内容正文:
第二章 直线和圆的方程综合检测卷(提高篇)
参考答案与试题解析
第I卷(选择题)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高二上·四川南充·期末)如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】应用斜率与倾斜角的关系即可判断.
【解答过程】由,结合的函数图象,
直线对应的倾斜角为钝角,则,
直线与都为锐角,且的倾斜角大于的倾斜角,
则,故.
故选:B.
2.(5分)(24-25高二上·河南新乡·期末)已知直线过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】由垂直直线的斜率关系求直线的斜率,再利用点斜式求直线方程.
【解答过程】由题意,直线与直线垂直,故直线的斜率为,
又直线过点,
所以直线的方程为,即.
故选:A.
3.(5分)(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知,,则以为直径的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据条件,直接求出圆心和半径,再求出圆的标准方程,化为一般方程,即可求解.
【解答过程】因为,,则的中点为,且,
所以为直径的圆的方程为,即,
故选:A.
4.(5分)(24-25高二上·江苏苏州·期末)直线关于直线:对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】先求两直线的交点,再在直线取点,求点关于直线的对称点,依据两点,,可得所求直线的方程.
【解答过程】联立,解得.则交点坐标为.
取直线上一点,设点关于直线:的对称点为,
则由,且线段的中点在直线上,
得,解得.
故所求直线过点,.
所以所求直线方程为:,即.
故选:B.
5.(5分)(24-25高二上·江苏常州·期末)点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】分析得直线过定点,当与直线垂直时距离有最大值,利用两点间距离公式计算可得结果.
【解答过程】
由得,
由得,故直线过定点.
记点为点,当与直线垂直时,点到直线的距离有最大值,
最大值为.
故选:D.
6.(5分)(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】先利用直线的斜率公式计算,;再结合图形,利用直线与线段有交点的条件建立不等式,即可得出结果.
【解答过程】由直线的斜率公式可得:
;.
结合图形,要使直线l经过点,且与线段AB有交点,l的斜率需满足或.
故选:C.
7.(5分)(24-25高二上·四川达州·期末)过点的直线与曲线有交点,则直线的斜率范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】先得到表示的圆心为,半径为1的圆,位于轴上方的部分(含轴上的两点),画出图形,得到特殊位置的斜率,得到答案.
【解答过程】,两边平方得,即,
故表示的圆心为,半径为1的圆,位于轴上方的部分(含轴上的两点),
如图所示,设,连接,并过点作半圆的切线,切点为,
其中,故,
设切线为,即,
圆心到直线的距离为1,
即,即,
解得或,由图形可知,切线斜率大于1,
故舍去,
所以直线的斜率范围为.
故选:C.
8.(5分)(24-25高二上·吉林长春·期中)已知圆,为坐标原点,以为直径的圆与圆交于两点,则下列结论错误的是( )
A.直线的方程为 B.
C.均与圆相切 D.四边形的面积为
【解题思路】对于A,将圆的方程化为标准方程,求解出圆心的坐标,则圆的标准方程可求,最后化为一般方程再联立两个圆的一般方程,通过相减消去得到直线的方程并判断;对于B,利用弦长公式即可判断;对于C,根据切线的定义进行判断;对于D,根据结合线段长度求解出结果并判断.
【解答过程】由圆,得,
则圆心,半径,
线段的中点坐标为,且,
则圆,即.
对于选项A:联立,两式作差可得:,
即直线的方程为,故A正确;
对于选项B:圆心到直线的距离为,
则,故B正确;
对于选项C:因为在以为直径的圆上,则,
由圆心与切点的连线与切线垂直,可得均与圆相切,故C正确;
对于选项D:因为,且,
则,
所以四边形的面积为,故D错误.
故选:D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.(6分)(24-25高二上·河南安阳·期末)已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A.始终过定点
B.若,则
C.若,则或2
D.当时,始终不过第三象限
【解题思路】根据定点判断A,根据直线垂直及重合求参判断B,结合直线的定点及斜率判断D.
【解答过程】过定点,故选项A正确;
当时,重合,故选项B错误;
由,得或2,故选项C正确;
当时,始终过,斜率为负,不会过第三象限,故选项D正确.
故选:ACD.
10.(6分)(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知直线,直线,则下列说法正确的为( )
A.若,则
B.若两条平行直线与间的距离为,则
C.直线过定点
D.点到直线距离的最大值为
【解题思路】结合题设直线方程得两直线斜率为,,对于A,由直线垂直的关系列式即可求出m;对于B,根据直线平行和斜率的关系求出m,再结合直线平行间的距离公式即可求解;对于C,根据直线过定点问题的方法直接计算即可得解;对于D,由题设得点到直线距离的最大时,再结合两点间距离即可求解.
【解答过程】由题,斜率为,
,斜率为,
对于A,若,则,即,故A正确;
对于B,因为,所以,即,且即,
又两条平行直线与间的距离为,
所以或,故B错误;
对于C,对,令,
所以直线过定点,故C正确;
对于D,由C可知直线过定点,
所以要使点到直线距离最大,则,
则点到直线距离的最大值为,故D错误.
故选:AC.
11.(6分)(24-25高二上·安徽宣城·期末)已知圆和直线,点P在直线l上运动,直线、分别与圆C相切于点,则下列说法正确的是( )
A.切线长的最小值为
B.四边形面积的最小值为4
C.当最小时,弦所在的直线方程为
D.弦所在直线必过定点
【解题思路】根据圆的标准方程得出圆心为,半径为2,由圆切线的性质及勾股定理得,再根据点到直线的距离公式得出,即可判断A;结合A的结论得出即可判断B;结合A的结论,根据两直线交点,中点公式及点斜式方程求得弦所在的直线方程,即可判断C;设,得出以为直径的圆的方程,与圆方程相减即可得出弦所在直线方程,进而求得定点,即可判断D.
【解答过程】对于A,圆的圆心为,半径为2,
由题意可得,
所以,
,
所以,故A错误;
对于B,,
所以四边形面积的最小值为4,故B正确;
对于C,当最小时,,则直线的斜率为,
又,所以直线的斜率为,
的直线方程为,即,
由,解得,,即,
因为当最小时,,所以为等腰直角三角形,
所以中点即为中点,
因为的中点为,所以弦的中点为,
所以弦所在的直线方程为,即,故C错误;
对于D,设,
则以为直径的圆的方程为,
展开得①,
圆C的方程为,即②,
①②得弦所在直线方程为,即,
令,解得,
所以弦所在直线必过定点,故D正确;
故选:BD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高二·上海·课堂例题)若直线必过一定点,则该定点坐标是 .
【解题思路】将直线变形成为,令参数的系数为0,剩余部分为0,解出关于的二元一次方程组,即可得定点.
【解答过程】由得,
要是恒成立,只需,解之得,
所以过定点.
故答案为:.
13.(5分)(24-25高二上·吉林长春·期末)已知直线的斜率小于,且经过点,并与坐标轴交于两点,,当的面积取得最小值时,直线的斜率为 .
【解题思路】由题意可设直线,分别求出两点坐标,即可表示出的面积,再由均值不等式即可求出答案.
【解答过程】设直线l的方程为,令,得,令,得.
则和坐标轴的交点为,.
所以,
可得的面积为,当且仅当,即等号成立;
故答案为:.
14.(5分)(24-25高二上·河南商丘·期中)过圆上的一个动点作圆的两条切线,切点分别为,,则的取值范围为 .
【解题思路】作图,根据圆的切线的性质,设,则,根据点在圆上求出的范围,进而得到的范围,最终得到的取值范围.
【解答过程】
圆的圆心为,半径为1,
将圆化为,
,半径为2,,
点在圆上, ,
设与交于点,,,则,
在中,,
则.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知两点,,过点的直线l与线段有公共点.
(1)求直线l的斜率k的取值范围.
(2)求直线l的倾斜角的取值范围.
【解题思路】(1)结合题意由斜率的定义直接求解即可;
(2)由斜率与倾斜角的关系求解即可;
【解答过程】(1)如图,由题意可知
,
要使直线l与线段有公共点,
则直线l的斜率k的取值范围是或斜率不存在.
(2)由题意可知,l的倾斜角介于直线与的倾斜角之间.
又的倾斜角是,的倾斜角是,
所以直线l的倾斜角的取值范围是.
16.(15分)(24-25高二上·广西南宁·阶段练习)已知直线和点
(1)求点关于直线的对称点的坐标;
(2)求直线关于点对称的直线方程.
【解题思路】(1)根据点关于线对称列式求解即可;
(2)根据相关点法分析运算即可.
【解答过程】(1)设,由题意可得,解得,
所以点的坐标为.
(2)在对称直线上任取一点,设关于点的对称点为,
则,解得,
由于在直线上,则,即,
故直线关于点的对称直线的方程为.
17.(15分)(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)已知动点到两定点和的距离之比为.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)已知圆:,判断和的位置关系,并求它们的公切线方程.
【解题思路】(1)设,根据题意得到,利用两点间距离公式列式化简即可得解;
(2)利用两圆的位置关系判断得和的位置关系,再利用公切线的性质,结合点线距离公式列式即可得解.
【解答过程】(1)依题意,设,则,即,
所以,则,整理得,
故动点的轨迹的方程为.
(2)由(1)知,动点的轨迹是一个圆,其圆心,半径为,
圆:的圆心,半径为,
所以,显然,则圆和圆相交,
所以圆和圆的公切线有两条,且斜率都存在,
不妨设为,即,
则有,则,解得或,
当时,得,解得或,
当时,,此时公切线方程为;
当时,,此时公切线方程为;
当时,得,方程无解;
综上,公切线方程为或.
18.(17分)(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线.
(1)求直线所过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
【解题思路】(1)由方程变形可得,列方程组,解方程即可;
(2)数形结合,结合直线图象可得出关于实数的不等式,解之即可;
(3)求得直线与坐标轴的交点,可得面积,进而利用二次函数的性质可得最值.
【解答过程】(1)由,即,
则,解得,所以直线过定点.
(2)因为直线不过第四象限,结合图形可知,直线的斜率存在,所以,
此时,直线的方程可化为,记点,则,
由图可得,解得,因此,实数的取值范围是.
(3)已知直线,且由题意知,
令,得,得,
令,得,得,
则,
所以当时,取最小值,
此时直线的方程为,即.
19.(17分)(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)已知圆被轴截得的弦长为,点是直线上的一点,过点作圆的两条切线,切点分别为和.
(1)求的值;
(2)求四边形面积的最小值.
【解题思路】(1)根据弦长和圆心到直线的距离可求得半径,利用半径可求的值.
(2)利用几何特征可得,问题转化为求的最小值,利用点到直线的距离可得结果.
【解答过程】(1)
如图,设圆与轴交于两点,则,
过点作于点,连接,则,
∴,即圆半径为,
∴圆标准方程为,化为一般方程为,
∴.
(2)
如图,连接.
由题意得,,与全等,
∴,
当取最小值时,四边形的面积有最小值,
的最小值为点到直线的距离,即,
∴四边形的面积的最小值为.
第 1 页 共 10 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
第二章 直线和圆的方程综合检测卷(提高篇)
【人教A版2019】
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性
较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
第I卷(选择题)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高二上·四川南充·期末)如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
2.(5分)(24-25高二上·河南新乡·期末)已知直线过点,且与直线垂直,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(5分)(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知,,则以为直径的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
4.(5分)(24-25高二上·江苏苏州·期末)直线关于直线:对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.(5分)(24-25高二上·江苏常州·期末)点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
6.(5分)(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(5分)(24-25高二上·四川达州·期末)过点的直线与曲线有交点,则直线的斜率范围是( )
A. B.
C. D.
8.(5分)(24-25高二上·吉林长春·期中)已知圆,为坐标原点,以为直径的圆与圆交于两点,则下列结论错误的是( )
A.直线的方程为 B.
C.均与圆相切 D.四边形的面积为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.(6分)(24-25高二上·河南安阳·期末)已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A.始终过定点
B.若,则
C.若,则或2
D.当时,始终不过第三象限
10.(6分)(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知直线,直线,则下列说法正确的为( )
A.若,则
B.若两条平行直线与间的距离为,则
C.直线过定点
D.点到直线距离的最大值为
11.(6分)(24-25高二上·安徽宣城·期末)已知圆和直线,点P在直线l上运动,直线、分别与圆C相切于点,则下列说法正确的是( )
A.切线长的最小值为
B.四边形面积的最小值为4
C.当最小时,弦所在的直线方程为
D.弦所在直线必过定点
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高二·上海·课堂例题)若直线必过一定点,则该定点坐标是 .
13.(5分)(24-25高二上·吉林长春·期末)已知直线的斜率小于,且经过点,并与坐标轴交于两点,,当的面积取得最小值时,直线的斜率为 .
14.(5分)(24-25高二上·河南商丘·期中)过圆上的一个动点作圆的两条切线,切点分别为,,则的取值范围为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知两点,,过点的直线l与线段有公共点.
(1)求直线l的斜率k的取值范围.
(2)求直线l的倾斜角的取值范围.
16.(15分)(24-25高二上·广西南宁·阶段练习)已知直线和点
(1)求点关于直线的对称点的坐标;
(2)求直线关于点对称的直线方程.
17.(15分)(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)已知动点到两定点和的距离之比为.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)已知圆:,判断和的位置关系,并求它们的公切线方程.
18.(17分)(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知直线.
(1)求直线所过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求实数的取值范围;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
19.(17分)(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)已知圆被轴截得的弦长为,点是直线上的一点,过点作圆的两条切线,切点分别为和.
(1)求的值;
(2)求四边形面积的最小值.
第 1 页 共 10 页
学科网(北京)股份有限公司
$$