第2章 圆与方程综合测试-暑假高一升高二数学衔接知识自学讲义(苏教版)
展开第2章 圆与方程综合测试
第Ⅰ卷
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.(2023·江苏·高二假期作业)将圆平分的直线是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】要使直线平分圆,只要直线经过圆的圆心即可,
由,得,
所以圆心坐标为,
对于A,因为,所以直线不过圆心,所以A错误,
对于B,因为,所以直线不过圆心,所以B错误,
对于C,因为,所以直线过圆心,所以C正确,
对于D,因为,所以直线不过圆心,所以D错误,
故选:C
2.(2023·高二课时练习)已知圆与圆,求两圆的公共弦所在的直线方程( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】将两个圆的方程相减,得3x-4y+6=0.
故选:D.
3.(2023·江苏南京·高二江苏省江浦高级中学校联考期中)直线被圆截得的弦长为1,则半径( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】圆心到直线的距离为,
所以,故,
故选:B
4.(2023·高二课时练习)若圆关于直线l的对称图形为圆,则直线l的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】的圆心为,半径为;
的圆心为,半径为.
由题意知,直线l是线段的垂直平分线.
线段的中点为,斜率为,所以直线l的斜率为,
所以直线l的方程为,即.
故选:B.
5.(2023·福建宁德·高二统考期中)已知,圆,圆, 若直线过点且与圆相切,则直线被圆所截得的弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设直线的方程为,
由直线与圆相切,则,
解得,即,
即直线的方程为,
又圆的圆心坐标为,半径为,
圆圆心到直线距离为,
则直线被圆所截弦长为.
故选:A
6.(2023·高二课时练习)为圆内异于圆心的一点,则直线与该圆的位置关系为( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.相切或相交
【答案】C
【解析】由题意知为圆内异于圆心的一点,
则,
而圆:的圆心到直线的距离为,
故直线与该圆的位置关系为相离,
故选:C
7.(2023·高二校考课时练习)过点的直线中,被圆截得的弦最长的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】的圆心为,
过点的直线中,被圆截得的弦最长的直线必过圆心,
所以,
所以直线方程为,即.
故选:D.
8.(2023·重庆长寿·高二统考期末)已知直线与圆相交于,两点,当面积最大时,实数的值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【解析】依题意,如图所示
则,
,
∴即时,面积最大,
此时圆心到直线的距离为,
,解得,
又,
故选:B.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.(2023·辽宁·高二校联考期末)已知圆C的方程为,直线的方程为,下列选项正确的是( )
A.直线恒过定点
B.直线与圆相交
C.直线被圆所截最短弦长为
D.存在一个实数,使直线经过圆心
【答案】ABC
【解析】对于A项:由直线的方程,可化为,
联立方程组,解得,即直线恒经过定点,所以A正确;
对于B项:由圆的方程,可得圆心,半径,
又由,可得在圆内,所以直线与圆相交,所以B正确;
对于C项:由,根据圆的性质,可得当直线和直线垂直时,此时截得的弦长最短,最短弦长为,所以C正确;
对于D项:将圆心代入直线的方程,可得,所以不存在一个实数,使得直线过圆心,所以D不正确.
故选:ABC.
10.(2023·广东深圳·高二统考期末)已知点和圆,则下列选项正确的有( )
A.若点P在圆O内,则直线与圆O相交
B.若点P在圆O上,则直线与圆O相切
C.若点P在圆O外,则直线与圆O相离
D.若直线与圆O相切,A为切点,则
【答案】BD
【解析】对于A,点P在圆O内,则,又点O到直线的距离,所以直线与圆O相离,故而A错误;
对于B,点P在圆O上,则,又点O到直线的距离,所以直线与圆O相切,故而B正确;
对于C,点P在圆O外,则,又点O到直线的距离,所以直线与圆O相交,故而C错误;
对于D,若直线与圆O相切,A为切点,则,故而D正确.
故选:BD.
11.(2023·云南·高二校联考阶段练习)已知直线和圆,下列说法正确的是( )
A.对任意,直线与圆相交
B.存在,使得直线与圆相切
C.存在,使得直线被圆截得的弦长为5
D.对任意,圆上都存在四点到直线的距离为2
【答案】AC
【解析】由直线,可得,
联立方程组,解得,即无论为何值,直线恒过点,因为点在圆内,故A正确,B错误;
当直线过圆心时,直线被圆截得的弦长最大,最大值为;
当直线时,直线被圆截得的弦长最小,且最小值为,所以正确;
因为,且圆的半径为,
所以当直线时,圆上只存在两点到直线的距离为,所以D错误.
故选:AC
12.(2023·河南周口·高二校联考阶段练习)已知直线l与圆相切于点M,且分别与x轴的正半轴、y轴的正半轴交于A,B点,则下列各选项正确的是( )
A.为定值 B.的最小值为2
C.面积的最小值为2 D.的最小值为
【答案】AB
【解析】由直角三角形的性质得,故A正确;
设,,则直线l的方程为,
原点到l的距离为1,即,则,
又,则,
故,当且仅当时取等号,故C错误;
,而,则,
则,故,当且仅当时,等号成立,故B正确;
,显然是满足的一组值,,,
则,故D错误.
故选:AB.
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(2023·安徽·高二校联考期末)已知圆,,,若以线段为直径的圆与圆有公共点,则的值可能为______.(写出一个即可)
【答案】1(2,3均可)答案不唯一
【解析】由题意得,圆与圆有公共点,
∴,∴,且,
解得;故,2,3均可.
故答案为:1(2,3均可)
14.(2023·高二课时练习)圆过点,求面积最小的圆的方程为_________
【答案】
【解析】当为直径时,过的圆的半径最小,从而面积最小,又,
所以,所求圆的圆心为中点,半径为,则所求圆的方程为:.
故答案为:.
15.(2023·安徽·高二马鞍山二中校联考阶段练习)已知,则的最小值为__________.
【答案】0
【解析】由可得圆心为,半径为,
设,即,
依题意得,解得,
所以的最小值为.
故答案为:.
16.(2023·河南新乡·高二统考期末)已知直线与曲线有两个交点,则的取值范围为______________.
【答案】
【解析】直线,得,可知直线过定点,
如图,曲线表示以为圆心,2为半径的上半圆.
当直线与半圆相切时,,解得.
曲线与轴负半轴交于点.
因为直线与曲线有两个交点,所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
17.(10分)
(2023·北京丰台·高二北京市第十二中学校考期中)已知圆C过点,,.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线与圆C交于两点A,B,且,求m的值.
【解析】(1)设圆的一般方程为,
由题意可得:,解得,
故圆的一般方程为,即.
(2)由(1)可得:圆心,半径,
则圆心到直线的距离,
可得,解得,
所以m的值为.
18.(12分)
(2023·河南平顶山·高二统考期末)已知的顶点坐标分别是,,.
(1)求外接圆的方程;
(2)若直线l:与的外接圆相交于M,N两点,求.
【解析】(1)设圆的一般方程为:,,
代入点得,
,解得,
所以圆的一般方程为:,
标准方程为:.
(2)圆心到直线的距离,
又因为,在等腰中,,
所以圆心角,则.
19.(12分)
(2023·浙江绍兴·高二统考期末)已知,,,圆经过三点.
(1)求圆C的方程,并写出圆心坐标和半径的值;
(2)若经过点的直线l与圆C交于两点,求弦长的取值范围.
【解析】(1)由题意,点,,,且圆经过三点,
可得圆是以为直径的圆,
设圆的圆心坐标为,半径为,
可得,即圆心坐标为,半径,
所以圆的方程为.
(2)由圆的性质得,当直线过圆心,此时弦长取得最大值,最大值为,
当为中点的弦最短,其中,所以最短弦长为,
所以弦长的取值范围.
20.(12分)
(2023·上海静安·高二统考期末)如图是一座类似于上海卢浦大桥的圆拱桥示意图,该圆弧拱跨度为,圆拱的最高点离水面的高度为,桥面离水面的高度为.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求圆拱所在圆的方程;
(2)求桥面在圆拱内部分的长度.(结果精确到)
【解析】(1)设圆拱所在圆的圆心为,以为原点,方向为轴正方向,
中垂线向上为轴正方向,建立如图所示的平面直角坐标系.
设与轴交于点,与轴交于点,连接
设圆的半径为,
则,,,
在直角中,,
所以,解得,
所以,
所以圆拱方程为,.
(2)由题意得,,
令,得,
所以,
所以,所以.
所以桥面在圆拱内部分的长度约为367.4m
21.(12分)
(2023·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期中)已知圆M方程为,直线的方程为,点在直线上,过P作圆M的切线、,切点为A、B.
(1)若P点坐标为,求
(2)经过A、P、M三点的圆是否经过异于点的定点,若是,求出定点坐标,若不是,请说明理由.
【解析】(1)因为点坐标为,所以,
又因为,所以,故.
(2)设的中点,因为为圆的切线,
所以经过三点的圆是以为圆心,为半径的圆,
故其方程为
化简得,
由,解得(舍)或
所以经过三点的圆经过异于点的定点.
22.(12分)
(2023·四川广安·高二广安二中校考阶段练习)已知在平面直角坐标系xOy中,,,平面内动点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)点P轨迹记为曲线,若C,D是曲线与x轴的交点,E为直线l:x=4上的动点,直线CE,DE与曲线的另一个交点分别为M,N,直线MN与x轴交点为Q,求点Q的坐标.
【解析】(1)设点为曲线上任意一点,
因为,,,
则,
化简得.
(2)由题意得,,
设,则直线的方程为,
直线的方程为,
联立得,
则,
即,,
所以
联立得,
则,即,,
所以
当时,直线的斜率,
则直线的方程为,
即,所以,
当时,直线垂直于轴,方程为,也过定点.
综上,直线恒过定点.
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第14讲 抛物线(七大题型)-暑假高一升高二数学衔接知识自学讲义(苏教版): 这是一份第14讲 抛物线(七大题型)-暑假高一升高二数学衔接知识自学讲义(苏教版),文件包含第14讲抛物线七大题型解析版docx、第14讲抛物线七大题型原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共54页, 欢迎下载使用。