内容正文:
第二章 直线和圆的方程 单元检测卷
考试范围:选择性必修第一册第二章 考试时间:120分钟;命题人:
第I卷(选择题)
一、单选题
1.过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2.已知,两点到直线的距离相等,则实数的值为( )
A. B.或3 C. D.或1
3.如下图,设直线的斜率分别为,则用“<”号将它们的斜率连接起来后,得到的结果为( )
A. B. C. D.
4.已知直线:过定点,则点到直线:距离的最大值是( )
A.1 B.2 C. D.
5.若直线与圆相离,则点( )
A.在圆O外 B.在圆O内 C.在圆O上 D.与圆O的位置关系不确定
6.若直线的倾斜角是直线的倾斜角的两倍,则实数( )
A. B. C. D.
7.过点且与圆相切的直线方程是( )
A. B.或
C. D.或
8.若直线与以为端点的线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.已知直线,,下列命题中正确的有( )
A.当时,与重合 B.若,则
C.过定点 D.一定不与坐标轴平行
10.已知直线:,则下列说法正确的是( )
A.在轴上的截距为2 B.与直线垂直
C.与直线之间的距离为 D.与圆相离
11.以下四个命题表述正确的是( )
A.直线恒过定点(-3,-3)
B.圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1
C.曲线:与曲线:恰有三条公切线,则
D.已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,、为切点,则直线经过定点(1,2)
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、填空题
12.与直线平行且与它的距离为的直线的方程为______.
13.过直线与的交点,且垂直于直线的直线方程是_______.
14.已知点在圆C:()内,过点M的直线被圆C截得的弦长最小值为8,则______.
四、解答题
15.已知直线,点.求:
(1)直线关于直线的对称直线的方程;
(2)直线关于点对称的直线的方程.
16.已知点A(2,1),B(2,3),C(1,3).
(1)求过点A且与BC平行的直线方程;
(2)求过点B且与BC垂直的直线方程;
(3)若BC中点为D,求过点A与D的直线方程;
17.已知圆,圆.
(1)当时,圆与圆有什么位置关系?
(2)是否存在实数,使得圆与圆内含?
18.已知点,圆,过点的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点.
(1)求的轨迹方程;
(2)当时,求的方程及的面积.
19.已知点,圆C的圆心在直线上且与y轴切于点,
(1)求圆C的方程;
(2)设点Q在圆C上运动,求线段PQ的中点N的轨迹方程.
试卷第1页,共3页
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第二章 直线和圆的方程 单元检测卷
考试范围:选择性必修第一册第二章 考试时间:120分钟;命题人:
第I卷(选择题)
一、单选题
1.过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据直线与()平行,先设出所求直线方程,代入已知点的坐标,可求待定系数.
【详解】设与直线平行的直线方程是,
代入点,得,解得,
所以所求的直线方程是.
故选:A
2.已知,两点到直线的距离相等,则实数的值为( )
A. B.或3 C. D.或1
【答案】B
【分析】解法一:当A,B在直线l的同一侧时,直线l与直线AB平行,利用平行线的斜率相等求得a的值;当A,B在直线l的两侧时,转化为直线l经过线段AB的中点求得,利用中点公式求得线段AB的中点坐标,代入直线方程求得a的值.
解法二:直接由点到直线的距离公式列出方程求解即得.
【详解】(1),两点位于直线同一侧,即直线平行于直线,所以,即;
(2),两点位于直线的两侧,所以直线过线段的中点,线段的中点坐标为,即,∴,解得.
综上实数的值为.
解法二、由点到直线的距离公式得,
即亦即,解得.
故选:B.
3.如下图,设直线的斜率分别为,则用“<”号将它们的斜率连接起来后,得到的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先区分斜率的正负,判定倾斜角是锐角还是钝角,然后根据在倾斜角都是锐角时倾斜角越大斜率越大,在倾斜角都是钝角时倾斜角越大,斜率越大,得出结论.
【详解】直线l1、l2的斜率都是正值,倾斜角都是锐角,在倾斜角都是锐角时倾斜角越大斜率越大,故k2>k1>0;
直线l3、l4的斜率都是负值,倾斜角都是钝角,在倾斜角都是钝角时倾斜角越大,斜率越大,故k3<k4<0,
故
故选:D.
4.已知直线:过定点,则点到直线:距离的最大值是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题首先求出,然后发现直线:恒过定点,由图可得点到直线:距离的最大值可转化为点与点的距离.
【详解】由题意知,直线:恒过定点,
直线:恒过定点,如图所示,
过作的垂线段,垂足为,
那么必有,当且仅当与重合时取等号,
从而的最大值为,
即点到直线:距离的最大值是.
故选:D.
5.若直线与圆相离,则点( )
A.在圆O外 B.在圆O内 C.在圆O上 D.与圆O的位置关系不确定
【答案】B
【分析】根据已知直线与圆相离,得到圆心到直线的距离大于半径,进行计算求解.
【详解】由题意,圆的圆心为,半径.直线到圆心的距离为,根据相离条件,即,整理得,这表明点到原点的距离的平方小于4,即点在圆内部.
故选:B.
6.若直线的倾斜角是直线的倾斜角的两倍,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出直线的斜率,设对应的倾斜角为,则,又的倾斜角为,则,使用二倍角的正切公式求解即可.
【详解】因为直线的斜率,设对应的倾斜角为,则,
由题意可得,直线的倾斜角为,
故其斜率,解得.
故选:C
7.过点且与圆相切的直线方程是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【分析】先求出圆的圆心和半径,再分别讨论切线的斜率不存在和存在两种情况求解.在斜率存在的情况下,先设切线方程为点斜式,整理成一般式,再利用圆心到直线的距离等于半径,列出斜率的等式,计算求出,从而得到切线方程.
【详解】,圆心,半径,
过点且与圆相切,
当此切线不存在斜率时,切线方程为,满足此直线与圆相切;
当此切线存在斜率时,设此切线方程为,
即,
则圆心到切线的距离,解得,
则切线方程为,即;
综上,所求的切线方程为或.
故选:D.
8.若直线与以为端点的线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出直线恒过的定点,分别求出直线的斜率,由直线与线段相交,得到直线的斜率和直线的斜率的不等关系,从而得到直线的倾斜角的取值范围.
【详解】直线,即,则直线恒过定点,且斜率为,
,,
直线与以为端点的线段相交,
或,或,
直线的倾斜角取值范围为.
故选:A.
二、多选题
9.已知直线,,下列命题中正确的有( )
A.当时,与重合 B.若,则
C.过定点 D.一定不与坐标轴平行
【答案】AC
【分析】当时,分别求出两直线方程,可判断选项A;由两直线平行的公式计算得出,可判断选项B;将代入直线方程,可判断选项C;当时,直线与x轴平行,判断出选项D.
【详解】当时,直线,直线,即两直线重合,故A正确;
当时,有且,解得,故B错误;
因为,所以直线过定点,故C正确;
当时,直线与x轴平行,故D错误;
故选:AC.
10.已知直线:,则下列说法正确的是( )
A.在轴上的截距为2 B.与直线垂直
C.与直线之间的距离为 D.与圆相离
【答案】BC
【分析】令,解得的值就是直线在轴上的截距为;直线的斜率为,直线的斜率为,由得到与直线垂直;易知与直线平行,利用两平行线间的距离公式求解;求出圆心到直线的距离得到与圆相交.
【详解】对于A,令,则,解得,
所以在轴上的截距为,A错误;
对于B,直线:的斜率为,直线的斜率为,
因为,所以与直线垂直,B正确;
对于C,易知与直线平行,所以它们之间的距离为,C正确;
对于D,因为圆心到直线的距离,所以与圆相交,D错误.
故选:BC.
11.以下四个命题表述正确的是( )
A.直线恒过定点(-3,-3)
B.圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1
C.曲线:与曲线:恰有三条公切线,则
D.已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,、为切点,则直线经过定点(1,2)
【答案】BCD
【分析】对于选项A:将直线整理为,则有,解出这个方程组的解,这个解构成的点就是直线恒过的定点 ;对于选项B:求出圆心到直线的距离,这个距离与半径比较得到所求;对于选项C:两圆有三条公切线,则有两个圆心间的距离等于两个圆的半径和,求解即可;对于选项D:设,由点为直线上一动点,将代入此直线方程整理后得到,求出以为直径的圆的方程,这个圆的方程和圆:相减得到直线的方程,将代入直线的方程得,再求出直线恒过的定点即可.
【详解】对于选项A:将直线整理为,则有,解得,
直线恒过定点,则选项A错误;
对于选项B:圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离为,
圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1. 则选项B正确;
对于选项C:曲线:的圆心为,半径,
曲线:的圆心为,半径,
曲线:与曲线:恰有三条公切线,
,,,则选项C正确;
对于选项D:设,点为直线上一动点,, 即,
以为直径的圆的方程为,即,
圆:和,这两个圆相减得直线的方程为,
代入,得,整理得,
设,解得,即直线经过定点(1,2),则选项D正确.
故选:BCD.
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、填空题
12.与直线平行且与它的距离为的直线的方程为______.
【答案】或
【分析】由所求直线与直线平行,设出直线方程为,利用两平行线的距离公式列方程求出,可得答案.
【详解】设所求直线方程为,则,解得或,
故答案为:或
13.过直线与的交点,且垂直于直线的直线方程是_______.
【答案】
【分析】先求交点,再根据垂直关系得直线方程.
【详解】直线与的交点为,
垂直于直线的直线方程可设为,
所以,即.
【点睛】本题考查两直线垂直与交点,考查基本分析求解能力,属基础题.
14.已知点在圆C:()内,过点M的直线被圆C截得的弦长最小值为8,则______.
【答案】
【分析】根据点与圆的位置关系,可求得r的取值范围,再利用过圆内一点最短的弦,结合弦长公式可得到关于r的方程,求解即可.
【详解】由点在圆C:内,且
所以,又,解得
过圆内一点最短的弦,应垂直于该定点与圆心的连线,即圆心到直线的距离为
又,
所以,解得
故答案为:
四、解答题
15.已知直线,点.求:
(1)直线关于直线的对称直线的方程;
(2)直线关于点对称的直线的方程.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)先在直线上取一点,求该点关于直线的对称点坐标,再求出与的交点,即可得出所求直线方程;
(2)先设为上任意一点,得到关于点的对称点为,代入直线的方程,即可求出结果.
【详解】解:(1)在直线上取一点,则关于直线的对称点必在上.
设对称点为,则解得.
设与的交点为,则由得.
又∵经过点,
∴由两点式得直线的方程为.
(2)设为上任意一点,则关于点的对称点为.
∵在直线上,
∴,即.
【点睛】本题主要考查求直线关于直线对称、关于点对称的直线方程,熟记求对称直线方程的一般方法即可,属于常考题型.
16.已知点A(2,1),B(2,3),C(1,3).
(1)求过点A且与BC平行的直线方程;
(2)求过点B且与BC垂直的直线方程;
(3)若BC中点为D,求过点A与D的直线方程;
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用两点坐标求得直线的斜率,根据直线平行斜率相等,得到所求直线的斜率,利用点斜式写出直线方程,并化为一般形式;
(2)根据(1)中所得直线的斜率,利用直线垂直的斜率的关系,得到所求直线的斜率,利用点斜式写出直线方程,并化为一般形式;
(3)利用中点坐标公式求得点的坐标,进而求得直线的斜率,然后利用点斜式写出直线方程,并化为一般形式.
【详解】(1)∵B的坐标为(2,3),C的坐标为(1,3),
∴的斜率为,
又∵A的坐标为(2,1),
∴过点与平行的直线方程为,
整理得.
(2)由(1)得的斜率为,
∴与垂直的直线的斜率为,
又∵B的坐标为(2,3)
∴过点且与垂直的直线方程为,
整理得.
(3)由题意得,又A的坐标为(2,1),
所以,
直线的方程为,整理得.
17.已知圆,圆.
(1)当时,圆与圆有什么位置关系?
(2)是否存在实数,使得圆与圆内含?
【答案】(1)相离
(2)不存在
【分析】(1)将代入圆,求出圆、圆的圆心和半径,求出两圆的圆心距,判断圆心距与两个半径的和或差的绝对值的大小关系得解;
(2)求出圆、圆的圆心和半径,若圆与圆内含,得到两圆的圆心距与两个半径差的绝对值的不等式,计算得到无解,从而得到结论.
【详解】(1)当时,圆,即,
圆心,半径,
又圆,圆心,半径,
两圆的圆心距,,
,当时,圆与圆相离.
(2)圆,化为,
则圆心,半径,
若圆与圆内含,则,即,
可得,显然无解,
不存在实数,使得圆与圆内含.
18.已知点,圆,过点的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点.
(1)求的轨迹方程;
(2)当时,求的方程及的面积.
【答案】(1);(2)的方程为,的面积为.
【分析】(1)由圆的方程求出圆心坐标和半径,设出坐标,由与数量积等于0列式得的轨迹方程;
(2)设的轨迹的圆心为,由得到.求出所在直线的斜率,由直线方程的点斜式得到所在直线方程,由点到直线的距离公式求出到的距离,再由弦心距、圆的半径及弦长间的关系求出的长度,代入三角形面积公式得答案.
【详解】解:(1)由圆,即,
圆的圆心坐标为,半径.
设,则,.
由题意可得,即.
整理得.
的轨迹方程是.
(2)由(1)知的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,
由于,
故在线段的垂直平分线上,
又在圆上,
从而.
,
直线的斜率为.
直线的方程为,即.
则到直线的距离为.
又到的距离为,
.
.
19.已知点,圆C的圆心在直线上且与y轴切于点,
(1)求圆C的方程;
(2)设点Q在圆C上运动,求线段PQ的中点N的轨迹方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)设圆心坐标为,代入得到,圆与轴切于点,得到,从而得到圆心的坐标,利用圆心坐标和,使用两点间距离公式求出半径,从而得到圆的标准方程;
(2)设的坐标为,点的坐标为,利用中点坐标公式得到用表示的等式,用表示的等式,又是圆上的点,将代入圆的方程,得到的横纵坐标的等式就是所求.
【详解】(1)设圆心坐标为,
圆的圆心在直线上且与轴切于点,
,解得,
圆心,半径,
故圆的方程为.
(2)设点的坐标为,点的坐标为,
点,又点为的中点,
,,
,即点的坐标为,
在圆上运动,
,
即,
点的轨迹方程为.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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