内容正文:
第二章直线和圆的方程期末通关复习题
一、单选题
1.已知直线,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.设点,,直线过点且与线段相交,则的斜率的取值范围( )
A.或 B. C. D.或
3.下列说法正确的是( )
A.直线必过定点
B.过点且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程为
C.经过点,倾斜角为的直线方程为
D.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为
4.已知直线的方向向量为,且在轴上的截距为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
5.坐标原点到直线的距离为,直线与直线的距离为,则( )
A. B. C. D.
6.若点到直线的距离都等于7,则直线的不同位置有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.无数种
7.已知直线的倾斜角为,点,圆,若圆与圆关于直线对称,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
8.已知直线,圆,则直线被圆截得的弦长是( )
A. B. C.5 D.
二、多选题
9.已知圆,直线,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点
B.圆被轴截得的弦长为
C.若直线与圆相切,则
D.圆上的点到直线的最大距离为7
10.已知直线与圆相交于,两点,则( )
A.的斜截式为 B.圆的半径为
C.圆心在直线上 D.圆心到的距离为
11.下列结论正确的是( )
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点在轴上,则的最小值是5
三、填空题
12.已知直线与,则直线与的夹角大小是 .
13.已知直线,,若,则的值为 .
14.已知圆,直线.则直线被圆截得的弦长的最小值为 .
四、解答题
15.已知直线与直线,.
(1)若,求的值;
(2)若点在直线上,直线过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数(截距均不为零),求直线的方程.
16.已知点和直线.
(1)若直线经过点,且,求直线的方程;
(2)若直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
17.已知圆,点.
(1)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程;
(2)若经过点的直线截圆所得弦长为,求直线的方程.
18.已知两点.
(1)求直线的斜率和倾斜角;
(2)求直线在轴上的截距.
19.已知圆C经过点和,且圆心C在直线上,
(1)求圆C的标准方程;
(2)过点作圆C的切线l,求直线l的方程;
(3)求直线被圆C所截得的弦长.
2
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参考答案
1.C
【分析】根据题意,由,列出方程,求得,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】由直线 ,直线 ,
若,则满足且,解得,
所以是的充要条件.
故选:C.
2.A
【分析】结合斜率公式和图象确定正确答案.
【详解】如图所示:由题意得,所求直线的斜率满足或,
即,或,,或,
即直线的斜率的取值范围是或.
故选:A
3.A
【分析】A含参的直线方程过定点的求法计算即可;B没有考虑直线过原点的情况;C由倾斜角与斜率的关系即可判断;D计算出端点值后,由线段MN与y轴相交判断斜率的范围应取端点值两侧.
【详解】A,直线方程变形为,
令,解得,即原直线必过定点,正确;
B,当直线l过原点时,也满足在两坐标轴上的截距相等,
此时直线l的方程为,不正确;
C,当时,无意义,不正确;
D,直线经过定点,
当直线经过M时,斜率为,
当直线经过N点时,斜率为,
由于线段MN与y轴相交,故实数k的取值范围为或,不正确.
故选:A
4.C
【分析】根据题意求得直线的斜率,再利用斜截式方程求解,化为一般式方程即可.
【详解】由直线的方向向量为得直线的斜率为,
又在轴上的截距为,所以直线的方程为,即.
故选:C
5.D
【分析】由点到直线的距离公式和平行线间距离公式即可求解.
【详解】化一般方程得
,
所以,
故选:D
6.C
【分析】分直线l的斜率不存在、存在两种情况讨论,再利用点到直线的距离公式求解即可.
【详解】
由题意可得,
所以当直线的斜率不存在时可得;
当直线的斜率为零时可得或,
故选:C.
7.C
【分析】先求出直线的方程,并将圆化为标准方程,求出点关于直线对称的点,即可根据圆心和半径写出方程.
【详解】由题意知,直线的方程为,即,
圆可化为,
故圆心,半径为,
设点关于直线对称的点为,
则,,解得,
因为圆与圆关于直线对称,所以,
又圆的半径为,故圆的标准方程为.
故选:C
8.B
【分析】利用圆心到直线的距离,半径,弦长的一半构成直角三角形,结合勾股定理可求出弦长.
【详解】圆,
所以圆的半径,圆心为,
所以圆心到直线的距离,
所以直线被圆截得的弦长为.
故选:.
9.ABD
【分析】化简直线为,可判断A正确;利用圆的弦长公式,可判断B正确;由圆心到直线的距离等于圆的半径,列出方程,求得的值,可判断C不正确;求得圆心到直线的距离的最大值,结合圆的性质,可判断D正确.
【详解】对于A,由直线,可得,
可得直线恒过定点,所以A正确;
对于B,由圆,可得圆心,半径为,
则圆心到轴的距离,所以弦长为,所以B正确;
对于C,若直线与圆相切,则满足,即,
解得,所以C不正确;
对于D,由圆的圆心为,直线恒过定点,可得,
当直线与垂直时,此时圆心到直线的距离取得最大值,最大值为,
又因为圆的半径为,所以圆上的点到直线的最大距离为,所以D正确.
故选:ABD.
10.BD
【分析】根据直线一般方程与斜截式方程的转换可判断A;根据圆的方程确定半径即可判断B;根据点与直线的位置关系即可判断C;利用点到直线的距离求解即可判断D.
【详解】直线的斜截式为,故A不正确;
圆的半径为,故B正确;
圆心,该点横纵坐标不满足直线的方程,则圆心不在直线上,故C不正确;
点到直线的距离为,故D正确.
故选:BD.
11.BD
【分析】求出直线倾斜角判断A;利用垂直关系求出判断B;求出两条平行线间距离判断C;利用对称求出最小值判断D.
【详解】对于A,直线倾斜角为,斜率,,A不正确;
对于B,直线与直线垂直,则,解得,B正确;
对于C,平行线间的距离,C不正确;
对于D,令点关于轴的对称点为,
连结交轴与,为轴上任一点,连接,
如图,则,
当且仅当点为线段与轴的交点时取等号,
,
因此,的最小值为5,D正确.
故选:BD
12./
【分析】先根据直线的斜率求出直线的倾斜角,再利用两条直线倾斜角的大小求出两条直线的夹角.
【详解】直线的斜率为,设直线的倾斜角为,由,可得;
直线的斜率为,设直线的倾斜角为,由,可得;
所以直线与的夹角.
故答案为:.
13.
【分析】先讨论y的系数为零的情况是否满足题意,再讨论y的系数不为零时的情况,根据直线在一般方程形式时平行所满足的系数关系即可求解.
【详解】当或时两直线不平行,
当且时,∵,∴,
故答案为:.
14.
【分析】易知直线过定点,再根据定点在圆内以及弦长公式可知当时,圆心到直线的距离最大,弦长最小,可求得结果.
【详解】直线,
令,解得,所以直线恒过定点,
圆的圆心为,半径为,
且,即在圆内,
当时,圆心到直线的距离最大为,
此时,直线被圆截得的弦长最小,最小值为.
故答案为:
15.(1)或
(2)
【分析】(1)根据两直线垂直得到方程,求出m的值;
(2)先将点代入中求出,再设直线为,代入点的坐标,求出参数的值,即可得解.
【详解】(1)因为直线与直线垂直,
所以,解得或;
(2)将点代入中,,解得,则,
因为直线过点,且在两坐标轴上的截距互为相反数(截距均不为零),
设直线为,代入,可得,解得,
所以直线为,即.
16.(1)
(2)和
【分析】(1)先根据平行得出斜率,再点斜式得出直线方程,最后转化为一般式即可;
(2)先分直线经过原点及直线不经过原点,应用点斜式及截距式设直线再代入点计算求参,最后转化为一般式即可.
【详解】(1)由直线的方程可知它的斜率为,
因为,所以直线的斜率为.
又直线经过点,
所以直线的方程为:,即.
(2)若直线经过原点,直线的斜率为,
则直线的方程为,即;
若直线不经过原点,设直线方程为,
代入可得,即,故直线方程为.
综上所述,直线的方程为或.
17.(1)
(2)或
【分析】(1)根据相关点法求解出点的轨迹方程;
(2)先计算出到的距离,然后根据的斜率是否存在进行分类讨论,由此求解出结果.
【详解】(1)设点,由点是的中点,得,
所以,故点,
因为在圆上运动,所以点的坐标满足圆的方程,
所以,化简得,
故点的轨迹方程是.
(2)因为直线截圆所得弦长为,
所以直线到圆心的距离为,
①若直线的斜率不存在,直线的方程为,
此时到的距离为,故直线符合题意;
②若直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
则圆心到直线的距离为,解得,
则直线,即为,
综上所述,直线的方程为或.
18.(1),
(2)1
【分析】(1)根据题意,由直线的斜率公式计算可得的值,进而分析可得答案;
(2)根据题意,由(1)的结论求出直线的方程,据此分析可得答案.
【详解】(1)根据题意,直线的斜率为,倾斜角为,
由两点,得斜率,
则,即.
(2)由(1)知,直线的斜率,则其方程为,
即,令,则直线在轴上的截距为1.
19.(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)设圆C的方程为,将点A、B代入,结合圆心在直线上,即可求解;
(2)讨论直线斜率的存在性,设直线方程,利用直线与圆的位置关系计算即可求解;
(3)根据点到直线的距离公式和弦长公式即可求解.
【详解】(1)设圆C的标准方程为,
则由题意得,解得,
故圆C的标准方程为;
(2)因为,所以点在圆外,
当直线l的斜率不存在时,,
此时圆心到直线的距离为1,等于半径,故满足题意;
当直线l的斜率存在时,设,即,
则点到直线l的距离,解得,
此时,即;
综上,直线l的方程为或;
(3)因为圆心到的距离为,
所以弦长.
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