内容正文:
第二章直线和圆的方程用语重难点检测卷
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共19题。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置
1、 单选题(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.(24-25高三上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,整点是指横、纵坐标都是整数的点.已知圆经过三点,则该圆经过的整点共有( )
A.6个 B.8个 C.10个 D.12个
2.(24-25高二上·江苏常州·期中)我们称与向量平行的非零向量为直线的法向量.已知直线与圆相交,则下列向量不可能是直线的法向量的为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线的两点式为,则( )
A.直线经过点 B.直线的斜截式为
C.直线的倾斜角为锐角 D.直线的点斜式为
4.(24-25高二上·全国·课后作业)某圆拱桥的拱高为,现有宽,水面以上的高度为米的一艘船恰能从桥下通过,则该拱桥的水面跨度(单位:)在下列哪个区间内( )
A. B. C. D.
5.(23-24高三下·内蒙古赤峰·开学考试)折纸既是一种玩具,也是一种艺术品,更是一种思维活动.如图,有一张直径为4的圆形纸片,圆心为,在圆内任取一点,折叠纸片,使得圆周上某一点刚好与点重合,记此时的折痕为,点在上,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
6.(24-25高三上·北京海淀·阶段练习)已知定点,圆与轴相切,直线是圆的一条对称轴.若圆上存在两点使得,则圆圆心的横坐标的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(23-24高二上·重庆九龙坡·期中)我校校徽代表三种德性:一是虚心,代表学习;二是不断,代表工作;三是精诚团结,代表最后胜利.如图,这三个圆可看作半径为,且过彼此圆心的圆,圆心分别是、、(都在坐标轴上),是圆与圆位于左下方的公切线,是圆与圆位于右下方的公切线,点在圆上运动,、分别在与上,且,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2024·河北·模拟预测)已知是圆上的动点,点满足,记点的轨迹为,若圆与轨迹的公共弦方程为,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题(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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(24-25高二上·江苏南通·期中)下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角的取值范围是
B.斜率之积为的两直线相互垂直
C.在两坐标轴上截距相等的直线斜率为
D.直线的一般式方程可以表示平面上任意一条直线
10.(24-25高二上·全国·课后作业)(多选)已知圆的圆心为,半径为3,则( )
A.点在圆内 B.点在圆外
C.点在圆上 D.点在圆外
11.(2025·江苏徐州·模拟预测)已知圆,P为圆O上的动点,则( )
A.圆心O关于直线AB的对称点为
B.动点P到直线AB的距离最大值为
C.以AB为直径的圆与圆O有2条公切线
D.分别过A,B两点所作的圆O的切线长相等
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(24-25高二上·贵州铜仁·期末)最新发布的Figure 02实体机器人在平面内的运行轨迹方程为圆O:,则它在行进过程中与经过点,的直线的最近距离是 .
13.(2023高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,圆O的圆心为原点,半径长为1;圆C的圆心为点,半径长为2.点P是圆O上的动点,过P点作圆C的两条切线,切点分别为M点和N点,求线段MN长度的最小值为
14.(24-25高一下·上海宝山·期末)平面上有三点到直线(、不全为)距离之和的最小值为 .
4、 解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(24-25高二上·云南昆明·期中)已知,两个定点,是直线上一动点.
(1)求的最小值;
(2)当的外接圆与直线相切时,求外接圆的标准方程.
16.(23-24高一上·陕西渭南·期末)在平面直角坐标系中点,圆的圆心在轴正半轴上,半径为,且直线与圆相切.
(1)求直线的方程;
(2)求圆的方程.
17.(23-24高二下·河北张家口·开学考试)已知圆是以点和点为直径端点的圆,圆是以点和点为直径端点的圆.
(1)求圆,的方程;
(2)已知两圆相交于,两点,求直线的方程及公共弦的长.
18.(24-25高二上·江苏·期中)已知圆经过点,且与圆相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线交圆于M,N两点,且,求直线的方程.
19.(2025高三·全国·专题练习)已知点,动点满足,设动点的轨迹是曲线,直线与曲线交于两点.
(1)求曲线的方程;
(2)若,求实数的值;
(3)过点作垂直于的直线,且直线与曲线交于两点,求四边形面积的最大值.
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第二章直线和圆的方程用语重难点检测卷
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共19题。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置
1、 单选题(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.(24-25高三上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,整点是指横、纵坐标都是整数的点.已知圆经过三点,则该圆经过的整点共有( )
A.6个 B.8个 C.10个 D.12个
【答案】D
【分析】先设出圆的一般方程,代入点的坐标得到圆的方程,从而得到圆经过的整点.
【详解】设该圆的方程为,
将代入圆的方程可得:
,解得,
故圆的方程为,
整理得,
当时,;当时,或5;
当时,或6;当时,或7;
当时,或6;当时,或5;
当时,,所以该圆经过的整点共有12个.
故选:D.
2.(24-25高二上·江苏常州·期中)我们称与向量平行的非零向量为直线的法向量.已知直线与圆相交,则下列向量不可能是直线的法向量的为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用直线与圆相交,可得,求解可得结论.
【详解】由,可得圆心,半径为,
因为直线与圆相交,
所以,解得,
根据法向量的定义可得直线的法向量为,且,
所以A,B,C均可作为直线的法向量,D不能作为直线的法向量.
故选:D.
3.(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)已知直线的两点式为,则( )
A.直线经过点 B.直线的斜截式为
C.直线的倾斜角为锐角 D.直线的点斜式为
【答案】C
【分析】根据两点式方程可得直线经过两点,,进而判断AD,再将两点式化为斜截式:,即可判断B,得到直线的斜率为,即可判断C.
【详解】由题意,直线经过两点,,故AD错误,
将两点式化为斜截式:,故B错误,
直线的斜率为,所以直线的倾斜角为锐角,故C正确.
故选:C.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)某圆拱桥的拱高为,现有宽,水面以上的高度为米的一艘船恰能从桥下通过,则该拱桥的水面跨度(单位:)在下列哪个区间内( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】适当建立平面直角坐标系,根据直线与圆的位置关系,结合弦长的求法可得拱桥的水面跨度,进而得解.
【详解】
由题意,建立平面直角坐标系如图所示,
则,,,,,
其中为圆拱桥的圆心.设拱桥所在的圆的方程为,
则,
解得,,
则圆形拱桥的水面跨度为,
故选:B.
5.(23-24高三下·内蒙古赤峰·开学考试)折纸既是一种玩具,也是一种艺术品,更是一种思维活动.如图,有一张直径为4的圆形纸片,圆心为,在圆内任取一点,折叠纸片,使得圆周上某一点刚好与点重合,记此时的折痕为,点在上,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【分析】利用对称性,两点之间,线段最短得到答案.
【详解】如图,设关于对称的点为,则在圆上,连接,,
则有,
故.
故选:D
6.(24-25高三上·北京海淀·阶段练习)已知定点,圆与轴相切,直线是圆的一条对称轴.若圆上存在两点使得,则圆圆心的横坐标的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,求出与圆相切时且时的取值即可得答案.
【详解】由题意可知圆心在直线上,
设,
又因为圆与轴相切,
所以,
因为当与圆相切时,取最大值,
所以当, 则,
此时,
所以,
整理得,
解得或,
因为圆上存在两点使得,
所以,即圆圆心的横坐标的取值范围为.
故选:D.
7.(23-24高二上·重庆九龙坡·期中)我校校徽代表三种德性:一是虚心,代表学习;二是不断,代表工作;三是精诚团结,代表最后胜利.如图,这三个圆可看作半径为,且过彼此圆心的圆,圆心分别是、、(都在坐标轴上),是圆与圆位于左下方的公切线,是圆与圆位于右下方的公切线,点在圆上运动,、分别在与上,且,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出直线、的方程,设点,利用点到直线的距离公式结合三角函数的有界性可求得的取值范围.
【详解】连接、,设直线分别切圆、圆于点、,连接、,
由题意可知,是边长为的等边三角形,
由于三个圆心、、都在坐标轴上,则为线段的中点,
所以,、、,故圆的方程为,
由圆的几何性质可知,且,故四边形为矩形,
所以,,同理可证,所以,直线的斜率为,
设直线的方程为,由图可知,
因为直线与圆相切,则,因为,解得,
所以,直线的方程为,即,
同理可求得直线的方程为,
设点,则
,
,
所以,
.
故选:A.
8.(2024·河北·模拟预测)已知是圆上的动点,点满足,记点的轨迹为,若圆与轨迹的公共弦方程为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用相关点法求得圆的轨迹方程,进而得到两圆的公共弦的方程,利用待定系数法得到关于的方程组,解之即可得解.
【详解】因为点在圆上的动点,点满足,
设,,则,
所以,即,
代入圆的方程,可得,即,
可得两圆的公共弦的方程为,即,
又因为两圆的公共弦的方程为,可得 ,解得.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是,利用向量的线性运算与相关点法,求得圆的轨迹方程,从而得解.
二、多选题(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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(24-25高二上·江苏南通·期中)下列结论正确的是( )
A.直线的倾斜角的取值范围是
B.斜率之积为的两直线相互垂直
C.在两坐标轴上截距相等的直线斜率为
D.直线的一般式方程可以表示平面上任意一条直线
【答案】BD
【分析】对于A:根据倾斜角定义分析判断;对于B:根据直线垂直分析判断;对于C:举反例说明即可;对于D:根据直线的一般方程分析判断.
【详解】对于A:直线的倾斜角的取值范围是,故A错误;
对于B:斜率之积为的两直线相互垂直,故B正确;
对于C:例如直线,此时在两坐标轴上截距均为0,相等,但斜率不为,故C错误;
对于D:直线的一般式方程可以表示平面上任意一条直线,故D正确;
故选:BD.
10.(24-25高二上·全国·课后作业)(多选)已知圆的圆心为,半径为3,则( )
A.点在圆内 B.点在圆外
C.点在圆上 D.点在圆外
【答案】BC
【分析】写出圆的标准方程,再逐一代入点后判断与半径的平方关系即可;
【详解】由题得圆的标准方程为.
对于A,因为,故点在圆外,故A错误;
对于B,因为,故点在圆外,故B正确;
对于C,因为,故点在圆上,故C正确;
对于D,因为,故点在圆内,故D错误;
故选:BC.
11.(2025·江苏徐州·模拟预测)已知圆,P为圆O上的动点,则( )
A.圆心O关于直线AB的对称点为
B.动点P到直线AB的距离最大值为
C.以AB为直径的圆与圆O有2条公切线
D.分别过A,B两点所作的圆O的切线长相等
【答案】AC
【分析】求出直线的方程,求出对称点坐标判断A;利用圆的性质求出最大距离判断B;确定两圆位置关系判断C;求出切线长判断D.
【详解】直线的斜率,直线的方程为,
对于A,设圆心关于直线对称点为,则,解得,A正确;
对于B,圆心到直线的距离,因此动点P到直线AB的距离最大值为,B错误;
对于C,,线段中点,则,以AB为直径的圆半径为,
而圆半径为,且,即以AB为直径的圆与圆O相交,有2条公切线,C正确;
对于D,过点作圆的切线长为,过点作圆的切线长为,D错误.
故选:AC
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(24-25高二上·贵州铜仁·期末)最新发布的Figure 02实体机器人在平面内的运行轨迹方程为圆O:,则它在行进过程中与经过点,的直线的最近距离是 .
【答案】/
【分析】首先求出直线的方程并计算圆心到直线的距离,再由平面几何知识得出结论.
【详解】由直线的截距式可知,直线的方程为,即,
圆心到直线的距离,所以直线与圆相离,
所以圆上的一点到直线距离的最小值为,
则它在行进过程中与经过点,的直线的最近距离是,
故答案为:
13.(2023高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,圆O的圆心为原点,半径长为1;圆C的圆心为点,半径长为2.点P是圆O上的动点,过P点作圆C的两条切线,切点分别为M点和N点,求线段MN长度的最小值为
【答案】.
【分析】根据切线长公式以及勾股定理分析得出的最小值,利用等面积法可确定的最小值.
【详解】∵PM、PN为⊙C的切线,
当PC最小时,PM最小,
∵点P是圆O上的动点,
∴当P点为OC与⊙O的交点时,PC最小,
最小值为,
∴PM的最小值为=2,
∵=2=,
即=,
解得MN=,
∴线段MN长度的最小值为2.
故答案为: .
14.(24-25高一下·上海宝山·期末)平面上有三点到直线(、不全为)距离之和的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据给定条件,利用点到直线的距离公式,结合不等式的性质求出最小值.
【详解】点到直线的距离分别为,
,则距离之和为,
,当且仅当,即时取等号,此时,;
,当且仅当,即时取等号,此时,;
,当且仅当,即时取等号,此时,,
而,因此,所以所求最小值为.
故答案为:
4、 解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(24-25高二上·云南昆明·期中)已知,两个定点,是直线上一动点.
(1)求的最小值;
(2)当的外接圆与直线相切时,求外接圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据两点之间线段最短,即可求解;
(2)根据已知条件,设圆心坐标为点然后根据,即可求解.
【详解】(1)如图,设直线分别与轴交于点则
连结并延长至,使,并过点,作轴于点.
因为,所以
又因为,所以点关于直线l的对称点为,
因为,所以,
所以,,即
则
(2)因为的外接圆过点,则设圆心一定在直线上,设圆心为点
连结,则,所以,所以直线,即
联立,得,即,
又因为所以,解得或,
当时,,圆心,
所以外接圆的标准方程为,
当时,,圆心,
所以外接圆的标准方程为.
16.(23-24高一上·陕西渭南·期末)在平面直角坐标系中点,圆的圆心在轴正半轴上,半径为,且直线与圆相切.
(1)求直线的方程;
(2)求圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两点坐标,利用两点式直线方程,可得答案;
(2)根据切线的性质,结合点到直线的距离公式,可得答案.
【详解】(1)由直线的两点式方程得,
直线的方程为.
(2)设圆心,则.
,解得(舍)或.
圆的方程为.
17.(23-24高二下·河北张家口·开学考试)已知圆是以点和点为直径端点的圆,圆是以点和点为直径端点的圆.
(1)求圆,的方程;
(2)已知两圆相交于,两点,求直线的方程及公共弦的长.
【答案】(1):,:
(2),
【分析】(1)求出圆心及半径即可得圆的方程;
(2)联立两圆方程,即可求出两圆交点坐标,即可得直线的方程及公共弦的长.
【详解】(1)的圆心为,半径,故:,
的圆心为,半径,故:;
(2)联立,解得或,
则,则,.
18.(24-25高二上·江苏·期中)已知圆经过点,且与圆相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线交圆于M,N两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求得圆的圆心和半径,从而求得圆的方程.
(2)根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,由弦长来求得直线的方程.
【详解】(1)圆的圆心为,半径,
直线的方程是,所以圆的圆心可设为,
则,则,
半径,
所以圆的方程为.
(2)由,令,解得,
,所以直线符合题意.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由于,所以到直线的距离为,
所以,解得,
直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
19.(2025高三·全国·专题练习)已知点,动点满足,设动点的轨迹是曲线,直线与曲线交于两点.
(1)求曲线的方程;
(2)若,求实数的值;
(3)过点作垂直于的直线,且直线与曲线交于两点,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)7
【分析】(1)由,代入坐标并化简可得结果;
(2)由易得,再结合点到直线的距离公式表示圆心到直线的距离,从而计算出结果;
(3)由,分别讨论和时四边形的面积,从而得到面积的最大值.
【详解】(1)由,化简整理得.
所以曲线的方程为.
(2)因为,所以.
所以圆心到直线的距离,所以.
(3)当时,,,;
当时,圆心到直线的距离,所以.
又,同理得.
所以.
整理得,当且仅当时取等号.
当时,.
综上,当时,四边形面积有最大值7.
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$