内容正文:
阶段小测(二)
(时间:120分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30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.以点为圆心,并与轴相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选.由题意,圆心为点,半径为5,则圆的方程为.
2.若方程表示一个圆,则的取值范围为( )
A. , B. ,,
C. , D. ,,
【答案】D
【解析】选.若方程 表示一个圆,则,
方程可化为,
所以,
解得,且 不等于0,
所以 或.
3.若直线与圆的两个交点为,,且,则( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】选.圆 的圆心为,半径,
由题意圆心 到直线 的距离
,
则,
解得或.
4.已知点,点是圆上的一个动点,则线段的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选.设,的中点,所以,,
即,,又因为点 是圆 上的一个点,
所以,化简得,所以 的轨迹方程为.
5.已知,,若圆上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】选.设点,则,,所以,则,所以点 的轨迹方程为,圆心为,半径为3,由此可知圆 与 有公共点,又圆 的圆心为,半径为2,所以,解得,即 的取值范围是.
6.已知圆,圆,,分别是圆,上的动点,为轴上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】选.圆,圆心为,半径,
圆,圆心为,半径为,如图,
圆 关于 轴的对称圆为圆,连接,交 轴于,交圆 于,交圆 于,此时 最小,最小值为
.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12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.)
7.直线与圆的公共点的个数可能为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】BC
【解析】选.圆 的圆心为,半径,当 时,点 到直线 的距离,因此直线 与圆相切或相交,所以直线 与圆 的公共点个数为1或2.
8.[(2025·南通期末)]已知圆和圆相交于,两点,且点在轴上方,则( )
A.
B. 过圆心作圆的切线,切线长为
C. 过点且与圆相切的直线方程为
D. 圆的弦交圆于点,为的中点,则的斜率为
【答案】ACD
【解析】选.依题意,由
解得
则,,
,正确;
圆 的圆心,半径,圆 的圆心,半径,
过圆心 作圆 的切线,切线长为,不正确;
直线 的斜率为,则过点 且与圆 相切的直线斜率为,且切线方程为,
即,正确;因为 为圆 的弦 的中点,则,于是得点 在以线段 为直径的圆 上,而点 在圆 上,则由 得直线 的方程,其斜率为,正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中横线上.)
9.若圆上存在两点关于直线对称,则的值为_ _ _ _ .
【答案】2
【解析】圆 的圆心为,半径为2,圆上存在两点关于直线 对称,则圆心在直线上,所以,解得.
10.某考点配备的信号检测设备的监测范围是半径为100米的圆形区域,一名工作人员持手机以每分钟50米的速度从设备正东方向米的处出发,沿处西北方向走向位于设备正北方向的处,则这名工作人员被持续监测的时长为_ _ _ _ 分钟.
【答案】2
【解析】以设备的位置为坐标原点,其正东方向为 轴正方向,正北方向为 轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示,
则,,可得,圆.
记从 处开始被监测,到 处监测结束,因为 到 的距离为 米,
所以 米,故监测时长为 分钟.
11.已知圆,圆,其中,.若两圆外切,则的取值范围为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】,
【解析】圆 和圆 外切,
则,整理得到,
表示圆 上的点 与 形成直线的斜率,
易知直线斜率存在,设直线 方程为,即,
所以,解得.
四、解答题(本题共3小题,共43分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)
12.(本小题满分13分)已知,,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1) 求曲线的方程;(5分)
(2) 求过点且与曲线相切的直线的方程.(8分)
【答案】
(1) 解:设,则,,
由,得,
所以曲线 的方程为.
(2) 曲线 是以 为圆心,1为半径的圆,若过点 的直线斜率不存在,直线方程为,满足与圆 相切;
若过点 的切线斜率存在,设切线方程为,即,由圆心到直线距离,解得,
则方程为.
所以过点 且与曲线 相切的直线的方程为 或.
13.(本小题满分15分)已知圆的圆心在直线上,且过点,.
(1) 求圆的方程;(3分)
(2) 已知点是圆上的一点,求的取值范围;(5分)
(3) 已知直线与圆交于,两点,求的最小值.(7分)
【答案】
(1) 解:因为圆 的圆心在直线 上,可设,又圆 过点,,
所以
,
解得,所以,所以圆 的半径,所以圆 的方程为.
(2) 设,又点 是圆 上的点,所以直线 与圆有公共点,所以,解得,即 的取值范围是.
(3) 直线 可以化为,则直线恒过定点,
且该点在圆内.设圆心到直线的距离为,由题意得,
当 最大时,最小,易知当直线与圆心和定点的连线垂直时 最大,
此时,
则.
14.(本小题满分15分)为了保证我国东海油气田海域海上平台的生产安全,海事部门在某平台的北偏西 方向处设立观测点,在平台的正东方向处设立观测点,规定经过,,三点的圆以及其内部区域为安全预警区.如图所示,以为坐标原点,的正东方向为轴正方向,建立平面直角坐标系.
(1) 试写出,的坐标,并求两个观测点,之间的距离;(3分)
(2) 试求经过,,三点的圆的标准方程;(4分)
(3) 某日经观测发现,在该平台正南方向的处,有一艘轮船正以每小时的速度沿北偏东 方向行驶,如果航向不变,该轮船是否会进入安全预警区?如果不进入,请说明理由;如果进入,则它在安全预警区内会行驶多长时间?(8分)
【答案】
(1) 解:由题意知,,, ,所以,,
所以.
(2) 设经过,,三点的圆的方程为,
所以
解得 所以所求圆的一般方程为,则经过,,三点的圆的标准方程为.
(3) 由题意知,,则轮船航向所在直线方程为,即,由(2)知,经过,,三点的圆的圆心为,半径,
所以圆心 到直线 的距离,所以直线 与圆 相交,即轮船会进入安全预警区.
设直线与圆的交点为,,则,则轮船在安全预警区内会行驶 小时.
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