辽宁省朝阳市第一高级中学2026-2027学年高二上学期数学第10周晚周测试题
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内容正文:
朝阳一高高二数学第十周周测
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题所给的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的)
1.若圆的一条直径的端点是,,则此圆的方程是( )
A. B.
C. D.
2.设圆:与圆:交于,两点,则( )
A.1 B.2 C. D.
3.已知点是圆:上一动点,则点到直线:的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
4.已知点,直线,圆的圆心为点A关于直线l的对称点,且圆的半径为2,若圆的方程为,则圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.若圆()上到直线的距离为的点有且仅有个,则半径的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.若方程有实数解,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
7.已知,,点满足,点在圆上运动,点在直线上运动,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.过直线:上一点作圆:的两条切线,若切点分别为,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题所给的四个选项中,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.已知点,圆,则下列结论正确的有( )
A.是圆外一点,是圆的切线,切点为,则切线长为
B.点在圆内部
C.若过点的直线截圆的弦长为,则的方程为
D.以为中点的弦所在的直线方程为
10.已知实数满足曲线的方程,则下列选项正确的是( )
A.的最大值是
B.的最大值是
C.的最小值是
D.过点作曲线的切线,则切线方程为
11.已知圆C:和直线l:,则( )
A.直线与圆相切
B.当时,圆上的点到直线的最大距离为
C.当圆上有且仅有个点到直线的距离等于时
D.若直线与圆交于,两点,则的中点的轨迹是圆的一部分
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.与圆关于直线对称的圆的方程为______.
13.数学家阿波罗尼斯曾证明:平面内到两定点距离之比为定值(不为0)的点的轨迹是圆.若平面内两定点A,B间的距离为4,动点M满足,则面积的最大值为________.
14.已知如图所示的爱心由两个半圆和线段,组成,两个半圆分别以正方形的边,为直径.若正方形的边长为,点在上,且,,,则的最大值为________.
四、解答题(15题12分,16题15分)
15.已知圆心为的圆经过,两点,且圆心在直线:上.
(1)求此圆的方程;
(2)过点的直线与圆交于,两点,
①若,求直线的方程;
②当绕点转动时,求中点的轨迹方程.
16.设点,以线段为直径作圆 .
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点 ,与圆交于,两点,,求直线的方程;
(3)已知为直线 上一动点,过作圆的两条切线,切点分别为、,求四边形PECF面积的最小值.
答案第2页(共3页)
答案第3页(共3页)
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《高二第十周周测》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
C
B
B
C
A
BD
BD
题号
11
答案
BCD
1.C
【详解】由已知,圆心为直径端点,的中点,
圆心坐标:,
半径,
圆的标准方程为,
即.
2.B
【详解】由圆:,圆:,即,
将两圆方程相减,整理得直线的方程:,
而圆:的圆心为,半径为,
显然直线经过圆的圆心,则.
3.B
【详解】因圆心到直线的距离为,半径为,
所以点到直线:的距离的最大值为.
4.C
【分析】先由对称性得到的圆心,再根据圆与圆的位置关系确定公切线条数即可.
【详解】设点A关于直线l的对称点,
,解得,
则的圆心为,半径为2,
,圆心为,半径为,
圆与圆的圆心距,
又,
所以圆与圆外切,
则圆与圆的公切线条数为.
5.B
【分析】求圆心到直线的距离,结合题意分析可知,运算求解即可.
【详解】圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离,
若圆上到直线的距离为的点有且仅有个,
则,即,解得,
所以半径的取值范围是.
6.B
【分析】将问题转化为直线与半圆有交点,通过数形结合的方式可确定的取值范围.
【详解】由得:,
由得:,
则原方程有实根等价于直线与半圆有交点,
当直线与相切时,,解得:;
当直线过点时,;
结合图象可知:当时,直线与半圆有交点,
即当时,方程有实数解.
7.C
【分析】首先求点的轨迹方程,然后用将军饮马模型,把折线距离转化为直线距离,最后化简计算.
【详解】设点,又,所以,整理得,
所以点在以为圆心,以为半径的圆上.
点在圆上运动,圆心为,半径为,点在直线上运动,如图,
圆与圆关于直线对称,则,所以,
即当,,三点共线时,取得最小值.
设,则,解得.
因此.
8.A
【分析】设切点对应的点,写出以为直径的圆方程,两圆方程相减得到切点弦的直线方程;利用在已知直线上,消元整理,求出直线恒过的定点;定点在圆内部,当圆心到这条动直线距离最大(等于圆心到定点距离)时,弦长最小,用弦长公式算出最小值.
【详解】设,以为直径的圆:,展开:.
圆:.两式相减消去二次项,得到切点弦:.
因为在直线上,所以,即.
把代入:.
整理成参数分离形式:
令参数的系数与常数项同时为0:,解得,,即直线恒过定点.
定点在圆内部,动弦过,圆半径,弦长公式,为圆心到直线距离.
的最大值就是(当时),此时弦长最短:
.
9.BD
【分析】分别利用点与圆的位置关系、切线长公式、弦长公式及垂径定理逐项判断.注意直线截圆所得弦长问题需分类讨论斜率是否存在.
【详解】已知点,圆,则圆心,半径.
选项A,,
由切线长定理可求出,故A错误;
选项B,因为,所以点在圆内部,故B正确;
选项C,弦长,由弦长公式,
,
即圆心到直线距离,
直线过,当直线的斜率存在时,
设直线的方程是,即,圆心到直线距离,
即
所以直线的方程是,即,
当直线的斜率不存在时,直线的方程是,圆心到它的距离,也满足条件.
所以的方程为:或,故C错误;
选项D,以为中点的弦,则弦与垂直,,
所以弦所在的直线的斜率,又过,
所以该直线方程为,即,故D正确.
10.BD
【分析】先将圆的一般方程化为标准方程,找出圆心和半径,A、B、C三个选项分别利用“圆上点到定点距离”、“两点连线斜率”、“截距”的几何意义,结合圆心到直线距离公式求解;D选项利用“点在圆上,切线与半径垂直”的性质求出切线方程.
【详解】因为,
所以圆C的圆心,半径为.
对于A项,表示圆上的点到定点距离的平方,如图所示,
所以的最大值为,
故A项错误;
对于B项,表示圆上的点与点的连线的斜率,如图所示,
设,即,由题意直线与圆C有公共点,
故圆心到直线的距离,
解得,所以的最大值为,故B项正确;
对于选项C:设,则直线方程为,
当直线与圆C有公共点时,圆心到直线的距离 ,即,
即,解得,所以的最小值为,故C错误;
对于D项,设过点作曲线C的切线,则其斜率存在,故可设切线方程为,
由圆心到直线的距离可得,解得,
所以切线方程为,即,故D项正确;
11.BCD
【分析】由直线所过定点坐标判断A选项的正确性,结合点到直线的距离公式判断BC选项的正确性,判断中点的轨迹来确定D选项的正确性.
【详解】圆:,即,圆心为,半径为.
直线,即,
当时,,所以直线过定点.
,所以点在圆内,所以直线与圆相交,A选项错误.
时,直线的方程为,圆心到直线的距离为,
所以圆上的点到直线的最远距离为,B选项正确.
若圆上有且仅有3个点到直线的距离等于,则圆心到直线的距离为,
即,C选项正确.
对于D选项,直线与圆相交于、两点,设的中点,则,
则,即点的轨迹是以为直径的圆.
由于直线的斜率存在,所以点的轨迹是以为直径的圆,且除去与直线的交点(以外的另一点),所以D选项正确.
12.
【详解】圆关于直线对称后半径不变,仅需求出原圆圆心关于对称轴的对称点作为新圆心,即可写出对称圆的方程.
【点睛】由原圆方程,可得其圆心为,半径,
设圆心关于直线的对称点为,根据轴对称性质列方程:
直线与对称轴垂直,对称轴斜率为,故,整理得 ①;
线段的中点在对称轴上,代入直线方程得,
整理得 ②;
将①代入②解得,,即对称圆的圆心为,半径与原圆相等为.
故所求对称圆的方程为.
13.
【分析】建立平面直角坐标系,将距离比例转化为动点的轨迹方程,再把三角形面积最大问题转化为圆上点到直线的距离最大问题.
【详解】以点为原点,直线为轴,建立平面直角坐标系,则,,设.
由,两边均非负,平方得,整理得,
故动点的轨迹是以为圆心、为半径的圆.
因为直线为轴,所以在边上的高为,面积为.
由轨迹方程得,从而,当,时取等号,
且这两点均满足原距离条件,因此面积的最大值为.
14.
【分析】以正方形的对角线,建系,利用向量的坐标运算,结合三角函数的恒等变形与性质求解即可.
【详解】以正方形的对角线,的交点为坐标原点,建立平面直角坐标系如下图.
因为正方形的边长为,
所以,,,,
以为直径的圆的半径为,其圆心为的中点.
设点,,
则,,.
因为,,,
所以, 解得,
所以
.
(其中,,,)
不妨取,则.
所以当时,取得最大值.
15.(1)圆的方程为
(2)①直线的方程为或
②的轨迹方程为
【分析】(1)求出线段的中垂线的方程,联立直线,解出圆心坐标,进而解出半径即可;
(2)①分类讨论直线斜率存在与不存在的情况,利用弦心距和点到线的距离公式计算即可得出结果;
②设中点的坐标为,则,再分、进行讨论求解.
【详解】(1)因为,,所以线段的中点为,
直线的斜率,
进而线段的中垂线的斜率为,因此线段的中垂线的方程为,
即.联立,解得.
则圆的半径,
所以圆的方程为.
(2)①由可得弦心距,
当直线的斜率不存在时,即直线的方程为,
圆心到直线的距离也为,符合题意;
当直线的斜率存在时,设方程为,即.
则圆心到直线的距离
解得,此时直线的方程为;
综上,直线的方程为:或.
②解:设中点的坐标为,
因为为弦的中点,所以,
又因为直线过点,所以,
当时,,
即,
整理得,
当时,,则也满足该方程,
所以中点的轨迹方程为.
16.(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)利用中点坐标公式求出圆心坐标,再用两点间的距离公式求出半径即可;
(2)分情况讨论:当直线斜率不存在时,单独验证弦长是否符合要求;当斜率存在时,设出点斜式方程,利用点到直线的距离公式得到圆心到直线的距离,由垂径定理和勾股定理可得,求出斜率即可;
(3)利用切线性质与勾股定理把四边形面积转化为,根据垂线段最短求出点到直线的距离,再代回式子算出面积最小值.
【详解】(1)由题意可知,圆的圆心为线段的中点,
因为,所以圆心的坐标为,
圆的半径为,
所以圆的方程为.
(2)当斜率不存在时,过点 的直线,此时,舍去.
当斜率存在时,设直线的方程为即.
圆心到直线的距离为,
因为,,由垂径定理可得,
即,所以,
所以,解得或,
当时,直线的方程为,
当时,直线的方程为,
综上,直线的方程为或.
(3)由切线的性质可知,,,且,
四边形PECF面积,
在中,,
所以,要使最小,需最小.
因为在直线 上,
所以的最小值为点到直线的距离,
所以,
即四边形PECF面积的最小值为.
答案第12页(共12页)
答案第12页(共12页)
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