内容正文:
综合检测题(2.4--2.5)
2026-2027学年第一学期高二数学人教A版选择性必修第一册
一、单选题
1.平面直角坐标系中,直线与圆( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.相交或相切
【答案】D
【解析】利用点到直线的距离公式,求出圆心到直线的距离,再与圆的半径进行比较,即可得到答案.
【详解】圆心到直线的距离,
当时,可取到等号,
所以直线与圆相交或相切.
故选:D.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式,考查数形结合思想和运算求解能力,判断不等式的大小关系时,注意考虑等号能否取到.
2.圆心为,半径为的圆关于原点对称的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】求得点关于原点的对称点,进而求得圆的标准方程,
【详解】因为点关于原点的对称点的坐标为,
所以圆心为,半径为的圆的标准方程为.
故选:D.
3.过圆外一点作圆的两条切线,切点为、,则的外接圆半径是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】圆的圆心,故以为直径的圆就是的外接圆,即为所求半径.
【详解】圆的圆心,半径,
因为是圆的切线,所以,,
∴以为直径的圆就是的外接圆,
∵,
∴的外接圆的半径为.
故选:C.
4.直线截圆所得弦长等于4,则以、、为边长的三角形一定是( )
A.等边三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.直角三角形
【答案】D
【分析】由垂径定理得到,从而得到三角形的形状.
【详解】由垂径定理可得:,解得:,
所以以、、为边长的三角形一定是直角三角形.
故选:D
5.已知点在直线上,过点作圆的两条切线,切点分别为,则点到直线距离的最大值( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】假设点,求得以为直径的圆的方程,与已知圆的方程作差可得直线的方程,然后可知直线过定点,最后判断和计算可得结果.
【详解】设,则,
则以为直径的圆的方程为,
与圆的方程相减,得到直线的方程为:,
又,可得,即,
可得,解得,所以直线恒过定点,
点到直线距离的最大值即为点,之间的距离,,
所以点到直线距离的最大值为.
故选:A.
6.直线与圆相交所形成的长度为整数的弦的条数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】利用弦长公式计算可得弦长的取值可以为4,5,再由对称性即可得出结论.
【详解】易知直线恒过点,
圆的圆心为,半径为;
因此,当与弦长垂直时,弦长最短,此时;
最大弦长应小于等于直径,因此长度为整数的弦的长度可以为4,5;
由对称性可知长度为4的只有一条,长度为5的弦长有2条,共3条。
故选:A
7.如果实数满足等式,那么的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将其看作为过原点的直线的斜率,数形结合进行求解.
【详解】中,解得,
由题意可得设过原点的直线的斜率为,即直线方程为,
同一坐标系内画出草图,
由图可得当直线与圆相切时,斜率最小或最大,圆心为,半径为,
则,解得或,
所以的最小值是.
8.已知为坐标原点,动点在:上,点的坐标为,且线段的中点为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求,再结合消元法可求的取值范围.
【详解】设,则,故,
故,故,且,
故,故,故.
二、多选题
9.已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A.k的取值范围为
B.圆心坐标为
C.当k时,半径
D.当k时,圆面积为
【答案】AC
【分析】写出圆的标准方程确定圆心和半径,再结合各项的描述判断正误.
【详解】将方程配方化为,
所以,故的取值范围为,A正确;
由圆的标准方程知圆心为,半径为,故B错误;
当时,半径为,C正确;
当时,半径为,圆面积为,D错误.
10.点在圆上,点在圆上,则( )
A.
B.两个圆心所在的直线的斜率为
C.的最大值为7
D.两个圆相交弦所在直线的方程为
【答案】BC
【分析】确定两圆圆心和半径,计算,A错误,,B正确,,C正确,两圆相离,不相交,D错误,得到答案.
【详解】,半径为,
圆的标准方程为,则,半径为,
对选项A:,错误;
对选项B:,正确;
对选项C:,正确;
对选项D:由于,所以两圆相离,不相交,错误;
故选:.
11.已知直线与圆相交于,两点,且为等腰直角三角形,则实数的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】AB
【分析】由题意可得,圆的圆心为,半径为1,结合是等腰直角三角形,可得圆心到直线的距离等于,再利用点到直线的距离公式,从而可求得的值.
【详解】由题意得,圆的圆心为,半径为1,
由于直线与圆相交于,两点,且为等腰直角三角形,
可知,,
所以,
所以圆心到直线的距离等于,
再利用点到直线的距离公式可得:
圆心到直线的距离,
解得:,所以实数的值为1或.
故选:AB.
三、填空题
12.已知两圆的方程:,:,则它们的公切线的条数为________.
【答案】
【分析】先把两圆一般方程配方求出圆心、半径,计算圆心距,对比圆心距与两半径和、差的大小,判断两圆位置为相交,再利用位置关系对应公切线数量的结论,得到公切线有条.
【详解】圆的圆心坐标为,半径,
圆的圆心坐标为,半径,
圆心距,
,,
因为,所以圆和圆相交,
根据两圆位置关系与公切线条数的对应规则,相交的两圆共有条公切线.
13.已知圆和圆,M,N分别是圆C,D上的动点,为直线上的动点,则的最小值是______.
【答案】
【分析】先得到,设关于直线的对称点为,求出的最小值,进而得到的最小值.
【详解】的圆心为,半径为1.
,圆心为,半径为2.
因为,所以两圆相离,如图所示.
则,
当且仅当三点共线,三点共线且在之间,在之间时,等号成立.
设关于直线的对称点为,
连接,与直线交于点,此时,
故即为的最小值,
故的最小值为.
故答案为:.
14.若直线与曲线有两个不同的交点,则实数k的一个取值为________(答案不唯一).
【答案】1(的任何一个值都行)
【分析】首先分析直线所过的定点,再作出曲线的图象,由题意结合临界情况即可求解.
【详解】直线变形为,所以直线恒过点,
曲线两边平方化简得,
如图,作出曲线的图象,
过点的直线与半圆交于端点时,这时直线与曲线有2个交点,斜率,
直线绕点逆时针旋转到与半圆相切时(不包括相切),都有2个交点,
当直线与圆相切时,圆心到直线的距离,解得:或(舍去),
所以满足直线与曲线有2个不同交点的的取值范围是.
四、解答题
15.已知圆与圆的公共弦所在的直线为.
(1)求,的值;
(2)若与交于,两点,求四边形的面积.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)两圆方程作差得到公共弦方程,从而得到方程组,解得即可;
(2)将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,再求出公共弦长,最后由面积公式计算可得.
【详解】(1)圆与圆,
两圆方程作差可得,即,
因为圆与圆的公共弦所在的直线为,
所以,解得,所以,.
经检验当,时,两圆相交,符合题意.
(2)圆即,所以圆心为,半径,
则到直线的距离,所以;
由(1)可得圆,即,
所以圆心为,半径,
所以到直线的距离,
所以.
16.已知圆经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)求过点,且与圆相切的直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将、坐标代入圆的标准方程,得到关于和的方程并求解即可;
(2)判断点与圆的位置关系,进而根据切线和半径几何关系和点斜式求解方程.
【详解】(1)设圆心(圆心在上),圆的标准方程为:,
因为圆过和,代入两点得:,
展开化简得:,解得,即圆心,
则,
所以圆的方程为
(2)点代入圆方程左边得,
因此在圆上,过的切线仅有1条.
半径所在直线的斜率为:,切线与半径垂直,
因此切线斜率,由点斜式得切线方程:,
整理得:.
17.在平面直角坐标系中,圆为过点,,的圆.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点的直线与交于,两点,求弦中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用待定系数法求解即可;
(2)利用中点弦知识,转化为圆的方程问题;
【详解】(1)设圆的标准方程为,故有:
,
所以圆的标准方程为;
(2)设弦MN的中点,
当直线斜率不存在时,点与点重合,
当直线斜率为0时,点与点重合,
当直线斜率存在且不为0时,由垂径定理知,
点的轨迹是以CG为直径的圆.
由,
得,,
整理得:;
18.在平面直角坐标系中,已知点,圆.
(1)若.
①直线过点且被圆截得弦的弦长为,求直线的方程;
②设圆与轴相切,与圆外切于点,求圆的方程;
(2)斜率为的直线过点,若直线上存在点,以为圆心且半径为1的圆与圆有公共点,求实数的取值范围.
【答案】(1)①或;②
(2)
【分析】(1)①先对的斜率进行分类讨论,再结合勾股定理与点到直线的距离公式建立方程,求解参数,最后得到直线方程,②作出符合题意的图形,利用圆与圆的位置关系得到三点共线,进而确定,再代入求解参数,最后得到圆的方程即可.
(2)结合题意转化为点到直线距离问题,进而建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】(1)对于①:当时,,
将圆化为标准方程,可得,
可得,,由题意得过点,
当的斜率不存在时,的方程为,令,解得或,
则弦长为2,与题意不符,故排除,
当的斜率存在时,设的方程为,即,
设圆心到直线的距离为,且弦长为,
则由勾股定理得,
由点到直线的距离公式得,
得到,解得或,
则直线的方程为或.
对于②:如图,作出符合题意的图形,设,
因为圆与轴相切,所以,
因为圆与圆外切于点,所以三点共线,
可得,即,圆的方程为,
将代入,可得,解得,
则圆的方程为.
(2)因为斜率为的直线过点,
所以直线的方程为,即,
因为圆与圆有公共点,所以,
设点到直线的距离为,
因为在直线上存在点,所以,
由,则,解得,
则实数的取值范围为.
19.已知圆C的圆心坐标为,且该圆经过点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)直线n交圆C于M,N两点,若直线AM,AN的斜率之积为2,求证:直线n过一个定点,并求出该定点坐标.
(3)直线m交圆C于M,N两点,若直线AM,AN的斜率之和为0,求证:直线m的斜率是定值,并求出该定值.
【答案】(1);
(2)证明:
当直线n的斜率不存在时,设,由直线AM,AN的斜率之积为2,得,
即,又由点M,N在圆C上得,消去b得:,
而,则,此时,因此,无解,
当直线n的斜率存在时,设其方程为,由消去y并整理得:
,设,
则,,直线斜率,直线斜率,
则
,整理得,此时直线n:过定点,
所以直线n过一个定点,该定点坐标是.
(3)证明:
设直线方程为:,由消去y并整理得:,
则有点,而直线:,同理,
于是得直线的斜率,
所以直线m的斜率是定值,该定值为.
【分析】(1)根据给定条件,求出圆C的半径即可作答.
(2)在直线n的斜率存在时,设其方程,再与圆C的方程联立,借助韦达定
理及已知探求k,t的关系,然后讨论斜率不存在的情况作答.
(3)设出直线AM,AN的方程,与圆C的方程联立,求出点M,N的坐标,再用斜率坐标公式计算作答.
【详解】(1)依题意,圆C的半径,
所以圆C的标准方程是:.
(2)证明略,定点为;
(3)证明略,定值为.
【点睛】思路点睛:与曲线相交的直线过定点问题,设出直线的斜截式方程,与曲线方程联立,
借助韦达定理求出直线斜率与纵截距的关系即可解决问题.
试卷第1页(共3页)
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综合检测题(2.4--2.5)
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一、单选题
1.平面直角坐标系中,直线与圆( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.相交或相切
2.圆心为,半径为的圆关于原点对称的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
3.过圆外一点作圆的两条切线,切点为、,则的外接圆半径是( )
A.1 B. C.2 D.
4.直线截圆所得弦长等于4,则以、、为边长的三角形一定是( )
A.等边三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.直角三角形
5.已知点在直线上,过点作圆的两条切线,切点分别为,则点到直线距离的最大值( )
A. B. C. D.
6.直线与圆相交所形成的长度为整数的弦的条数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.如果实数满足等式,那么的最小值是( )
A. B. C. D.
8.已知为坐标原点,动点在:上,点的坐标为,且线段的中点为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A.k的取值范围为
B.圆心坐标为
C.当k时,半径
D.当k时,圆面积为
10.点在圆上,点在圆上,则( )
A.
B.两个圆心所在的直线的斜率为
C.的最大值为7
D.两个圆相交弦所在直线的方程为
11.已知直线与圆相交于,两点,且为等腰直角三角形,则实数的值为( )
A.1 B. C. D.
三、填空题
12.已知两圆的方程:,:,则它们的公切线的条数为________.
13.已知圆和圆,M,N分别是圆C,D上的动点,为直线上的动点,则的最小值是______.
14.若直线与曲线有两个不同的交点,则实数k的一个取值为________(答案不唯一).
四、解答题
15.已知圆与圆的公共弦所在的直线为.
(1)求,的值;
(2)若与交于,两点,求四边形的面积.
16.已知圆经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)求过点,且与圆相切的直线的方程.
17.在平面直角坐标系中,圆为过点,,的圆.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点的直线与交于,两点,求弦中点的轨迹方程.
18.在平面直角坐标系中,已知点,圆.
(1)若.
①直线过点且被圆截得弦的弦长为,求直线的方程;
②设圆与轴相切,与圆外切于点,求圆的方程;
(2)斜率为的直线过点,若直线上存在点,以为圆心且半径为1的圆与圆有公共点,求实数的取值范围.
19.已知圆C的圆心坐标为,且该圆经过点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)直线n交圆C于M,N两点,若直线AM,AN的斜率之积为2,求证:直线n过一个定点,并求出该定点坐标.
(3)直线m交圆C于M,N两点,若直线AM,AN的斜率之和为0,求证:直线m的斜率是定值,并求出该定值.
试卷第1页(共3页)
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