1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 第九章 平面解析几何 第 1 课时 直线的倾斜角与斜率 一、 填空题 1. 已知过点 P( 2, m)和 Q(m, 4)的直线的斜率不存在 , 则 m 的值为 _ 答案: 2 解析:由题意可知 , 点 P 和 Q 的横坐标相同 , 即 m 2. 2. 若直线过 ( 2 3, 9), (6 3, 15)两点 , 则直线的倾斜角为 _ 答案: 120 解析:设直线的倾斜角为 , 则 tan 15 96 3 2 3 3, 0 180, 120 . 3. 如果图中的三条直线 l1, l2, l3的斜率分别为 k1, k2, k3, 则 k1, k2, k3从小到大的排
2、列顺序为 _ 答案: k30, k30. (1) 求证:这三条直线共有三个不同的交点; (2) 求这三条直线围成的三角形的面积的最大值 假设直线 l1与 l2交于点 A, 直线 l1与 l3交于点 B, 直线 l2与 l3交于点 C. (1) 证明: (证法 1)由?ax y a 0,x ay a( a 1) 0, 解得?x aa2 1,y a( )a2 a 1a2 1 ,所以直线 l1与 l2相交于点 A? ?aa2 1, a( )a2 a 1a2 1 . 由?ax y a 0,( a 1) x y a 1 0, 解得 ?x 1,y 0, 所以直线 l1与 l3相交于点 B( 1, 0) 由
3、?x ay a( a 1) 0,( a 1) x y a 1 0, 解得 ?x 0,y a 1, 所以直线 l2与 l3相交于点 C(0, a 1) 因为 a 0, 所以 aa2 1 1, 且 aa2 1 0, =【 ;精品教育资源文库 】 = 所以 A, B, C 三点不同 , 即这三条直线共有三个不同的交点 (证法 2) 设三条直线 l1, l2, l3的斜率分别为 k1, k2, k3, 则 k1 a, k2 1a, k3 a 1. 由 k1 k2 1 得 l1 l2, 所以直线 l1与直线 l2相交 由 k1 k3, 得直线 l1与直线 l3相交 由 a(a 1) 1 ? ?a 122
4、 340 知 k2 k3, 所以直线 l2与直线 l3相交 所以直线 l1, l2, l3任何两条均不平 行 由?ax y a 0,( a 1) x y a 1 0, 得 ?x 1,y 0, 所以直线 l1与 l3相交于点 B( 1, 0) 又 1 a(a 1) ? ?a 122 34 0, 所以直线 l2不过点 ( 1, 0), 所以直线 l1, l2, l3不可能交于同一点 综上 , 这三条直线共有三个不同的交点 (2) 解: (解法 1)由 k1 k2 a ? ? 1a 1 得 l1 l2, 所以 BAC 90 . 由两点间距离公式及 (1), 得 AB a2 a 11 a2 , AC1
5、1 a2, 所以 S ABC 12AB AC a2 a 12( a2 1) 1212? ?a 1a 12 122 1 34, 当且仅当 a 1 时取等号 所以这三条直线围成的三角形的面积的最大值为 34. (解法 2)由 k1 k2 a ? ? 1a 1 得 l1 l2, 所以 BAC 90 . 点 B 到直线 l2的距离 d1 1 a( a 1)1 a2 , 点 C 到直线 l1的距离 d2 11 a2, 所以 S ABC 12d1d2 a2 a 12( a2 1) , 以下同解法 1.第 4 课时 圆 的 方 程 一、 填空题 1. 若直线 3x y a 0 过圆 x2 y2 2x 4y
6、0 的圆心 , 则实数 a 的值为 _ 答案: 1 解析:因为圆 x2 y2 2x 4y 0 的圆心为 ( 1, 2), 所以 3( 1) 2 a 0, 解得 a 1. 2. 圆心在直线 2x y 7 0 上的圆 C 与 y 轴交于两点 A(0, 4), B(0, 2), 则圆 C的方程为 _ 答案: (x 2)2 (y 3)2 5 解析:由题意知圆心纵坐标 y 3, 代入直线 2x y 7 0 得圆心 C(2, 3), r2 22 12 5, 所以圆的方程为 (x 2)2 (y 3)2 5. 3. 若圆 C 的半径为 1, 其圆心与点 (1, 0)关于直线 y x 对称 , 则圆 C 的标准
7、方程为_ 答案: x2 (y 1)2 1 解析:由圆 C 的圆心与点 (1, 0)关于直线 y x 对称 , 得圆 C 的圆心为 (0, 1)因为圆C 的半径为 1, 所以圆 C 的 标准方程为 x2 (y 1)2 1. =【 ;精品教育资源文库 】 = 4. 若点 (1, 1)在圆 x2 y2 x y m 0 外 , 则 m 的取值范围是 _ 答案: ? ?0, 12 解析:由题意可知?( 1) 2 12 4m 0,1( 1) 2 1 1 m 0, 解得 0 m12. 5. 若圆的方程为 x2 y2 kx 4y k2 0, 则当圆的面积最大时 , 圆心坐标为_ 答案: (0, 2) 解析:将
8、圆的方程 x2 y2 kx 4y k2 0 化为标准方程为 ? ?x k22 (y 2)2 4 3k24 . r2 4 3k24 4, k 0 时 , r 最大 , 此时圆心坐标为 (0, 2) 6. 已知实数 x, y 满足 (x 2)2 (y 1)2 1, 则 2x y 的最大值为 _ 答案: 5 5 解析:令 b 2x y, 则 b 为直线 2x y b 在 y 轴上的截距的相反数 , 当直线 2x y b与圆相切时 , b 取得最值由 |22 1 b|5 1, 解得 b 5 5, 所以 2x y 的最大值为 5 5. 7. 已知平面区域?x0 ,y 0,x 2y 40 ,恰好被面积最小
9、的圆 C: (x a)2 (y b)2 r2及其内部所覆盖 , 则圆 C 的方程为 _ 答案: (x 2)2 (y 1)2 5 解析:由题意知 , 此平面 区域表示的是以 O(0, 0), P(4, 0), Q(0, 2)所构成的三角形及其内部 , 所以覆盖它且面积最小的圆是其外接圆因为 OPQ 为直角三角形 , 所以圆心为斜边 PQ 的中点 (2, 1), 半径 r PQ2 5, 因此圆 C 的方程为 (x 2)2 (y 1)2 5. 8. 在圆 x2 y2 2x 6y 0 内 , 过点 E(0, 1)的最长弦和最短弦分别为 AC 和 BD, 则四边形 ABCD 的面积为 _ 答案: 10
10、2 解析:由题意可知 , 圆的圆心坐标是 (1, 3), 半径是 10, 且点 E(0, 1)位于该圆内 ,故过点 E(0, 1)的最短弦长 BD 2 10( 12 22) 2 5(注:过圆内一定点的最短弦是以该点为中点的弦 ), 过点 E(0, 1)的最长弦长等于该圆的直径 , 即 AC 2 10, 且 ACBD , 因此四边形 ABCD 的面积为 12AC BD 12 2 10 2 5 10 2. 9. 在平面直角坐标系 xOy 中 , 点 A( 1, 0), B(1, 0)若动点 C 满足 AC 2BC, 则ABC 的面积的最大值是 _ 答案: 2 2 解析:设满足条件 AC 2BC 的 C 点坐标为 (x, y),则 (x 1)2 y2 2(x 1)2 2y2, 化简得 (x 3)2 y2 8.其中 y 0, 从而 S 12 2 |y| 2 2, 所以 ABC 的面积的最大值是2 2. 10. 已知圆 C: (x 3)2 (y 4)2 1 和两点 A( m, 0), B(m, 0)(m0)若圆 C 上存在点 P, 使得 APB 90 , 则 m 的最大值为 _ 答案: 6 解析:根据题意 , 画出示意图 , 如图 , 则圆心 C 的坐标为 (3, 4), 半径 r 1, 且 AB