摘要:
**基本信息**
聚焦直线与圆模块,基础题(如直线平行求参数)、能力题(如圆上存在点满足条件)、创新题(12圆环绕几何模型)梯度分布,渗透几何直观、逻辑推理与数学建模素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|11题58分|直线方程与位置关系、圆的方程与性质|多选第10题结合曲线轨迹方程,考查对称性与覆盖问题,培养抽象能力|
|填空题|3题15分|截距式方程、圆上动点距离最值|第14题以线段运动为情境,探究圆上存在两点满足条件,发展空间观念|
|解答题|5题77分|弦长计算、轨迹方程、面积与最值问题|第16题以正方形区域圆形跑道为背景,融合坐标系建立与直线相切,体现应用意识;第18题两圆外离切线问题,考查逻辑推理与分类讨论|
内容正文:
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2026-2027学年高二数学上学期第一次月考卷
答题卡
姓
名:
准考证号:
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清
贴条形码区
楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用
n
0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答
好
题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出
巢
区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题
缺考
无效。
此栏考生禁填
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
标记
5.正确填涂■
一、
选择题(每小题5分,共40分)
1[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
2[A]B][C][D]
6[A[B][C][D]
3[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
双阙
4[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
二、选择题(全部选对的得6分,
部分选对的得部分分,有选错的得0
分,共18分)
9[A][B][C][D]
10[A]B][C][D]
11[A][B][C]D]
三、填空题(每小题5分,共15分)
12
妇
14
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
数学第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
四、解答题(共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
数学第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(15分)
D
·F
·E
B
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数学第3页(共6页)
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17.(15分)
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数学第4页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(17分)
D
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19.(17分)
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数学第6页(共6页)
学校__________________班级__________________姓名__________________准考证号__________________
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍密﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍封﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍线﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
2026-2027学年高二数学上学期第一次月考卷
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准考证号:
姓 名:_________________________________________
贴条形码区
此栏考生禁填 缺考
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1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
5.正确填涂
注意事项
一、选择题(每小题5分,共40分)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
二、选择题(全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分,共18分)
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.____________________
13.____________________
14.____________________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
四、解答题(共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(15分)
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17.(15分)
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18.(17分)
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2026-2027学年高二数学上学期第一次月考卷
参考答案
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
2
3
4
5
6
7
8
C
B
A
D
D
C
C
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
10
11
AD
ABC
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.或 13./ 14.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
【解析】(1)
由圆可知,圆心为,半径为,
由可知,,
因为,所以点在圆之外,
显然,当直线的斜率不存在时,与圆相离,不符合题意,(2分)
所以直线的斜率存在,设为,
设直线的方程为,即,
所以,圆心到直线的距离,即弦心距,
不妨设直线被圆截得的弦为,
由圆半径、弦长、弦心距之间的关系可得,
,即,
所以,解得或,
所以直线的方程为或,即或,
综上,直线的方程为或.(6分)
(2)
由可知,,
因为,所以点在圆之内,
不妨设直线被圆截得的弦为,
当时,最短,此时弦心距,
由圆半径、弦长、弦心距之间的关系,
则,
因为直线的斜率,且,
所以直线的斜率为,代入点斜式可得,
直线的方程为,即,
综上,被圆截得的线段的最短长度为,
此时的方程为.(13分)
16.(15分)
【解析】(1)如图以 为原点, 为 轴, 为轴建立平面直角坐标系.
则 , , , , .
∵圆形跑道经过 、 两点,
∴圆心在线段 的垂直平分线上.
∵ ,
∴线段 的垂直平分线的斜率为 .
∵ 中点坐标为 ,
∴线段 的垂直平分线的方程为 ,即 .
∴圆形跑道圆心所在的直线方程为 . (7分)
(2)∵直线 与该圆形跑道有且只有一个交点,
∴直线 与该圆相切,即圆心到轴距离为半径 .
设圆心为 ,则.
∴,即 .
解得,则.
∴圆形跑道的周长为 或 . (15分)
17.(15分)
【解析】(1)由题,,当时,为,
则斜率,
因为直线经过x轴的正半轴,y轴的正半轴,
所以设直线的倾斜角为,则,
所以.(4分)
(2)由题,,
设直线,将点代入方程可得,
所以,所以,当且仅当,即时,等号成立,
因为,所以的最小值为.(9分)
(3)由(1),直线的倾斜角为,设,
则直线的方程为,
将代入可得,,
所以斜边长 ,则设
,
令 ,则,
所以,
由 ,所以,
当且仅当 ,即 时取等,
此时 .(15分)
18.(17分)
【解析】(1)∵分别为,的切线,分别为,的半径,
∴.
由勾股定理可得.
又,∴.
又,是线段上的一点,∴,
∴,解得.(5分)
(2)存在,假定存在一点,使得,(6分)
设,则,
由可得.
即,
代入可得,即,
解得(舍去),,
∴满足条件的点只有一个,此时.(10分)
(3)当时,有,此时直线与相切.
证明:当时,,此时,
∴.
又,∴,
如图,为的延长线上一点,
则,∴点在的角平分线上,
∴点到的距离相等,
又为的切线,
∴点到的距离都为1,即直线与相切. (17分)
19.(17分)
【解析】(1)圆,圆心,半径,
对圆外一点,点在圆上,则:,
由题意,即,所以.
设,则,
整理得,.(5分)
(2)(i)点的轨迹圆方程:,即①
圆,即②
①②得公共弦所在直线方程:,
点的轨迹圆圆心、圆圆心,两点连线的斜率,
所以直线,直线垂直平分,故圆心就是直线与的交点,
联立,解得.
将代入,
得,即,所以,
所以圆的方程为.(10分)
(ii)假设存在点,满足,设,,
则,将代入,
得,即.
联立,得,.
根据根与系数的关系,得,,
所以,代入式,得,
即,因为对任意,等式恒成立,所以,
解得,因此存在定点满足条件. (17分)
1 / 2
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二数学上学期第一次月考卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:苏教版选择性必修第一册第一章~第二章。
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:和直线:,若,则( )
A. B. C. D.
2.条件:“直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍”;条件“直线的斜率为”,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
3.若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
4.已知,若圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.直线倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
6.第一象限内有一动点,在过点且方向向量的直线l上运动,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
7.一个半径为的圆,周围环绕着12个半径为1的圆,如图所示,这12个圆都与中心圆外切,且相邻的两个圆也互相外切.此时可表示为的形式,其中均为整数.问是多少?( )
A.3 B.5 C.7 D.9 E.11
8.已知圆,,圆与圆相交于点,,,过点M的直线l与圆,圆分别交于P,Q两点,则错误的结论是( )
A.
B.直线的方程是
C.四边形的面积是48
D.的最大值是
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.如图,直线,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
10.已知曲线E的轨迹方程为,其中,不同时为0,则( )
A.曲线E关于直线对称
B.曲线E围成的图形面积为
C.若点在曲线E上,则
D.若圆能覆盖曲线E,则的最小值为
11.已知圆的圆心为,圆与圆交于,两点,过作圆的两条切线,切点为,,过作圆的两条切线,切点为,,则( )
A.
B.
C.当时,
D.存在一条直线截三个圆所得的弦长相等
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.经过点,在两坐标轴上的截距之和等于6的直线的截距式方程为______.
13.已知圆:,圆:,M,N分别是圆,上的动点,P是轴上的动点,则的最小值为___________.
14.已知圆,线段在直线上运动,点为上任意一点,若圆上存在两点,,使得成立,则线段长度的最大值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
已知点,圆.
(1)设,直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(2)设,直线过点,求被圆截得的线段的最短长度,并求此时的方程.
16.(15分)
如图,正方形区域边长为, 距 、 的距离都为 , 距 、 的距离都为 ,有一个圆形跑道经过 、 两点.
(1)建立适当的坐标系,求圆形跑道圆心所在的直线方程;
(2)若直线与该圆形跑道有且只有一个交点,求圆形跑道的周长(结果保留两位小数).
17.(15分)
已知过点的直线l分别与x轴的正半轴,y轴的正半轴交于点.
(1)当时,求直线l的倾斜角大小;
(2)求面积的最小值;
(3)求的最小值.
18.(17分)
如图,与相外离,的半径为2,的半径为1,,为连接两圆圆心的线段上的一点,切于点,切于点.
(1)若,求的长;
(2)试问线段上是否存在一点,使,若存在,问这样的点有几个?并求出的值;如果不存在,说明理由;
(3)当点在线段上运动到某处使时,.试问除上述情况外,当点在线段上运动到何处(说明的长是多少)时,与仍相似,并判断此时直线与的位置关系,证明你的结论.
19.(17分)
已知圆 ,圆上一动点,圆外一动点,满足的最大值为其最小值的2倍.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若圆,,是圆与(1)中所求的点轨迹的交点.
(i)求以为直径的圆的方程;
(ii)若直线与圆交于,两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一定点,使得直线的斜率互为相反数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
试题 第3页(共6页) 试题 第4页(共6页)
试题 第1页(共6页) 试题 第2页(共6页)
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(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:苏教版选择性必修第一册第一章~第二章。
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:和直线:,若,则( )
A. B. C. D.
2.条件:“直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍”;条件“直线的斜率为”,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
3.若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
4.已知,若圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.直线倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
6.第一象限内有一动点,在过点且方向向量的直线l上运动,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
7.一个半径为的圆,周围环绕着12个半径为1的圆,如图所示,这12个圆都与中心圆外切,且相邻的两个圆也互相外切.此时可表示为的形式,其中均为整数.问是多少?( )
A.3 B.5 C.7 D.9 E.11
8.已知圆,,圆与圆相交于点,,,过点M的直线l与圆,圆分别交于P,Q两点,则错误的结论是( )
A.
B.直线的方程是
C.四边形的面积是48
D.的最大值是
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.如图,直线,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
10.已知曲线E的轨迹方程为,其中,不同时为0,则( )
A.曲线E关于直线对称
B.曲线E围成的图形面积为
C.若点在曲线E上,则
D.若圆能覆盖曲线E,则的最小值为
11.已知圆的圆心为,圆与圆交于,两点,过作圆的两条切线,切点为,,过作圆的两条切线,切点为,,则( )
A.
B.
C.当时,
D.存在一条直线截三个圆所得的弦长相等
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.经过点,在两坐标轴上的截距之和等于6的直线的截距式方程为______.
13.已知圆:,圆:,M,N分别是圆,上的动点,P是轴上的动点,则的最小值为___________.
14.已知圆,线段在直线上运动,点为上任意一点,若圆上存在两点,,使得成立,则线段长度的最大值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
已知点,圆.
(1)设,直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(2)设,直线过点,求被圆截得的线段的最短长度,并求此时的方程.
16.(15分)
如图,正方形区域边长为, 距 、 的距离都为 , 距 、 的距离都为 ,有一个圆形跑道经过 、 两点.
(1)建立适当的坐标系,求圆形跑道圆心所在的直线方程;
(2)若直线与该圆形跑道有且只有一个交点,求圆形跑道的周长(结果保留两位小数).
17.(15分)
已知过点的直线l分别与x轴的正半轴,y轴的正半轴交于点.
(1)当时,求直线l的倾斜角大小;
(2)求面积的最小值;
(3)求的最小值.
18.(17分)
如图,与相外离,的半径为2,的半径为1,,为连接两圆圆心的线段上的一点,切于点,切于点.
(1)若,求的长;
(2)试问线段上是否存在一点,使,若存在,问这样的点有几个?并求出的值;如果不存在,说明理由;
(3)当点在线段上运动到某处使时,.试问除上述情况外,当点在线段上运动到何处(说明的长是多少)时,与仍相似,并判断此时直线与的位置关系,证明你的结论.
19.(17分)
已知圆 ,圆上一动点,圆外一动点,满足的最大值为其最小值的2倍.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若圆,,是圆与(1)中所求的点轨迹的交点.
(i)求以为直径的圆的方程;
(ii)若直线与圆交于,两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一定点,使得直线的斜率互为相反数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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2026-2027学年高二数学上学期第一次月考卷
全解全析
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:苏教版选择性必修第一册第一章~第二章。
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:和直线:,若,则( )
A. B. C. D.
1.【答案】C
【解析】已知直线: ,其斜率为,直线:,其斜率为,
因为,所以,解得.
故选:C
2.条件:“直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍”;条件“直线的斜率为”,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.【答案】B
【解析】记直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
若直线的斜率为,
当截距均为时,直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍,
当截距均不为时,设直线方程为,变形为,
得,,则能推出,必要性成立;
若,当截距都不为时,斜率为,
当截距均为时,直线斜率可以是任何实数,不一定是,
所以不能推出,充分性不成立.
所以是的必要不充分条件.
故选:B
3.若直线与直线:之间的距离是,则( )
A.0 B.1 C. D.2
3.【答案】A
【解析】∵直线与直线之间的距离为,
,,或(负值舍去).
.
故选:A.
4.已知,若圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.【答案】D
【解析】圆的圆心,半径为,
依题意,以点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则,
而,因此,解得,
所以的取值范围为.
故选:D.
5.直线倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
5.【答案】D
【解析】由的斜率为,其范围是,
设倾斜角为,则,解得,
因为倾斜角的范围是,所以.
故选:D
6.第一象限内有一动点,在过点且方向向量的直线l上运动,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
6.【答案】C
【解析】,得, ,
,等号当且仅当时成立,此时,
满足定义域条件,
所以的最大值为3.
故选:C.
7.一个半径为的圆,周围环绕着12个半径为1的圆,如图所示,这12个圆都与中心圆外切,且相邻的两个圆也互相外切.此时可表示为的形式,其中均为整数.问是多少?( )
A.3 B.5 C.7 D.9 E.11
7.【答案】C
【解析】如图所示,设半径为的圆的圆心为,在12个小圆中任取两个小圆,两个小圆的切点为,
其中一个小圆的圆心为,连接,,,由圆与圆相切可得,
所以,,,
所以,
所以解得,所以.
故答案为:C.
8.已知圆,,圆与圆相交于点,,,过点M的直线l与圆,圆分别交于P,Q两点,则错误的结论是( )
A.
B.直线的方程是
C.四边形的面积是48
D.的最大值是
8.【答案】C
【解析】对于A:若,代入,即点点在圆上,
联立,化简得:,
所以直线的方程是,故B正确;
联立,解得:,或,
由于,所以,,所以A正确;
圆心距,
公共弦长,
由于,所以四边形的面积是,故C错误;
当直线斜率不存在时,,,此时,
当直线斜率存在时,设方程为,
所以点到直线的距离为,此时,
点到直线的距离为,此时
所以,
当时,,
设,,
所以由,可得:,
所以,当且仅当,即时取等号,此时
的最大值是,
当时,,
设,,
所以由,可得:,
所以,当且仅当,即时取等号,此时
的最大值是,
当时,,
设,,
所以由,可得:,
所以,当且仅当,即时取等号,不满足,此时,
综上的最大值是,故D正确.
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.如图,直线,,的斜率分别为,,,倾斜角分别为,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
9.【答案】AD
【解析】由图象可知,
所以,,
函数在上单调递增,所以,
综上所述,.
故选:AD
10.已知曲线E的轨迹方程为,其中,不同时为0,则( )
A.曲线E关于直线对称
B.曲线E围成的图形面积为
C.若点在曲线E上,则
D.若圆能覆盖曲线E,则的最小值为
10.【答案】ABC
【解析】曲线E上任意点满足:,
该点关于的对称点也满足:,
即由曲线E上任意点关于直线的对称点仍在曲线E上,故选项A正确;
因为点在曲线E上,点,点也都在曲线E上,则曲线E关于x轴,y轴对称,
当时,曲线E的方程为,
曲线E表示以点为圆心,为半径的圆在直线上方的半圆(含端点),
因此,曲线E是四个顶点为的正方形各边为直径向正方形外作半圆围成,如图,
所以曲线E围成的图形的面积是,故选项B正确;
若点在曲线E上,则,所以,
所以,故选项C正确;
曲线E上的点到原点距离最大值为,
圆能覆盖曲线E,则,故选项D不正确.
故选:ABC.
11.已知圆的圆心为,圆与圆交于,两点,过作圆的两条切线,切点为,,过作圆的两条切线,切点为,,则( )
A.
B.
C.当时,
D.存在一条直线截三个圆所得的弦长相等
11.【答案】ACD
【解析】选项 A,,
,
两式相减得公共弦直线方程,即,
,半径,圆心到直线距离是,
所以,A 正确;
选项 B,联立与,解得;,
不妨设,
设与交于点,
因为,,,所以,
所以,故, 即,,
,, ,
,
由,得,
所以,所以,
设与交于点,同理可知, 即,,
,, ,
,
由,得,
所以,所以,
, B错误;
选项 C, , 则 ,, ,,
在:,, ,
所以,
因为,所以 ,C 正确;
选项 D,三个圆的半径都是1,若存在一条直线截三个圆所得的弦长相等,
由弦长公式,可得三个圆的圆心到该直线的距离都相等,
设存在直线,满足,
等价于
解方程:,去掉绝对值:
情况①:,
情况②:,
解方程:,去掉绝对值:
情况①:,
情况②: ,
联立与,得舍去,
联立与,令,则,
代入,直线的方程为:,
所以存在直线截三个圆所得的弦长相等,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.经过点,在两坐标轴上的截距之和等于6的直线的截距式方程为______.
12.【答案】或
【解析】依题意,该直线的截距不能为0,则可设其方程为,
因为直线过点,所以,
整理得,解得或.
于是所求直线方程的截距式为或.
故答案为:或.
13.已知圆:,圆:,M,N分别是圆,上的动点,P是轴上的动点,则的最小值为___________.
13.【答案】/
【解析】作出图形,如图所示:
圆关于轴的对称圆的圆心坐标为,半径为,圆的圆心坐标为,半径为,
由图象可知当三点共线时,取得最小值,同时取得最小值,
所以的最小值为.
故答案为:/.
14.已知圆,线段在直线上运动,点为上任意一点,若圆上存在两点,,使得成立,则线段长度的最大值为______.
14.【答案】2
【解析】由圆得圆心,半径.
圆心到直线的距离.
所以直线与圆相离,点在圆外.
因为圆上存在两点,,使得成立,
所以.
所以从点向圆作两条切线,设切线夹角为,则.
设切线与的夹角为,则.
又因为,所以.
所以,则.
所以线段全部落在以为圆心,半径为3的圆内部或圆上.
直线被以为圆心,半径为3的圆截得的弦长为.
所以线段长度的最大值为2.
故答案为:2.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
已知点,圆.
(1)设,直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(2)设,直线过点,求被圆截得的线段的最短长度,并求此时的方程.
15.(13分)
【解析】(1)
由圆可知,圆心为,半径为,
由可知,,
因为,所以点在圆之外,
显然,当直线的斜率不存在时,与圆相离,不符合题意,
所以直线的斜率存在,设为,
设直线的方程为,即,
所以,圆心到直线的距离,即弦心距,
不妨设直线被圆截得的弦为,
由圆半径、弦长、弦心距之间的关系可得,
,即,
所以,解得或,
所以直线的方程为或,即或,
综上,直线的方程为或.
(2)
由可知,,
因为,所以点在圆之内,
不妨设直线被圆截得的弦为,
当时,最短,此时弦心距,
由圆半径、弦长、弦心距之间的关系,
则,
因为直线的斜率,且,
所以直线的斜率为,代入点斜式可得,
直线的方程为,即,
综上,被圆截得的线段的最短长度为,
此时的方程为.
16.(15分)
如图,正方形区域边长为, 距 、 的距离都为 , 距 、 的距离都为 ,有一个圆形跑道经过 、 两点.
(1)建立适当的坐标系,求圆形跑道圆心所在的直线方程;
(2)若直线与该圆形跑道有且只有一个交点,求圆形跑道的周长(结果保留两位小数).
16.(15分)
【解析】(1)如图以 为原点, 为 轴, 为轴建立平面直角坐标系.
则 , , , , .
∵圆形跑道经过 、 两点,
∴圆心在线段 的垂直平分线上.
∵ ,
∴线段 的垂直平分线的斜率为 .
∵ 中点坐标为 ,
∴线段 的垂直平分线的方程为 ,即 .
∴圆形跑道圆心所在的直线方程为 .
(2)∵直线 与该圆形跑道有且只有一个交点,
∴直线 与该圆相切,即圆心到轴距离为半径 .
设圆心为 ,则.
∴,即 .
解得,则.
∴圆形跑道的周长为 或 .
17.(15分)
已知过点的直线l分别与x轴的正半轴,y轴的正半轴交于点.
(1)当时,求直线l的倾斜角大小;
(2)求面积的最小值;
(3)求的最小值.
17.(15分)
【解析】(1)由题,,当时,为,
则斜率,
因为直线经过x轴的正半轴,y轴的正半轴,
所以设直线的倾斜角为,则,
所以.
(2)由题,,
设直线,将点代入方程可得,
所以,所以,当且仅当,即时,等号成立,
因为,所以的最小值为.
(3)由(1),直线的倾斜角为,设,
则直线的方程为,
将代入可得,,
所以斜边长 ,则设
,
令 ,则,
所以,
由 ,所以,
当且仅当 ,即 时取等,
此时 .
18.(17分)
如图,与相外离,的半径为2,的半径为1,,为连接两圆圆心的线段上的一点,切于点,切于点.
(1)若,求的长;
(2)试问线段上是否存在一点,使,若存在,问这样的点有几个?并求出的值;如果不存在,说明理由;
(3)当点在线段上运动到某处使时,.试问除上述情况外,当点在线段上运动到何处(说明的长是多少)时,与仍相似,并判断此时直线与的位置关系,证明你的结论.
18.(17分)
【解析】(1)∵分别为,的切线,分别为,的半径,
∴.
由勾股定理可得.
又,∴.
又,是线段上的一点,∴,
∴,解得.
(2)存在,假定存在一点,使得,
设,则,
由可得.
即,
代入可得,即,
解得(舍去),,
∴满足条件的点只有一个,此时.
(3)当时,有,此时直线与相切.
证明:当时,,此时,
∴.
又,∴,
如图,为的延长线上一点,
则,∴点在的角平分线上,
∴点到的距离相等,
又为的切线,
∴点到的距离都为1,即直线与相切.
19.(17分)
已知圆 ,圆上一动点,圆外一动点,满足的最大值为其最小值的2倍.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若圆,,是圆与(1)中所求的点轨迹的交点.
(i)求以为直径的圆的方程;
(ii)若直线与圆交于,两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一定点,使得直线的斜率互为相反数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
19.(17分)
【解析】(1)圆,圆心,半径,
对圆外一点,点在圆上,则:,
由题意,即,所以.
设,则,
整理得,.
(2)(i)点的轨迹圆方程:,即①
圆,即②
①②得公共弦所在直线方程:,
点的轨迹圆圆心、圆圆心,两点连线的斜率,
所以直线,直线垂直平分,故圆心就是直线与的交点,
联立,解得.
将代入,
得,即,所以,
所以圆的方程为.
(ii)假设存在点,满足,设,,
则,将代入,
得,即.
联立,得,.
根据根与系数的关系,得,,
所以,代入式,得,
即,因为对任意,等式恒成立,所以,
解得,因此存在定点满足条件.
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