第二章 直线和圆的方程 单元检测卷(四)-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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内容正文:
人教A版2019高中数学选择性必修一
第二章 直线和圆的方程
单元检测卷(四)
学校______ 考号______ 班级______ 姓名______
注意事项:
1.本试卷满分 150 分,考试时间 120 分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写清楚.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 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,将答案写在答题卡对应的位置上,写在本试卷上无效.
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题(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.若直线 的倾斜角为 ,且 ,则 的斜率为( )
A. B.
C. D.
2.若直线 与 平行,则 ( )
A. B.
C. D.
3.若点 在直线 上运动,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
4.过点 且与圆 相切的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.若圆 与圆 相切,则实数 的值共有( )
A. 个 B. 个
C. 个 D. 个
6.已知圆 ,点 是直线 上的动点,过点 作圆 的切线,则切线长的最小值为( )
A. B.
C. D.
7.已知圆 与直线 ,若圆 上恰有 个点到直线 的距离等于 ,则 ( )
A. B.
C. D.
8.已知实数 , 满足 ,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(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.已知圆 ,直线 ,,则下列结论中正确的有( )
A.直线 恒过定点
B.直线 与圆 恒有两个公共点
C.圆心到直线 的距离的最大值为
D.直线 被圆 截得的弦长的最小值为
10.已知圆 ,圆 ,则下列结论中正确的有( )
A.两圆外切
B.两圆共有 条公切线
C.两圆的切点坐标为
D.两圆的内公切线方程为
11.已知圆 与直线 ,则下列结论中正确的有( )
A.当 时,直线 与圆 相切
B.当 时,圆 上到直线 的距离等于 的点恰有 个
C.直线 与圆 相交时, 的取值范围是
D.圆 上的点到直线 的距离的最大值为
三、填空题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
12.圆心在直线 上,且与 轴相切于点 的圆的方程为______.
13.已知点 在圆 上,点 , 为坐标原点,则 的最大值为______.
14.若直线 与曲线 有两个公共点,则实数 的取值范围是______.
四、解答题(本题共 5 小题,共 77 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13 分)已知直线 被两条平行直线 与 所截得的线段长为 .
(1)求直线 的倾斜角;
(2)若直线 还经过点 ,求直线 的方程.
16.(15 分)已知圆 经过点 ,,且圆心在直线 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)求过点 的圆 的切线方程.
17.(15 分)已知点 ,.
(1)点 在 轴上运动,求 的最小值;
(2)点 在 轴上运动,点 在 轴上运动,求 的最小值.
18.(17 分)已知圆 ,直线 经过点 且与圆 交于 、 两点, 为坐标原点.
图1
(1)求 的取值范围;
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)求 面积的最大值.
19.(17 分)已知圆 ,点 ,过点 的直线与圆 交于 、 两点.
图2
(1)求过点 的圆 的切线方程及切线长;
(2)求弦 的中点 的轨迹方程;
(3)求 的取值范围.
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$人教A版2019高中数学选择性必修一
第二章 直线和圆的方程
单元检测卷(四)
学校______ 考号______ 班级______ 姓名______
注意事项:
1.本试卷满分 150 分,考试时间 120 分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写清楚.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 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,将答案写在答题卡对应的位置上,写在本试卷上无效.
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题(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.若直线 的倾斜角为 ,且 ,则 的斜率为( )
A. B.
C. D.
2.若直线 与 平行,则 ( )
A. B.
C. D.
3.若点 在直线 上运动,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
4.过点 且与圆 相切的直线方程为( )
A. B.
C. D.
5.若圆 与圆 相切,则实数 的值共有( )
A. 个 B. 个
C. 个 D. 个
6.已知圆 ,点 是直线 上的动点,过点 作圆 的切线,则切线长的最小值为( )
A. B.
C. D.
7.已知圆 与直线 ,若圆 上恰有 个点到直线 的距离等于 ,则 ( )
A. B.
C. D.
8.已知实数 , 满足 ,则 的最小值为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(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.已知圆 ,直线 ,,则下列结论中正确的有( )
A.直线 恒过定点
B.直线 与圆 恒有两个公共点
C.圆心到直线 的距离的最大值为
D.直线 被圆 截得的弦长的最小值为
10.已知圆 ,圆 ,则下列结论中正确的有( )
A.两圆外切
B.两圆共有 条公切线
C.两圆的切点坐标为
D.两圆的内公切线方程为
11.已知圆 与直线 ,则下列结论中正确的有( )
A.当 时,直线 与圆 相切
B.当 时,圆 上到直线 的距离等于 的点恰有 个
C.直线 与圆 相交时, 的取值范围是
D.圆 上的点到直线 的距离的最大值为
三、填空题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
12.圆心在直线 上,且与 轴相切于点 的圆的方程为______.
13.已知点 在圆 上,点 , 为坐标原点,则 的最大值为______.
14.若直线 与曲线 有两个公共点,则实数 的取值范围是______.
四、解答题(本题共 5 小题,共 77 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13 分)已知直线 被两条平行直线 与 所截得的线段长为 .
(1)求直线 的倾斜角;
(2)若直线 还经过点 ,求直线 的方程.
16.(15 分)已知圆 经过点 ,,且圆心在直线 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)求过点 的圆 的切线方程.
17.(15 分)已知点 ,.
(1)点 在 轴上运动,求 的最小值;
(2)点 在 轴上运动,点 在 轴上运动,求 的最小值.
18.(17 分)已知圆 ,直线 经过点 且与圆 交于 、 两点, 为坐标原点.
图1
(1)求 的取值范围;
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)求 面积的最大值.
19.(17 分)已知圆 ,点 ,过点 的直线与圆 交于 、 两点.
图2
(1)求过点 的圆 的切线方程及切线长;
(2)求弦 的中点 的轨迹方程;
(3)求 的取值范围.
参考答案与解析
一、单项选择题(每小题 5 分,共 40 分)
1.【答案】A
【解析】由 及 得 .又 ,故 ,于是 、 是方程 的两根,解得 或 .由 得 ,,故 .
2.【答案】B
【解析】(含重合)需 ,即 .当 时两直线都是 ,重合,不合题意;当 时,,,平行且不重合.故 .
3.【答案】B
【解析】 的几何意义是点 到原点距离的平方,其最小值即原点到直线 距离的平方:,故最小值为 .
4.【答案】A
【解析】因为 ,所以点 在圆上,过 的切线只有一条,且以 为法向量,故切线方程为 ,即 .
5.【答案】C
【解析】 圆心 ,半径 ; 圆心 ,半径 ,圆心距 .外切时 ,得 ,;内切时 ,即 ,无实数解.故 的值共有 个.
6.【答案】A
【解析】设切线长为 ,则 ,故只需求 的最小值,即圆心 到直线 的距离 ,所以直线上所有点都在圆外.于是 .
7.【答案】C
【解析】到直线 的距离等于 的点在两条平行线 上.圆上有 个这样的点,说明其中一条与圆相切(贡献 个点)、另一条与圆相交(贡献 个点).圆心到两平行线的距离分别为 与 .令其中之一等于 :由 得 (此时 ,另一条过圆心,贡献 个点,符合)或 (此时另一条距离 ,只贡献 个点,不合);由 同理得 符合.故 .
8.【答案】A
【解析】 是点 与圆上点 连线的斜率 (圆上点的横坐标满足 ,故 ).直线 与圆有公共点时 可取到,临界情形是相切:,即 ,解得 .点 在圆外,可取到的斜率介于两条切线斜率之间,故最小值为 .
二、多项选择题(每小题 6 分,共 18 分)
9.【答案】ABC
【解析】整理得 ,故直线恒过定点 ,A 正确.圆 化为 ,圆心 ,半径 ,,定点在圆内,故直线与圆恒有两个公共点,B 正确.圆心到过定点 的直线的距离不超过 ,最大值为 ,C 正确.弦长的最小值 ,不是 ,D 错误.故选 ABC.
10.【答案】ABC
【解析】 化为 ,圆心 ,半径 ; 圆心 ,半径 .圆心距 ,两圆外切,A 正确.外切的两圆有 条公切线,B 正确.切点在连心线上,且到 的距离为 ,连心线方向单位向量为 ,故切点为 ,C 正确.内公切线过切点且垂直于连心线,方程为 ,化简得 ,而不是 ,D 错误.故选 ABC.
11.【答案】ACD
【解析】圆心到直线的距离 ,.当 时 ,相切,A 正确.当 时直线过圆心,圆上到直线距离为 的点在两条平行线 上,这两条线到圆心距离都是 ,各交圆于 点,共 个点,B 错误.相交需 ,即 ,C 正确.距离的最大值为 ,D 正确.故选 ACD.
三、填空题(每小题 5 分,共 15 分)
12.【答案】
【解析】设圆心为 .圆与 轴相切于点 ,则圆心与切点的连线垂直于 轴,故 ,圆心为 ,半径 .
13.【答案】
【解析】,当 与 同向,即 时取到最大值 .
14.【答案】
【解析】 表示圆 的上半圆(含端点 ).直线与圆 相交或相切需 ,即 .由 得两交点的纵坐标为 ,两个交点都在上半圆需 ,即 且 ,得 .又 时相切(只有一个公共点),故 的取值范围是 .
四、解答题(共 77 分)
15.(13 分)【答案】(1) 或 ;(2) 或
【解析】(1)两条平行直线间的距离 .设直线 与它们的夹角为 ,则截得的线段长 ,故 ,.两条平行直线的倾斜角为 ,故 的倾斜角为 或 .(7 分)
(2),.又 过 ,故 的方程为 或 .(6 分)
16.(15 分)【答案】(1);(2) 与
【解析】(1)设圆心 .由 得 ,即 ,解得 ,故圆心 ,半径 ,标准方程为 .(7 分)
(2),点 在圆外,有两条切线.当斜率不存在时,直线 到圆心 的距离为 ,是切线;当斜率存在时,设切线为 ,即 ,由 得 ,平方得 ,解得 ,对应切线 ,即 .综上,切线方程为 与 .(8 分)
【评分说明】漏掉斜率不存在的情形()扣 3 分.
17.(15 分)【答案】(1);(2)
【解析】(1)作 关于 轴的对称点 ,则对 轴上任意一点 有 ,于是 ,等号当 、、 共线时成立.,故最小值为 .(7 分)
(2)作 关于 轴的对称点 ,作 关于 轴的对称点 .对 轴上的点 、 轴上的点 ,有 ,,于是 ,等号当 、、、 依次共线时成立(该直线与两坐标轴均有交点,可以取到).,故最小值为 .(8 分)
18.(17 分)【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1),点 在圆内.设圆心到直线 的距离为 ,则 ,弦长 随 增大而减小,故 .(6 分)
(2)由 知 ,又 ,故 ,这恰是弦长的最小值,此时 ,即 .因为 的斜率为 ,所以 的斜率为 ,又 过 ,得 .(6 分)
(3).由 ,且 ,当 即 时取等号,故面积的最大值为 ,此时直线为 .(5 分)
19.(17 分)【答案】(1) 与 ,切线长 ;(2);(3)
【解析】(1)当切线斜率存在时,设为 ,即 ,由 得 ,,对应切线 与 ;当斜率不存在时,直线 过圆心,不是切线.切线长 .(6 分)
(2)设 .因为 是弦 的中点,所以 ,即 ,故 ,点 在以 为直径的圆上.,,该圆圆心为 ,半径为 ,方程为 .又 是弦的中点,必在圆 内部,由 得 ,即 .故轨迹方程为 ().(6 分)
(3)设圆心到直线的距离为 ,则 .直线过 ,故 ;又直线与圆相交,需 .当直线绕 转动时, 可取遍 :直线 过圆心,;直线趋近切线时 .于是 ,其中 在直线过圆心(即 )时取到.(5 分)
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