人教A版(2019)选择性必修第一册第二章 直线和圆的方程(含解析)

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人教A版(2019)选择性必修第一册第二章 直线和圆的方程(含解析)

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人教A版(2019)选择性必修第一册 第二章 直线和圆的方程
一、单选题
1.直线的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
2.在x,y轴上的截距分别为-3,4的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
4.若直线平分圆的周长,则a的值为( )
A.6 B. C.2 D.
5.经过点(-,2),倾斜角是30°的直线的方程是( )
A.y+(x-2) B.y+2=(x-)
C.y-2(x+) D.y-2=(x+)
6.如图所示,若直线,,的斜率分别为,,,则( )
A. B.
C. D.
7.已知ab<0,bc>0,则直线ax+by+c=0通过( )象限
A.第一、二、三 B.第一、二、四 C.第一、三、四 D.第二、三、四
8.直线经过圆的圆心,且倾斜角为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
9.已知半径为1的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
10.若,则方程能表示的不同圆的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.若原点在圆的外部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.已知点与关于直线对称,则的值分别为( )
A.1,3 B., C.-2,0 D.,
二、填空题
13.已知集合,则中元素的个数为_____.
14.圆心为直线与直线的交点,且过原点的圆的标准方程是________.
15.过点与圆相切的直线方程为_____________.
16.已知实数a,b,c,d满足,则的最小值为____________
三、解答题
17.判断下列各组直线l与圆C的位置关系:
(1), 圆;
(2), 圆;
(3), 圆.
18.三角形的三个顶点是,,.
(1)求边上的高所在直线的方程;
(2)求边上的中线所在直线的方程.
19.已知的顶点A(3,1),边AB上的高CE所在直线的方程为x+3y-5=0,AC边上中线BD所在的直线方程为x+y-4=0
(1)求直线AB的方程;
(2)求点C的坐标.
20.已知圆C的圆心为,直线与圆C相切.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线过点,被圆C所截得的弦长为2,求直线的方程.
21.已知圆的圆心坐标为,且该圆经过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若点也在圆上,且弦长为8,求直线的方程;
(3)直线交圆于,两点,若直线,的斜率之积为2,求证:直线过一个定点,并求出该定点坐标.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
设直线的倾斜角为,则,再结合直线的斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】
设直线的倾斜角为,则,
∵,所以.
故选:C
2.A
根据直线方程的截距式判断.
【详解】
由截距式方程可得,所求直线方程为.
故选:A.
3.A
由直线方程求出斜率,进而求出倾斜角.
【详解】
由题意,直线的斜率,设倾斜角为,,则.
故选:A.
4.B
利用圆的性质可得直线平分圆的周长,必经过圆心,根据圆的一般方程的到圆心坐标,代入直线方程求得的值.
【详解】
解:圆的圆心坐标为,
直线平分圆的周长,则直线必经过圆心,
点在直线上,
,所以,
故选:B.
5.C
根据k=tan30°求出直线斜率,再利用点斜式即可求解.
【详解】
直线的斜率k=tan30°=,
由直线的点斜式方程可得y-2= (x+),
故选:C.
6.A
设直线,,的倾斜角分别为,可得,再由斜率的定义即可比较,,的大小关系.
【详解】
设直线,,的倾斜角分别为,由图象知:

所以,即,
故选:A.
7.C
将方程整理为斜截式,即可根据斜率以及轴上的截距的正负判断直线经过的象限.
【详解】
等价于,
根据题意,故直线必经过第一、三象限;
又因为,故直线必经过第三、四象限,
故直线必经过第一、三、四象限.
故选:C.
本题考查由直线方程的系数,确定直线经过的象限,属基础题.关键是转化为斜截式,然后根据斜率和截距的正负进行判定.
8.A
将圆的方程整理为标准方程可得圆心坐标,由倾斜角和斜率关系求得直线斜率,由直线点斜式方程整理得到结果.
【详解】
整理圆的方程可得:,圆心,
倾斜角为,其斜率,
方程为:,即.
故选:A.
9.A
求出圆心的轨迹方程后,根据圆心到原点的距离减去半径1可得答案.
【详解】
设圆心,则,
化简得,
所以圆心的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
所以,所以,
当且仅当在线段上时取得等号,
故选:A.
本题考查了圆的标准方程,属于基础题.
10.B
化简圆为,得到,解得,结合,即可求解.
【详解】
由圆的方程,
可化简得,可得,
即,解得,
又因为,所以或,
所以方程能表示的不同圆的个数为2个.
故选:B.
11.C
根据点圆的位置关系直接列不等式求得答案.
【详解】
根据题意,圆的圆心为,半径为,必有,
若原点在圆的外部,
则有,则有,
综合可得:;
故选:C.
12.B
点关于直线对称,则利用垂直关系,以及线段的中点在直线上,列式求解.
【详解】
,若点与关于直线对称,
则直线与直线垂直,直线的斜率是,
所以,得.
线段的中点在直线上,则,得
故选:B
13.9
根据列举法,写出集合中元素,即可得出结果.
【详解】
将满足的整数全部列举出来,即
,共有9个.
故答案为:9.
本题主要考查判断集合中元素个数,属于基础题型.
14..
由,求得圆心,再根据圆过原点,求得半径即可.
【详解】
由,可得,即圆心为,
又圆过原点,
所以圆的半径,
故圆的标准方程为.
故答案为:
本题主要考查圆的方程的求法,属于基础题.
15.x=2或.
分斜率不存在和斜率存在两种情况讨论:
斜率不存在时,直线l:x=2与圆相切;
斜率存在时,设其为k,则直线l:,利用圆心到直线的距离等于半径,列方程求出k,即可求出直线方程.
【详解】
圆化为标准方程:,
所以当过点的直线斜率不存在时,直线l:x=2与圆相切;
过点的直线斜率存在时,设其为k,则直线l:,
因为l与圆A相切,所以圆心到直线的距离等于半径,
即,解得:,此时l:.
故答案为:x=2或.
16.
由题知所求式子为与两点间距离的平方,根据已知等式可知直线上的点到直线上点的距离的平方,利用点到直线的距离公式即求.
【详解】
∵实数a,b,c,d满足,
∴,,
∴点在直线上,点在直线上,
∴的几何意义就是直线上的点到直线上点的距离的平方,
故所求最小值为.
故答案为:.
17.(1)直线与圆相交;(2)直线与圆相切;(3)直线与圆相离;
计算圆心到直线的距离,与半径比较大小,即可判断;
【详解】
解:(1)圆,圆心坐标为,半径;
圆心到直线的距离,故直线与圆相交;
(2)圆,即圆,圆心,半径,
圆心到直线的距离,故直线与圆相切;
(3)圆,即圆,圆心,半径,
圆心到直线的距离,故直线与圆相离.
18.(1);(2).
(1)先根据斜率公式得,由于边上的高与所在直线垂直且过,故根据点斜式求解即可;
(2)由题知中点为,故再根据点斜式求解即可.
【详解】
(1)边所在直线的斜率
因为所在直线的斜率与BC高线的斜率乘积为,
所以高线的斜率为,又因为高线所在的直线过
所以高线所在的直线方程为,即
(2)设中点为,则中点,又
所以边上的中线所在的直线方程为:,即:
本题考查直线的方程的求解,解题的关键在于利用两直线垂直且斜率存在,则斜率乘积为,考查运算求解能力,是基础题.
19.(1);(2).
(1)求出直线AB的斜率为,再利用点斜式即可求解.
(2)设,由题意可知为AC中点可得,代入直线CE所在直线,再由,联立方程即可求解.
【详解】
(1)∵CE⊥AB,且直线CE的斜率为,
∴直线AB的斜率为,
∴直线AB的方程为,即;
(2)设,
由为AC中点可得,
∴,
解得,代入,
∴.
20.(1);(2)或.
(1)由题意,根据点到直线距离公式,求出半径,进而可得圆的方程;
(2)先考虑斜率不存在的情况,由题中条件,直接得直线方程;再考虑斜率存在的情况,设的方程为,根据圆的弦长的几何表示,得到圆心到直线的距离,再根据点到直线距离公式列出方程求解,即可得出斜率,求出对应直线方程.
【详解】
(1)因为直线与圆C相切,所以圆心到直线的距离等于半径,
即圆心到直线的距离为
∴圆C的方程为:;
(2)当斜率不存在时,的方程为,
易知此时被圆C截得的弦长为2,符合题意,所以;
当斜率存在时,设的方程为,
则.
又直线被圆C所截得的弦长为2,所以,则,
所以,解得,
所以直线的方程为.
综上:的方程为或.
21.(1)(2)或(3)证明见解析,定点
(1)圆以为圆心,为半径,直接写出圆的标准方程;
(2)对直线的斜率进行讨论,再利用弦长公式和点到直线距离公式,可求得直线的斜率,再由点斜式方程求得答案;
(3)设直线:,,,利用
得到的关系,从而证得结论.
【详解】
(1)圆以为圆心,为半径,
所以圆的标准方程为.
(2)①不存在时,直线的方程为:,,满足题意;
②存在时,设直线的方程为:,

所以直线的方程为:,
综上所述,直线的方程为或.
(3)设直线:,,,

联立方程,
所以,代入①
得,
化简得,所以直线的方程为:,所以过定点.
本题考查圆的标准方程、弦长公式、点到直线距离、直线过定点问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意对斜率存在和存在的讨论.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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