内容正文:
2025-2026学年高二数学单元检测卷
第二章 直线和圆的方程·培优
建议用时:120分钟,满分:150分
第一部分(选择题 共58分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.已知直线,,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.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】直线,平行或重合的充要条件是,所以或.
将代入直线,的方程,得,,易知;
将代入直线,的方程,得,,直线,重合,故舍去.
综上所述,“”是“”的充要条件.
故选:.
2.已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A.内含 B.相切 C.相交 D.外离
【答案】A
【解析】根据题意,化简得圆,圆心为,半径,
圆,圆心为,半径,
圆心距,
所以两圆内含.
故选:A
3.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.
【答案】D
【解析】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:D.
4.设A,是轴上的两点,点的横坐标为2,且,若直线的方程为,则直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由直线PA的方程为,
当时,;当时,,所以,
∵,
∴点在线段的垂直平分线,即直线上,
∴,
∴直线的斜率,
∴直线的方程为,即.
故选:A.
5.已知实数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,
问题可转化为直线与圆有公共点.
由,得,所以的取值范围为,
故选:D
6.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具.如图,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且圆O被水面截得的弦AB长为6米,半径长为4米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到AB的距离等于( )
A.1米 B.米 C.2米 D.米
【答案】B
【解析】
根据题意和圆的性质知点为的中点,
连接交于,则,
在中,,
∴,
∴,
即点到弦所在直线的距离是米,
故选:
7.已知圆,点,点,点在圆上运动,点满足(O为坐标原点),则点到直线距离的最大值为( )
A.8 B. C. D.6
【答案】B
【解析】由点得.
设,由已知且,
所以.
又点在上,得,
故点轨迹为以为圆心,半径的圆,
则点到直线距离为,
所以点到直线距离的最大值为.
故选:B.
8.已知曲线,则下列结论正确的个数是( )
(1)若为曲线上两点,则的最大值为
(2)曲线围成的图形的面积是
(3)若为曲线上一点,则的最小值为4
(4)曲线围成区域内(含曲线)格点(横坐标与纵坐标都为整数的点)的个数为20
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】当,时,由曲线的方程,得,
曲线在第一象限内的部分是圆心为,半径为的圆弧.
同理,曲线在第二、三、四象限内的部分都是圆弧,
当时,;当时,.
曲线在坐标系中如图,
曲线关于坐标原点、轴、轴、直线、直线均对称.
记曲线在第一象限及轴正半轴、轴正半轴上的部分为曲线,
曲线所在的圆为圆,
曲线及圆关于轴对称的图形分别为曲线,其所在圆为圆,
关于坐标原点对称的图形分别为曲线,其所在圆为圆,
关于轴对称的图形分别为曲线,其所在圆为圆.
由题意可知,圆,,,等大,且都过坐标原点.
因为点在曲线上,所以,
当且仅当为曲线与直线或的交点时,等号成立,
所以的最大值是,故①正确;
曲线围成的图形的面积为,故②正确;
由曲线的对称性,不妨设点在曲线上.
因为,
所以当的值最小时,的值也最小.
因为点在圆上,记圆过原点的直径为,直线与直线的夹角为,
由题意可知,,则,
所以当时,取得最小值,所以的最小值为,故③正确;
由图可知,曲线围成的区域内格点的个数为,故④错误.
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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.已知直线,圆,点,则( )
A.若在圆上,则直线与圆相交 B.若在圆内,则直线与圆相离
C.若在圆外,则直线与圆相交 D.若在直线上,则直线与圆相离
【答案】BC
【解析】由圆,得圆心,半径.
对于A,若在圆上,则,
圆心到直线的距离,则直线与圆相切,故A错误.
对于B,若在圆内,则,
圆心到直线的距离,则直线与圆相离,故B正确.
对于C,若在圆外,则,
圆心到直线的距离,则直线与圆相交,故C正确.
对于D,若在直线上,则,
圆心到直线的距离,则直线与圆相切,故D错误.
故选:BC.
10.圆和圆的交点为A,B,则有( )
A.公共弦AB所在直线的方程为
B.公共弦AB所在直线的方程为
C.公共弦AB的长为
D.若P为圆上一动点,则P到直线AB的距离的最大值为
【答案】AD
【解析】由两圆的方程作差可知公共弦AB所在直线的方程为,即;故A正确,B错误,
由,
易知,半径,
则点到直线的距离,
故弦长;故C正确,
当,并在如图所示位置时,
P到直线AB的距离最大,为;
故选:AD.
11.在平面直角坐标系中,已知圆O:,点,则下列说法正确的是( )
A.若圆O上恰有3个点到直线的距离为2,则
B.直线与圆交于点A,B,若,则
C.点P在直线上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为A、B,则点M到直线AB的距离的最大值为2
D.过点M的直线与圆交于A、B,若,则AB的长为
【答案】ACD
【解析】因为圆O上恰有3个点到直线的距离为2,
所以圆心到直线的距离为2,所以,解得或,故选项A正确;
因为直线与圆交于点A,B,且,所以圆心到直线的距离为:.
所以,解得,故选项B错误;
如图:
设,则(*).
由切线性质可知:,,所以,,,四点共圆,为直径.
以为直径的圆的方程为:,即.
与圆相减得:,即两圆公共弦所在的直线方程为:.
将(*)代入可得:,即.
令,解得,即直线过定点.
所以点M到直线AB的距离的最大值为线段的长度(此时),
因为,故选项C正确;
如图:
设直线的参数方程为:(为参数),将其代入圆的方程得:
,化简得:.
设,对应的参数分别为:,,则.
因为,所以,所以,即,所以.
又,故选项D正确.
故选:ACD.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知是直线上的两点,若,求 .
【答案】
【解析】因为,在直线l上,所以,.
由已知,得,
由两点间的距离公式,得.
故答案为:.
13.已知一束光线通过点,经直线反射.如果反射光线通过点,则反射光线所在直线的方程是 .
【答案】
【解析】设点关于直线的对称点为,则,
解得,故.
由于反射光线所在直线经过点和,
所以反射光线所在直线的方程为,即.
故答案为:.
14.若一曲线不属于某曲线族,但该曲线上每一点,都有曲线族中的一条曲线与它在这一点处相切,满足上述条件的曲线叫做该曲线族的包络线.若圆是直线族的包络线,则a,b满足的关系式为 ;若圆是直线族的包络线,则的周长为 .
【答案】
【解析】由题意,若圆是直线族的包络线,
则,所以.
又由曲线是直线族的包络线,所以曲线也是圆,
则设圆的圆心坐标为,其到直线族的距离为常数半径,
可得,解出圆心为,半径,
所以圆的方程为,其周长为.
故答案为:;.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
已知直线.
(1)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(2)已知,若点到直线的距离为,求最大时直线的一般式方程.
【解析】(1)直线l的方程为,因此直线l恒过定点,
若直线l不经过第四象限,则. (6分)
(2)由(1)知直线l恒过定点,
当且仅当时,d取得最大值,此时直线的斜率,
因此直线的斜率,直线的方程为,即,
所以直线的一般式方程为. (13分)
16.(15分)
已知两直线,.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,,
①判断直线与以A,B为直径的圆D的位置关系;
②动点P在直线运动,求的最小值.
【解析】(1)联立方程,解得;
因为所求直线垂直于直线,所以所求直线的斜率为,
故所求直线方程为,即; (5分)
(2)①以、为直径的圆的方程为,
整理得,故该圆的圆心为,半径为,
故圆心到直线的距离为,
故直线与圆的位置关系为相离. (10分)
②设点关于直线对称的点为,
则,解得,即;
则,
故的最小值为. (15分)
17.(15分)
已知圆,直线.
(1)求证:对,直线与圆总有两个不同的交点;
(2)设与圆交于两点,若,求的倾斜角;
(3)在直线中,是否存在使得直线截圆所得的弦最长或最短?
(4)设与圆交于两点,求中点的轨迹方程.
【解析】(1)圆心到直线的距离为
又,所以
所以直线与圆总有两个不同的交点. (3分)
(2)设圆心到直线的距离为,则,
.解得.
所以直线的方程为或.
∴的斜率为,故的倾斜角为或. (6分)
(3),所以直线过定点,
当直线过圆心时,直线截圆所得的弦最长,此时,直线方程为;
当直线满足时,直线截圆所得的弦最短,,故直线的斜率不存在,而直线的斜率为,不存在使所得的弦最短. (10分)
(4)因为与圆交于两点,是的中点,所以,
又因为过定点,
所以
所以中点的轨迹是以为直径端点的圆(除点).
所以.
即. (15分)
18.(17分)
在平面直角坐标系中,两点,点满足.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知圆,求圆心在上,且过圆与曲线交点的圆的方程;
(3)过点作直线交曲线于两点,,求面积的最大值.
【解析】(1)设,由可得,
化简可得,
所以点的轨迹的方程为. (4分)
(2)曲线的方程为,即.
圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径,
因为,,所以两圆相交. (6分)
由,两式相减得两圆的公共弦所在直线为.
由,解得 ,,所以两圆的交点为.
线段的垂直平分线所在直线的方程为,
由,得
所以所求圆的圆心为,半径为,
所以所求圆的方程为. (9分)
(3)如图,设直线的方程为,
联立,消去并整理可得,
则,得.
设,则, (11分)
由弦长公式可得
.
又到直线的距离,
所以. (15分)
令,则,
所以,当且仅当,即时取等号,
所以面积的最大值为. (17分)
19.(17分)
如图,已知圆的方程为,直线与圆交于,(在上方),直线与圆交于,(在上方).原点在圆内.设交轴于点,交轴于点.
(1)当,,,时,分别求线段和的长度;
(2)①求证:;
②猜想和的大小关系,并证明.
【解析】(1)当,,,时,
圆,直线,由解得或,
故,;
直线,由解得或, (2分)
故,.
所以直线,令得,即;
直线,令得,即,
所以. (5分)
(2)①由原点在圆内,知,
由得,即,
则,是上述方程的两个解,由根与系数的关系得, (8分)
同理可得,
所以. (10分)
②猜测,证明如下:
设点,,
因为三点共线,所以,解得,
又因为点在直线上,所以,点在直线上,所以, (13分)
所以,
同理因为三点共线,可得, (15分)
由①可知,
所以,即,
所以成立. (17分)
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此卷只装订不密封
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第二章 直线和圆的方程·培优
建议用时:120分钟,满分:150分
第一部分(选择题 共58分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.已知直线,,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.既不充分也不必要条件
2.已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A.内含 B.相切 C.相交 D.外离
3.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.
4.设A,是轴上的两点,点的横坐标为2,且,若直线的方程为,则直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
5.已知实数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具.如图,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且圆O被水面截得的弦AB长为6米,半径长为4米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到AB的距离等于( )
A.1米 B.米 C.2米 D.米
7.已知圆,点,点,点在圆上运动,点满足(O为坐标原点),则点到直线距离的最大值为( )
A.8 B. C. D.6
8.已知曲线,则下列结论正确的个数是( )
(1)若为曲线上两点,则的最大值为
(2)曲线围成的图形的面积是
(3)若为曲线上一点,则的最小值为4
(4)曲线围成区域内(含曲线)格点(横坐标与纵坐标都为整数的点)的个数为20
A.1 B.2 C.3 D.4
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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.已知直线,圆,点,则( )
A.若在圆上,则直线与圆相交 B.若在圆内,则直线与圆相离
C.若在圆外,则直线与圆相交 D.若在直线上,则直线与圆相离
10.圆和圆的交点为A,B,则有( )
A.公共弦AB所在直线的方程为
B.公共弦AB所在直线的方程为
C.公共弦AB的长为
D.若P为圆上一动点,则P到直线AB的距离的最大值为
11.在平面直角坐标系中,已知圆O:,点,则下列说法正确的是( )
A.若圆O上恰有3个点到直线的距离为2,则
B.直线与圆交于点A,B,若,则
C.点P在直线上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为A、B,则点M到直线AB的距离的最大值为2
D.过点M的直线与圆交于A、B,若,则AB的长为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知是直线上的两点,若,求 .
13.已知一束光线通过点,经直线反射.如果反射光线通过点,则反射光线所在直线的方程是 .
14.若一曲线不属于某曲线族,但该曲线上每一点,都有曲线族中的一条曲线与它在这一点处相切,满足上述条件的曲线叫做该曲线族的包络线.若圆是直线族的包络线,则a,b满足的关系式为 ;若圆是直线族的包络线,则的周长为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
已知直线.
(1)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(2)已知,若点到直线的距离为,求最大时直线的一般式方程.
16.(15分)
已知两直线,.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,,
①判断直线与以A,B为直径的圆D的位置关系;
②动点P在直线运动,求的最小值.
17.(15分)
已知圆,直线.
(1)求证:对,直线与圆总有两个不同的交点;
(2)设与圆交于两点,若,求的倾斜角;
(3)在直线中,是否存在使得直线截圆所得的弦最长或最短?
(4)设与圆交于两点,求中点的轨迹方程.
18.(17分)
在平面直角坐标系中,两点,点满足.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知圆,求圆心在上,且过圆与曲线交点的圆的方程;
(3)过点作直线交曲线于两点,,求面积的最大值.
19.(17分)
如图,已知圆的方程为,直线与圆交于,(在上方),直线与圆交于,(在上方).原点在圆内.设交轴于点,交轴于点.
(1)当,,,时,分别求线段和的长度;
(2)①求证:;
②猜想和的大小关系,并证明.
试题 第3页(共4页) 试题 第4页(共4页)
试题 第1页(共4页) 试题 第2页(共4页)
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第二章 直线和圆的方程·培优
建议用时:120分钟,满分:150分
第一部分(选择题 共58分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.已知直线,,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.既不充分也不必要条件
2.已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A.内含 B.相切 C.相交 D.外离
3.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.
4.设A,是轴上的两点,点的横坐标为2,且,若直线的方程为,则直线的方程是( ).
A. B.
C. D.
5.已知实数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具.如图,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆,已知圆心O在水面上方,且圆O被水面截得的弦AB长为6米,半径长为4米.若点C为运行轨道的最低点,则点C到AB的距离等于( )
A.1米 B.米 C.2米 D.米
7.已知圆,点,点,点在圆上运动,点满足(O为坐标原点),则点到直线距离的最大值为( )
A.8 B. C. D.6
8.已知曲线,则下列结论正确的个数是( )
(1)若为曲线上两点,则的最大值为
(2)曲线围成的图形的面积是
(3)若为曲线上一点,则的最小值为4
(4)曲线围成区域内(含曲线)格点(横坐标与纵坐标都为整数的点)的个数为20
A.1 B.2 C.3 D.4
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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.已知直线,圆,点,则( )
A.若在圆上,则直线与圆相交 B.若在圆内,则直线与圆相离
C.若在圆外,则直线与圆相交 D.若在直线上,则直线与圆相离
10.圆和圆的交点为A,B,则有( )
A.公共弦AB所在直线的方程为
B.公共弦AB所在直线的方程为
C.公共弦AB的长为
D.若P为圆上一动点,则P到直线AB的距离的最大值为
11.在平面直角坐标系中,已知圆O:,点,则下列说法正确的是( )
A.若圆O上恰有3个点到直线的距离为2,则
B.直线与圆交于点A,B,若,则
C.点P在直线上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为A、B,则点M到直线AB的距离的最大值为2
D.过点M的直线与圆交于A、B,若,则AB的长为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知是直线上的两点,若,求 .
13.已知一束光线通过点,经直线反射.如果反射光线通过点,则反射光线所在直线的方程是 .
14.若一曲线不属于某曲线族,但该曲线上每一点,都有曲线族中的一条曲线与它在这一点处相切,满足上述条件的曲线叫做该曲线族的包络线.若圆是直线族的包络线,则a,b满足的关系式为 ;若圆是直线族的包络线,则的周长为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
已知直线.
(1)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(2)已知,若点到直线的距离为,求最大时直线的一般式方程.
16.(15分)
已知两直线,.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,,
①判断直线与以A,B为直径的圆D的位置关系;
②动点P在直线运动,求的最小值.
17.(15分)
已知圆,直线.
(1)求证:对,直线与圆总有两个不同的交点;
(2)设与圆交于两点,若,求的倾斜角;
(3)在直线中,是否存在使得直线截圆所得的弦最长或最短?
(4)设与圆交于两点,求中点的轨迹方程.
18.(17分)
在平面直角坐标系中,两点,点满足.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)已知圆,求圆心在上,且过圆与曲线交点的圆的方程;
(3)过点作直线交曲线于两点,,求面积的最大值.
19.(17分)
如图,已知圆的方程为,直线与圆交于,(在上方),直线与圆交于,(在上方).原点在圆内.设交轴于点,交轴于点.
(1)当,,,时,分别求线段和的长度;
(2)①求证:;
②猜想和的大小关系,并证明.
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第二章 直线和圆的方程·培优(参考答案)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题绐岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1
2
3
4
5
6
7
8
C
A
D
A
D
B
B
C
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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
10
11
BC
AD
ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 13. 14.
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.【解析】(1)直线l的方程为,因此直线l恒过定点,
若直线l不经过第四象限,则. (6分)
(2)由(1)知直线l恒过定点,
当且仅当时,d取得最大值,此时直线的斜率,
因此直线的斜率,直线的方程为,即,
所以直线的一般式方程为. (13分)
16.【解析】(1)联立方程,解得;
因为所求直线垂直于直线,所以所求直线的斜率为,
故所求直线方程为,即; (5分)
(2)①以、为直径的圆的方程为,
整理得,故该圆的圆心为,半径为,
故圆心到直线的距离为,
故直线与圆的位置关系为相离. (10分)
②设点关于直线对称的点为,
则,解得,即;
则,
故的最小值为. (15分)
17.【解析】(1)圆心到直线的距离为
又,所以
所以直线与圆总有两个不同的交点. (3分)
(2)设圆心到直线的距离为,则,
.解得.
所以直线的方程为或.
∴的斜率为,故的倾斜角为或. (6分)
(3),所以直线过定点,
当直线过圆心时,直线截圆所得的弦最长,此时,直线方程为;
当直线满足时,直线截圆所得的弦最短,,故直线的斜率不存在,而直线的斜率为,不存在使所得的弦最短. (10分)
(4)因为与圆交于两点,是的中点,所以,
又因为过定点,
所以
所以中点的轨迹是以为直径端点的圆(除点).
所以.
即. (15分)
18.【解析】(1)设,由可得,
化简可得,
所以点的轨迹的方程为. (4分)
(2)曲线的方程为,即.
圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径,
因为,,所以两圆相交. (6分)
由,两式相减得两圆的公共弦所在直线为.
由,解得 ,,所以两圆的交点为.
线段的垂直平分线所在直线的方程为,
由,得
所以所求圆的圆心为,半径为,
所以所求圆的方程为. (9分)
(3)如图,设直线的方程为,
联立,消去并整理可得,
则,得.
设,则, (11分)
由弦长公式可得
.
又到直线的距离,
所以. (15分)
令,则,
所以,当且仅当,即时取等号,
所以面积的最大值为. (17分)
19.【解析】(1)当,,,时,
圆,直线,由解得或,
故,;
直线,由解得或, (2分)
故,.
所以直线,令得,即;
直线,令得,即,
所以. (5分)
(2)①由原点在圆内,知,
由得,即,
则,是上述方程的两个解,由根与系数的关系得, (8分)
同理可得,
所以. (10分)
②猜测,证明如下:
设点,,
因为三点共线,所以,解得,
又因为点在直线上,所以,点在直线上,所以, (13分)
所以,
同理因为三点共线,可得, (15分)
由①可知,
所以,即,
所以成立. (17分)
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