,
所以圆的公切线的方程为.
9【答案】B
【详解】由题意可知,联立,两方程相减可得直线的方程为,圆标准方程为,得,半径为,
所以到直线的距离为,线段的长度为,所以的面积为.
10【答案】A
【详解】经过圆:和圆:交点的圆可设为,即,
圆心在直线上,
故,解得,
所以圆的方程为.
11【答案】ACD
【详解】对于A,圆的标准方程为,所以半径,故A正确;对于B,将点代入圆的标准方程中得,所以点在圆的外部,故B错误;对于C,由两圆方程相减得,则公共弦所在直线方程为,故C正确;对于D,圆的圆心为,半径为,所以两圆与的圆心距为,小于两圆半径之和且大于两圆半径只差,即,故两圆相交,故D正确.
12【答案】
【详解】的圆心为,半径为1,
,圆心为,半径为2,结合两圆位置可得,,
当且仅当三点共线,且三点共线时,等号成立,设C关于x轴的对称点,连接,与轴交于点,此点即为所求,此时,
故即为的最小值,
故的最小值为
第二章单元测试
1【答案】C【详解】由图象可得,,
2【答案】B【详解】两个圆与,圆圆心为,半径为,圆圆心为,半径为,两圆圆心距为,,
两圆相交,有条公切线.
3【答案】D
【详解】圆的方程可化为,
表示以为圆心、半径等于1的圆,圆心到直线的距离,解得:,
4【答案】C
【详解】因为,且,所以、、均不为零,由直线方程,可化为,
因为,且,可得,,
所以直线经过第一、二、四象限,所以不经过第三象限.
5【答案】B
【详解】由题设,,故线段AB的垂直平分线的斜率为2,又中点为,所以线段AB的垂直平分线方程为,整理得:.
6【答案】A
【详解】由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.
7【答案】A
【详解】在上取一点,则由题意可得其关于直线的对称点在上,所以,得,在上取一点,则其关于直线的对称点在上,所以,得,
综上
8【答案】C
【详解】因为直线,即,令,则,所以直线过定点,设,将圆化为标准式为,所以圆心,半径,
当时,的最小,此时.
9【答案】ABD
【详解】圆心到直线l的距离,
若点在圆C上,则,所以,
则直线l与圆C相切,故A正确;若点在圆C内,则,所以,则直线l与圆C相离,故B正确;若点在圆C外,则,所以,则直线l与圆C相交,故C错误;
若点在直线l上,则即,
所以,直线l与圆C相切,故D正确.
10【答案】ACD【详解】对于A,即,令,有,所以直线恒过定点,故A正确;对于B,圆的圆心、半径为,
点到直线的距离为,
从而,
取,则此时有,故B错误;对于C,当直线平分圆时,有点在直线上,
也就是说有成立,解得,故C正确;
对于D,点到直线距离满足,等号成立当且仅当,而的斜率为,
所以当等号成立时有,解得,故D正确.
11【答案】ACD
【详解】圆的圆心为,半径为,直线的方程为,即,
圆心到直线的距离为,
所以,点到直线的距离的最小值为,最大值为,A选项正确,B选项错误;
如下图所示:
当最大或最小时,与圆相切,连接、,可知,
,,由勾股定理可得,CD选项正确.
12【答案】或或或.
【详解】[方法一]:圆的一般方程
依题意设圆的方程为,
(1)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;
(2)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;
(3)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;
(4)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;
[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)
设 (1)若圆过三点,圆心在直线,设圆心坐标为, 则,所以圆的方程为;
(2)若圆过三点, 设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;
(3)若圆过 三点,则线段的中垂线方程为,线段 的中垂线方程 为,联立得 ,所以圆的方程为;
(4)若圆过三点,则线段的中垂线方程为, 线段中垂线方程为 ,联立得,所以圆的方程为.
故答案为:或 或 或.
13【答案】(中任意一个皆可以)
【详解】设点到直线的距离为,由弦长公式得,所以,解得:或,由,所以或,解得:或.
14【答案】
【详解】易知圆的圆心为,半径,
且该圆和轴相切,切点为原点,连接,设,
则两条切线的夹角为,,,即两条切线夹角的正切值是.
15【答案】(1);(2).
【详解】(1)由,解得,
所以直线和的交点坐标为.
(2)由(1)知,直线和的交点坐标为,
因为所求直线与直线垂直,
所以所求直线的斜率为.
所以所求直线方程为,即.
16【答案】(1);(2)的方程为,的面积为.
【详解】(1)由圆,即,
圆的圆心坐标为,半径.
设,则,.
由题意可得,即.
整理得.
的轨迹方程是.
(2)由(1)知的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,由于,故在线段的垂直平分线上,
又在圆上,从而.
,直线的斜率为.
直线的方程为,即.
则到直线的距离为.
又到的距离为,
.
.
17【详解】设点的坐标为,则切线长为,,由题意可得,化简得.
(1)当时,即当时,方程为,表示的图形是直线;(2)当时,即当且时,方程可化为,由于,该方程表示的图形为圆.
18【详解】(1)由题设,直线,此时斜率,∴,当k=0时,m=0符合要求;当,则,可得;
所以,斜率k的取值范围是.
(2)不能.由(1)知:直线可写为,其中;而,即,所以圆心,半径;圆心C到直线的距离,
由,得,即,
若与圆C相交,显然圆C截直线所得弦的圆心角小于,
所以不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧.
19【详解】解法一:(1)过A作,垂足为E.
由已知条件得,四边形ACDE为矩形,.因为PB⊥AB,
所以.
所以.
因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,连结AD,由(1)知,
从而,所以∠BAD为锐角.所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.
因此,Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.
(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设为l上一点,且,由(1)知,,此时;
当∠OBP>90°时,在中,.
由上可知,d≥15.
再讨论点Q的位置.
由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.
综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ=时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+.
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+(百米).
解法二:
(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H.
以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立平面直角坐标系.
因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,−3.
因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为x2+y2=25.
从而A(4,3),B(−4,−3),直线AB的斜率为.
因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为,
直线PB的方程为.
所以P(−13,9),.
因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(−4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,连结AD,由(1)知D(−4,9),又A(4,3),所以线段AD:.
在线段AD上取点M(3,),因为,
所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.
因此Q选在D处也不满足规划要求.
综上,P和Q均不能选在D处.
(3)先讨论点P的位置.
当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设为l上一点,且,由(1)知,,此时;当∠OBP>90°时,在中,.由上可知,d≥15.
再讨论点Q的位置.
由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.
当QA=15时,设Q(a,9),由,
得a=,所以Q(,9),此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.
综上,当P(−13,9),Q(,9)时,d最小,此时P,Q两点间的距离.
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为(百米).
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$$60
2.1.1 倾斜角与斜率
1【答案】C【详解】依题意, 1, 3 是直线 l的一个方向
向量,所以直线 l的斜率 3k ,所以直线 l的倾斜角为
120.
2【答案】A【详解】由题意得
4 1
2
m
m
,解得 1m .
3【答案】B【详解】k=tan120°= 3 .
4【答案】B【详解】设直线的倾斜角为 (0 180 ),
因为直线过点 1,0A 和 2,3B ,且斜率存在,所以
3 0tan 1
2 ( 1)
,因为0 180 ,所以 45
5【答案】AC【详解】由题意得 l的斜率为
2πtan 3
3
,
对 A,对应的斜率为 3 3
1
,A 正确;
对 B,对应的斜率为
1 3
33
,B 错误;
对 C,对应的斜率为 2 3 3
2
,C 正确;
对 D,对应的斜率为
2 3
32 3
,D错误;故选:AC.
6【答案】AD【详解】直线 l的斜率的绝对值等于 3,
线 l的斜率等于 3 ,设直线的倾斜角为 ,则
0 180 ,则 tan 3 或 tan 3 ,
60°或 120°.故选:AD.
7【答案】120【详解】因为直线 l的一个方向向量为
( 3,3)n ,
8【答案】 �【详解】 tan tan 33
k
9【答案】D【详解】由题意可知, 0,π ,当 1 0k 时,
则 为钝角,且
3π π
4
;当0 3k 时,此时,
π0
3
.
综上所述,直线 l的倾斜角 的取值范围为
π 3π0, , π
3 4
U .
10【答案】D【详解】直线过定点 (0, 2)P ,设直线 l的斜率
为 k,∵
1 2 1
1 0PA
k
,
3 2 1
2 0 2PB
k
,
∴要使直线 l与线段 AB有交点,则 k的取值范围是 1k 或
1
2
k ,即
1( , 1] [ , )
2
k .
11【答案】AC【详解】A:直线倾斜角 范围为0 π ,
正确;B:当直线斜率为 tan ,则该直线的倾斜角为[0, π)内
正切值为 tan 的角,错误;C:平面内所有直线都有倾斜角,
当倾斜角为 90°时没有斜率,正确;D:倾斜角为锐角时斜
率为正,倾斜角为钝角时斜率为负,错误.
12【答案】
3
4
【详解】由题设,
3sin
5
,而 [0, ) ,
则
4cos
5
,所以
3tan
4
,即斜率为
3
4
.故答案为:
3
4
2.1.2 直线平行与垂直的判断
1【答案】C
【详解】因为直线 1l 的倾斜角为30,所以
1
3tan 30
3l
k ,
又 1 2l l// ,所以
2 1
3
3l l
k k .
2【答案】A
【详解】由题意得,直线 l的斜率必存在,且
1 1 1
2 ( 2)AB
k
a a a
--
=-
- -- -
0a .
因为直线 l与斜率为
2
3
的直线垂直
所以
2 1 1
3 a
- ,解得
2
3
a .
3【答案】D
【详解】
2 1 3
3 0AB
k
,又 1 2l l ,
所以直线 2l 的斜率
3
3
k ,所以直线 2l 的倾斜角为150 .
4【答案】A
【详解】∵A,B两点纵坐标不相等,∴AB与 x轴不平行.
∵ AB CD ,则 CD与 x轴不垂直,∴ 3m ,即 3m .
当 AB与 x轴垂直时, 3 2 4m m ,解得 1m ,
此时,点 C,D的纵坐标均为 1 ,则 / /CD x轴,此时 AB CD ,
满足题意;当 AB与 x轴不垂直时,
4 2 2
2 4 ( 3) ( 1)AB
k
m m m
,
3 2 2( 1)
3 ( ) 3CD
m m mk
m m
,
∵ AB CD ,∴ 1AB CDk k ,即
2 12 1
1 3
m
m m
,
解得 1m .综上,m的值为1或 1 ,
5【答案】AC
【详解】对于 A,因为 ( 1,1), (2, 1)A B ,所以
1 ( 1) 2
1 2 3AB
k
,所以A正确,对于B,因为 (2, 1), (1, 4)B C ,
所以
1 4 15
2 1 4BC
k
,所以 B 错误,对于 C,因为
2
3AB
k ,
1 4 3
1 1 2AC
k
,所以
2 2 1
3 3AB AC
k k ,
所以 AB AC ,所以 ABC 以A点为直角顶点的直角三角
形,所以 C 正确, 对于 D,因为
2
3AB
k , 5BCk ,所
以 1AB BCk k ,所以 D错误,
6【答案】BC
【详解】当 0a 时,直线 AB的斜率为 0,直线PQ不存在
斜率,此时满足直线 1 2,l l 互相垂直;
当 0a 时,直线 AB的斜率为 a,直线 PQ的斜率为
1 2 a
a
,
若两直线垂直,则
1 2 1aa
a
,解得 1a ,满足题意.
综上所述: 0a 或 1a .
7【答案】 10
【详解】由题意可得,直线 1l 的斜率 1
4
2
mk
m
,直线
2l 的斜率 2 2k ,直线 3l 的斜率 3
1k
n
,
1 2/ /l l , 1 2k k ,即
4 2
2
m
m
,解得 8m ,
又 2 3l l , 2 3 1k k ,即
12 1
n
,解得 2n ,
10m n .故答案为: 10 .
8【答案】 3
2
3
【详解】因为直线 1l 的倾斜角 1 为30, 1 2l l ,
所以
2 1
90 120 ,直线 2l 的斜率为:
2
tan tan120 3 .
9【答案】C
【详解】不重合的两直线 1l 与 2l 对应的斜率分别为 1k 与 2k ,
当 1 2k k 时,可得 1 2l l// ,当 1 2l l// 时,可得 1 2k k ,
故“ 1 2k k ”是“ 1 2l l// ”的充分必要条件.
10【答案】D
61
【详解】
在坐标系中画出 ABCD点,大致如上图,其中
1 1 6 22, 2, , / /
3 2 2 4AD BC AD BC
k k k k AD BC
,
2 1 1 , 1,
4 2 2AB AB BC
k k k AB BC
,
2 2 2 22 3 1 1 5, 4 2 2 6 20AD BC AD ,
所以四边形 ABCD是直角梯形;
11【答案】BCD
【详解】对 A, 1 tan 45 1lk , 2 1lk , 1 2 1l lk k ,所以
A 不正确;对 B,
2
3 0 3
3 2l
k
,
1 2
3 3 1
3l l
k k ,
故 B正确;对 C,
1
5 1 1
4 2l
k
,
2
2 0 1
1 1l
k
, 1 2 1l lk k ,
故 C 正确;对 D,因为 1,m 11, 1 1 0
m
,所以两直
线的方向向量互相垂直,故 1 2l l ,故 D正确.
12【答案】 (7,5)或 ( 1,9) 或 (3, 3) .
【详解】由题, (1,3), (5,1), (3,7)A B C ,
所以
7 3 2
3 1AC
k
,
1 3 1
5 1 2AB
k
,
7 1 3
3 5BC
k
,
设D的坐标为 ,x y ( 1x 且 5x 且 3x ),分以下三种情
况:①当BC为对角线时,有 CD ABk k , BD ACk k ,
所以,
1 2
5BD
yk
x
,
7 1=
3 2CD
y
x
k
,
解得
7
5
x
y
,即 (7,5)D ;②当 AC为对角线时,有 CD ABk k ,
AD BCk k ,所以
3 3
1AD
yk
x
,
7 1=
3 2CD
y
x
k
,解得
1
9
x
y
,即 ( 1,9)D ;③当 AB为对角线时,有 BD ACk k ,
AD BCk k 所以
1 32 3
5 1BD AD
y yk k
x x
, ,解得
3
3
x
y
,即 (3, 3)D ;所以 D的坐标为 (7,5)或 ( 1,9) 或
(3, 3) .
2.2.1 直线的点斜式方程
1【答案】A
【详解】直线
3 4
3
y x 的斜率 3
3
k ,则该直线的倾斜
角 30 .
2【答案】D
【详解】对于 A,当直线的斜率不存在时,直线不能应用斜
截式方程,故A不正确;对于 B,方程
1
2
yk
x
不过点( )2, 1- ,
故 B 不正确;对于 C,直线 l过点 0 0,P x y ,倾斜角为 90°,
则其方程为 0x x ,故 C 不正确;对于 D,倾斜角 是钝角
的直线, tan 0k ,故 D 正确.
3【答案】A
【详解】因过 ( 2,1)P 的直线倾斜角为0,即直线垂直于 y
轴,故其方程为 y=1.
4【答案】B
【详解】过点 ( 3, 2)A 的直线 l的倾斜角为 60°,则斜率为
tan 60 3k ,由直线的点斜式方程,可得直线 l的方程
为 2 3( 3)y x
5【答案】AB
【详解】由已知可得
1
2 1
4 1
1 2
a
a
a
,解得 2a 或1.
6【答案】BC
【详解】对于 A,将 3, 2 代入 3 1y x ,可知不满足
方程,故 A 不正确;对于 B,由 3 1y x ,知直线 l的斜
率为 3,故 B 正确;对于 C,设直线 l的倾斜角为α,则
tan 3 ,可得 60 ,故 C 正确;对于 D,由 3 1y x ,
令 0x ,可得直线 l在 y轴上的截距为-1,故 D不正确.
7【答案】 1
【详解】因为直线 2y ax 和 2 1y a x 互相垂直,
所以 ( 2) 1a a ,解得 1a .
8【答案】 3 2y x
【详解】倾斜角为 45的直线的斜率为 tan 45 1 ,
又该直线经过点 (2, 3)P ,所以其点斜式方程为 3 2y x
9【答案】D
【详解】直线 3 2
3
y x 的斜率为 3
3
由垂直关系可得垂
线的斜率为 3 ,又垂线过点 ( 1, 2) ,垂线方程为
2 3( 1)y x
10【答案】A
【详解】因为直线 l的倾斜角是60,所以直线 l的斜率为
tan 60 3 ,又直线 l在 y轴上的截距是-2,所以直线 l的
方程为 3 2y x .
11【答案】ABC
【详解】解:由题意,直线 l的倾斜角可以是
6
或
3
或
5
6
或
2
3
,所以直线 l的斜率
6 3
tan 3πk 或 tan 33
k 或
5 3tan
6 3
k 或
2tan 3
3
k ,
所以直线 l的方程可以为 33 ( 1)
3
y x 或
3 3( 1)y x 或 33 ( 1)
3
y x 或 3 3( 1)y x ,
由 3 3( 1)y x ,整理得 3y x ,此时直线过原点,
无法与 x轴和 y轴围成直角三角形.
12【答案】
4
3
【详解】对于直线 4y kx ,能与两坐标轴围成三角形,
则 0k ,令 0x ,得 4y ,所以直线与 y轴交点坐标为
0,4 ,令 0y ,得 4x
k
,所以直线与 x轴交点坐标为
4 ,0
k
,所以直线 4y kx 与两坐标轴围成的三角形面积
为
1 44 6
2 k
,解得
4
3
k .
2.2.2 直线的两点式方程
1【答案】D
【详解】对于选项 A: y kx b 是斜截式方程,故 A 错误;
对于选项 B: 0 02y y k x x 是点斜式方程,故 B 错误;
对于选项 C: 1
2
x y
a b
是截距式方程,故 C 错误;
62
对于选项 D: 1 1 1 2 1 2
2 1 2 1
,y y x x x x y y
y y x x
是两点式方程,
故 D 正确;
2【答案】A
【详解】因为直线 l过点 1, 1 和 2,5 ,由直线的两点式
方程,得直线 l的方程为
( 1) ( 1)
5 ( 1) 2 ( 1)
y x
,即 2 1y x .
由于点 91,b 直线 l上,所以 2 91 1b ,解得 183b .
3【答案】A
【详解】因为 ABC 三顶点坐标为 (1,2), (3,6), (5,2)A B C ,
又M 为 AB的中点,N为 AC的中点,由中点坐标公式可得:
(2,4), (3,2)M N ,则直线MN的两点式方程为:
4 2
2 4 3 2
y x
,
故截距式方程为 1
4 8
x y
.
4【答案】D
【详解】设直线在 x,y轴上的截距分别为 ,a b,则 a b ,
若 0a b= = ,即直线过原点,设直线为 y kx ,
代入 (3, 4) ,即 4 3k ,解得
4
3
k ,
故直线方程为
4
3
y x ;若 0a b ,设直线为 1
x y
a b
,
代入 (3, 4) ,即
3 4 1
a a
,解得 1a ,
故直线方程为 1x y ,即 = 1y x ;
综上所述:直线方程为
4
3
y x 或 = 1y x .
5【答案】AD
【详解】(2 4), 关于 y轴的对称点为 ( 2 4) , ,则反射光线所在
直线经过点 ( 2 4) , 和点 (5 0), ,则直线为:
0 4 0
5 2 5
y
x
,即
4 7 20 0x y ,代入 9x ,则 8y ,A 选项正确;代入
3x ,则
8
7
y ,B 错误;代入 7x ,则
8
7
y ,C 选项
错误;代入 12x ,则 4y ,D正确.
6【答案】ABC
【详解】当直线 l过原点时,设直线方程为 y kx ,因过点
4,5P ,则直线 l的方程为 5
4
y x ,即5 4 0x y ,故 A 正
确;当直线 l截距相等时,设直线方程为 1
x y
a a
,因过点
4,5P ,则 9 1 9a
a
,则直线 l的方程为 9 0x y ,
故 C 正确;当直线 l截距互为相反数时,设直线方程为
1x y
a a
,因过点 4,5P ,则 1 1 1a
a
,则直线 l的
方程为 1 0x y ,故 B 正确.
7【答案】x+y-3=0 或 x+2y-4=0
【详解】由题意可直线的斜率存在且不为 0,设直线方程为
1x y
a b
,则有
6
2 1 1
a b
a b
,解得 a=b=3,或 a=4,b=2.
直线方程为 x+y-3=0 或 x+2y-4=0.
8【答案】3 4 12 0x y
【详解】因为 2, 1A 、 6,1B ,则线段 AB的中点为 4,0E ,
又因为所求直线在 y轴上的截距为 3 ,故所求直线方程为
1
4 3
x y
,即3 4 12 0x y .
9【答案】D
【详解】由题意设直线 l的方程为 1
x y
a b
,直线过 (1,1)P ,
则
1 1 1
a b
,直线与坐标轴的交点为 ,0 , 0,a b ,
又
1 4
2
S ab , 8ab , 1 11 a b
a abb
,a b ab ,
8ab 时, 8a b ,由
8
8
a b
ab
, 得
4 2 2
4 2 2
a
b
或
4 2 2
4 2 2
a
b
, 8ab 时, 8a b ,由
8
8
a b
ab
, 得
4 2 6
4 2 6
a
b
或
4 2 6
4 2 6
a
b
,所以直线 l共有 4 条.
10【答案】D
【详解】对选项 A,直线 2 0x y ,当 0x 时, = 2y ,
当 0y 时, 2y ,所以与两坐标轴围成的三角形的面积
1 2 2 2
2
S ,故 A 错误.对选项 B,令 0y ,得 = 1x ,
则横截距为 1 ,故 B 错误.对选项 C,当 1 2x x 或 1 2y y 时,
直线方程
1 1
2 1 2 1
y y x x
y y x x
无意义,故 C 错误.对选项 D,由题
知:直线方程斜率存在,设直线方程为 y kx b ,
直线 l沿 x轴向左平移 3个单位长度,再沿 y轴向上平移 2
个单位长度后,回到原来的位置,则
3 2 3 2y k x b kx k b kx b ,
所以 3 2k b b ,解得
2
3
k ,故 D正确.
11【答案】AB
【详解】因为直线 1
x y
a b
经过第一、二、三象限,可得 a<0,
0b ,由直线的斜率小于 1,可得0 1
b
a
,结合 a<0,
可得 0a b a ,由绝对值的性质,可得 a b ,所以 A
正确;由幂函数 y x 的单调性, a b ,所以 B 正确;
由 0, 0b a b a ,所以 ( )( ) 0b a b a ,所以 C 错误;
由
1 10, 0
a b
,所以 1 1a b ,所以 D 错误.
12【答案】 2 4y x
【详解】依题意,直线 l的两个截距都不为 0,故设直线 l为
1x y
a b
,则
0 4 1
1 4
2
a b
a b
,解得
2
4
a
b
,
所以直线 l为 1
2 4
x y
,即 2 4y x .
2.2.3 直线的一般方程
1【答案】B
【详解】设直线 3 3 0x y 的倾斜角为 ,
因为直线 3 3 0x y 的斜率为 3,
即 tan 3 ,因为0 180 ,所以 60 .
2【答案】C
【详解】直线 2 1 0x y 的斜率为 2 ,与直线 2 1 0x y
垂直的直线斜率为
1
2 ,又直线过原点,故其方程为
1
2
y x .
3【答案】B
【详解】由题意得 2 3 0m m ,解得 3m 或 1,
当 3m 时,直线 1l : 3 1 0x y , 2l :3 9 0x y ,
两直线平行,满足要求.当 1m 时,直线 1l : 1 0x y , 2l :
1 0x y ,两直线重合,舍去,
4【答案】D
【详解】对于直线 2 4 0x y ,令 0x 可得 4y ,即
0,4B ,令 0y 可得 2x ,即 2,0A ,
则A、 B的中点坐标为 1,2 ,又 4 0 2
0 2AB
k
,
63
所以线段 AB的垂直平分线方程为 12 1
2
y x ,即
2 3 0x y .
5【答案】AD
【详解】对于 A,B 项,由 : 3 2 0l x y ,可得:
3 2y x ,故其斜率为 3k ,倾斜角为
2π
3
,故 A 项
正确,B 项错误;对于 C 项,由直线 3 2y x 知其斜率
0k ,纵截距 0b ,所以直线 l不经过第三象限,经过第
四象限,故 C 项错误;对于 D项,取直线上两点 (0, 2)A ,
( 3, 1)B ,可得: ( 3,3)BA
,即直线 l的一个方向向量
为 3,3v ,故 D 项正确.
6【答案】ABD
【详解】对于 A,直线 1l 的方程化为 1 2 0x a x y ,令
2 0
1 0
x y
x
,解得
1
2
x
y
,所以直线 1l 过定点 ( 1, 2) ,正
确;对于 B,当 2a 时, 1 : 2l y , 2
1:
2
l x ,所以 1 2l l ,
正确;对于 C,当 0a 时, 1 2:l y x 其斜率为 2, 2
1:
2
l y
其斜率为 0,故两直线相交,错误;对于 D,当 2a 时,
2
1:
2
l x ,直线的倾斜角为
π
2
,故 2l 的斜率不存在,正确.
7【答案】2
【详解】因为 1 2l l ,所以 2 1 1 0m ,解得 2m .
8【答案】3
【详解】由题意可得: 1 6a a ,解得 3a 或 2a ,
若 3a ,则两直线方程分别为3 3 1 0 x y 、2 2 1 0x y ,
两直线平行,符合题意;若 2a ,则两直线方程分别为
2 3 1 0x y 、 2 3 1 0x y ,两直线重合,不符合题意;
综上所述: 3a .
9【答案】C
【详解】因为直线 l的斜率为 3
3
,所以直线 l倾斜角为
π
6
,
故 A 错误;在 : 3 6 0l x y 中,令 0x ,解得 2 3y ,
即直线 l在 y轴上的截距为 2 3 ,故 B 错误;
在 : 3 6 0l x y 中,令 0y ,解得 6x ,即直线 l过
0, 2 3 , 6,0A B 两点, 6,2 3 2 3, 3AB ,所以直
线 l的一个方向向量为 (3, 3),故 C 正确;
画出直线 : 3 6 0l x y 的图象如图所示,
所以直线 l不经过第二象限,故 D 错误.
10【答案】D
【详解】对 A,由 1y ax b= + 经过第一,四,三象限,可知 0a ,
0b ,由 2y bx a= + 过第一,二,三象限知 0b , 0a ,故
本选项错误;对 B,由 1y ax b= + 经过第一,二,四象限,可
知 0a , 0b ,由 2y bx a= + 过第一,二,三象限知 0b ,
0a ,故本选项错误;对 C,由 1y ax b= + 经过第一,三,
四象限,可知 0a , 0b ,由 2y bx a= + 过第一,三,四象
限知 0b , 0a ,故本选项错误;对 D,由 1y ax b= + 经过
第一,二,四象限,可知 0a , 0b ,由 2y bx a= + 过第一,
二,四象限知 0b , 0a ,故本选项正确;
11【答案】BC
【详解】对 A,若直线的斜率不存在,则点斜式
0 0y y k x x 无法表示,故 A 错误;对 B,令 0x ,得
1y ,则其在 y轴上的截距为 1 ,故 B 正确;对 C,直线
2 3 0x y 的斜率为 2,令 0x ,则 3y ,则其经过点
0,3 ,则其关于 x轴对称的直线的斜率为 2 ,对称直线经
过点 0, 3 ,设其方程为 2 0x y c ,代入点 0, 3 有
3c ,则对称直线方程为 2 3 0x y ,故 C 正确;对 D,
由题意得 3 1 6 1 0a a ,解得 3a ,故 D 错误;
12【答案】3 2 5 0x y
【详解】当直线 AB l 时,点 B与直线 l的距离最大,
此时直线 AB的斜率为 1 1 2
1 2 3
,
所以直线 l的斜率为
3
2
.所以此时 l的方程为
31 ( 1)
2
y x ,
即为3 2 5 0x y .
2.3.1两条直线的交点坐标
1【答案】C
【详解】解方程组
2 4 0
2 2 0
x y
x y
得
0
2
x
y
,
即直线 2 4 0x y 与直线 2 2 0x y 的交点坐标是(0,2).
2【答案】C
【详解】易知直线 2 2 0x y 的斜率为 2 ,由两直线垂
直条件得直线 4 2 0ax y 的斜率
1
4 2
a
,解得 2a ;
联立
2 2 0
2 4 2 0
x y
x y
,解得
1
0
x
y
;即交点为 1,0
3【答案】B
【详解】将点 , 1P m 代入直线 2 1: 2 0l x my 的方程可
得 2 1 0m m ,解得 1m ;将 , 1P m 代入直线
1 8: 0l mx y n 的方程可得 2 8 0m n ,解得 7n ;
4【答案】A
【详解】直线方程可化为 3 11 1 0x y m x y ,
解方程组
3 11 0
1 0
x y
x y
,得
7
2
5
2
x
y
,
即定点的坐标为
7 5,
2 2
.
5【答案】BD
【详解】对于 A,联立
2 3 0
2 3
x y
y x
,方程组无解,两直线
平行;对于 B,联立方程组
2 3 0
2 3
x y
y x
,解得:
3
2
0
x
y
,
有唯一解,与原直线相交;对于 C,联立方程组有无数解,
与原直线重合;对于 D,联立方程组
2 3 0
4 2 3 0
x y
x y
有唯一
解,与原直线相交.
6【答案】AC
【详解】对于 A,由直线方程 2 4y ax a ,整理可得
2 4y a x ,当 2x 时, 4y ,故 A 正确;对于 B,将
0x 代入直线方程3 1 0x y ,可得 1 0y ,解得
1y ,故 B 错误;对于 C,由直线方程 2 3 0x y ,则
其垂线的方程可设为 2 0x y C ,将点 2,3 代入上式,
可得 2 2 3 0C ,解得 1C ,则方程为 2 1 0x y ,
故 C 正确;对于 D,由直线方程 3 1 0x y ,可得其斜
率为
3
3
,设其倾斜角为 ,则 3tan
3
,解得 150 ,
故 D 错误.
7【答案】 3, 4
【详解】将直线 : 2 1 2l a x a y a 整理为
64
1 2 2 0a x y x y ;直线过定点与 a无关,所以
1 0x y ,且 2 2 0x y ;联立解方程组可得 3, 4x y ;
可得定点坐标为 3, 4 .
8【答案】3 4 12 0x y
【详解】联立直线 4x y 和 2 3 8 0x y 得 4, 0x y ,
则得其交点为 4,0 .因为直线 l与直线 3 1
4
y x 平行,
所以设直线方程为 3 1
4
y x b b ,将点 4,0 坐标代入得
3b ,∴直线方程为
3 3
4
y x ,即3 4 12 0x y
9【答案】A
【详解】当 1a 时, 1 : 4 0l x y ,此时 1 2//l l ,不满足
题意;当 1a 时,解方程组
4 0
2 0
ax y
x y
得
6 4 2,
1 1
ax y
a a
,由题知
6 0
1
4 2 0
1
a
a
a
,解得 1 a 2 ,
即实数 a的取值范围为( )1,2- .
10【答案】C
【详解】由题意,直线 1 0ax y ,即 1y ax ,所以直
线经过定点 0,1P ,又由斜率公式,可得 3 1 1
2 0PA
k
,
2 1 1
1 0PB
k
.∵直线 1 0ax y 与线段 AB相交,
∴ 1a 或 1a ,则 a的取值范围是 , 1 1, .
11【答案】BD
【详解】对于 A, 1 2C C 时,若 1 2 0A A , 1 2 0B B ,且
1 2
1 2
C C
A A
时,两直线 1l :
1
1
C
x
A
, 2l :
2
2
C
x
A
重合,A 错误;
对于 B,联立 1 1 1
2 2 2
0
0
A x B y C
A x B y C
,可得
1 2 2 1 1 2 2 1( )A B A B x BC B C ,当 1 2 2 1 0A B A B 时,
1 2 2 1
1 2 2 1
BC B Cx
A B A B
,此时方程组有唯一一组解,
故直线 1l 与 2l 相交,B 正确;对于 C, 1 2 2 1 0A B A B 时,若
1 2 2 1 0BC B C ,则
1 1 1
2 2 2
0
0
A x B y C
A x B y C
无解,此时 1 2//l l ;
若 1 2 2 1 0BC B C ,则
1 1 1
2 2 2
0
0
A x B y C
A x B y C
有无数多组解,
此时 1 2,l l 重合,故 C 错误;对于 D,若 1 2 0B B ,则由
1 2 1 2 0A A B B 可得
1
2
2
1( ) ( ) 1A A
B B
,
即两直线斜率之积等于 1 ,故 1 2l l ;若 1 20( 0)B B ,则可
得 2 10( 0)A A ,此时满足 1 2 1 2 0A A B B ,直线 1l :
1 1 1 10( 0)A x C B y C , 2l : 2 2 2 20( 0)B y C A x C ,
此时 1 2l l ,故当 1 2 1 2 0A A B B 时, 1 2l l ,D正确,
12【答案】 2, 2
【详解】直线上的点到原点距离的最小值即为原点到直线的
距离,此时 OP垂直于已知直线 4 0x y ,由于
4 0x y 的斜率为 1 ,则 1OPk ,
∴OP所在的直线方程为 y x .
由
4 0
y x
x y
,解得
2
2
x
y
,∴点 P的坐标为 2, 2 .
2.3.2 两点间的距离公式
1【答案】B
【详解】因为 0,3M , 4,0N ,则
2 20 4 3 0 5MN .
2【答案】A
【详解】由 2 1 0x y ,令 0x ,得
1
2
y ,设
10,
2
A
;
令 0y ,得 1x ,设 10B , .所以
2
2 1 51
2 2
AB
.
3【答案】C
【详解】因为点 3,3 3A a 与点 ,3B a 之间的距离为 5,
可得 2 2 2 23 3 3 3 3 3 5AB a a a a ,
整理得 210 6 16 0a a ,即 25 3 8 0a a ,解得 1a 或
8
5
a .
4【答案】A
【详解】由题意可知,线段 BC的中点为
10,
2
D
,故
2
2 1 373 0 0
2 2
AD
.
5【答案】BC
【详解】设所求点的坐标为 0 0( , )x y ,则 0 0 1 0x y ,且
2 2
0 0( 2) ( 3) 2x y ,两式联立解得
0
0
3
4
x
y
或
0
0
1
2
x
y
,所以所求点的坐标为 ( 1, 2) 或 ( 3,4)
6【答案】BC
【详解】若直线 l的斜率不存在,则直线 l的方程为 3x ,
此时与 1l 、 2l 的交点分别为 (3, 4)A , (3, 9)B ,
截得的线段 AB的长 | | | 4 9 | 5AB ,符合题意,
若直线 l的斜率存在,则设直线 l的方程为 ( 3) 1y k x ,
解
( 3) 1
1 0
y k x
x y
得
3 2 4 1( , )
1 1
k kA
k k
,
解
( 3) 1
6 0
y k x
x y
得
3 7 9 1( , )
1 1
k kB
k k
,
由 | | 5AB ,得 2 2 2
3 2 3 7 4 1 9 1( ) ( ) 5
1 1 1 1
k k k k
k k k k
,
解得 0k ,即所求的直线方程为 1y ,
综上可知,所求直线 l的方程为 3x 或 1y ,
7【答案】 14
【详解】由题意知
1 3
2
1 4
2
a b
a b
,即
5
9
a b
a b
,解得
7
2
a
b
,
故 14ab .
8【答案】
13
5
【详解】将直线 1l 的方程变形为 3 2 0ax y ,由
3 0
2 0
x
y
,可得
0
2
x
y
,即点 0, 2A ,
将直线 2l 的方程变形为 2 5 1 0a x y x ,
由
2 5 0
1 0
x y
x
,可得
1
2
5
x
y
,即点
21,
5
B
,
所以,
2
2 2 130 1 2
5 5
AB
.
65
9【答案】A
【详解】
2 2 2 2
2 28( 4)
2 0 2 2 0 2
4 8y x x xx
x x
xf
,
则 f x 可看作 x轴上一点 ,0P x 到点 2, 2A 与点
2,2B 的距离之和,即 PA PB ,
则可知当 , ,A P B三点共线时, PA PB 取得最小值,
即 2 2min 2 2 2 2 4 2PA PB AB .
10【答案】B
【详解】设点 0, 2A 关于直线 2 4 3 0x y 的对称点为
,A x y ,则
22 4 3 0
2 2
2 1 1
2
x y
y
x
,解得
11
5
12
5
x
y
,
所以
11 12,
5 5
A
,所以
256 144 4
25 25
PA PB PA PB A B ,
当且仅当点 P为线段 A B 与直线 2 4 3 0x y 的交点时等
号成立,所以 PA PB 的最小值是 4,
11【答案】ACD
【详解】取 AB的中点 ,P x y ,因为三角形 ABC为等腰三
角形,所以CP AB ,即CP垂直于直线 1x y ,则
3 1
2CP
yk
x
,且 1x y ,解得 3, 2x y ,则 AB的中
点 P坐标为 3,2 ,故 C 正确;所以 3
2
A Bx x ①,
而3 3 ( 1) 4 ,3 3 ( 1) 4A A A B B By x x y x x ,且
AC BC ,
(2 )(2 ) (3 )(3 ) 20 6( ) 2 0A B A B A B A BAC BC x x y y x x x x
②,
联立①②,解得
2
4
A
B
x
x
,或
4
2
A
B
x
x
,所以A的坐标是 2,1
或 4,3 ,故 A 正确;
2 2(3 2) (2 3) 2CP , 2 2 2AB CP ,所以
1 1·2 2· 2 2
2 2ABC
S AB CP ,故 B 错误;
设点C的对称点为 1C ,则 1CC 的中点为 P,即
1 3
2
C C
P
x x
x
,所以 1 4Cx ,
1
1
3
1
2
C
C
y
x
,解得 1
1Cy ,
即点C关于直线 AB的对称点是 4,1 ,故 D 正确.
12【答案】 10
【详解】设点 ( , 2 1), ( , 2 1)A a a B b b ,则 2a b ,
所以 2 2( ) [(2 1) (2 1)] 5 10AB a b a b a b ,
2.3.3点到直线的距离公式
1【答案】D
【详解】点 3,1P 到直线 : 3 4 0( 0)l x y a a 的距离为 4,
可得
9 4
4
9 16
a
,解得 7a .
2【答案】B
【详解】因为点 6,0A 到直线 y x 的距离为
6 0
3 2
1 1
AP
,所以 P点的个数是 1 个.
3【答案】B
【详解】由 2 0kx y k 得 2 1y k x ,所以直线 l
过定点 1, 2M ,依题意可知 MP 的最小值就是点 M到直
线2 1 0x y 的距离,由点到直线的距离公式可得
min
2 2 1
5
4 1
MP
.
4【答案】A
【详解】设点 2,0P 关于直线 : 3 0l x y 的对称点的坐
标为 ,a b ,则
0 1 1
2
2 3 0
2 2
b
a
a b
,解得
3
5
a
b
.
所以点 Q的坐标为 3,5 .
5【答案】AB
【详解】由点到直线的距离公式得
|1 1| 3 2
22
a
,
解得 1a 或 5.
6【答案】ACD
【详解】因为直线 2 5 0l x y : ,斜率 2k ,纵截距为
5b ,选项 A,因为直线 1
5:2 0
2
l x y ,斜率为 1 2k ,
纵截距为
5
2
,所以 1k k ,
55
2
,故直线 1,l l 相互平行,故
A 正确;选项 B,因为直线 2 2 5 0l x y : ,斜率为 2
1
2
k ,
所以 2
12 1 1
2
k k ,故直线 2,l l 相交但不垂直,故 B
错误;选项 C,由
2 5 0
0
x y
x y
,解得 5x y ,所以直
线 3,l l 的交点为 ( 5, 5) ,故 C 正确;选项 D,根据点到直线
的距离的公式知, (3, 4) 到直线 l的距离
2 2
2 3 ( 4 5
3 5
1 2
d
)
,故 D正确;
7【答案】1【详解】由题意,则
5 2 0
1
1 4
,
8【答案】4
【详解】由直线方程的两点式得直线 BC的方程为
2 0
y
3
1 3
x
,即 2 3 0x y ,由两点间距离公式得
2 2| | ( 3 1) (0 2) 2 5BC ,点 A到 BC的距离为 d,
即为 BC边上的高, 2
1 2 3 3 4 5
51 ( 2)
d
,所以
1 | |
2
S BC d 1 2 5
2
44 5
5
,即 ABC 的面积为 4.
9【答案】A
【详解】因为点 B在直线 0x y 上运动,所以可设点 B的
坐标是 ( ),m m ,当线段 AB垂直直线 0x y 时,线段 AB
最短,由直线 0x y 得其斜率为-1,
则
1 ( 1) 1
0
m
m
,得
1
2
m ,所以 B的坐标是
1 1,
2 2
.
66
10【答案】B
【详解】直线8 18 0x y 与 x轴的交点为
9 0
4
M
, ,直线
4 6 0x y 与 y轴的交点为
30
2
N
, ,
则
2 29 3 3 130 0
4 2 4
MN
.
如图所示:
则由两点式可得直线 MN的方程为
3
2
3 9
2 4
y x
,即
4 6 9 0x y ,
由
4 6 0
8 18 0
x y
x y
解得
2
2
x
y
,
此为两直线的交点 2 2P , ,
根据点到直线的距离公式可得 P点到直线 MN的距离为
2 2
4 2 6 2 9 11 11 13
26524 6
d
,
OMN PMNOMPNS S S 四边形
1 9 3 1 3 13 11 13 15
2 4 2 2 4 26 4
.
11【答案】AC
【详解】显然 l x 轴时符合要求,此时 l的方程为 1x ;
当 l的斜率存在时,设 l的斜率为 k,则 l的方程为 ( 1)y k x ,
即 kx y k 0 .∵点 ,A B到 l的距离相等,
∴ 2 2
| 2 1 | | 4 5 |
1 1
k k k k
k k
,整理得 |1 3 | | 3 5 |k k ,解得
1k ,∴l的方程为 1 0x y ,综上,l的方程为 1x 或
1 0x y .
12【答案】 4 5
【详解】因为点 (3,5)A ,则A关于 y轴的对称点M 为 ( 3,5) ,
设A关于 : 2 2 0l x y 的对称点为 ,D a b ,
则
5 1 1
3 2
3 52 2 0
2 2
b
a
a b
,解得 5, 1a b ,即 5,1D ,
所以 MC CA , AB BD ,
所以 ABC 的周长为 MC CB BD ,
则当 , , ,M C B D共线时, ABC 的周长的值最小,
此时三角形周长为 2 2(5 3) (1 5) 4 5DM .
2.3.4两条平行线间的距离公式
1【答案】D
【详解】直线 6 8 1 0x y 化为:
13 4 0
2
x y ,
所以平行直线3 4 2 0x y 与6 8 1 0x y 间的距离为
2 2
1| 2 | 12
23 4
d
.
2【答案】D
【详解】由题意,
3
10
1 9
m
,解得 7m ( 13m 舍去).
3【答案】A
【详解】在直线 2 : 2 2 0l x ay 上取点 1,0 ,
则 1l 与 2l 之间的距离即为点 1,0 到直线 1 : 1 0l x y 的距
离,即为
1 0 1
2
1 1
.
4【答案】C
【详解】由题设 1,2P 关于 0,1 对称的点为 ( , )x y ,若该点
必在 1l 上,∴
1 0
2
2 1
2
x
y
,解得
1
0
x
y
,即 1,0 一定在直
线 1l 上.
5【答案】BC
【详解】对于 A,将 1,0 代入直线 2 0mx y ,得 2 0m ,
不恒成立,故 A 错误;对于 B,设过点 3,0 且垂直于直线
4 2 0x y 的直线为 4 0x y c ,所以3 4 0 0c ,
得 3c ,则所求直线为 4 3 0x y ,故 B 正确;
对于 C,直线 2 0x y ,令 0x ,则 2y ,令 0y ,则
2x ,所以直线 2 0x y 在 x轴和 y轴上截距相等,故 C
正确;对于 D,将直线 2 4 0x y 化为 2 4 8 0x y ,
则直线 2 4 0x y 与直线 2 4 1 0x y 之间的距离为
8 1
5
4 16
,故 D 错误.
6【答案】AD
【详解】由两条直线平行可得: 2
( 1) 1 2
2 2
a a
a
,解得 2a ,
所以 A 正确,B 不正确; 1 2: 2 1 0, : 2 4 0l x y l x y ,
所以两条直线之间的距离 22
| 4 1|
2 1
d
=
3 5
5
,所以 C
不正确;直线 1l 的斜率为 2,所以它的一个方向向量可以为
1,2 ,所以 D 正确.
7【答案】
3
2
13 2
6
【详解】因为直线 1x y 与直线 3 8 0m x my 平行,
所以
3 8
1 1 1
m m
,解得
3
2
m ,
所以直线 3 8 0m x my 的方程可化简3 3 16 0x y ,
而直线 1x y ,即直线3 3 3 0x y ,
它们之间的距离为
2 2
16 3 13 2
63 3
,
8【答案】 2 3 9 0x y
【详解】设 ,P x y 为 l上任意一点,则 ,P x y 关于点
1, 2 A 的对称点为 2 , 4P x y ,
因为 P在直线 l上,所以 2 2 3 4 1 0x y ,即直
线 l的方程为 2 3 9 0x y .
【详解】对 A:将点( )2, 1- 代入,有 2 2 0t t ,故正确;
67
对 B:当
1
3
t 时, 1
2 1: 2 0
3 3
l x y ,
即 1 : 2 6 1 0l x y , 1
2 1
6 3
k
, 2
1 1: 2 0
3 3
l x y ,
即 2 : 3 5 0l x y , 2
3 3
1
k ,
有 1 2
1 3 1
3
k k ,即 1 2l l ,故正确;
对 C:当 1t 时, 1 : 2 2 1 0l x y ,
即 1 : 2 2 1 0l x y ,即 1
1: 0
2
l x y ,
2 : 1 2 0l x y ,即 2 : 3 0l x y , 1l 与 2l 平行,故错误;
对 D:当 2t 时, 1 : 2 2 0l x y ,
2 : 2 2 2 0l x y ,即 2 : 2 0l x y ,
2 2
2 0 2 5
51 2
d
,故正确.
10【答案】C
【详解】由直线3 4 7 0x y 可得 6 8 14 0x y ,
所以直线3 4 7 0x y 与直线6 8 3 0x y 平行,
所以 PQ 的最小值为直线6 8 14 0x y 与直线
6 8 3 0x y 距离,所以
2 2
3 14 17
106 8
d
.
11【答案】BCD
【详解】由
2 3 0
3 0
x y
x y
,解得
1
2
x
y
,所以 1,2A ,
由
2 3 0
6 0
x y
x y
,解得
3
3
x
y
,所以 3,3B ,故 A 错误,B 正确,
由于 1 3/ /l l ,故 2 4/ /l l ,且 1 3,l l 之间的距离为
6 3 3 2
22
,
根据平行四边形 ABCD的面积为 5,所以 3 2 5
2
AD ,故
10
3 2
AD ,设 4l : 2 0x y c ,则 2 ,D a c a ,
2 ,D a c a 在 1l 上,所以 2 3 0a c a ,
又 2 2 102 1 2
3 2
AD a c a ,
解得
11
3
8
a
c
或
1
3
2
a
c
,所以直线 4l 方程可能为
2 8 0x y ,和 2 2 0x y ,CD 正确,
12【答案】 9 5
5
【详解】已知两直线平行,则 1 4 2 1 0m m ,解得
2m 或1,当 2m 时,两直线方程相同,舍去,
当 1m 时, 1 : 2 1 0l x y , 2 : 2 8 0l x y ,
则两直线间距离为
2
1 8 9 5
51 2
.
2.4.1 圆的标准方程
1【答案】A【详解】圆 2 2( 1) ( 1) 2x y 的圆心 (1,1)C ,
半径 2r ,因为
2 2 2( 1) (10 1) ( 1) 81 2PC a a ,
所以点 ( ,10)P a 在圆外,
2【答案】C
【详解】由题意可得圆心坐标 ( 1,1)A ,半径为 2r ,则
圆的方程为 2 2 2( 1) ( 1) ( 2)x y ,即 2 2( 1) ( 1) 2x y ,
3【答案】D
【详解】由题意可设圆的标准方程为: 2 2 22 1x y r ,
2 22 2 2 2 1 25r ,圆的标准方程为:
2 22 1 25x y .
4【答案】B
【详解】设圆心 ( ,2 7)C a a ,因为 | | | |AC BC r ,所以
2 2 2 2(2 3) (2 5)a a a a ,解得 2a ,则半径为
2 22 1 5r ,圆心 (2, 3)C .即圆 C 的标准方程为
2 2( 2) ( 3) 5x y .
5【答案】AD
【详解】∵圆上的点 2,1 关于直线 0x y 的对称点仍在
圆上,∴圆心在直线 0x y 上.设圆心坐标为 ,a a ,则
由 2 22 1 5a a ,解得 0a 或 1a ,
∴圆的标准方程为 2 21 1 5x y 或 2 2 5x y .
6【答案】ABC
【详解】线段 1 2PP 的中点坐标为
4 6 9 3, 5,6
2 2
,
又 2 21 2 6 4 3 9 2 10PP ,因为线段 1 2PP 为圆的
直径,所以圆 P的圆心为 5,6 ,半径 10r ,
所以圆 P的方程为 2 25 6 10x y ,
对于 A,点 6,9M 代入 2 26 5 9 6 10 ,所以点M 在
圆 P上,故 A 正确;
对于 B,点 3,3N 代入 2 23 5 3 6 13 10 ,所以点 N
在圆 P外,故 B 正确;
对于 C,点 5,3Q 代入 2 25 5 3 6 9 10 ,所以点Q
在圆 P内,故 C 正确;
对于 D,点 2,7R 代入 2 22 5 7 6 10 ,所以点 R在
圆 P上,故 D 错误.
7【答案】 2 2( 8) ( 3) 25x y
【详解】由题意知半径 2 2(8 5) ( 3 1) 5r ,
所以圆的方程为: 2 2( 8) ( 3) 25x y .
8【答案】
2 26 1 29
5 10 20
x y
【详解】设圆 C的标准方程为 2 2 2x a y b r ,
由题意可得
2 2 2
2 2 2
0 0
2 1
2 1 0
a b r
a b r
a b
,解得
2
6
5
1
10
29
20
a
b
r
,
因此
2 26 1 29
5 10 20
x y
.
9【答案】C
【详解】 2 2( 1) 2x y 的圆心 ( 1,0)C , 2r ,圆心
( 1,0)C 到直线 5 0x y 的距离等于
2 2
1 0 5 6 3 2
21 1
d
- + -
= = =
+
,故圆 2 2( 1) 2x y 上的动点 P
到直线 5 0x y 的距离的最小值为3 2 2 2 2 .
10【答案】B
【详解】圆 1C : 2 21 1 1x y 的圆心为 1 1, 1C ,半
径为 1,圆 2C : 2 24 5 9x y 的圆心为 2 4,5C ,半
径为 3. max minmaxPN PM PN PM ,
又 2max 3PN PC , 1min 1PM PC ,
所 以
2 1 2 1max 3 1 4PN PM PC PC PC PC .
68
点 2 4,5C 关于 x轴的对称点为
2 4, 5C ,如图,故
2 1 2 1 1 2
2 24 1 5 1 5
PC PC PC PC C C
,
所以 max 5 4 9PN PM .
11【答案】AB
【详解】由题意设 | | 5AC r , | | 8AB ,所以 | | 4AO ,
在 Rt AOC 中, 2 2 2 2| | 5 4 3.OC AC AO
如图所示,有两种情况:
故圆心 C的坐标为 (3,0)或 ( 3,0) ,
故所求圆的标准方程为 2 23 2) 5(x y
12【答案】
2 26 8 4
5 5
x y
【详解】由题意知圆 C的圆心为 2,0C ,半径为 2;
设点 2,0 关于直线 l对称的点为 ,a b ,则
2 02 0
2 2
1 1
2 2
a b
b
a
,解得
6
5
8
5
a
b
,
因此圆 C: 2 22 4x y 关于直线 l: 2 0x y 对称的圆
的标准方程为
2 26 8 4
5 5
x y
,
2.4.2 圆的一般方程
1【答案】A
【详解】
2 2 1: 2 0
2
C x y x y ,即
2
2 1 31
2 4
x y
,
故该圆的圆心坐标为
11,
2
,半径为
3
2
.
2【答案】B
【详解】由圆 2 2 2 4 3 0x y x y ,可得:
2 21 2 8x y ,所以圆的圆心为 ( 1, 2) ,则圆心
( 1, 2) 到直线 1 0x y 的距离为
1 2 1
2
2
d
3【答案】B
【详解】依题意, 1 2( 1,3), ( 3, 1)OM OM
,则
1 2 1 ( 3) 3 ( 1) 0OM OM
,因此线段 1 2M M 是圆
1 2OM M 的直径,且 1 2| | 2 5M M ,而点 P是该圆上的点,
所以 PO 的最大值为2 5 .
4【答案】A
【详解】因为 2 2 0x y x a 可化为
2
21 1
2 4
x y a
,
则
1 0
4
a ,所以
1
4
a .又点 1,1 在圆 2 2 0x y x a
的外部,所以 2 21 1 1 0a ,故 1a ,综上,
1 1
4
a .
5【答案】AB
【详解】A: 2 22 2 4 14 45 0 2 7 8x y x y x y ,
显然该圆的圆心 C的坐标为 2,7 ,因此本选项说法正确;
B:因为 2 22 2 3 7 8 ,所以点 Q在圆 C外,因此本
选项说法正确;C:当点 1P m m, 在圆 C上,则有
2 22 1 7 8 4m m m ,即 4,5P ,所以直线 PQ的
斜率为
3 5 1
2 4 3
,因此本选项说法不正确;D:因为
2 22 2 3 7 4 2CQ ,该圆的半径为 2 2,
所以 4 2 2 2 4 2 2 2 2 2 6 2MQ MQ
6【答案】AB
【详解】对于 A 选项,当 0a 时,曲线C的方程为 0x ,
此时,曲线C是一条直线,A 对;对于 B 选项,当 0a 时,
曲线C的方程可化为 2 2 2 4 0x y x ay
a
,因为
2
2 2
2
2 416 16 0a a
a a
,此时,曲线C是一个圆,B
对;对于 C 选项,当曲线C是圆时,其半径为
2
2
2 2
2 2
4 16 1 14 2 4 2
2
a
ar a a
a a
,当且仅当
2
2
14a
a
时,即当 2
2
a 时,等号成立,即 r的最小值为
2,因此,当曲线C是圆时,它的面积的最小值为 2π 2 4π ,
C 错;对于 D 选项,当曲线C是面积为5π的圆时,其半径
为 2 2
14 5r a
a
,即 2 2
14 5a
a
,解得 1a 或
1
2
a ,
D 错.
7【答案】 2 2 4 2 0x y x y (或者写成 2 22 1 5x y )
【详解】设圆的方程为 2 2 0x y Dx Ey F ,
将 (0,0),(4,0),(4,2)代入得,
0
16 4 0
16 4 4 2 0
F
D F
D E F
,解得
4
2
0
D
E
F
,
故圆的方程为 2 2 4 2 0x y x y .
8【答案】
2 23 3 1
2 2
x y
【详解】设点 M的坐标是 ,x y ,点 A的坐标是 0 0,x y ,
由于点 B的坐标是 (4,3),且 M是线段 AB的中点,所以
0 4
2
xx , 0
3
2
yy .于是有 0 2 4x x ,
0 2 3y y ①. 因为点 A在圆 2 2( 1) 4x y 上运动,
所以点 A的坐标满足圆的方程,即 2 20 01 4x y ②
把①代入②,得 2 2(2 4 1) (2 3) 4x y ,
整理,得
2 23 3 1
2 2
x y
9【答案】A
【详解】由题意设所求圆的方程为
22 2 2 5 0, ( 1)2x y x y x y ,
即
2 2 1 0
1 1
1
1
2 5x y x y
,
圆心坐标为
1 1,
2 1 2 1
,代入3 4 1 0x y 中,
即
3 4 1 0
2 1 2 1
,解得
3
2
,
将
3
2
代入 2 2
1 0
1 1
1
1
2 5x y x y
中,即
2 2 2 2 11 0x y x y ,
满足 2 22 ( 2) 4( 11) 0 ,
故所求圆的方程为 2 2 2 2 11 0x y x y ,
69
10【答案】C
【详解】依题意,直线 : 3 6 3 0l x m x y ,由
3 6 0
3 0
x
x y
,解得
2
1
x
y
,所以直线 l过定点 2,1A ,
由 2 2: 6 8 9 0C x y x y ,得 2 23 4 16x y ,
所以圆心 3,4C ,半径 4r ,显然
2 23 2 4 1 10 4AC ,即点 2,1A 在圆C内,
所以直线 AC斜率
4 1 3
3 2AC
k
,
当 l AC 时,直线 l被圆C截得的弦最短,
所以 1l ACk k ,即3 1lk ,解得
1
3l
k ,
所以直线 l的方程为 11 2
3
y x
,即 3 5 0x y ,
经检验,此时
2
9
m ,满足题意.
11【答案】ABC
【详解】对于 A,因为 0,0O , 1,1M , 4,2N ,
所以
2 1 1
4 1 3MN
k
,MN的中点为
5 3,
2 2
,
所以边MN的垂直平分线的方程为
3 53
2 2
y x
,即
3 9 0x y ,故 A 正确;对于 B,
2 24 1 2 1 10MN ,边MN所在直线方程为
11 1
3
y x ,即 3 2 0x y ,则顶点O到边MN的距离
为
0 3 0 2 2
1 9 10
d
,所以三角形OMN的面积为
1 1 210 1
2 2 10
MN d ,故 B 正确;对于 CD,不妨设
三角形OMN外接圆的方程为 2 2 0x y Dx Ey F ,
所以
0
1 1 0
16 4 4 2 0
F
D E F
D E F
,解得
8
6
0
D
E
F
,
所以三角形OMN外接圆的方程为 2 2 8 6 0x y x y ,
化为标准方程得 2 24 3 25x y ,所以三角形OMN外
接圆的圆心坐标为 4, 3 ,故 C 正确,D 错误.
12【答案】 2 2
【详解】 2 2( 1)m n 表示圆上的动点 ,P m n 到点 1,0 的
距离由 2 2 8 6 23 0x y x y 可化为
2 24 3 2x y ,则圆心为 4,3 ,半径为 2,
点到圆心的距离为 2 21 4 0 3 3 2 ,
所以点 ,P m n 到点 (1,0)的距离的最小值为
3 2 2 2 2 ,即 2 2( 1)m n 的最小值是2 2 .
2.5.1直线与圆的位置关系
1【答案】D【详解】圆 2 2( 1) ( 1) 9x y 的圆心为 (1, 1) ,
半径 3r ,则圆心到直线3 4 12 0x y 的距离
2 2
3 1 4 ( 1) 12 11
53 4
d
,
因为0 d r ,所以直线与圆相交但不过圆心,
2【答案】C【详解】由圆的方程知:圆心为 (2, 2) ,半径 3r ,
所以圆心为 (2, 2) 到直线 l距离为
| 2 ( 2) 2 | 2
1 1
d
,
所以直线被圆截得弦长为 2 22 2 7r d .
3【答案】D
【详解】将圆的方程 2 2 4 0x y x 化为标准方程得
2 22 4x y ,∵点 1, 3P 在圆 2 22 4x y 上,∴
点 P为切点.从而圆心与点 P的连线应与切线垂直.
又∵圆心为 2,0 ,设切线斜率为 k,∴ 0 3 1
2 1
k
,解
得
3
3
k .∴切线方程为 3 2 0x y .
4【答案】A【详解】
π
3
AOB ,则 OAB 是等边三角形,
圆半径为 1,因此O到直线 AB的距离为 3
2
,所以
2
0 0 1 3
21k
,解得
3
3
k ,
5【答案】D
【详解】将圆的方程 2 2 4 0x y x 化为标准方程得
2 22 4x y ,∵点 1, 3P 在圆 2 22 4x y 上,∴
点 P为切点.从而圆心与点 P的连线应与切线垂直.
又∵圆心为 2,0 ,设切线斜率为 k,∴ 0 3 1
2 1
k
,解
得
3
3
k .∴切线方程为 3 2 0x y .
6【答案】ABD
【详解】 : 0l kx y k 变形为 1y k x ,故恒过定点
1,0 ,A正确; 2 2: 4 2 1 0M x y x y 变形为
2 2( 2) ( 1) 4x y ,圆心坐标为 2,1 ,B 正确;
令圆心 2,1 到直线 : 0l kx y k 的距离
2
2 1
2
1
k k
k
,
整理得: 23 2 3 0k k ,由Δ 4 36 32 0 可得,方程
无解,故不存在实数 k,使得直线 l与圆M 相切,C 错误;
若 1k ,直线方程为 : 1 0l x y ,圆心 2,1 在直线
: 1 0l x y 上,故直线 l被圆M 截得的弦长为直径 4,D
正确.
7【答案】
1
2
【详解】因为直线 2 1 0x y 是圆 2 2 1x a y 的一条
对称轴,故圆心在直线 2 1 0x y 上,又圆 2 2 1x a y
的圆心为 ( ,0)a ,所以 2 0 1 0a ,得到
1
2
a ,
8【答案】1 或
13
3
【详解】
过C作CD AB ,
在 Rt△ ADC中,∠ ADC=90°,
12, 3
2
AC AD AB ,
故
2 2 4 3 1CD AC AD ,
因为 ( ,0)C a ,
即
2 2
3 8
1
3 4
a
,解得 a=1 或
13
3
a .
9【答案】B
【详解】如图,设圆的圆心为C,过点 P向圆 C作切线切
点分别为 A,B,连接 PC,则 APB 即为两切线的夹角,
由圆 2 22 2 1 0x x y y 得 2 21 1 1x y ,
所以圆心 1,1C ,半径 1r ,
由 2 23 1 2 1 5PC ,
1sin
5
APC ,又 2APB APC ,
70
2
2 1 3cos 1 2sin 1 2
55
APB APC
.
10【答案】C
【详解】由题可知圆的圆心为 (0,0)O ,半径为 1r ,
设 0 0( , )P x y ,则 0 03 4 10 0x y ,有 00
10 3
4
x
y
,
得
2 2 2 2
0 0 0 0
11 1 25 60 84
4
PA OP x y x x ,
当 0
30 6
25 5
x 时, min
1 636 60 84 3
4 5
PA .
11【答案】BC
【详解】点 2,3A 关于 x轴的对称点为 2, 3 ,则反射
光线一定经过点 2, 3 ,由于 2 2: ( 3) ( 2) 1C x y 圆心
为 3,2 ,半径为 1,若反射光线的斜率不存在,此时反射
光线方程为 2x ,与圆C无交点,设反射光线的斜率为 k,
则可得出反射光线为 3 2y k x ,即 2 3 0kx y k ,
因为反射光线与圆相切,则圆心 3,2 到反射光线的距离
d r ,即
2
5 5
1
1
k
k
,解得
4
3
k 或
3
4
,则反射直线的方程
为 3 4 6 0x y 或 4 3 1 0x y .
12【答案】 4x 或3 4 0x y
【详解】当切线的斜率不存在时,切线的方程为 4x ,圆
心 ( 3,1) 到该直线的距离等于半径 1,符合题意,当切线的
斜率存在时,设过点 ( 4,3) 的切线方程为 3 ( 4)y k x ,
即 4 3 0kx y k ,∵圆心到直线 4 3 0kx y k 的距离等
于半径,∴ 2
| 3 1 4 3 | 1
1
k k
k
,解得
3
4
k ,
∴切线方程为3 4 0x y ,
综上所述,切线方程为 4x 或3 4 0x y .
2.5.2 圆与圆的位置关系
1【答案】A
【详解】圆M 的圆心为 1,0M ,半径为 2r ;
2 2: 2 1 5N x y ,则圆 N的圆心为 2, 1N ,半径
为 5R .两圆心之间的距离 21 2 1 10MN ,
且满足 R r MN R r ,可知两圆相交.
2【答案】D【详解】根据题意可知,圆 1 2,C C 外离,
2 2
1 2 , 1 1 4 24d r r a a ,又 0, 2 6a a .
3【答案】A【详解】 1 2,C C 的圆心和半径分别为
21 2,0 1 4, 11 4 ,C C r R , = =, , 21 5R r C C R r = ,故
两圆相交,将两个圆的方程作差得6 8 14 0x y ,即公共
弦所在的直线方程为3 4 7 0x y ,又知 2 2,4C , 4R ,
则 2 2,4C 到直线的3 4 7 0x y 的距离
2 2
3 2 4 4 7 15 3
53 4
d
,
所以公共弦长为 2 22 4 3 2 7 ,
4【答案】D【详解】圆M : 2 2 2 0x y ay 22 2x y a a ,
所以圆心 0,M a ,半径为 a .由点到直线距离公式得:
2 2
2 2 2 2
13
133 2
a a
,且 0a ,所以
11
2
a .
又圆 N的圆心 2, 2N ,半径为:1.
所以
2
2 7 652
2 2
MN
,
91
2
a .
由
65 9
2 2
,所以两圆内含.
5【答案】BC【详解】对于A,因为 221 1 2 1 1 3 0 ,
所以点( )1, 1- 在圆 2O 外,故 A 错误;对于 B,圆
2 2
1 : 2 3 0O x y x 与圆
2 2
2 : 2 1 0O x y y 交于 ,A B
两点,因为圆 1O 和圆 2O 相交,将两圆相减可得: 1 0x y ,
即公共弦 AB所在直线的方程为 1 0x y ,故 B 正确;
对于 C,圆 1O 的圆心坐标为 1,0 ,半径为 2,
圆心 1O 到直线 : 1 0AB x y 的距离
1 1
2
2
d
,
所以圆 1O 上的点到直线 AB距离的最大值为2 2 ,故 C
正确;对于 D,直线 AB经过圆 2O 的圆心 0,1 ,所以线段 AB
是圆 2O 的直径,故圆 2O 中不存在比 AB长的弦,D错误.
6【答案】ABC【详解】由题知
1 22,3 , 2, 1C C ,两圆半径
1 2 2 2r r ,所以
2 21 2
2 2
1 2
2 2 3 1
4 4 32 4 2
CC
r r
,
故圆 1C 、 2C 外切,则两圆有三
条公切线,如图, 1 2C C 的中点为两圆外切切点 0,1G ,当
直线 l过 1 2C C 的中点,且与 1 2C C 垂直时, 因为
1 2
3 1
1
2 2C C
k
,所以直线 l的方程为 1y x ,即
1 0x y ;当直线 l与 1 2C C 平行,且 1C 到 l的距离为 2 2
时,设直线 l的方程为 0x y m ,
所以
2 3
2 2
1 1
m
,解得 3m 或 5m ,
所以直线 l的方程为 5 0x y 或 3 0x y .
7【答案】 2 2 0x y- + =
【详解】圆 1C : 2 2 4x y 和圆 2C : 2 2 2 4 0x y x y ,
两圆作差相减,得直线方程为 2 2 0x y- + = ,
经检验,直线方程 2 2 0x y- + = 满足题意.
8【答案】 4 3 1 0x y
【详解】圆 1C 的圆心为 1,0 ,半径为 1,圆 2C 的圆心为 5,3 ,
半径为 6,因为 2 21 2 5 1 3 0 5 6 1C C ,所以两
圆内切,只有一条公切线,将圆 1 2,C C 化为一般式得:
2 2
1 : 2 0C x y x ,
2 2
2 : 10 6 2 0C x y x y ,
两式相减得8 6 2 0x y ,即 4 3 1 0x y ,
所以圆 1 2,C C 的公切线的方程为 4 3 1 0x y .
9【答案】B
【详解】由题意可知,联立
2 2
2 2
2 0
2 4 0
x y x
x y x y
,两方程
相减可得直线MN的方程为 0x y ,圆 B标准方程为
2 21 2 5x y ,得 ( 1,2)B ,半径为 5r ,
所以 B到直线MN的距离为
1 2 3 2
22
,线段MN的长度
为
2
2 3 22 5 = 2
2
,所以 BMN 的面积为
1 3 2 32
2 2 2
.
10【答案】A
【详解】经过圆 1C : 2 2 6 4 0x y x 和圆 2C :
2 2 6 28 0x y y 交点的圆可设为
2 2 2 26 4 6 28 0x y x x y y ,即
2 2 6 6 4 28 0
1 1 1
x y x y
,
圆心
3 3,
1 1
在直线 2 4 0x y 上,
71
故
6 3 4 0
1 1
,解得 2 ,
所以圆的方程为 2 21 2 25x y .
11【答案】ACD
【详解】对于 A,圆C的标准方程为 2 2( 3) 9x y ,所以半
径 3r ,故 A 正确;对于 B,将点 (1,2 2)代入圆C的标准
方程中得 2 2(1 3) (2 2) 12 9 ,所以点 (1,2 2)在圆C的
外部,故 B 错误;对于 C,由两圆方程
2 2 2 26 0, 2 4 6 0x y x x y x y 相减得
8 4 6 0x y ,则公共弦所在直线方程为 4 2 3 0x y ,
故 C 正确;对于 D,圆C的圆心为 ( 1,0) ,半径为 2,所以
两圆C与C的圆心距为 | | 4CC ,小于两圆半径之和且大
于两圆半径只差,即3 2 3 2CC ,故两圆相交,故 D
正确.
12【答案】 58 3
【详解】 22: 2 1C x y 的圆心为 0,2C ,半径为 1,
2 22 2: 6 10 30 0 3 5 4D x y x y x y ,圆心
为 3,5D ,半径为 2,结合两圆位置可得,
3PM PN PC CM PD DN PC PD ,
当且仅当 , ,P M C三点共线,且 , ,P N D三点共线时,等号成
立,设 C关于 x轴的对称点 0, 2C ,连接
CD ,与 x轴交于点 P,此点即为所求,此
时 2 23 0 5 2 58C D ,
故 58即为 PC PD 的最小值,
故 PM PN 的最小值为 58 3
第二章单元测试
1【答案】C【详解】由图象可得, 1 3 20k k k ,
2【答案】B【详解】两个圆 2 21 : 2 2 2 0C x y x y 与
2 2
2 : 4 2 1 0C x y x y ,圆 1C 圆心为 1, 1 ,半径为
2,圆 2C 圆心为 2,1 ,半径为 2,两圆圆心距为
2 21 2 1 1 13 , 2 2 13 2 2 4 ,
两圆相交,有 2条公切线.
3【答案】D
【详解】圆 2 2 2 0x y x 的方程可化为 2 2( 1) 1x y ,
表示以 (1,0)为圆心、半径等于 1 的圆,圆心到直线
(1 ) 1 0a x y 的距离 2
1 0 1
1
( 1) 1
a
d
a
,解得: 1a ,
4【答案】C
【详解】因为 0A C ,且 0B C ,所以A、 B、C均不
为零,由直线方程 0Ax By C ,可化为 ( )
A Cy x
B B
,
因为 0A C ,且 0B C ,可得 0
A
B
, 0
C
B
,
所以直线经过第一、二、四象限,所以不经过第三象限.
5【答案】B
【详解】由题设,
1 2 1
3 1 2AB
k
,故线段 AB的垂直平分
线的斜率为 2,又 AB中点为
3(2, )
2
,所以线段 AB的垂直平
分线方程为
3 2( 2)
2
y x ,整理得: 4 2 5 0x y .
6【答案】A
【详解】由题可知圆心为 ,0a ,因为直线是圆的对称轴,
所以圆心在直线上,即 2 0 1 0a ,解得
1
2
a .
7【答案】A
【详解】在 2y ax 上取一点 (0,2),则由题意可得其关于
直线 y x 的对称点 (2,0)在 3y x b 上,所以0 6 b ,得
6b ,在 3 6y x 上取一点 (0, 6) ,则其关于直线 y x 的
对称点 ( 6,0) 在 2y ax 上,所以0 6 2a ,得
1
3
a ,
综上
1 , 6
3
a b
8【答案】C
【详解】因为直线 2 0ax y a ,即 1 2 0a x y ,
令 1 0x ,则 x 1, y 2 ,所以直线过定点( )1, 2- ,设
1, 2P ,将圆 2 2 4 1=0C x y y : 化为标准式为
22 2 5x y ,所以圆心 0, 2C ,半径 5r , 1PC
当 PC AB 时, AB 的最小,此时
222 2 5 1 4AB r PC .
9【答案】ABD
【详解】圆心 0,0C 到直线 l的距离
2
2 2
rd
a b
,
若点 ,A a b 在圆 C上,则 2 2 2a b r ,所以
2
2 2
=rd r
a b
,
则直线 l与圆 C相切,故 A 正确;若点 ,A a b 在圆 C内,
则 2 2 2a b r ,所以
2
2 2
>rd r
a b
,则直线 l与圆 C相离,
故 B 正确;若点 ,A a b 在圆 C外,则 2 2 2a b r ,所以
2
2 2
<rd r
a b
,则直线 l与圆 C相交,故 C 错误;
若点 ,A a b 在直线 l上,则 2 2 2 0a b r 即 2 2 2=a b r ,
所以
2
2 2
=rd r
a b
,直线 l与圆 C相切,故 D 正确.
10【答案】ACD【详解】对于 A, : 2 0l x my m 即
2 1 0x m y ,令 1 0y ,有 1, 2y x ,所以
直线 l恒过定点 2,1P ,故 A 正确;对于 B,圆
2 2: ( 1) ( 2) 5C x y 的圆心、半径为 1,2 , 5C r ,
点 1,2C 到直线 : 2 0l x my m 的距离为
2
3
1
m
d
m
,
从而
2 2
2 2
2 2 2
3 2 2 2 14 6 45
1 1 1
m m mm md r
m m m
,
取 2m ,则此时有 d r ,故 B 错误;对于 C,当直线 l平
分圆C时,有点 1,2C 在直线 : 2 0l x my m 上,
也就是说有1 2 2 0m m 成立,解得 3m ,故 C 正确;
对于 D,点C到直线 l距离满足 d PC ,等号成立当且仅
当 PC l ,而 PC的斜率为 1
2 1 1
1 2 3
k
,
所以当等号成立时有
1 1 1
3 m
,解得
1
3
m ,故 D 正确.
11【答案】ACD
【详解】圆 2 25 5 16x y 的圆心为 5,5M ,半径为
4,直线 AB的方程为 14 2
x y
,即 2 4 0x y ,
圆心M 到直线 AB的距离为
2 2
5 2 5 4 11 11 5 4
551 2
,
所以,点 P到直线 AB的距离的最小值为11 5 4 2
5
,最大
值为
11 5 4 10
5
,A 选项正确,B 选项错误;
如下图所示:
当 PBA 最大或最小时, PB与圆M 相
切,连接MP、 BM,可知 PM PB ,
72
2 20 5 2 5 34BM , 4MP ,由勾股定理可
得
2 2 3 2BP BM MP ,CD 选项正确.
12【答案】 2 22 3 13x y 或 2 22 1 5x y 或
2 24 7 65
3 3 9
x y
或
2
28 1691
5 25
x y
.
【详解】[方法一]:圆的一般方程
依题意设圆的方程为 2 2 0x y Dx Ey F ,
(1)若过 0,0 , 4,0 , 1,1 ,则
0
16 4 0
1 1 0
F
D F
D E F
,
解得
0
4
6
F
D
E
,所以圆的方程为 2 2 4 6 0x y x y ,即
2 22 3 13x y ;
(2)若过 0,0 , 4,0 , 4, 2 ,则
0
16 4 0
16 4 4 2 0
F
D F
D E F
,
解得
0
4
2
F
D
E
,所以圆的方程为 2 2 4 2 0x y x y ,即
2 22 1 5x y ;
(3)若过 0,0 , 4, 2 , 1,1 ,则
0
1 1 0
16 4 4 2 0
F
D E F
D E F
,
解得
0
8
3
14
3
F
D
E
,所以圆的方程为
2 2 8 14 0
3 3
x y x y ,即
2 24 7 65
3 3 9
x y
;
(4)若过 1,1 , 4,0 , 4,2 ,则
1 1 0
16 4 0
16 4 4 2 0
D E F
D F
D E F
,
解得
16
5
16
5
2
F
D
E
,所以圆的方程为
2 2 16 162 0
5 5
x y x y ,
即
2
28 1691
5 25
x y
;
[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线
的交点为圆心)
设 0,0 4,0 1,1 4,2A B C D点 , , , (1)若圆过 、 、A B C三
点,圆心在直线 2x ,设圆心坐标为 (2, )a , 则
22 24 9 1 3, 4 13a a a r a ,所以圆的方程
为 2 2( 2) ( 3) 13x y ;
(2)若圆过 A B D、 、 三点, 设圆心坐标为 (2, )a ,则
2 2 24 4 ( 2) 1, 4 5a a a r a ,所以圆的方程
为 2 2( 2) ( 1) 5x y ;
(3)若圆过 A C D、 、 三点,则线段 AC的中垂线方程为
1y x ,线段 AD 的中垂线方程 为 2 5y x ,联立得
4 7 65,
3 3 3
x y r ,所以圆的方程为
2 24 7 65( ) ( )
3 3 9
x y ;
(4)若圆过 B C D、 、 三点,则线段 BD的中垂线方程为
1y , 线段 BC中垂线方程为 5 7y x ,联立得
8 13, 1
5 5
x y r ,所以圆的方程为 228 169( ) 1
5 25
x - y .
故答案为: 2 22 3 13x y 或 2 22 1 5x y 或
2 24 7 65
3 3 9
x y
或
2
28 1691
5 25
x y
.
13【答案】 2(
1 12, 2, ,
2 2
中任意一个皆可以)
【详解】设点C到直线 AB的距离为d ,由弦长公式得
22 4AB d ,所以 2
1 82 4
2 5ABC
S d d △ ,解得:
4 5
5
d 或 2 5
5
d ,由 2 2
1 1 2
1 1
d
m m
,所以
2
2 4 5
51 m
或
2
2 2 5
51 m
,解得: 2m 或
1
2
m .
14【答案】
4
3
【详解】易知圆 2 2( 1) 1x y 的圆心为 ( 1,0)A ,半径 1r ,
且该圆和 y轴相切,切点为原点O,连接 PA,设 APO ,
则两条切线的夹角为 2 ,
1tan
2
AO
PO
,
2
2 tan 4tan 2
1 tan 3
,即两条切线夹角的正切值是
4
3
.
15【答案】(1) 1, 1 ;(2)3 2 0x y .
【详解】(1)由
3 2 1 0
3 4 0
x y
x y
,解得
1
1
x
y
,
所以直线3 2 1 0x y 和 3 4 0x y 的交点坐标为
1, 1 .
(2)由(1)知,直线3 2 1 0x y 和 3 4 0x y 的交点
坐标为 1, 1 ,
因为所求直线与直线 3 4 0x y 垂直,
所以所求直线的斜率为3 .
所以所求直线方程为 1 3 1y x ,即3 2 0x y .
16【答案】(1) 2 2( 1) ( 3) 2x y ;(2) l的方程为
1 8
3 3
y x , POM 的面积为
16
5
.
【详解】(1)由圆 2 2: 8 0C x y y ,即 2 2( 4) 16x y ,
圆C的圆心坐标为 0,4C ,半径 4r .
设 ( , )M x y ,则 ( , 4)CM x y
, (2 , 2 )MP x y
.
由题意可得 0CM MP
,即 (2 ) ( 4)(2 ) 0x x y y .
整理得 2 2( 1) ( 3) 2x y .
M 的轨迹方程是 2 2( 1) ( 3) 2x y .
(2)由(1)知M 的轨迹是以点
(1,3)N 为圆心, 2为半径的圆,
由于 | | | |OP OM ,故O在线段
PM的垂直平分线上,
又 P在圆 N上,从而ON PM .
3ONk ,直线 l的斜率为
1
3
.
直线 PM的方程为
12 ( 2)
3
y x ,即 3 8 0x y .
则O到直线 l的距离为
2 2
| 8 | 4 10
51 3
.
又 N到 l的距离为 |1 1 3 3 8 | 10
510
,
73
210 4 10| | 2 2 ( )
5 5
PM .
1 4 10 4 10 16
2 5 5 5POM
S △ .
17【详解】设点M 的坐标为 ,x y ,则切线长为 2 2 1x y ,
2 22MQ x y ,由题意可得
2 2
2 2
1
2
x y
x y
,化简
得 2 2 2 2 2 21 1 4 4 1 0x y x .
(1)当 2 1 0 时,即当 1 时,方程为
5
4
x ,表示的
图形是直线;(2)当 2 1 0 时,即当 0 且 1 时,方
程可化为
2 2
2 2
2 2
4 4 1 0
1 1
x y x
,由于
2 22 2
22 2 2
4 4 14 12 +4 0
1 1 1
,该方程表示的图形为
圆.
18【详解】(1)由题设,直线 2 2
4:
1 1
m ml y x
m m
,此时
斜率 2 1
mk
m
,∴ 2 0km m k ,当 k=0 时,m=0 符合要
求;当 0k ,则 21 4 0k ,可得
1 1[ ,0) (0, ]
2 2
k ;
所以,斜率 k的取值范围是
1 1[ , ]
2 2
.
(2)不能.由(1)知:直线 l可写为 ( 4)y k x ,其中
10 | |
2
k ;而 2 2 2 2: 8 4 16 ( 4) ( 2) 4 0C x y x y x y ,
即 2 2( 4) ( 2) 4x y ,所以圆心 (4, 2)C ,半径 2r ;圆
心 C到直线 l的距离 2
2
1
d
k
,
由
10 | |
2
k ,得� ≥ 45 > 1,即 2
rd ,
若 l与圆C相交,显然圆C截直线 l所得弦的圆心角小于
2
3
,
所以 l不能将圆 C分割成弧长的比值为 12 的两段弧.
19【详解】解法一:(1)过 A作 AE BD ,垂足为 E.
由已知条件得,四边形 ACDE为矩形,
6, 8DE BE AC AE CD .因为 PB⊥AB,
所以
8 4cos sin
10 5
PBD ABE .
所以
12 154cos
5
BDPB
PBD
.
因此道路 PB的长为 15(百
米).
(2)①若 P在 D处,由(1)
可得 E在圆上,则线段 BE上的点(除 B,E)到点 O的距
离均小于圆 O的半径,所以 P选在 D处不满足规划要求.
②若 Q在 D处,连结 AD,由(1)知 2 2 10AD AE ED ,
从而
2 2 2 7cos 0
2 25
AD AB BDBAD
AD AB
,所以∠BAD为
锐角.所以线段 AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.
因此,Q选在 D处也不满足规划要求.综上,P和 Q均不能
选在 D处.
(3)先讨论点 P的位置.当∠OBP<90°时,线段 PB上存在
点到点 O的距离小于圆 O的半径,点 P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段 PB上任意一点 F,OF≥OB,即线
段 PB上所有点到点 O的距离均不小于圆 O的半径,点 P
符合规划要求.设 1P为 l上一点,且 1PB AB ,由(1)知,
1 15PB ,此时 1 1 1 1
3sin cos 15 9
5
PD PB PBD PB EBA ;
当∠OBP>90°时,在 1PPB△ 中, 1 15PB PB .
由上可知,d≥15.
再讨论点 Q的位置.
由(2)知,要使得 QA≥15,点 Q只有位于点 C的右侧,才
能符合规划要求.当 QA=15 时,
2 2 2 215 6 3 21CQ QA AC .此时,线段 QA上所有
点到点 O的距离均不小于圆 O的半径.
综上,当 PB⊥AB,点 Q位于点 C右侧,且 CQ=3 21时,
d最小,此时 P,Q两点间的距离 PQ=PD+CD+CQ=17+3 21 .
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为 17+3 21(百米).
解法二:
(1)如图,过 O作 OH⊥l,垂足为 H.
以 O为坐标原点,直线 OH为 y轴,建立平面直角坐标系.
因为 BD=12,AC=6,所以 OH=9,直线 l的方程为 y=9,点
A,B的纵坐标分别为 3,−3.
因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为 x2+y2=25.
从而 A(4,3),B(−4,−3),直线 AB的斜率为
3
4
.
因为 PB⊥AB,所以直线 PB的斜率为
4
3
,
直线 PB的方程为
4 25
3 3
y x .
所以 P(−13,9), 2 2( 13 4) (9 3) 15PB .
因此道路 PB的长为 15(百米).
(2)①若 P在 D处,取线段 BD上一点 E(−4,0),则
EO=4<5,所以 P选在 D处不满足规划要求.
②若 Q在 D处,连结 AD,由(1)知 D(−4,9),又 A(4,
3),所以线段 AD:
3 6( 4 4)
4
y x x .
在线段 AD上取点 M(3,
15
4
),因为
2
2 2 2153 3 4 5
4
OM
,
所以线段 AD上存在点到点 O的距离小于圆 O的半径.
因此 Q选在 D处也不满足规划要求.
综上,P和 Q均不能选在 D处.
(3)先讨论点 P的位置.
当∠OBP<90°时,线段 PB上存在点到点 O的距离小于圆 O
的半径,点 P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段 PB上任意一点 F,OF≥OB,即线
段 PB上所有点到点 O的距离均不小于圆 O的半径,点 P
符合规划要求.设 1P为 l上一点,且 1PB AB ,由(1)知,
1 15PB ,此时 1 13,9P ;当∠OBP>90°时,在 1PPB△ 中,
1 15PB PB .由上可知,d≥15.
再讨论点 Q的位置.
由(2)知,要使得 QA≥15,点 Q只有位于点 C的右侧,
才能符合规划要求.
当 QA=15 时,设 Q(a,9),由
2 2( 4) (9 3) 15( 4)AQ a a ,
得 a= 4 3 21 ,所以 Q( 4 3 21 ,9),此时,线段 QA上
所有点到点 O的距离均不小于圆 O的半径.
综上,当 P(−13,9),Q( 4 3 21 ,9)时,d最小,此
时 P,Q两点间的距离 4 3 21 ( 13) 17 3 21PQ .
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17 3 21 (百米).