1、2020-20212020-2021 学年新教材人教学年新教材人教 A A 版选择性必修第一册版选择性必修第一册 第二章第二章 直线直线 和圆的方程和圆的方程单元测试单元测试 一、选择题 1、 若直线若直线:3l ykx与直线与直线30 xy相交,且交点在第一象限,则直线相交,且交点在第一象限,则直线l的倾的倾 斜角的取值范围是(斜角的取值范围是() A A0 ,60B B30 ,60C C30 ,90D D60 ,90 2、曲线曲线 2 8 8 x y 上的一点上的一点 ( , )P x y 到直线到直线 40 xy 的距离的取值范围为的距离的取值范围为 A A 2,2 2 2 B B 2,
2、 22 C C 2 ,22 2 D D 2 ,2 22 2 3、已知圆的方程为 22 4240 xyxy,则圆的半径为() A. 3B. 9C.3D.3 4、已知直线: cossin10l xyaR 与圆 2 2 254xy相切,则 满足条件的直线l有()条 A. 1B. 2C. 3D. 4 5、设动圆设动圆 M M 与与 y y 轴相切且与圆轴相切且与圆 22 :40C xyx 相外切相外切,则动圆圆心则动圆圆心 M M 的轨迹方的轨迹方 程为(程为() A A 2 8yx B B 2 8yx C C 2 8yx 或或 0(0)yx D D 2 8yx 或或 0(0)yx 6、过两点过两点
3、( 1,2),(1,4)PQ 的直线的斜率为(的直线的斜率为() A A 1 B B 2 C C1D D2 7、 若平面内两定点若平面内两定点 A A, B B 之间的距离为之间的距离为 2 2, 动点动点 P P 满足满足|PB|PB| 2|PA| |PA|, 则则 tantanABABP P 的最大值为(的最大值为() A A 2 2 B B1 1C C 2 D D 3 8、已知0b ,直线 2 120bxay与直线 2 10 xb y 互相垂直,则ab的 最小值为() A. 1B. 2C.2 2D.2 3 9、圆的圆心坐标和半径分别为() A(0,2),2B(2,0),2 C(-2,0)
4、,4D(2,0),4 10、点在的内部,则 的取值范围是() A.B.C.D. 11、点( 1, 2) 关于直线1xy对称的点坐标是() A3,2B3, 2 C1, 2 D2,3 12、若直线与直线 2x+3y6=0 的交点位于第一象限,则直线 l 的倾 斜角的取值范围() ABCD 二、填空题 13、 斜率为斜率为k的直线的直线m过原点过原点, 并且被圆并且被圆 22 :122Cxy 截得的弦长为截得的弦长为2, 直线直线m的方程为的方程为_._. 14、 直直线线l l过过点点A A (-1-1, -2-2) , 且不经过第四象限且不经过第四象限, 则直则直线线l l的斜率的取值范围为的斜
5、率的取值范围为_ 15、已知实数已知实数 , x y 满足满足 cossin1xy ,则,则 22 xy 的最小值为的最小值为_ 16、已知两条直线已知两条直线 1 l : 210 xay , 2 l : 40 xy ,且,且 12 / /ll ,则满足条件,则满足条件 a a 的值为的值为_ 三、解答题 17、 (本小题满分 10 分)已知圆已知圆 22 :8120C xyy ,直线,直线 :20l axya . . (1 1)当)当 a a 为何值时,直线为何值时,直线 l l 与圆与圆 C C 相切;相切; (2 2)当直线)当直线 l l 与圆与圆 C C 相交于相交于 A A,B B
6、 两点,且两点,且 2 2AB 时,求直线时,求直线 l l 的方程的方程. . 18、 (本小题满分 12 分)已知点已知点 (0,5)P 及圆及圆 C C: 22 412240 xyxy . . (1 1)若直线)若直线 l l 过点过点 P P 且被圆且被圆 C C 截得的线段长为截得的线段长为4 3,求,求 l l 的方程;的方程; (2 2)求过)求过 P P 点的圆点的圆 C C 的弦的中点的轨迹方程的弦的中点的轨迹方程 19、 (本小题满分 12 分)已知圆已知圆C过点过点 6,0A 和和 1,5B ,且圆心在直线,且圆心在直线 2780 xy 上上 (1 1)求)求AB的垂直平
7、分线的方程;的垂直平分线的方程; (2 2)求圆)求圆C的方程的方程 参考答案参考答案 1、答案 C 联立两直线方程得: 3 30 ykx xy 解得:x= 33 1k ,y= 33 1 k k 所以两直线的交点 坐标为 33 33 , 11 k kk 因为两直线的交点在第一象限,所以得到 33 0 1 33 0 1 k k k 解得 3 3 k 所以直线l的倾斜角的取值范围是30 ,90 故选 C 2、答案 D 由 2 8 8 x y 得 2 2 10 8 x yy ,可知曲线 2 8 8 x y 为椭圆在x轴上方的部分 (包括左、右顶点) ,作出曲线 2 8 8 x y 的大致图象如图所示
8、,当点P取左顶点时, 所求距离最大,且最大距离为 2 204 2 22 1 1 ;当直线 40 xy 平移至与 半椭圆相切时,切点P到直线 40 xy 的距离最小,设切线方程为 0 xym , 联 立 方 程 得 2 2 1 8 0 x y xym , 消 去 y 得 22 916880 xmxm , 由 0 得 2 90m ,所以 3m ,由图可知 3m ,所以最小值为 432 21 1 ,故所求的 取值范围为 2 ,2 22 2 3、答案 A 将圆的方程 22 4240 xyxy化为标准方程可得 22 219xy,由标准 方程可得圆的半径为3,故选 A. 4、答案 C 由于直线和圆相切,故
9、圆心到直线的距离等于半径,即2cos5sin12, 3sin12( 其 中 25 sin,cos 33 ), 故sin1, 或 1 sin 3 ,正弦值为1的只有在y轴正半轴,正弦值为 1 3 可以在第三或者第四 象限,故有3种可能,所以选C. 5、答案 C 根据题意,设出 M 点坐标,列出等量关系,整理化简即可求得. 详解 设点 ,M x y ,圆 M 与 y 轴相切且与圆 22 :40C xyx 相外切 故可得 2 2 22xxy ,两边平方, 整理化简可得: 2 44yxx 当 0 x 时, 2 8yx ;当 0 x 时, 0y 故选:C. 6、答案 C 利用两点间的斜率公式即可求解.
10、详解:根据斜率公式可得, 42 1. 11 k 故答案选:C 7、答案 B 由题意,设点 1,0A , 10B , ,根据题意,求出动点 P 的轨迹方程,再数形结合即可 求解. 详解:以经过 A,B 的直线为x轴,线段AB的垂直平分线为 y 轴,建立直角坐标系, 则 1,0A , 10B , ,设 ,P x y , |PB|2|PA|, 2 2 2 2 1 2 1 xy xy , 两边平方整理可得: 2 222 61038xxyxy , 即动点 P 的轨迹是以 3,0 为圆心,以2 2为半径的圆 当点 P 在如图所示的位置时,tanABP 的值最大, 2 2 22 2 tan1 48 ABP
11、PB . 故选:B 8、答案 B b0,两条直线的斜率存在,因为直线(b 2+1)x+ay+2=0 与直线 x 一 b2y 一 1=0 互相垂 直, 所以(b 2+1)-ab2=0,ab=b+1 b 2 故选 B 9、答案 B 圆 22 40 xyx变形为 2 2 24xy,所以圆心为2,0,半径为 2 考点圆的方程 10、答案 D 点在的内部, ,整理得, 解得。选 D。 11、答案 A 由于直线1xy的斜率为1k ,所以点1, 2 关于直线1xy的对称点为 3,2,故选 A. 12、答案 B 联立两直线方程到底一个二元一次方程组,求出方程组的解集即可得到交点的坐标,根 据交点在第一象限得到
12、横纵坐标都大于 0,联立得到关于 k 的不等式组,求出不等式组 的解集即可得到 k 的范围,然后根据直线的倾斜角的正切值等于斜率 k,根据正切函数 图象得到倾斜角的范围 解:联立两直线方程得:, 将代入得:x=,把代入,求得 y=, 所以两直线的交点坐标为(,) , 因为两直线的交点在第一象限,所以得到, 由解得:k ;由解得 k或 k ,所以不等式的解集为:k, 设直线 l 的倾斜角为,则 tan,所以(,) 故选 B 13、答案340 xy 求出圆心到直线m的距离d的值,可知直线m的方程为 ykx ,利用点到直线的距离公 式可求出实数k的值,进而可得出直线m的方程. 详解:圆心 1, 2
13、到直线m的距离 2 2 11d , 由题意可知,直线m的方程为 ykx ,即 0kxy-= ,则 2 2 1 1 k k ,解得 3 4 k , 因此,直线m的方程为 3 4 yx ,即3 40 xy . 故答案为:3 40 xy . 14、答案2,+) 由题得斜率 kKAO=2,即得直线 l 的斜率的取值范围. 详解 直线 l 过点 A(-1,-2) ,且不经过第四象限, 斜率 kKAO=2,即 k2, 则直线 l 的斜率的取值范围为2,+) , 故答案为:2,+) 15、答案1 实数 , x y 满足 cossin1xy 表示点( , ) x y 在直线 cossin1xy 上, 22 x
14、y 可以看作点( , ) x y 到原点的距离,最小值是原点到直线 cossin1xy 的距离,根据 点到直线的距离公式求解. 详解 因为实数 , x y 满足 cossinxy 1 所以 22 xy 表示直线 cossin1xy 上点到原点的距离, 故 22 xy 的最小值为原点到直线 cossin1xy 的距离, 即 22 1 1 cossin , 故 22 xy 的最小值为 1.1. 16、答案-2 利用两直线平行得到2 4a ,从而求出 a 的值 详解 由于直线 12 ll/ ,则 1421a ,解得 2a , 故答案为: 2 17、答案(1) 3 4 (2)7140 xy或20 xy
15、. (2)直线l与圆C相交于A、B两点,且| 2 2AB 时, 22 | ()2 2 AB dr,再由 圆心到直线的距离 2 | 42 | 1 a d a ,列出方程,求出a,由此能求出直线方程 详解:解:将圆 C 的方程 22 8120 xyy配方得标准方程为 2 2 44xy, 则此圆的圆心为0, 4,半径为 2.2. (1)若直线 l 与圆 C 相切,则圆心0, 4到直线:20l axya的距离等于 2, 即: 2 42 2 1 a a , 3 4 a; (2)直线 l 与圆 C 相交于 A,B 两点,且2 2AB , 圆心到直线的距离 2 | 42 | 1 a d a , 而 22 |
16、 ()2 2 AB dr,即 2 42 2 1 a a , 1a=或 7.7. 故所求直线方程为7140 xy或20 xy. 18、答案(1)x0 或 3x4y200; (2)x 2+y2+2x11y+300 (2)设弦的中点为 M(x,y),由题意得 CMPM,利用斜率之积为-1 得出轨迹方程 详解: (1)圆 C: 22 412240 xyxy,圆心为( 2,6)C ,半径 r4, 直线 l 被圆 C 截得的线段长为4 3, 圆心 C 到直线 l 的距离 d 22 4(2 3) 2, 若直线 l 斜率不存在,则直线方程为 x0,此时圆心到直线 l 的距离为 2,符合题意; 若直线 l 斜率
17、存在,设斜率为 k,则直线 l 的方程为 ykx+5,即 kxy+50, 2 |2k1| 2 k1 ,解得 k 3 4 ,直线 l 的方程为 y 3 4 x+5,即 3x4y200 综上,直线 l 的方程为 x0 或 3x4y200. (2)设所求轨迹上任意一点为 M(x,y) , 则 kCM 6 2 y x (x2) ,kPM 5y x (x0) , 6 2 y x ? 5 1 y x , 整理得 x 2+y2+2x11y+300, 经验证当 x2 时,弦的中点为(2,5)或(2,6) ,符合上式, 当 x0 时,弦的中点为(0,6) ,符合上式, 过 P 点的圆 C 弦的中点的轨迹方程为
18、x 2+y2+2x11y+300. 19、答案(1)1yx; (2) 22 3213xy (1)求出AB中点的坐标以及直线AB的斜率,利用两直线互相垂直斜率的关系求出 AB的垂直平分线的斜率,最后求出方程即可; (2)根据垂径定理可知圆心是直线 1yx 与直线2 780 xy 的交点,解方程求出 交点坐标,再求出半径,最后求出圆的方程. 详解 (1)直线AB的斜率为 1 ,AB的中点坐标为 7 5 , 2 2 ,所以AB的垂直平分线的斜率 为1,其方程为 1yx (2)由垂径定理知圆心是直线 1yx 与直线 2780 xy 的交点,所以有: 1 2780 yx xy ,解得圆心坐标为 3,2C 圆的半径 13rAC ,因此圆C的方 程为 22 3213xy .