人教A版2025-2026学年选修一第二章直线和圆的方程 单元培优卷 (含解析)

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人教A版2025-2026学年选修一第二章直线和圆的方程 单元培优卷
考试时间:120分钟 满分:150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.直线的倾斜角为(  )
A. B. C. D.
2.已知直线,直线,若,则实数的值为(  )
A.1 B. C.或1 D.0
3.“ ”是“直线 与直线 互相垂直”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
4.已知直线,互相平行,且之间的距离为,则(  )
A.或3 B.或4 C.或5 D.或2
5.若直线与相离,则点与圆的位置关系为(  )
A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.无法确定
6.已知圆的一条直径的两个端点分别是,则它们到直线的距离之和为(  )
A. B. C. D.
7.已知圆,过直线上的动点作圆的一条切线,切点为,则的最小值为(  )
A.1 B. C. D.2
8.已知点在直线:上,过点的两条直线与圆:分别相切于两点,则圆心到直线的距离的最大值为(  )
A. B. C. D.1
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列说法正确的是(  )
A.直线的倾斜角的取值范围是
B.若三点在一条直线上,则
C.过点,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线的方程为
D.直线的方向向量为,则该直线的斜率为
10.已知点,圆,则(  )
A.点在内
B.点与上的点之间的最大距离为
C.以点为中点的弦所在直线的方程为
D.过点的直线被截得弦长的最小值为
11.已知曲线,则(  )
A.曲线关于轴对称
B.曲线围成图形的面积为
C.曲线上的点到点的距离最大值为
D.若点是曲线上的点,则的最大值为1
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
12.已知直线在轴上的截距为1,则   .
13.已知实数,若圆上恰有三个点到直线的距离为,则的值为   .
14.圆内有一点,为过点的弦.当弦被点平分时,则直线的方程为   .
四、解答题(本题共5小题,第15题13分,第16、17题每题15分,第18、19题每题17分,共77分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
15.已知直线.
(1)求过点与直线平行的直线的方程;
(2)求过点与直线垂直的直线的方程.
16.已知顶点,边AC上的高BH所在直线方程为,边AB上的中线CM所在的直线方程为.
(1)求直线AC的方程;
(2)求顶点C的坐标与的面积.
17.已知圆,直线:.
(1)当为何值时,直线与圆相切;
(2)当直线与圆相交于两点,且时,求直线的方程.
18.已知圆过三点,直线.
(1)求圆的方程;
(2)求圆关于直线对称的圆的方程;
(3)若为直线上的动点,为圆上的动点,为坐标原点,求的最小值.
19.已知圆C过,,且圆心C在x轴上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线过点,且被圆C截得的弦长为,求直线的方程;
(3)过点C且不与x轴重合的直线与圆C相交于M,N,O为坐标原点,直线,分别与直线相交于P,Q,记,面积为,,求的最大值.
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人教A版2025-2026学年选修一第二章直线和圆的方程 单元培优卷
(解析版)
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.直线的倾斜角为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知得,
故直线斜率
由于倾斜的范围是,
则倾斜角为.
故答案为:B.
2.已知直线,直线,若,则实数的值为(  )
A.1 B. C.或1 D.0
【答案】C
【解析】 线,直线,
若, 则,解得.
故答案为:C.
3.“ ”是“直线 与直线 互相垂直”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
【答案】A
【解析】因为直线 与直线 互相垂直,
所以 ,
所以 或 .
因为“ ”可以推出“ 或 ”,“ 或 ”不能推出“ ”,
所以“ ”是“直线 与直线 互相垂直”的充分非必要条件.
故答案为:A
4.已知直线,互相平行,且之间的距离为,则(  )
A.或3 B.或4 C.或5 D.或2
【答案】A
【解析】由可得,解得,
所以直线的方程为,即,
因为,即,解得或,
所以或,即.
故选:A.
5.若直线与相离,则点与圆的位置关系为(  )
A.点在圆内 B.点在圆上 C.点在圆外 D.无法确定
【答案】A
【解析】
由得圆心,半径r=1,因为 直线与相离 ,
所以圆心与直线的距离,即,
所以点在圆内.
故答案为:A
6.已知圆的一条直径的两个端点分别是,则它们到直线的距离之和为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为圆的圆心,
过分别作直线的垂线,垂足分别为,
因为圆心到直线的距离为,
由是线段的中点,,
得.
故答案为:D.
7.已知圆,过直线上的动点作圆的一条切线,切点为,则的最小值为(  )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【解析】连接,如图所示:
在中,,
则当最小时,最小,因为,
所以的最小值为.
故答案为:C.
8.已知点在直线:上,过点的两条直线与圆:分别相切于两点,则圆心到直线的距离的最大值为(  )
A. B. C. D.1
【答案】D
【解析】由题意得:四点共圆,且圆的直径为,
设,则,
则的中点为圆心,圆心坐标为,半径为,
所以圆的方程为:,
整理得:,
将与相减得:,
故直线的方程为,
圆心到直线的距离,
因为,
所以,
当且仅当时,等号成立,
故.
故答案为:D
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列说法正确的是(  )
A.直线的倾斜角的取值范围是
B.若三点在一条直线上,则
C.过点,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线的方程为
D.直线的方向向量为,则该直线的斜率为
【答案】A,D
【解析】A、直线的斜率,所以其倾斜角为,故选项A正确;
B、由题意可知,解得,故选项B错误;
C、过点,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线存在一条过原点,显然不过原点,故选项C错误;
D、直线的方向向量为,则斜率,故选项D正确.
故选:AD.
10.已知点,圆,则(  )
A.点在内
B.点与上的点之间的最大距离为
C.以点为中点的弦所在直线的方程为
D.过点的直线被截得弦长的最小值为
【答案】A,C
【解析】对于A,因为,所以点在内,故A正确;
对于B,由,
知点与上的点之间的最大距离为,故B错误;
对于C,由,可知弦所在直线斜率为,
故弦所在直线为,则,故C正确;
对于D,由圆的性质可知,当与过的弦垂直时,所得弦长最短,
此时弦长为,故D错误.
故答案为:AC.
11.已知曲线,则(  )
A.曲线关于轴对称
B.曲线围成图形的面积为
C.曲线上的点到点的距离最大值为
D.若点是曲线上的点,则的最大值为1
【答案】A,D
【解析】对于A,令是曲线上的任意一点,即,
则成立,即点在曲线上,因此曲线关于轴对称,故A正确;
对于B,当时,,即,
它是以为圆心,2为半径的圆在直线及上方的半圆,
当时,,即,
它是以为圆心,为半径的圆在直线及下方部分,
所以,曲线在直线及上方的半圆面积为,故B错误;
对于C,曲线在直线及下方部分上的点与点的距离最大值为:
,故C错误;
对于D,因为表示曲线上的点与点确定直线斜率的,
观察图形知,当过点的直线与曲线在轴下方部分相切时,直线斜率最大,
设此切线方程为,
则,解得,
所以的最大值为1,故D正确.
故答案为:AD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
12.已知直线在轴上的截距为1,则   .
【答案】
【解析】由直线,令,得,
因为直线在轴上的截距为1,所以,解得.
故答案为:.
13.已知实数,若圆上恰有三个点到直线的距离为,则的值为   .
【答案】
【解析】因为圆上恰有三个点到直线的距离为,且圆的半径为,
则圆心到直线的距离为,则,
因为,解得.
故答案为:.
【分析】利用圆上恰有三个点到直线的距离为,且圆的半径为,从而得出圆心到直线的距离,再利用点到直线的距离公式,从而可得出正实数的值.
14.圆内有一点,为过点的弦.当弦被点平分时,则直线的方程为   .
【答案】
【解析】易知圆的圆心为,
当弦被点平分时,则,,
则直线的方程为,即为,
故答案为:.
四、解答题(本题共5小题,第15题13分,第16、17题每题15分,第18、19题每题17分,共77分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
15.已知直线.
(1)求过点与直线平行的直线的方程;
(2)求过点与直线垂直的直线的方程.
【答案】(1)解:由于的方程可化为,故斜率为,所以的斜率是,从而的方程是,即.
(2)解:由于的方程可化为,故斜率为,所以的斜率是,
从而的方程是,即
16.已知顶点,边AC上的高BH所在直线方程为,边AB上的中线CM所在的直线方程为.
(1)求直线AC的方程;
(2)求顶点C的坐标与的面积.
【答案】(1)解:∵,,∴,∴AC方程为:,即.
(2)解:联立解得,.
设,则,∴,∴.
∴,B到直线AC距离为,而.
∴的面积为.
17.已知圆,直线:.
(1)当为何值时,直线与圆相切;
(2)当直线与圆相交于两点,且时,求直线的方程.
【答案】(1)解:圆的标准方程为,易知圆心为,半径,
若直线与圆相切,则,解得;
(2)解:设圆心到直线的距离为,则,即,解得
即,解得或,
则直线的方程为或.
18.已知圆过三点,直线.
(1)求圆的方程;
(2)求圆关于直线对称的圆的方程;
(3)若为直线上的动点,为圆上的动点,为坐标原点,求的最小值.
【答案】(1)解:设圆的方程为,代入,
则,解得,
所以圆的方程为;
(2)解:设,
由对称关系可知,解得,所以,
又因为对称圆的半径不变,所以的方程为;
(3)解:已知如图所示:
因为,
由(2)可知关于直线的对称点为,
所以,
当且仅当共线时取等号,
所以,即的最小值为.
19.已知圆C过,,且圆心C在x轴上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线过点,且被圆C截得的弦长为,求直线的方程;
(3)过点C且不与x轴重合的直线与圆C相交于M,N,O为坐标原点,直线,分别与直线相交于P,Q,记,面积为,,求的最大值.
【答案】(1)解:由圆心C在x轴上,设圆的方程为,
因为圆C过,,所以 ,解得,,
则圆的方程为;
(2)解:因为直线与圆C截得的弦长为,所以圆心C到直线的距离为,
①若直线斜率不存在时,直线与圆C交点为,
直线与圆C截得的弦长为,故直线符合题意.
②若直线斜率存在时,设,整理得,
所以圆心C到直线的距离为,解得,
则直线,即直线,
综上所述,直线的方程为或;
(3)解:由题意知,,设直线的斜率为,则直线的方程为,
联立,消元整理可得,解得或,
则点的坐标为,
又直线的斜率为,同理可得:点的坐标为
由题可知:,,
故,
又因为,同理,
所以,
当且仅当时等号成立.所以的最大值为.
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