内容正文:
编写说明:基于中职学生数学知识能力普遍薄弱的学情特点,我们始终坚持“以生为本”的教育理念,深度融合支架式教学理论,系统剖析近三年高考真题命题规律,匠心打造了契合内蒙古高考命题特色的数学《一课一练》(人教版)系列专辑。本专辑共152练,每章均配有章节测验。
本卷为人教版《数学》第64练,内容是基础模块下册第六章直线和圆的方程测验。
人教版《数学》基础模块上册 第64练
第六章 直线和圆的方程
单 元 测 验
1、 选择题
1.经过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据倾斜角即可求解斜率,再由点斜式方程即可求解.
【详解】直线的斜率为,
由点斜式方程可得,直线方程为.
故选:C.
2.若圆过坐标原点,则实数m的值为( )
A.0或3 B.-1或-2 C.3 D.0
【答案】C
【分析】把坐标代入圆方程求解.注意检验,方程表示圆.
【详解】将代入圆方程,得,解得或0,
当时,,满足题意;
当时,,不满足题意.
所以.
故选:C.
3.已知圆的方程是,则点( )
A.是圆心 B.在圆上 C.在圆内 D.在圆外
【答案】C
【分析】将点代入圆的方程中,与4比大小即可.
【详解】将代入圆的方程中有,,
所以点在圆内.
故选:C.
4.直线与圆相切,则( )
A.3 B. C.或1 D.3或
【答案】D
【分析】通过直线与圆相切可知,圆心到直线的距离等于圆的半径,即可求解出的值.
【详解】由题意得圆心坐标为,半径为.
又∵直线与圆相切,∴,解得或.
故选:.
5.已知、,则以线段为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用中点坐标公式与点到直线距离公式可求.
【详解】圆的圆心是,
半径是.
故圆的方程为.
故选:B.
6.圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆的标准方程确定圆心坐标,然后利用点到直线距离公式即可求解.
【详解】将圆的方程化为标准式:,∴圆心坐标为.
故圆心到直线的距离.
故选:A.
7.已知直线经过点,,经过点,,若直线,则a的值为( )
A.0 B.2 C.2或7 D.0或5
【答案】D
【分析】当两直线的斜率都存在时,由斜率之积等于求解,若一条直线的斜率不存在,由另一条直线的斜率为0,求解两种情况即可.
【详解】由题意知的斜率一定存在,
的斜率可能不存在,当的斜率不存在时,点横坐标相同,即,即,
此时,则,满足题意.
当的斜率存在时,,由斜率公式得:
,,
由,知,
即,得到,解得.
综上所述,a的值为0或5.
故选:D.
8如图,圆弧形拱桥的跨度米,拱高米,则拱桥的直径为( )
A.米 B.米 C.9米 D.米
【答案】B
【分析】设圆心为O,半径为r,由勾股定理列方程求值即可.
【详解】设圆心为O,半径为r,
由勾股定理得,,
因为,,
则,,
即,解得,所以拱桥的直径为.
故选:B.
9.如图是某主题公园的部分景观平面示意图,圆形池塘以O为圆心,以为半径,B为公园入口,道路为东西方向,道路经过点O且向正北方向延伸,,现计划从B处起修一条新路与道路相连,且新路在池塘的外围,假设路宽忽略不计,则新路的最小长度为(单位:m)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】建立平面直角坐标系,再根据直线与圆相切时距离最短求解即可.
【详解】
如图,以A为坐标原点建立平面直角坐标,则.
由题意,则修建的新路所在直线斜率存在,
可设直线方程为,即.
则当该直线与圆O相切时,小路长度最小,此时,解得(不符合题意).
直线方程为,进而直线与道路相交于点.
此时求得新路长度为.
故选:A.
10.过原点且倾斜角的余弦值等于的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据倾斜角的余弦值求出倾斜角的正切值,再过原点易得答案.
【详解】设直线的倾斜角为,
由题意得,因为,
因为,所以,
所以,又直线过原点,
所以直线的方程为.
故选:A.
2、 填空题
11.已知圆的半径是 ,则该圆的圆心坐标是
【答案】或
【分析】根据圆的一般方程半径公式求,再求圆心坐标.
【详解】∵圆的半径是,
∴,,,
∴,
解得:,
∴圆心坐标为:或.
故答案为:(3,0)或(−3,0).
12.在平面直角坐标系xOy中,圆心坐标为的圆C被直线截得弦长为,则圆C的方程为 .
【答案】
【分析】已知圆的圆心,利用点到直线的距离公式,算出圆心到直线的距离,由弦长公式求出半径.
【详解】因为圆心坐标为的圆C被直线截得弦长为,
所以圆心到直线的距离,
又因为弦长为,所以,即,,,.
所以圆的方程为.
故答案为:
13.点,点Q为圆上的动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】先将圆的一般方程化为标准方程得到圆心与半径,再利用点到圆上的点的距离的最值求法即可得解.
【详解】因为圆可化为,
所以其圆心为,半径为,
所以点到圆心的距离为,
所以.
故答案为:.
14.已知定点,点B在直线上运动,当线段AB最短时点B的坐标是
【答案】
【分析】由题可知,直线与直线垂直时线段最短,求出直线的方程,再联立方程组求解即可.
【详解】当直线与直线垂直时,线段最短.
因为直线的斜率为1.
所以直线的斜率为.
所以直线的方程为,即.
联立方程解得.
所以点的坐标为.
故答案为:.
15.已知圆的圆心坐标为,则圆的半径是
【答案】
【分析】根据圆的一般式方程转化为标准方程即可求解.
【详解】因为.
所以.
因为圆心为.
所以即.
所以.
所以半径为.
故答案为:.
3、 解答题
16.直线方程先向下平移2个单位,再向右平移1个单位与y轴交于点P,最后以P点为中心顺时针旋转,求变化后最终的直线方程.
【答案】
【分析】根据直线平移变换进行与的操作,求出平移变换后的直线的斜率和倾斜角以及与y轴的交点,再求旋转后的直线斜率,点斜式求直线方程即可.
【详解】平移之后直线为,即
与y轴相交于点,此时斜率,倾斜角,
则旋转后的直线的倾斜角为,斜率为,且经过点
所求直线方程为即.
17.已知点,,圆C经过A,B两点且周长最小.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求经过点且与圆C相切的直线l的方程;
(3)已知点,,点P是圆C上的动点,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)或
(3)2
【分析】(1)当AB为圆C的直径时,圆C的周长最小,即可求出圆心C的坐标和半径r,故可得出圆C的标准方程.
(2)分两种情况进行讨论:直线l的斜率不存在以及直线l的斜率存在,由圆心到直线的距离即可求解斜率.
(3)易知点O,M,圆心C都在y轴上,以及OM的长,所以可判断出当轴时,的面积取得最大值,故可求出答案.
【详解】(1)当AB为圆C的直径时,圆C的周长最小,
所以圆心C的坐标为,即,
半径,
所以圆C的标准方程为.
(2)当直线l的斜率不存在时:,
与圆C相切,满足题意;
当直线l的斜率存在时,设:,即.
由题意得圆心到直线距离为,,即,
解得.
所以,
综上,直线l的方程为或.
(3)由题意知,
点O,M,圆心C都在y轴上,点P是圆C上的动点,所以当轴时,
的面积取得最大值,此时.
故,.
18.如图是一条过江行车隧道,横截面是一圆拱形(圆拱形是取某一圆周的一部分构成巷道拱部的形状),路面宽度米,拱高米.车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.5米,高为3.5米的货车(可视为长方体)能否驶入这个隧道?请说明理由(参考数据:).
【答案】不能驶入这个隧道,理由见解析
【分析】先建立平面直角坐标系,求出圆的方程,再根据货车的宽度计算对应位置的拱高,与货车高度比较来判断能否通过.
【详解】因为圆拱形是取某一圆周的一部分构成巷道拱部的形状,
如图所示,建立平面直角坐标系,
设圆心,显然,
由,即
解得,
则圆的标准方程为,
所以当时,,
故一辆宽为2.5米,高为3.5米的货车不能驶入这个隧道.
19.已知圆C的圆心为,且截y轴所得的弦长为.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线过点,且交圆C与两点,求弦长最短时直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用垂径定理,结合圆心到y轴的距离求得圆的半径,从而得解;
(2)分析得最短时有,从而利用两直线垂直的性质求得直线的斜率,再利用直线的点斜式方程即可得解.
【详解】(1)依题意,设圆与y轴交于两点,则,
因为圆C的圆心为,所以圆心到y轴的距离为,
所以由垂径定理得圆半径的平方为,
所以圆的方程为.
(2)依题意,设,
当弦长最短时,,
又,所以,则,
又直线过点,
所以直线的方程为,即.
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第六章 直线和圆的方程
单 元 测 验
1、 选择题
1.经过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
2.若圆过坐标原点,则实数m的值为( )
A.0或3 B.-1或-2 C.3 D.0
3.已知圆的方程是,则点( )
A.是圆心 B.在圆上 C.在圆内 D.在圆外
4.直线与圆相切,则( )
A.3 B. C.或1 D.3或
5.已知、,则以线段为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
6.圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
7.已知直线经过点,,经过点,,若直线,则a的值为( )
A.0 B.2 C.2或7 D.0或5
8如图,圆弧形拱桥的跨度米,拱高米,则拱桥的直径为( )
A.米 B.米 C.9米 D.米
9.如图是某主题公园的部分景观平面示意图,圆形池塘以O为圆心,以为半径,B为公园入口,道路为东西方向,道路经过点O且向正北方向延伸,,现计划从B处起修一条新路与道路相连,且新路在池塘的外围,假设路宽忽略不计,则新路的最小长度为(单位:m)( )
A. B. C. D.
10.过原点且倾斜角的余弦值等于的直线方程是( )
A. B. C. D.
2、 填空题
11.已知圆的半径是 ,则该圆的圆心坐标是
12.在平面直角坐标系xOy中,圆心坐标为的圆C被直线截得弦长为,则圆C的方程为 .
13.点,点Q为圆上的动点,则的最小值为 .
14.已知定点,点B在直线上运动,当线段AB最短时点B的坐标是
15.已知圆的圆心坐标为,则圆的半径是
3、 解答题
16.
直线方程先向下平移2个单位,再向右平移1个单位与y轴交于点P,最后以P点为中心顺时针旋转,求变化后最终的直线方程.
17.已知点,,圆C经过A,B两点且周长最小.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求经过点且与圆C相切的直线l的方程;
(3)已知点,,点P是圆C上的动点,求的面积的最大值.
18.如图是一条过江行车隧道,横截面是一圆拱形(圆拱形是取某一圆周的一部分构成巷道拱部的形状),路面宽度米,拱高米.车辆只能在道路中心线一侧行驶,一辆宽为2.5米,高为3.5米的货车(可视为长方体)能否驶入这个隧道?请说明理由(参考数据:).
19.已知圆C的圆心为,且截y轴所得的弦长为.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线过点,且交圆C与两点,求弦长最短时直线l的方程.
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