专题05 坐标平面上的直线 圆(八大题型+优选提升题)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学上学期期末真题分类汇编(沪教版2020,上海专用)

2024-11-19
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专题05 坐标平面上的直线 圆(八大题型+优选提升题) 直线的倾斜角与斜率 1.(23-24高二下·上海宝山·期末)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为 . 2.(23-24高二上·上海·期末)已知直线经过,,则直线的倾斜角大小为 . 3.(23-24高二上·上海嘉定·期末)已知直线的一个法向量是,则它的斜率为 . 4.(23-24高二上·上海青浦·期末)直线的倾斜角为 . 5.(23-24高二上·上海奉贤·期末)直线的法向量可以为(    ) A. B. C. D. 6.(22-23高二上·上海嘉定·期末)下列说法正确的是(    ) A.直线的倾斜角越大,它的斜率越大; B.两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也相等; C.任何一条直线都有唯一的斜率; D.任何一条直线都有唯一的倾斜角. 7.(9-10高一下·河北邯郸·期末)图中的直线的斜率分别为,则有(    ) A. B. C. D. 8.(22-23高二下·上海闵行·期末)已知点过点A的直线与线段BC相交,则直线的斜率的取值范围是 . 直线的方程 9.(22-23高二下·上海闵行·期末)若直线的倾斜角为且在轴上的截距为,则直线的一般方程是 . 10.(23-24高二下·上海·期中)已知直线在轴上的截距为,且的一个法向量是;则直线的方程是 . 11.(22-23高二下·上海浦东新·期末)过点且与直线平行的直线方程是 . 12.(23-24高二上·上海·期末)若直线经过点、,则以下是直线的方程的为(    ) A. B. C. D. 13.(21-22高二上·江苏连云港·期中)如果且,那么直线不经过(    ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 14.(23-24高二下·上海·期末)过点且平行于直线的直线方程为 . 15.(22-23高一下·上海杨浦·期末)直线l:绕着点逆时针旋转与直线重合,则的斜截式方程是 . 16.(21-22高二上·上海浦东新·期末)已知直线l过点,且与直线的夹角为,则直线l的方程是 . 两条直线的位置关系 17.(23-24高二下·上海·期末)直线与直线的夹角大小为 . 18.(23-24高二上·上海·期末)已知直线:与:,若,则实数的值为 . 19.(23-24高二下·上海虹口·期末)已知两条直线和,以下说法正确的是(   ). A. B.与重合 C. D.与的夹角为 20.(21-22高一下·上海浦东新·期末)设直线(、不同时为零),(、不同时为零),则“、相交”是“”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 点到直线的距离 21.(23-24高二下·上海金山·期末)已知直线过点,倾斜角为,则坐标原点到直线的距离为 . 22.(23-24高二下·上海杨浦·期末)平行直线及之间的距离是 . 23.(21-22高二下·上海虹口·期末)已知点在直线上,则的最小值为 . 24.(22-23高二上·上海奉贤·期末)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,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 直线的其他问题 25.(23-24高二上·上海·期末)已知直线:恒过定点,则定点坐标是 . 26.(23-24高二下·上海宝山·期末)若无论实数取何值,直线都经过一个定点,则该定点坐标为 . 27.(22-23高二上·上海嘉定·期末)一条沿直线传播的光线经过点和,然后被直线反射,则反射光线所在直线方程为 (用一般式表示) 题型06 圆的方程 28.(23-24高二下·上海·期末)与圆外切且圆心在原点的圆的标准方程为 . 29.(23-24高一下·上海·期末)平面直角坐标系中,以为圆心,且经过原点的圆的方程为 . 30.(23-24高二下·上海杨浦·期末)已知圆的方程是,则圆心的坐标是 . 31.(23-24高二上·上海·期末)已知、,则以为直径的圆的标准方程为 . 32.(22-23高二上·上海浦东新·期末)以点为圆心,且与轴相切的圆的标准方程为 . 题型07 圆的位置关系 33.(23-24高二下·上海虹口·期末)直线被圆所截得的弦长为 . 34.(21-22高二上·上海闵行·期末)直线与圆交于、两点,则 . 35.(22-23高二下·上海闵行·期末)已知圆和圆内切,则实数的取值范围是 . 36.(22-23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 . 37.(22-23高二上·上海普陀·期末)已知圆,直线(、不同时为0),当、变化时,圆被直线截得的弦长的最小值为 . 38.(23-24高二下·上海·期末)已知圆的方程为,点,是圆内一点,设以为中点的弦所在的直线为,方程为的直线为,则(   ) A.,且与圆相交 B.,且与圆相离 C.,且与圆相交 D.,且与圆相离 39.(22-23高一下·上海杨浦·期末)已知常数,,且,不全为零,若直线与圆:相交,则点与圆的位置关系是(    ) A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.随、取值的变化而变化 40.(22-23高二上·上海杨浦·期末)两个圆:与:恰有三条公切线,则的最大值为(    ) A. B. C.6 D.-6 题型08 解答题 41.(22-23高二下·上海闵行·期末)已知两条直线:和 (1)若,求实数a的值; (2)若,求与之间的距离. 42.(21-22高一下·上海浦东新·期末)已知直线,直线 (1)若,求直线、的夹角; (2)设交x轴于点A,交y轴于点B,交x轴于点D,交y轴正半轴于点C,若,且梯形ABCD的面积为,求直线在y轴上的截距. 43.(23-24高二上·上海·期末)已知圆. (1)求直线被圆截得弦长; (2)已知为圆C上一点,求与圆C外切于点A,且半径为6的圆的方程. 44.(20-21高二上·上海普陀·期末)在平面直角坐标系中,已知是函数的图像上的动点,以为圆心的圆与轴交于两点,与轴交于两点. (1)求证:的面积为定值; (2)设直线与圆交于两点。若,求圆的方程. 45.(22-23高二上·上海普陀·期末)如图,、是海岸线、上的两个码头,海中小岛有码头到海岸线、的距离分别为2km、.测得,.以点为坐标原点,射线为轴的正半轴,建立如图所示的直角坐标系.码头在第一象限,且三个码头、、均在一条航线上. (1)求码头点的坐标; (2)海中有一处景点(设点在平面内,,且),游轮无法靠近.求游轮在水上沿旅游线航行时离景点最近的点的坐标. 46.(23-24高二下·上海闵行·期末)设直线为公海与领海的分界线,一巡逻艇在处发现了北偏东的海面处有一艘走私船,此走私船正向停泊在公海上接应的走私海轮航行,以便上海轮后逃窜.已知巡逻艇的航速是走私船航速的2倍,与相距约为20海里,走私船可能向任一方向逃窜.在如图所示的平面直角坐标系中,试问:    (1)如果走私船和巡逻艇都是沿直线航行,且走私船和巡逻船相距6海里,那么走私船能被截获的点是哪些? (2)设,要保证巡逻艇在领海内捕获走私船(即不能截获走私船的区域与公海不相交),相距最远是多少海里? 一、填空题 1.(23-24高二上·上海·期末)已知直线,,,三条直线围成,则当面积取得最大时的值为 . 2.(23-24高二上·上海松江·期末)已知分别在直线与直线上,且,点,,则的最小值为 3.(23-24高三上·上海宝山·期末)已知直线与轴的交点为,直线上的动点满足:点到直线的距离恒成立,则动点所对应轨迹的长度为 . 4.(23-24高二下·上海金山·期末)已知是平面向量,且是单位向量,若非零向量在方向上的投影向量为,向量满足,则的最小值是 . 5.(22-23高一下·上海杨浦·期末)已知常数,集合,,若,则t的取值范围是 . 二、单选题 6.(23-24高二下·上海松江·期末)在平面直角坐标系中,圆,若曲线上存在四个点,过动点作圆的两条切线,为切点,满足,则k的值不可能为(    ) A. B. C. D. ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题05 坐标平面上的直线 圆(八大题型+优选提升题) 直线的倾斜角与斜率 1.(23-24高二下·上海宝山·期末)已知直线的方程为,则直线的倾斜角为 . 【答案】 【分析】根据直线方程可得斜率,从而利用可求倾斜角. 【解析】因为直线的方程为, 所以直线的斜率1, 令直线的倾斜角为,则, 因为, 所以. 故答案为:. 2.(23-24高二上·上海·期末)已知直线经过,,则直线的倾斜角大小为 . 【答案】 【分析】先由斜率坐标公式求解斜率,再求倾斜角. 【解析】因为直线经过,, 所以直线的倾斜角的斜率, 设直线的倾斜角为,则,则, 则直线的倾斜角. 故答案为:. 3.(23-24高二上·上海嘉定·期末)已知直线的一个法向量是,则它的斜率为 . 【答案】 【分析】根据直线的法向量与直线的方向向量垂直即可求解. 【解析】设直线的斜率为,则直线的方向向量为, 直线的一个法向量是, ,解得. 直线的斜率为. 故答案为:. 4.(23-24高二上·上海青浦·期末)直线的倾斜角为 . 【答案】/ 【分析】根据直线方程直接确定倾斜角. 【解析】由直线与轴垂直,即其倾斜角为. 故答案为: 5.(23-24高二上·上海奉贤·期末)直线的法向量可以为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据直线法向量与方向向量的关系,结合直线的点斜率式方程进行求解即可. 【解析】由,可得,所以直线的斜率, 所以直线的方向向量为, 当时,有,所以,不是直线的法向量,故A不正确; 当时,有,所以,不是直线的法向量,故B不正确; 当时,有,所以,不是直线的法向量,故C不正确; 当时,有,所以,是直线的法向量,故D正确. 故选:D. 6.(22-23高二上·上海嘉定·期末)下列说法正确的是(    ) A.直线的倾斜角越大,它的斜率越大; B.两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也相等; C.任何一条直线都有唯一的斜率; D.任何一条直线都有唯一的倾斜角. 【答案】D 【分析】根据直线的倾斜角和斜率概念分别判断即可. 【解析】对于:直线的倾斜角,,所以错误; 对于:两直线的倾斜角相等为,斜率不存在,所以错误; 对于:当直线的倾斜角为时直线斜率不存在,所以错误; 对于:任何一条直线都有唯一的倾斜角.所以正确. 故选:. 7.(9-10高一下·河北邯郸·期末)图中的直线的斜率分别为,则有(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据直线斜率的概念,结合图象,可直接得出结果. 【解析】由图象可得,, 故选:C 8.(22-23高二下·上海闵行·期末)已知点过点A的直线与线段BC相交,则直线的斜率的取值范围是 . 【答案】 【分析】依题意,作出图象,利用正切函数的单调性,结合图象即得. 【解析】 如图,要使过点A的直线与线段BC相交,需使直线的倾斜角介于直线的倾斜角之间, 即需使斜率满足, 因,,故. 故答案为:. 直线的方程 9.(22-23高二下·上海闵行·期末)若直线的倾斜角为且在轴上的截距为,则直线的一般方程是 . 【答案】 【分析】根据题意,求得直线的斜率,结合点斜式方程,即可求解. 【解析】由直线的倾斜角为,可得直线的斜率为, 又由直线在轴上的截距为,所以直线方程为,即. 故答案为:. 10.(23-24高二下·上海·期中)已知直线在轴上的截距为,且的一个法向量是;则直线的方程是 . 【答案】 【分析】直线的一个法向量,可得直线的斜率为,结合已知条件利用斜截式即可得出直线方程. 【解析】因为直线的一个法向量是,所以直线的斜率为, 又因为直线在轴上的截距为,所以直线的方程为. 故答案为: 11.(22-23高二下·上海浦东新·期末)过点且与直线平行的直线方程是 . 【答案】 【分析】根据给定条件,设出所求直线的方程,利用待定系数法求解作答. 【解析】设与直线平行的直线方程是, 依题意,,解得, 所以所求直线方程是. 故答案为: 12.(23-24高二上·上海·期末)若直线经过点、,则以下是直线的方程的为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先求得直线的斜率,利用直线的点斜式方程,求得直线的方程,结合选项,即可求解. 【解析】由直线经过点、,可得直线的斜率为, 所以直线的方程为,即, 结合选项,只有B项,符合题意. 故选:B. 13.(21-22高二上·江苏连云港·期中)如果且,那么直线不经过(    ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【答案】C 【分析】根据横截距和纵截距的范围求得正确答案. 【解析】由且,可得同号,异号,所以也是异号; 令,得;令,得; 所以直线不经过第三象限. 故选:C 14.(23-24高二下·上海·期末)过点且平行于直线的直线方程为 . 【答案】 【分析】依题意设所求直线方程为,代入点的坐标,求出参数的值,即可得解. 【解析】设与直线平行的直线方程为, 把点代入可得,解得, 故所求的直线的方程为, 故答案为:. 15.(22-23高一下·上海杨浦·期末)直线l:绕着点逆时针旋转与直线重合,则的斜截式方程是 . 【答案】 【分析】先找到直线的斜率,再由直线过点求出直线方程. 【解析】设直线l的倾斜角为,则,则, 所以直线, 故答案为:. 16.(21-22高二上·上海浦东新·期末)已知直线l过点,且与直线的夹角为,则直线l的方程是 . 【答案】或 【分析】根据夹角公式列方程,求得直线的斜率,从而求得直线的方程. 【解析】设直线的斜率为,因为,且为锐角, 所以, 所以,解得或0, 故过点,且与直线的夹角为的直线的方程为: 或, 即或. 故答案为:或 两条直线的位置关系 17.(23-24高二下·上海·期末)直线与直线的夹角大小为 . 【答案】/ 【分析】求出两条直线的倾斜角,可得两条直线的夹角. 【解析】直线的斜率,可得倾斜角为, 因为直线与轴垂直,其倾斜角为, 所以直线与直线的夹角大小为. 故答案为:. 18.(23-24高二上·上海·期末)已知直线:与:,若,则实数的值为 . 【答案】或 【分析】根据两直线平行的条件列式求解即可. 【解析】若,则,即,解得或, 当时,直线:与:,符合题意; 当时,直线:与:,符合题意, 综上,或. 故答案为:或. 19.(23-24高二下·上海虹口·期末)已知两条直线和,以下说法正确的是(   ). A. B.与重合 C. D.与的夹角为 【答案】A 【分析】由与一般式方程的系数关系,即可判断出正确答案. 【解析】依题意,,所以,与的夹角为, 故A正确,B、C、D错误. 故选:A 20.(21-22高一下·上海浦东新·期末)设直线(、不同时为零),(、不同时为零),则“、相交”是“”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 【答案】C 【分析】分均不为0和有且只有一个为0两种情况讨论,分别证得充分性和必要性即可得出结论. 【解析】当直线斜率都存在即均不为0时,若“、相交”,则两直线的斜率不相等,得,即,当直线斜率有一个不存在即有且只有一个为0时,也成立,故充分性成立; 反之,均不为0时,若“”,则,则两直线的斜率不相等,即、相交,有且只有一个为0时,、也相交,故必要性成立;综上,则“、相交”是“”的充要条件, 故选:C. 点到直线的距离 21.(23-24高二下·上海金山·期末)已知直线过点,倾斜角为,则坐标原点到直线的距离为 . 【答案】 【分析】先求出直线的方程,再根据点到直线的距离公式求解即可. 【解析】由题意知,斜率为, 则直线方程为,即, 则坐标原点到直线的距离为. 故答案为:. 22.(23-24高二下·上海杨浦·期末)平行直线及之间的距离是 . 【答案】 【分析】直接由两平行线间的距离公式计算可得. 【解析】平行直线及之间的距离. 故答案为: 23.(21-22高二下·上海虹口·期末)已知点在直线上,则的最小值为 . 【答案】2 【分析】将的最小值转化为原点到直线的距离来求解即可. 【解析】可以理解为点到点的距离, 又∵点在直线上, ∴的最小值等于点到直线的距离, 且. 故答案为:. 24.(22-23高二上·上海奉贤·期末)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,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】D 【分析】利用点关于直线的对称点结合两点间的距离公式即可求解. 【解析】如图所示,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,此时路程和最小, 由题知,点满足: ,解得:,,即点, 因为, 所以“将军饮马”的最短总路程为, 故选:D 直线的其他问题 25.(23-24高二上·上海·期末)已知直线:恒过定点,则定点坐标是 . 【答案】 【分析】根据题意令,运算求解即可. 【解析】令,即,可得, 所以直线:恒过定点. 故答案为:. 26.(23-24高二下·上海宝山·期末)若无论实数取何值,直线都经过一个定点,则该定点坐标为 . 【答案】 【分析】变形得到方程组,求出定点坐标. 【解析】令,解得,故经过的定点坐标为. 故答案为: 27.(22-23高二上·上海嘉定·期末)一条沿直线传播的光线经过点和,然后被直线反射,则反射光线所在直线方程为 (用一般式表示) 【答案】 【分析】根据题意,先得到所在直线方程,然后联立两直线方程得到入射点坐标,再求得点关于直线的对称点的坐标,即可得到反射光线的直线方程. 【解析】由题意可得所在直线方程为:,即, 联立直线方程,解得入射点, 设点关于直线的对称点为 则,解得,所以, 即反射光线方程为:,即 故答案为: 题型06 圆的方程 28.(23-24高二下·上海·期末)与圆外切且圆心在原点的圆的标准方程为 . 【答案】 【分析】根据题意可知圆的圆心和半径,结合外切可得所求圆的半径,即可得结果. 【解析】因为,即, 可知圆心,半径, 则, 由题意可得圆的半径, 所以圆的标准方程为. 故答案为:. 29.(23-24高一下·上海·期末)平面直角坐标系中,以为圆心,且经过原点的圆的方程为 . 【答案】 【分析】依题意设圆的方程为,代入原点坐标求出,即可得解. 【解析】设圆的半径为,则圆的方程为, 又圆过点,所以, 所以圆的方程为. 故答案为: 30.(23-24高二下·上海杨浦·期末)已知圆的方程是,则圆心的坐标是 . 【答案】 【分析】将方程配成标准式,即可得到圆心坐标. 【解析】圆的方程是,即, 所以圆心的坐标为. 故答案为: 31.(23-24高二上·上海·期末)已知、,则以为直径的圆的标准方程为 . 【答案】 【分析】求出所求圆的圆心坐标与半径,即可得出所求圆的标准方程. 【解析】线段的中点坐标为,, 所以,所求圆的半径为,故所求圆的标准方程为. 故答案为:. 32.(22-23高二上·上海浦东新·期末)以点为圆心,且与轴相切的圆的标准方程为 . 【答案】 【分析】根据题意得出半径,即可得出圆的标准方程. 【解析】以点为圆心,且与轴相切的圆的半径为1, 故圆的标准方程是. 故答案为: 题型07 圆的位置关系 33.(23-24高二下·上海虹口·期末)直线被圆所截得的弦长为 . 【答案】2 【分析】根据圆的弦长的几何法求解. 【解析】根据题意,圆的圆心,, 则圆心到直线的距离, 所以弦长为. 故答案为:2 34.(21-22高二上·上海闵行·期末)直线与圆交于、两点,则 . 【答案】 【分析】求圆心到直线的距离,利用几何法求弦长. 【解析】圆的圆心到直线的距离, 又圆的半径,则. 故答案为: 35.(22-23高二下·上海闵行·期末)已知圆和圆内切,则实数的取值范围是 . 【答案】 【分析】把两圆化为标准方程,得到圆心坐标和半径,由两圆内切,圆心距等于半径之差的绝对值,列方程解实数的值. 【解析】圆化为标准方程为,圆心,半径, 圆化为标准方程为,圆心,半径, 由两圆外切,有,即,解得. 故答案为: 36.(22-23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 . 【答案】 【分析】作出简图,结合图象可求答案. 【解析】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: 37.(22-23高二上·上海普陀·期末)已知圆,直线(、不同时为0),当、变化时,圆被直线截得的弦长的最小值为 . 【答案】 【分析】由题意知直线恒过定点,当圆心到直线距离取最大值时,此时圆被直线l截得的弦长为最小值,即可求出答案. 【解析】把直线化为 , ,恒过定点, 当圆被直线l截得的弦长的最小值时, 圆心到定点的距离为, 圆心到直线距离最大值时即为, 此时直线弦长为最小值. 故答案为:. 38.(23-24高二下·上海·期末)已知圆的方程为,点,是圆内一点,设以为中点的弦所在的直线为,方程为的直线为,则(   ) A.,且与圆相交 B.,且与圆相离 C.,且与圆相交 D.,且与圆相离 【答案】B 【分析】先计算出直线的斜率,由,可得出直线的斜率,再由点斜式可得出直线的方程,由点在圆内得出,据此可判断直线、是平行关系,再利用点到直线的距离可计算出圆心到直线的距离,并与作大小比较,即可得出直线与圆的位置关系. 【解析】如图:    直线的斜率为,由垂径定理可知,,所以,直线的方程为,即, 由于点是圆内一点,则, 又直线的方程为:, 所以,. 圆心到直线的距离为,因此,直线与圆相离. 故选:B 39.(22-23高一下·上海杨浦·期末)已知常数,,且,不全为零,若直线与圆:相交,则点与圆的位置关系是(    ) A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.随、取值的变化而变化 【答案】C 【分析】依题意可得圆心到直线的距离,从而得到,即可判断. 【解析】因为直线与圆:相交, 所以圆心到直线的距离,即, 所以,则点在圆外. 故选:C 40.(22-23高二上·上海杨浦·期末)两个圆:与:恰有三条公切线,则的最大值为(    ) A. B. C.6 D.-6 【答案】A 【分析】将圆与圆的方程化为标准方程,得出圆心、半径.由题意可知,两圆外切,即,代入整理可得,然后根据基本不等式即得. 【解析】由已知可得,圆的方程可化为,圆心为,半径; 圆的方程可化为,圆心为,半径. 因为圆与圆恰有三条公切线,所以两圆外切. 所以有,即,所以. 又,当且仅当时,等号成立, 所以. 故选:A. 题型08 解答题 41.(22-23高二下·上海闵行·期末)已知两条直线:和 (1)若,求实数a的值; (2)若,求与之间的距离. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据两直线垂直的充要条件列出方程解之即得; (2)根据两直线平行的充要条件列出不等式组解之即得 【解析】(1)由可得,,解得. 此时,,有,故; (2)由可得,解得,. 此时,,有,故. 42.(21-22高一下·上海浦东新·期末)已知直线,直线 (1)若,求直线、的夹角; (2)设交x轴于点A,交y轴于点B,交x轴于点D,交y轴正半轴于点C,若,且梯形ABCD的面积为,求直线在y轴上的截距. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)由直线方程得到它们的法向量,根据法向量夹角与直线夹角关系求、的夹角. (2)由题意有:,进而求,再由平行线距离求梯形的高,最后根据梯形面积公式求参数b,即可得结果. 【解析】(1),:的一个法向量分别为, 则,故. (2)由,故,即:,易知, 梯形的高h即平行直线,之间的距离,故, 设梯形ABCD的面积为S,则, 化简得,解得,故直线在y轴上的截距为. 43.(23-24高二上·上海·期末)已知圆. (1)求直线被圆截得弦长; (2)已知为圆C上一点,求与圆C外切于点A,且半径为6的圆的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】 (1)根据圆的弦长公式,结合点到直线的距离公式即可求解, (2)根据外切的性质,由点点距离公式即可求解. 【解析】(1)的圆心为,半径, 圆心到直线的距离为, 故弦长为, (2)由题意可知在直线上,由于,, 所以直线方程为, 设,则, 化简可得,解得或, 由于两圆外切,且点为切点,所以不符合,舍去, 故,圆心为则圆的方程为 44.(20-21高二上·上海普陀·期末)在平面直角坐标系中,已知是函数的图像上的动点,以为圆心的圆与轴交于两点,与轴交于两点. (1)求证:的面积为定值; (2)设直线与圆交于两点。若,求圆的方程. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【分析】(1)设可得圆的方程,求出两点的坐标计算出的面积即可证明; (2)由条件得出原点在线段的垂直平分线上,所以直线与直线垂直,由斜率之积为-1求得,从而得到圆C的方程. 【解析】(1)设圆心为, 圆过原点,,圆方程为, 令,得,令,得, 为定值; (2)垂直平分线段, ,直线的方程是, ,解得或(舍), 则圆的方程为. 45.(22-23高二上·上海普陀·期末)如图,、是海岸线、上的两个码头,海中小岛有码头到海岸线、的距离分别为2km、.测得,.以点为坐标原点,射线为轴的正半轴,建立如图所示的直角坐标系.码头在第一象限,且三个码头、、均在一条航线上. (1)求码头点的坐标; (2)海中有一处景点(设点在平面内,,且),游轮无法靠近.求游轮在水上沿旅游线航行时离景点最近的点的坐标. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据已知条件,写出直线ON方程,再求解Q点坐标. (2)由直线AQ的方程求解B点坐标,进而求解AB的直线方程.由(1)知C为垂足,可联立直线AB与PC 方程,即可求解C点坐标. 【解析】(1)由已知得,,直线ON方程: 设,由及图,得,. (2)直线AQ的方程为即 由,解得,即 则直线AB 方程, 点P到直线AB 的垂直距离最近,则垂足为C, 因为,且,, ,则直线PC方程为 联立,解得 轮在水上沿旅游线航行时离景点最近的点的坐标为. 46.(23-24高二下·上海闵行·期末)设直线为公海与领海的分界线,一巡逻艇在处发现了北偏东的海面处有一艘走私船,此走私船正向停泊在公海上接应的走私海轮航行,以便上海轮后逃窜.已知巡逻艇的航速是走私船航速的2倍,与相距约为20海里,走私船可能向任一方向逃窜.在如图所示的平面直角坐标系中,试问:    (1)如果走私船和巡逻艇都是沿直线航行,且走私船和巡逻船相距6海里,那么走私船能被截获的点是哪些? (2)设,要保证巡逻艇在领海内捕获走私船(即不能截获走私船的区域与公海不相交),相距最远是多少海里? 【答案】(1)走私船能被截获的点的轨迹是以为圆心、4为半径的圆. (2)15海里. 【分析】(1)设,根据得到方程,化简即可得到轨迹; (2)设,根据化简得到轨迹,;利用在圆的内部,得到不等式,转化为直线与圆的位置关系从而得到不等式,解出即可. 【解析】(1)由题意得,设走私船能被截获的点为, 则,则, 化简得. 因此,走私船能被截获的点的轨迹是以为圆心、4为半径的圆. (2)设走私船能被截获的点为,则, 由,整理得, 走私船能被截获的点的轨迹是以为圆心、为半径的圆,记为圆. 当在圆的内部,则, 可变形为,即, 因此巡逻庭不能在圆内部截获走私船. 分要保证巡逻艇在领海内捕获走私船, 圆内部区域与直线不相交, 则圆心到直线的距离, 所以,相距最远是15海里. 一、填空题 1.(23-24高二上·上海·期末)已知直线,,,三条直线围成,则当面积取得最大时的值为 . 【答案】1 【分析】首先判断直线和的定点,判断的形状,再求直线与直线的交点,利用点到直线的距离表示边长,再求解三角形的面积,并利用基本不等式求最值. 【解析】直线,即,恒过定点, 直线,即,也恒过定点, 所以直线与相交于定点, 由,解得,可知直线与直线相交于点, 又因为直线与直线相互垂直,所以是为直角的直角三角形, 因为点到的距离, 点到,的距离, 所以的面积, 时,的面积不可能取到最大值; 时,,当且仅当时,等号成立. 因此,当时,的面积有最大值. 故答案为:1 2.(23-24高二上·上海松江·期末)已知分别在直线与直线上,且,点,,则的最小值为 【答案】/ 【分析】利用数形结合,找到线段的等量关系进行转化,找到最小值即可得解. 【解析】因为,, 所以直线与间的距离为,又,故, 过作直线垂直于,如图, 则可设直线的方程为,代入,得,则, 所以直线的方程, 将沿着直线往上平移个单位到点,设, 则,解得或(舍去),则, 连接交直线于点P,过P作于Q,连接BQ, 有,即四边形为平行四边形, 则,即有, 显然是直线上的点与点距离和的最小值, 因此的最小值,即的最小值, 而, 所以的最小值为. 故答案为:. 【点睛】关键点睛:本题解决的关键是将等价转化为,从而得解. 3.(23-24高三上·上海宝山·期末)已知直线与轴的交点为,直线上的动点满足:点到直线的距离恒成立,则动点所对应轨迹的长度为 . 【答案】 【分析】设,根据,求出的范围,再根据两点间的距离公式即可得解. 【解析】因为直线与轴的交点为,所以 由题意,设, 由, 得, 即,解得, 所以动点所对应轨迹为, 其长度为. 故答案为:. 4.(23-24高二下·上海金山·期末)已知是平面向量,且是单位向量,若非零向量在方向上的投影向量为,向量满足,则的最小值是 . 【答案】 【分析】建立以的正方向为轴正方向的平面直角坐标系,设,,结合投影向量定义计算可得,即可得在或上,再由计算可得点在以为圆心,1为半径的圆上,则可得,求出点关于直线的对称点为,再借助两点间距离公式计算即可得解. 【解析】如图,以的正方向为轴正方向建立平面直角坐标系,设,, 非零向量在方向上的投影向量为, 故有,又,故, 则的终点在或上, 又, 故与垂直,如图所示,    由向量减法的几何表示,可知的终点就落在图中以为圆心,1为半径的圆上, 设,则,, 即, 由对称性,不妨设点在上, 设点关于直线的对称点为, 则有,解得,即, 则, 即的最小值是. 故答案为:. 5.(22-23高一下·上海杨浦·期末)已知常数,集合,,若,则t的取值范围是 . 【答案】 【分析】设,根据,得到,结合,得到,变形得到,根据几何意义得到两圆内含或内切,得到不等关系,求出答案. 【解析】设,则,解得, 因为,所以,即, 化简得到,其中, 整理得, 所以集合表示以为圆心,1为半径的圆及其内部, 而集合表示以为圆心,为半径的圆及其内部, 因为,所以,故两圆内含或内切, 故圆心距小于等于半径之差,即,解得, 即的取值范围是. 故答案为: 【点睛】以复数为载体,考查核心内容为轨迹问题,数形结合进行求解,这是复数的模长相关题目的基本思路和方法. 二、单选题 6.(23-24高二下·上海松江·期末)在平面直角坐标系中,圆,若曲线上存在四个点,过动点作圆的两条切线,为切点,满足,则k的值不可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先设出,利用求出在以原点为圆心,半径为2的圆上,数形结合转化为且只需原点到直线的距离小于半径2即可,用点到距离公式列出不等式,求出的取值范围可得答案. 【解析】设,连接,设, 则,,所以, 又, 所以, 令,则有,解得:或, 因为在单位圆外,所以舍去, 即在以原点为圆心,半径为2的圆上, 因为曲线上存在四个点, 即与圆有4个交点,且过点, 结合图象可知,且只需原点到直线的距离小于半径2即可, 所以,解得:或(舍去)., 所以、、都符合. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:数形结合的思想对于求解函数零点或交点个数问题经常使用,要能抓住一些不变量,比如本题中的直线方程过定点. ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题05 坐标平面上的直线 圆(八大题型+优选提升题)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学上学期期末真题分类汇编(沪教版2020,上海专用)
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