数学必修二的第四单元(圆与方程)测试题
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第四章过关检测(时间90分钟,满分100分知识分布表知识表 题号分值 圆的方程 1,15,17,1834 直线、圆的位置关系 3,4,5,6,10,11,12,14,16,1841 圆与圆的位置关系 7,8,9,13,1621 空间直角坐标系 24 一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1.圆(x -3) 2+(y +4) 2=1关于直线x +y =0对称的圆的方程是( )A.(x +3)2+(y -4)2=1B.(x -4)2+(y +3)2=1C.(x +4)2+(y -3)2=1D.(x -3)2+(y -4)2=12.空间直角坐标系中,点A (-3,4,0)与点B (2, -1,6)的距离是( ) A.432 B.212 C.9 D.863.圆x 2+y 2-4x =0在点P (1,3)处的切线方程为( ) A.023=-+y x B.043=-+y x C.043=+-y x D.023=+-y x4.若点P (3,-1)为圆(x -2)2+y 2=25的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是()A.x +y -2=0B.2x -y -7=0C.2x +y -5=0D.x -y -4=05.以点P (-4,3)为圆心的圆与直线2x +y -5=0相离,则圆P 的半径r 的取值范围是( )A.(0,2)B.(0,5)C.(0,52)D.(0,10) 6.设直线l 过点(-2,0),且与圆x 2+y 2=1相切,则l 的斜率是( )A.±1B.21±C.33±D.3±7.设圆心为C 1的方程为(x -5)2+(y -3)2=9,圆心为C 2的方程为x 2+y 2-4x +2y -9=0,则圆心距等于( )A.5B.25C.10D.528.两圆C 1:x 2+y 2=1和C 2:(x -3)2+(y -4)2=16的公切线有( )A.4条B.3条C.2条D.1条9.两圆(x -a )2+(y -b )2=c 2和(x -b )2+(y -a )2=c 2相切,则( )A.(a -b )2=c 2B.(a -b )2=2c 2C.(a +b )2=c 2D.(a +b )2=2c 210.直线x +y =1与圆x 2+y 2-2ay =0(a >0)没有公共点,则a 的取值范围是( ) A.(0,12-) B.(12-,12+) C.(12--,12-) D.(0,12+)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)11.由点P (1,-2)向圆x 2+y 2-6x -2y +6=0引的切线方程是____________.12.若经过两点A (-1,0)、B (0,2)的直线l 与圆(x -1)2+(y -a )2=1相切,则a =__________.13.设M ={(x ,y )|x 2+y 2≤25},N ={(x ,y )|(x -a )2+y 2≤9},若M ∩N =N ,则实数a 的取值范围是___________.14.经过点P (2,-3),作圆x 2+y 2=20的弦AB ,且使得P 平分AB ,则弦AB 所在直线的方程是___________.三、解答题(本大题共4小题,共44分)15.(10分)已知点A (4,6),B (-2,4),求:(1)直线AB 的方程;(2)以线段AB 为直径的圆的方程.16.(10分)求过两圆C 1:x 2+y 2-2y -4=0和圆C 2:x 2+y 2-4x +2y =0的交点,且圆心在直线l :2x +4y -1=0上的圆的方程.17.(12分)如图,圆O 1和圆O 2的半径都是1,|O 1O 2|=4,过动点P 分别作圆O 1和圆O 2的切线PM 、PN (M 、N 为切点),使得||2PN PM.试建立平面直角坐标系,并求动点P 的轨迹方程.18.(12分)已知曲线C :x 2+y 2+2kx +(4k +10)y +10k +20=0,其中k ≠-1.(1)求证:曲线C 都表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上;(2)证明:曲线C 过定点;(3)若曲线C 与x 轴相切,求k 的值.参考答案1解析:只将圆心(3,-4)对称即可,设(3,-4)关于x +y =0的对称点为(a ,b ),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-++-=-⋅-+,02423,1)1(34b a a b 解得⎩⎨⎧-==3,4b a . ∴所求圆方程为(x -4)2+(y +3)2=1.答案:B2解析:86)60()14()23(||222=-+++--=AB ,选择D.答案:D3解析:圆的方程化为标准方程是(x -2)2+y 2=4,点P 是圆上的点,由圆的切线的几何性质知,圆心与切点的连线与切线垂直,所以切线的斜率为313012=---,故切线方程是3(y -3)=x - 1.答案: D4解析:因为圆心为C(2,0),所以13210-=-+=pc k , 所以1=AB k .所以AB l :x -y -4=0.答案:D5解析:由r >+-+-⨯12|53)4(2|2,得525100=<<r . 答案:C6解析:设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y =k (x +2),则kx -y +2k =0.由直线l 与圆x 2+y 2=1相切,知11|2|2=+k k ,解得33±=k . 答案:C7解析:由已知,圆C 1、C 2的圆心坐标分别是(5,3)、(2,-1). 5)13()25(||2221=++-=C C .答案:A8解析:∵C 1(0,0),C 2(3,4),r 1=1,r 2=4,∴|C 1C 2|=5.∴|C 1C 2|=r 1+r 2.∴两圆相外切.故有三条公切线.答案:B9解析:由于两圆的半径相等,∴两圆必相外切. ∴c a b b a 2)()(22=-+-,即(a -b )2=2c 2.答案:B10解析:由圆的方程可知圆心是点(0,a ),半径为a ,根据题意,得a a >-2|1|,变形为a 2+2a -1<0,解得1212-<<--a . 又∵a >0,∴120-<<a .故选A.答案:A 11解析:将圆的方程化为标准方程(x -3)2+(y -1)2=4,设切线方程为y +2=k (x -1), 即kx -y -k -2=0.由21|213|2=+---k k k ,得125=k ,故切线方程为)1(1252-=+x y ,即5x -12y -29=0.经检验,知x =1也符合题意.综上所述,所求切线方程为x =1或5x -12y -29=0.答案:x =1或5x -12y -29=012解析:因为A (-1,0)、B (0,2)的直线方程为2x -y +2=0,圆的圆心坐标为C (1,a ),半径r =1.又圆和直线相切,因此有15|22|=+-=a d ,解得54±=a . 答案:54±13解析:圆x 2+y 2=25的圆心为O (0,0),半径r m =5;圆(x -a )2+y 2=9的圆心为A (a ,0),半径r n =3.由于M ∩N =N ,∴圆面A 在圆面O 内,即圆A 内切于或内含于圆O 内.∴|OA |≤r M -r N =2.∴|a |≤2.∴-2≤a ≤2.答案:-2≤a ≤214解析:把点P 的坐标代入圆x 2+y 2=20的左边,得22+(-3)2=13<20,所以点P 在圆O 内.经过点P ,被点P 平分的圆的弦与OP 垂直. 因为23-=OP k ,所以弦AB 所在直线的斜率是32, 弦AB 所在的直线方程是)2(323-=+x y , 即2x -3y -13=0.答案:2x -3y -13=015解:(1)设直线上的点的坐标为(x ,y ), 则有)4(42646----=-x y ,化简得x -3y +14=0.(2)由102)64()42(||22=-+--=AB , 所以圆的半径10=r , 圆心坐标为)5,1()264,242(=++-. 所以圆的方程为(x -1)2+(y -5)2=10.16解:设所求圆的方程为x 2+y 2-4x +2y +λ(x 2+y 2-2y -4)=0,其中λ≠-1,即(1+λ)(x 2+y 2)-4x +(2-2λ)y -4λ=0.0141)1(21422=+-+-++-+λλλλλy x y x . 其圆心为)11,12(λλλ+-+,在直线2x +4y -1=0上,∴011)1(414=-+-++λλλ, 故31=λ. ∴所求圆的方程为x 2+y 2-3x +y -1=0.17解:以O 1O 2的中点O 为原点,O 1O 2所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,则O 1(-2,0),O 2(2,0).设P (x ,y ).∵||2PN PM =,∴22||2||PN PM =.又两圆半径均为1,∴|PO 1|2-12=2(|PO 2|2-12).则(x +2)2+y 2-1=2[(x -2)2+y 2-1],即为(x -6)2+y 2=33. ∴所求点P 的轨迹方程为(x -6)2+y 2=33.18解:(1)原方程可化为(x +k )2+(y +2k +5)2=5(k +1)2.∵k ≠-1,∴5(k +1)2>0.故方程表示圆心为(-k ,-2k -5), 半径为|1|5+k 的圆.设圆心为(x ,y ),有⎩⎨⎧--=-=,52,k y k x消去k ,得2x -y -5=0.∴这些圆的圆心都在直线2x -y -5=0上.(2)将原方程变形成k (2x +4y +10)+(x 2+y 2+10y +20)=0.上式关于参数k 是恒等式,∴⎩⎨⎧=+++=++.02010,0104222y y x y x 解得⎩⎨⎧-==.3,1y x∴曲线C 过定点(1,-3).(3)∵圆C 与x 轴相切,∴圆心到x 轴的距离等于半径,即|-2k -5|=5|k +1|.两边平方,得(2k +5)2=5(k +1)2. ∴535±=k .。
必修二第四章单元测试题(时间:90分钟总分:100分)若直线(1 + a )x + y + 1 = 0与圆x 2 + y 2 — 2x = 0相切,则a 的值为( )C . 1点M (3 , — 3,1)关于xOz 平面的对称点是()A 是点B (1,2,3)关于x 轴对称的点,点C 是点D (2 , — 2,5)关于y 轴对称的点,则 |AC |=(B. 13P 在圆x 2+ y 2 = 1上变动时,它与定点 Q (3,0)的连结线段PQ 的中点的轨迹方程是、选择题(本大题共8小题,每小题 5分,共40分.)已知两圆的方程是 x 2 + y 2= 1和 x 2 + y 2 — 6x — 8y + 9 = 0,那么这两个圆的位置关系是A .相离B •相交C .外切D .内切 过点(2,1)的直线中,被圆x 2+ y 2 —2x + 4y = 0截得的最长弦所在的直线方程为 ( ) A. 3x — y — 5 = 0B. 3x + y — 7 = 0C. x + 3y — 5 = 0 D . x — 3y + 1 = 0 经过圆x 2 + y 2= 10上一点M (2, 6) 的切线方程是( ) A . x + 6y —10 = 0 B. 6x — 2y + 10 = 0C . x — 6y + 10 = 0D . 2x + 6y —10 = 0 C . (一 3,3,一 1)B . (一 3,一 3,一 1) (3,一 3,一 1) D . (3,3,1) 若点 C . 107 .当点=|PA|2+ |PB|2的最大、最小值及对应的P点坐标.15 . (12 分)已知曲线C: x2+ y2+ 2kx + (4k + 10) y + 10k + 20 = 0 ,其中k^ - 1.(1) 求证:曲线C 表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上;(2) 证明曲线C 过定点;(3) 若曲线C 与x 轴相切,求k 的值.必修二第四章测试卷答案、选择1.C2.A3..D4.D5.D6.B7.C8.D填空9.4 10..X + y —3 = 0, 11 ②12.4 5三、解答题13 .解:解法1 :连接0P,则0P丄BC,设P(x, y),当x#0 时,k op k AP二—1 , 即二—1x x —4即x2+ y2—4x = 0①当x= 0时,P点坐标为(0,0)是方程①的解,•••BC中点P的轨迹方程为x2+ y2—4x = 0(在已知圆内).1解法2 :由解法1知OP丄AP,取OA中点M,贝U M (2,0),|PM匸pOA| =2,由圆的定义知,P点轨迹方程是以M(2,0)为圆心,2为半径的圆.14 .解:设点P的坐标为(X。
必修2第四章《圆与方程》单元测试题一一、选择题1.方程x 2+y 2+2ax-by+c=0表示圆心为C (2,2),半径为2的圆,则a 、b 、c 的值依次为 ( ) (A )2、4、4; (B )-2、4、4; (C )2、-4、4; (D )2、-4、-42.直线3x-4y-4=0被圆(x-3)2+y 2=9截得的弦长为( ) (A)22 (B)4 (C)24 (D)23.两圆229x y +=和228690x y x y +-++=的位置关系是( )A .相离B .相交C .内切D .外切4.点4)()()1,1(22=++-a y a x 在圆的内部,则a 的取值范围是( )(A) 11<<-a (B) 10<<a (C) 11>-<a a 或 (D) 1±=a5.自点 1)3()2()4,1(22=-+--y x A 作圆的切线,则切线长为( ) (A) 5 (B) 3 (C) 10 (D) 56.已知M (-2,0), N (2,0), 则以MN 为斜边的直角三角形直角顶点P 的轨迹方程是( )(A) 222=+y x (B) 422=+y x(C) )2(222±≠=+x y x (D) )2(422±≠=+x y x7.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x 2+y 2-2x=0相切,则a 的值为 ( )A 、1,-1B 、2,-2C 、1D 、-18.过原点的直线与圆x 2+y 2+4x+3=0相切,若切点在第三象限,则该直线的方程是( )A 、x y 3=B 、x y 3-=C 、x y 33=D 、x y 33-= 9.过点A (1,-1)、B (-1,1)且圆心在直线x+y-2=0上的圆的方程是 ( )A 、(x-3)2+(y+1)2=4B 、(x+3)2+(y-1)2=4C 、(x-1)2+(y-1)2=4D 、(x+1)2+(y+1)2=410.直线0323=-+y x 截圆x 2+y 2=4得的劣弧所对的圆心角是 ( )A 、6π B 、4π C 、3π D 、2π 11.圆122=+y x 上的点到直线02543=-+y x 的距离的最小值是( )A .6B .4C .5D .112.M (x 0,y 0)为圆x 2+y 2=a 2(a>0)内异于圆心的一点,则直线x 0x+y 0y=a 2与该圆的位置关系是( ) A 、相切 B 、相交 C 、相离 D 、相切或相交二、填空题13.以点A(1,4)、B(3,-2)为直径的两个端点的圆的方程为 . 14.设A 为圆1)2()2(22=-+-y x 上一动点,则A 到直线05=--y x 的最大距离为_ _.15.过点P(-1,6)且与圆4)2()3(22=-++y x 相切的直线方程是________________.16.过圆x 2+y 2-x+y-2=0和x 2+y 2=5的交点,且圆心在直线3x+4y-1=0上的圆的方程为 .17.已知圆C 的方程为03222=--+y y x ,过点(1,2)P -的直线l 与圆C 交于,A B 两点,若使AB 最小,则直线l 的方程是________________。
高中数学必修二第四章《圆与方程》单元练习题(30分钟50分)一、选择题(每小题3分,共18分)1.圆(x+2)2+y2=5关于y轴对称的圆的方程为( )A.(x-2)2+y2=5B.x2+(y-2)2=5C.(x+2)2+(y+2)2=5D.x2+(y+2)2=5【补偿训练】(2014·北京高一检测)以(5,6)和(3,-4)为直径端点的圆的方程是( )A.x2+y2+4x-2y+7=0B.x2+y2+8x+4y-6=0C.x2+y2-4x+2y-5=0D.x2+y2-8x-2y-9=02.两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置关系是( )A.内切B.相交C.外切D.外离3.已知直线l:x+ay-1=0(a∈R)是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴.过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则= ( )A.2B.4C.6D.24.若直线y=kx-1与曲线y=-有公共点,则k的取值范围是( )A. B.C. D.[0,1]5.圆x2+2x+y2+4y-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )A.1个B.2个C.3个D.4个6.动圆x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圆心的轨迹方程是( )A.x-2y-1=0B.x-2y-1=0(x≠1)C.x+2y-1=0D.x-2y+1=0(x≠1)二、填空题(每小题4分,共12分)7.若点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P处的切线方程为.【补偿训练】以点P(2,-3)为圆心,并且与y轴相切的圆的方程是.8.已知经过点A(1,-3),B(0,4)的圆C与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交,它们的公共弦平行于直线2x+y+1=0,则圆C的方程为.9.过点A(4,1)的圆C与直线x-y-1=0相切于点B(2,1),则圆C的方程为.三、解答题(每小题10分,共20分)10.(2015·厦门高一检测)已知圆C的方程是(x-1)2+(y-1)2=4,直线l的方程为y=x+m,求当m 为何值时,(1)直线平分圆.(2)直线与圆相切.11.求与两平行直线x+3y-5=0和x+3y-3=0相切,圆心在2x+y+3=0上的圆的方程.高中数学必修二第四章《圆与方程》单元练习题参考答案(30分钟50分)一、选择题(每小题3分,共18分)1.圆(x+2)2+y2=5关于y轴对称的圆的方程为( )A.(x-2)2+y2=5B.x2+(y-2)2=5C.(x+2)2+(y+2)2=5D.x2+(y+2)2=5【解析】选A.根据(x,y)关于y轴的对称点坐标是(-x,y),则得(-x+2)2+y2=5,即(x-2)2+y2=5. 【补偿训练】以(5,6)和(3,-4)为直径端点的圆的方程是( )A.x2+y2+4x-2y+7=0B.x2+y2+8x+4y-6=0C.x2+y2-4x+2y-5=0D.x2+y2-8x-2y-9=0【解题指南】求出圆心即可用排除法选出选项.【解析】选D.因为以(5,6)和(3,-4)为直径端点,所以圆心为(4,1),故选D.2.两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置关系是( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.外离【解析】选B.将两圆化成标准方程分别为x2+y2=1,(x-2)2+(y+1)2=9,可知圆心距d=,由于2<d<4,所以两圆相交.3.已知直线l:x+ay-1=0(a∈R)是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴.过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则= ( )A.2B.4C.6D.2【解析】选C.圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4,圆心为C(2,1),半径为r=2,因为直线l为圆的对称轴,所以直线经过圆心C(2,1),即2+a-1=0,所以a=-1,A(-4,-1),所以==2.又AB为圆的切线,所以===6.4.若直线y=kx-1与曲线y=-有公共点,则k的取值范围是( )A. B.C. D.[0,1]【解析】选D.曲线y=-表示的图形是一个半圆,直线y=kx-1过定点(0,-1),在同一坐标系中画出直线和半圆的草图,由图可知,k的取值范围是[0,1],故选D.5.圆x2+2x+y2+4y-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】选C.圆x2+2x+y2+4y-3=0的圆心C的坐标为(-1,-2),半径r=2,如图所示,圆心C到直线x+y+1=0的距离为,故过圆心C与直线x+y+1=0平行的直线l与圆的两个交点A,B到直线x+y+1=0的距离为.又圆的半径r=2,故过圆心C作直线x+y+1=0的垂线段,并延长与圆的交点C′到直线x+y+1=0的距离为,故选C.6.动圆x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圆心的轨迹方程是( )A.x-2y-1=0B.x-2y-1=0(x≠1)C.x+2y-1=0D.x-2y+1=0(x≠1)【解析】选B.圆心为(2m+1,m),r=|m|,(m≠0),令x=2m+1,y=m消去m即得方程x-2y-1=0(x≠1).二、填空题(每小题4分,共12分)7.若点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P处的切线方程为.【解析】点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,所以半径为r=.圆的方程为x2+y2=5,在点P处的切线上任取一点Q(x,y),则PQ⊥OP.因为=(x-1,y-2),=(1,2),所以·=x-1+2(y-2)=0,即x+2y-5=0,即该圆在点P处的切线方程为x+2y-5=0.答案:x+2y-5=0【补偿训练】以点P(2,-3)为圆心,并且与y轴相切的圆的方程是.【解析】由已知条件可得圆心为(2,-3),半径为2,故方程为(x-2)2+(y+3)2=4.答案:(x-2)2+(y+3)2=4.8.已知经过点A(1,-3),B(0,4)的圆C与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交,它们的公共弦平行于直线2x+y+1=0,则圆C的方程为.【解析】设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则两圆的公共弦方程为(D+2)x+(E+4)y+F-4=0,由题意得解得.所以圆C的方程为x2+y2+6x-16=0,即(x+3)2+y2=25.答案:(x+3)2+y2=259.过点A(4,1)的圆C与直线x-y-1=0相切于点B(2,1),则圆C的方程为.【解题指南】由A,B两点在圆上,所以AB的垂直平分线过圆心,求得直线BC的方程,从而确定圆心.【解析】由题意知A,B两点在圆上,所以AB的垂直平分线x=3过圆心,又圆C与直线x-y-1=0相切于点B(2,1),所以k BC=-1,故直线BC的方程为y=-x+3,所以圆心坐标为(3,0),所以r=,故圆的方程为(x-3)2+y2=2.答案:(x-3)2+y2=2三、解答题(每小题10分,共20分)10.已知圆C的方程是(x-1)2+(y-1)2=4,直线l的方程为y=x+m,求当m为何值时,(1)直线平分圆.(2)直线与圆相切.【解析】(1)因为直线平分圆,所以圆心在直线上,即有m=0.(2)因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,所以d===2,解得m=±2.即m=±2时,直线l与圆相切.11.求与两平行直线x+3y-5=0和x+3y-3=0相切,圆心在2x+y+3=0上的圆的方程.【解析】设所求圆的方程是(x-a)2+(y-b)2=r2.由题意知,两平行线间距离d==,且(a,b)到两平行线x+3y-5=0和x+3y-3=0的距离相等,即=,所以a+3b-5=-(a+3b-3)或a+3b-5=a+3b-3(舍).可得a+3b-4=0. ①又圆心(a,b)在2x+y+3=0上,所以2a+b+3=0. ②由①②得a=-,b=.又r=d=.所以,所求圆的方程为+=.。
A . 3x — y — 5=B . 3x + y — 7= 0D . x — 3y + 1= 03.若直线(1 + a)x + y + 1 = 0与圆x 2 + y 2— 2x = 0相切,则a 的值为()B . 2,— 2C . 15.点M (3,— 3,1)关于xOz 平面的对称点是( )B. . 13C . 10D. 107.若直线y = kx + 1与圆x 2+ y 2= 1相交于P 、Q 两点,且/ POQ = 120°其中0为坐标原点), 则k 的值为( )A. .3B. 2C. 3或—3D. 2和—2吉林省德惠市实验中学2014-2015学年必修二第四章单元测试题(时间:120分钟 总分:150分) 12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有 、选择题(本大题共 一项是符合题目要求的 1已知两圆的方程是 ) x 2 + y 2= 1和x 2+ y 2— 6x — 8y + 9= 0,那么这两个圆的位置关系是 A •相离 B •相交 C .外切 2 .过点(2,1)的直线中,被圆 D .内切 x 2+ y 2— 2x + 4y = 0截得的最长弦所在的直线方程为 (C . x + 3y — 5 = 0 A . 1,— 1 4.经过圆x 2 + y 2= 10上一点A . x + ?6y — 10= 0 C . x — ',6y + 10= 0M(2 , 6)的切线方程是()B. 6x — 2y + 10= 0D . 2x + ,6y — 10= 0A . (— 3,3, — 1) (一 3,一 3,一 1)C . (3,一3,— 1)(3,3,1)6.若点A 是点B (1,2,3)关于x 轴对称的点, 点C 是点D (2, — 2,5)关于y 轴对称的点, 贝 U |AC|9. C . 直线 D .l 将圆x 2 + y 2— 2x — 4y = 0平分,且与直线 x + 2y = 0垂直,则直线I 的方程是(2x — y = 0B . 2x — y — 2= 0O 1: x 2 + y 2+ 4x — 4y + 7= 0 和圆 10. 圆x 2 + y 2— (4m + 2)x — 2my + 4m 2 + 4m + 1 = 0的圆心在直线 x + y — 4 = 0上,那么圆的面 积为()A . 9 nB . nC . 2 nD .由m 的值而定11. 当点P 在圆x 2 + y 2 = 1上变动时,它与定点 Q(3,0)的连结线段PQ 的中点的轨迹方程是 ( )2 2 2 2A . (x + 3) + y = 4B . (x — 3) + y = 1C . (2x — 3)2 + 4y 2= 1D . (2x + 3)2 + 4y 2= 112.曲线y = 1+ 4 — x 2与直线y = k(x — 2) + 4有两个交点,则实数 k 的取值范围是()A . (0,寻)B .请‘+^ )1 3 5 3 C .(3,4】 D .(正,4】二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,把答案填在题中横线上)13. _______________________________________________________________ 圆x 2 + y 2= 1上的点到直线3x + 4y — 25= 0的距离最小值为 _________________________________ . 14. __________________________________________________ 圆心为(1,1)且与直线x + y = 4相切的圆的方程是 _________________________________________ .15 .方程x 2 + y 2 + 2ax — 2ay = 0表示的圆,①关于直线y = x 对称;②关于直线x + y = 0对称; ③其圆心在x 轴上,且过原点;④其圆心在y 轴上,且过原点,其中叙述正确的是 ______________ 16 .直线x + 2y = 0被曲线x 2+ y 2— 6x — 2y — 15= 0所截得的弦长等于 ___________ . 三、 解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步 骤)17 . (10分)自 A (4,0)引圆x 2+ y 2= 4的割线ABC ,求弦BC 中点P 的轨迹方程.O 2: x 2 + y 2— 4x — 10y + 13= 0都相切的直线条数是 与圆C . x + 2y — 3 = 0D . x — 2y + 3= 018 . (12 分)已知圆M : x2+ y2—2mx+ 4y+ m2— 1 = 0与圆N: x2+ y2+ 2x + 2y—2 = 0 相交于A,B两点,且这两点平分圆N的圆周,求圆M的圆心坐标.19 . (12 分)已知圆C1: x2+ y2—3x—3y+ 3= 0,圆C2:x2+ y2—2x—2y= 0,求两圆的公共弦所在的直线方程及弦长.20. (12分)已知圆C:X2+ y2+ 2x—4y+ 3= 0,从圆C外一点P向圆引一条切线,切点为M , O 为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求|PM|的最小值.21. (12 分)已知O C: (x—3)2+ (y—4)2= 1,点A( —1,0), B(1,0),点P 是圆上动点,求d= |PA f + |PB|2的最大、最小值及对应的P点坐标.22. (12 分)已知曲线C: x2+ y2+ 2kx+ (4k + 10)y+ 10k + 20= 0,其中心―1.(1) 求证:曲线C表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上;(2) 证明曲线C过定点;⑶若曲线C与x轴相切,求k的值.答案:1•解析:将圆x 2 +寸—6x — 8y + 9= 0,化为标准方程得(x — 3)2 + (y — 4)2= 16.二两圆的圆心距 0-3 2+ 0-4 2 = 5,又门+匕=5,「.两圆外切.答案:C 2•解析:依题意知,所求直线通过圆心(1,— 2),由直线的两点式方程得 严!= ㈡,即3x1 +2 2— 1—y — 5= 0.答案:A3•解析:圆x 2+ y 2— 2x = 0的圆心C(1,0),半径为1,依题意得卩+ a + 02+11= 1,即|a + 2| =寸(1 + a )+ 1a + 1 2+ 1,平方整理得a =— 1.答案:D4. 解析:•••点M(2, 6)在圆x 2 + y 2= 10上,k oM =专,二过点M 的切线的斜率为k =—£,2 3故切线方程为y — 6 =— f(x — 2),即2x + ■,6y — 10= 0.答案:D 5.解点M(3 , — 3,1)关于xOz 平面的对称点是(3,3,1).答案:D 6.解析:依题意得点 A(1 ,— 2 , — 3) , C( — 2 , — 2 , — 5).二 |AC| = —2— 1 2+ — 2 + 2 2+ — 5 + 3 2= . 13.答案:B答案:C 8.解析:两圆的方程配方得,O 1: (x + 2)2+(y— 2)2= 1,。
人教A 版必修二第四章圆与方程综合测试题一、单选题1.已知圆22410x y y +--=,则该圆的圆心坐标和半径分别为( )A .()0,2,5B .()0,2-,5C .()0,2,5D .()0,2-,5 2.直线230x y ++=与圆22:(1)1C x y ++=的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不确定 3.已知圆的一条直径的端点分别是()0,0A ,()2,4B ,则此圆的方程是( ) A .()()22125x y -+-=B .()()221225x y -+-=C .()2255x y -+=D .()22525x y -+= 4.若圆()2214C x y -+=:上恰有两个点到直线30x y b -+=的距离为1,则实数b的取值范围( )A .()7,3--B .()1,5C .()3,5-D .()()7,31,5--⋃ 5.圆()()221:124O x y -++=,圆()()222:319O x y ++-=,则这两个圆的位置关系是( )A .相交B .相离C .相外切D .相内切 6.已知点A (-3,1,-4),点A 关于x 轴的对称点的坐标为( )A .(-3,-1,4)B .(-3,-1,-4)C .(3,1,4)D .(3,-1,-4) 7.在同一平面直角坐标系中,直线()12y k x =-+和2242410x y x ay a +--+-=的位置关系不可能是( )A .①③B .①④C .②④D .②③8.已知点)P 和圆C :224x y +=,则过点P 且与圆C 相切的直线方程是( )A 4y -=B 4y +=C .4x =D .4x += 9.若圆1C 与圆2C :2224360x y x y ++--=关于点()2,2P -对称,则圆1C 与圆2C 的公共弦长为( )A .6B .C .8D .10.已知圆O 的半径为3,且经过点()5,12P ,若点C 的坐标为(),a b ,最小值为( )A .5B .7C .9D .1011.已知半径为1的圆经过直线2110x y +-=和直线220x y --=的交点,那么其圆心到原点的距离的最大值为( )A .4B .5C .6D .712.已知(,0)A a ,(3,0)B a +,直线1x =上存在唯一一点P ,使得||2||PB PA =,则a 的值为( )A .6-B .2-或6C .2或6-D .2-二、填空题13.过两圆224x y +=和22(2)(1)1x y -++=交点的直线方程为____________.14.直线y +m 与圆x 2+y 2=1在第一象限内有两个不同的交点,则m 的取值范围是________.15.已知圆()222:2400C x y mx y m m +--+=>被直线:30l x y -+=截得的弦长为,则m =______.16.长为AB 的两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,线段AB 的中点M 的轨迹为曲线C ,已知过定点()2,0P 的直线l 与曲线C 相交与E ,F 两点,O 为坐标原点,当EOF △的面积取到最大值时,直线l 的斜率为______.三、解答题17.(本题满分12分)已知方程()()2224232141690x y m x m y m +-++-++=表示一个圆.(1)求实数m 的取值范围;(2)求圆心C 的轨迹方程.18.已知点P 在圆22:4240C x y x y +--+=上运动,A 点坐标为()2,0-.(1)求线段AP 中点的轨迹方程;(2)若直线:250l x y --=与坐标轴交于MN 两点,求PMN 面积的取值范围.19.已知圆C 的圆心C 在x 轴上,且圆C 与直线0x n ++=切于点3(,)22. (1)求n 的值及圆C 的方程:(2)若圆222:((0)M x y r r +-=>与圆C 相切,0-=截圆M 弦长.20.已知圆22:84160C x y x y +--+=关于直线:250l x y +-=对称的图形为圆C '.(Ⅰ)求圆C '的方程;(Ⅱ)若过点()2,1P 的直线l 与圆C 交于A ,B 两点,当AB =时,求直线l 的斜率.21.已知圆C :2224150x y x y +-+-=.(1)过点()3,0M -的直线l 与圆C 相切,求直线l 的方程;(2)过圆C 上一点()1,2P -作两条相异直线分别与圆C 相交于A ,B 两点,且直线PA 和直线PB 的倾斜角互补.求证:直线AB 的斜率为定值.22.已知()M m n ,为圆C :22414450x y x y +--+=上任意一点.(1)求2m n +的最大值;(2)求32n m -+的最大值和最小值; (3)求22m n +的最大值和最小值.参考答案1.C【分析】写出圆的标准方程,求圆心和半径.【详解】()222241025x y y x y +--=⇔+-=,所以该圆的圆心是()0,2,半径r =.故选:C2.A【分析】利用几何法判断,求出圆心()0,1-到直线的距离与半径比较大小即可判断.【详解】由圆22:(1)1C x y ++=得圆心()0,1C -,半径1r =, 圆心()0,1C -到直线230x y ++=的距离为:15d ==<, 所以直线230x y ++=与圆22:(1)1C x y ++=相交,故选:A【点睛】方法点睛:直线与圆的位置关系的判断(1)几何法:求圆心到直线的距离d 与半径r 比较大小,d r <时相交,d r =时相切,d r 时相离;(2)代数法:联立直线与圆的方程,消去y 得到关于x 的一元二次方程,0∆>时相交,0∆=时相切,∆<0时相离.3.A【分析】根据圆心为直径两端点的中点,得到圆心坐标;再利用两点间距离公式求得半径,从而得到圆的标准方程.【详解】直径两端点为()()0,0,2,4 ∴圆心坐标为()1,2圆的半径r ==,∴圆的方程为:()()22125x y -+-=.故选:A.【点睛】求解圆的标准方程,关键是确定圆心和半径,属于基础题.4.D【分析】由题意知,0x b +=到圆心()10C ,的距离大于1小于3的直线即可满足要求. 【详解】解:()10C ,,半径2r ,圆心()10C ,到直线0x b -+=的距离:12b d +==,由题意知11r d r -<<+,即121212162b b +-<<+⇒<+<, 所以()()7,31,5b ∈--,故选:D.【点睛】 本题考查了直线和圆的位置关系以及点到直线距离公式的应用,属于基础题.5.C【分析】求出圆心距,与半径之和,半径之差比较即可判断.【详解】由题可知圆1O 的圆心为()1,2-,半径为2,圆2O 的圆心为()3,1-,半径为3, 则圆心距221213215O O ,1223O O ,故两圆外切.故选:C.【点睛】 本题考查两圆位置关系的判断,属于基础题.6.A【分析】根据在空间直角坐标系中关于x 轴对称的点的坐标是横标不变,纵标和竖标变为原来的相反数,即可得到结果.【详解】∵在空间直角坐标系中关于x 轴对称的点的坐标横标不变,纵标和竖标变为原来的相反数, ∵点()3,1,4A --,∴关于x 轴对称的点的坐标是()3,1,4--,故选:A.【点睛】本题考查空间直角坐标系中坐标的变化特点,关于三个坐标轴对称的点的坐标特点是解题的关键,属于基础题.7.D【分析】直线过定点()12,,圆的标准式:()()()222221x y a a -+-=-+,观察圆心、定点的位置关系即可.【详解】因为直线过定点()12,,圆的标准式为:()()()222221x y a a -+-=-+,圆心()2,a ,半径1r ≥,②圆心横坐标小于直线与圆公共点的横坐标,所以不可能;又定点在圆上,所以③不可能,故选:D8.B【分析】求出PC 斜率,即可得出切线斜率,求出切线方程.【详解】可知)P 在圆上,则PC k =则切线的斜率为所以切线方程为1y x -=4y +=.故选:B.9.C【分析】由圆的对称性可得点()2,2P -即为两圆公共弦的中点,由垂径定理即可得解.【详解】由题意,圆2C 的标准方程为()()221241x y ++-=,圆心()21,2C -,半径r = 因为圆1C 与圆2C 关于点()2,2P -对称,则由圆的对称性可得点()2,2P -即为两圆公共弦的中点,则公共弦长为8==. 故选:C.10.D【分析】先由题意,得到点(),C a b 的轨迹,再由圆的性质,即可求出结果.【详解】3=,即()()225129a b -+-=, 所以点(),C a b 在以()5,12P 为圆心,3为半径的圆上.(),a b 到原点的距离,3310PO -==.故选:D .11.C【分析】设出圆的方程,求出直线交点代入圆可得圆心在以()3,4为圆心,1为半径的圆上,即可由此求出最值.【详解】设圆的方程为()()221x a y b -+-=, 联立直线方程2110220x y x y +-=⎧⎨--=⎩,解得34x y =⎧⎨=⎩, 将()3,4代入圆得()()22341a b -+-=, 则可得圆心(),a b 在以()3,4为圆心,1为半径的圆上,则()3,45=,则圆心(),a b 到原点的距离的最大值为516+=. 故选:C.【点睛】关键点睛:本题考查与圆相关的距离的最值问题,解题的关键是得出圆心的轨迹是以()3,4为圆心,1为半径的圆,再求出轨迹圆的圆心到原点的距离,加上半径即可.12.B【分析】设(),P x y ,由||2||PB PA =可得()2214x a y -++=,则本题等价于直线1x +=与圆()2214x a y -++=相切,利用圆心到直线的距离等于半径即可求解.【详解】设(),P x y ,由||2||PB PA =可得()()2222344x a y x a y --+=-+, 整理可得()2214x a y -++=,则直线1x +=上存在唯一一点P ,使得||2||PB PA =,等价于直线1x +=与圆()2214x a y -++=相切,2=,解得2a =-或6. 故选:B.【点睛】关键点睛:解决本题的关键是将题转化为直线1x +=与圆()2214x a y -++=相切,利用圆心到直线的距离等于半径求解.13.240x y --=【分析】利用圆系方程的求法,求解即可.【详解】设两圆224x y +=和22(2)(1)1x y -++=的交点分别为,A B ,则线段AB 是两个圆的公共弦.由224x y +=和22(2)(1)1x y -++=两式相减,得4280x y --=,即240x y --=,故线段AB 所在直线的方程为240x y --=;故答案为:240x y --=.14.1,3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】作出图象,利用数形结合法,根据直线与圆有两个不同的交点,由直线过点(0,1)和与圆相切为临近点求解.【详解】如图所示:当直线经过点A (0,1)时,直线与圆有两个不同的交点,此时m =1;当直线与圆相切时有圆心到直线的距离d 21313m=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,解得23m =(切点在第一象限), 所以要使直线与圆在第一象限内有两个不同的交点, 则m 的取值范围是31,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭. 故答案为:23⎛ ⎝⎭15.1 【分析】根据题意,求出圆的圆心与半径,由直线与圆的位置关系可得圆心到直线l 的距离d ,利用点到直线的距离公式可得122m d +==,解可得m 的值,即可得答案.【详解】根据题意,圆()222:2400C x y mx y m m +--+=>,即()()2224-+-=x m y ,其圆心C 为()m,2,半径2r,若圆C 被直线:30l x y -+=截得的弦长为22 则圆心到直线l 的距离422d =-=圆心到直线l的距离231112m md-++==+,则有212m+=,解可得1m=或-3(舍),故1m=,故答案为:1.【点睛】思路点睛:涉及直线与圆相交的弦长问题,主要是利用垂径定理,即圆心到直线的距离、弦长的一半以及圆的半径构成直角三角形来解.16.3±【分析】求出M的轨迹222x y+=得到2OE OF==,再利用正弦定理求得倾斜角得解.【详解】设(,)M x y由题得:122OM AB==,所以222x y+=,2OE OF==所以1sin sin2EOFS OE OF EOF EOF=∠=∠△当EOF90∠=时,EOF△的面积取到最大值此时45OEF∠=,设直线倾斜角为α在三角形EOP中,利用正弦定理得:22sin12sinsin sin22OP OE OE OEFOEF OPαα∠=⇒===∠0απ≤<, 6πα∴=或56πk ∴=故答案为: ±【点睛】线段AB 的中点M 的轨迹及利用正弦定理求得倾斜角是解题关键.17.(Ⅰ)117m -<<;(Ⅱ)2424350x y x --+=2047x <<()【解析】试题分析:(1)方程Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0表示圆的充要条件是A =C ≠0,B =0,且D 2+E 2-4F >0,代入公式即可解出取值范围;(2)设出圆心(),C x y 由题意可得2341x m y m =+⎧⎨=-⎩, 消参数m ,此时注意参数取值范围为117m -<<,所以轨迹方程为2424350x y x --+=2047x <<()试题解析:(1)()()()22244341441690m m m ++--+>,解得:117m -<< .5分 (2)设圆心(),C x y则2341x m y m =+⎧⎨=-⎩, 消参数m 得:2424350x y x --+= 7分 由(1)117m -<<得2047x << 9分所以圆心C 的轨迹方程为:2424350x y x --+=2047x <<()12分考点:圆的方程、轨迹方程.18.(1)220x y y +-=;(2)2525,4444⎡-+⎢⎣⎦. 【分析】(1)利用中点坐标公式,进而求解线段AP 中点的轨迹方程即可 (2)利用点到直线的距离公式,进行求PMN 面积的取值范围即可 【详解】(1)已知点P 在圆22:4240C x y x y +--+=上运动,A 点坐标为(2,0)-设AP 的中点为(,)Q x y ,()0,o P x y ,由中点坐标公式可知,00222x x y y -⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以00222x x y y=+⎧⎨=⎩代 入圆22:4240C x y x y +--+=中,故线段AP 中点的轨迹方程为220x y y +-=(2)圆22:4240C x y x y +--+=化为()()22211x y -+-=,圆心()2,1C ,半径为1,圆心到直线l=,则圆上一动点P 到直线l11,又2MN =,所以面积25254444S ⎡∈-+⎢⎣⎦【点睛】关键点睛:利用中点坐标公式以及点到直线的距离公式求解即可,属于基础题 19.(1)3n =-; ()2211x y -+=.(2)外切,. 【分析】(1)利用点在直线上,求解n 的值,设出圆心,求出半径即可求出圆的方程.(2)根据圆与圆相切可得圆M 的半径,利用半弦长,圆心到直线的距离,满足勾股定理即可求解. 【详解】(1)圆C与直线0x n ++=切于点3(2,点3(2在直线0x n ++=上,则3022n ++=,解得3n =-. 圆C 的圆心C 在x 轴上,设圆心为()0m ,,半径为r , 则圆C 的方程为()222x m y r -+=,所以0232m -=-1m =,1r ==, 则圆C 的方程为()2211x y -+=. (2)根据题意,()1,0C,(M , 当两圆外切时,41CM r ==+,3r = 当两圆内切时,41CM r ==-,=5r , 点M0-=的距离d ==当两圆外切时,3r =,此时弦长l ===, 当两圆内切时,=5r,此时弦长l ===20.(Ⅰ)224x y +=;(Ⅱ)83k ±=. 【分析】(Ⅰ)由圆C 与圆C '关于直线l 对称有直线CC '与直线l 垂直,且C 、C '的中点在:250l x y +-=,即可求得C '坐标,进而写出圆C '的方程;(Ⅱ)由弦长AB =,结合已知有直线l 为(2)1y k x =-+,利用点线距离公式、勾股定理即可求直线l 的斜率. 【详解】(Ⅰ)整理圆C 的方程:22(4)(2)4x y -+-=,即圆心为(4,2)C ,∴直线CC ':12y x =,令00(,)2x C x ',则0044(,)24x x ++在:250l x y +-=上, 代入可得:00x =,即(0,0)C ',又圆C 与圆C '关于直线l 对称,即圆C '的方程为224x y +=;(Ⅱ)当直线l 为2x =时,||0AB ==<不合题意; ∴可设直线l 为(2)1y k x =-+,而圆心(4,2)C 到直线l 的距离为d =由题意,有222(21)3134144k d k -==-=+,解得83k =. 21.(1)260x y -+=;(2)证明见解析. 【分析】(1)由于点()3,0M -在圆C 上,只要直线l 与直线MC 垂直,利用垂直关系得出斜率,即可得出直线l 的方程;(2)由直线PA 和直线PB 的倾斜角互补,得出直线PA 和PB 的斜率相反数,分别设出直线PB ,PA 的方程,并与圆的方程联立,求出,A B 的坐标,再由斜率公式证明直线AB 的斜率为定值. 【详解】解:(1)由题意可知,点()3,0M -在圆C 上,则点()3,0M -是圆C 的切点. 又圆C 的方程可化为,()()221220x y -++=.所以圆C 的圆心为()1,2-,半径r =所以021312MC k +==---. 由1MC l k k ⋅=-可求得,2l k =.此时,所求直线l 的方程为()023y x -=+,即26y x =+. 故所求直线l 的方程为260x y -+=.(2)由题意知,直线PA 和PB 的斜率存在,且互为相反数.可设直线PA 的方程为()21y k x -=+由()222124150y k x x y x y ⎧-=+⎨+-+-=⎩消元,得()()22221241830k x k k x k k +++-++-=.由点()1,2P -在圆C 上可知,点()1,2P -的横坐标1x =-是上述方程的一个解.所以()228311A k k x k +-⋅-=+,即22831A k k x k --+=+. 可设直线PB 的方程为()21y k x -=-+,同理可得,22831B k k x k -++=+. 所以()()()11212B A B A B A ABB A B A B A k x k x k k x x y y k x x x x x x -+-+--+-====----. 故直线AB 的斜率为定值12-. 22.(1)16+(2)最大值为2+2;(3)最大值为61+最小值为61-【分析】(1)2m n +的最大值,等价于过圆上一点作斜率为2-的直线的截距的最大值,设2x y b +=,当直线20x y b +-=与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,计算即得解; (2)32n m -+看成是过点()M m n ,和()23Q -,的直线斜率,设直线MQ 的方程为:3(2)y k x -=+,利用圆心到直线的距离不大于半径解不等式即可.(3)22m n +表示点(),M m n 与点()0,0的距离的平方,转化为圆上的点(),M m n 与点()0,0的距离的距离平方;【详解】解:(1)∵22414450x y x y +--+=的圆心(27)C ,,半径r = 设2m n t +=,将2m n t +=看成直线方程,∵该直线与圆C 有公共点,∴圆心C到直线的距离d =≤解上式得:1616t -≤≤+,∴2m n +的最大值为16+(2)记点()23Q -,,∵32n m -+表示直线MQ 的斜率,设直线MQ 的方程为:3(2)y k x -=+,即230kx y k -++=,由直线MQ 与圆C 有公共点,≤,可得22k -≤≤+,∴32n m -+的最大值为2+2; (3)∵设22(0)(0)m n μ=-+-,等价于圆C 的圆心(27)C ,到原点的距离的平方,则22max )61r μ===+22min )61r μ===-【点睛】方法点睛:(1)ax by +型的最大值转化为直线ax by c +=的截距的最大值; (2)x ay b--型的最大值和最小值转化为过点(,)x y 和(,)a b 的直线斜率的最大值和最小值; (3)()()22x a y b -+-型的最大值和最小值转化为(,)x y 和(,)a b 的距离的最大值和最小值的平方.。
1.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.() [提示]×,根据棱锥定义,其余各面必须是有公共顶点的三角形.2.夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是圆柱.() [提示]×,两个平行平面必须与圆柱底面平行才是圆柱.3.上、下底面是两个平行的圆面的旋转体是圆台.() [提示]×,圆台的母线延长后交于一点.4.球的体积之比等于半径比的平方.() [提示]×,由球的体积公式可知球的体积之比等于半径比的立方.5.台体的体积可转化为两个锥体的体积之差.() [提示]√,根据台体与锥体之间的关系可知正确.6.圆柱的一个底面积为S,侧面展开图是一个正方形,那么这个圆柱的侧面积是2πS.()[提示]×,由条件可知,圆柱的底面周长为正方形的边长,设圆柱的底面半径为r,则有S=πr2,从而圆柱侧面积为4πS.7.两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于过A点的任意一条直线.() [提示]×,由公理3可知错误.8.两两相交的三条直线最多可以确定三个平面.() [提示]√,如空间直角坐标系中三条坐标轴可以确定三个平面.9.若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则α内的所有直线与a异面.() [提示]×,由条件知直线a与平面α相交,则平面内凡过交点的直线都与a相交.10.没有公共点的两条直线是异面直线.() [提示]×,没有公共点的两条直线可能平行或异面.11.若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线平行于这个平面.() [提示]×,根据直线与平面平行的判定定理可知该结论错误.12.若一条直线平行于一个平面,则这条直线平行于这个平面内的任一条直线.() [提示]×,根据线面平行的性质定理可知,此直线与平面内的无数条直线平行而不是与任一条直线平行.13.若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α.()[提示]×,若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α或a⊂α.14.若直线a∥α,P∈α,则过点P且平行于a的直线有无数条.() [提示]×,直线a与点P确定一个平面β,若α∩β=b,则a∥b.15.如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.() [提示]×,如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行或相交.16.如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.() [提示]√,分别在两个平面内的两条直线没有公共点,则它们平行或异面.17.直线l与平面α内无数条直线都垂直,则l⊥α. () [提示]×,根据直线与平面垂直的定义可知此结论错误.18.直线a,b,c,若a⊥b,b⊥c,则a∥c. () [提示]×,在空间中垂直于同一条直线的两条直线的位置关系可能是平行、相交或异面.19.若平面α内的一条直线垂直于平面β内的无数条直线,则α⊥β.() [提示]×,此直线不一定与平面β垂直,因此两平面不一定垂直.20.若两平面垂直,则其中一个平面内的任意一条直线垂直于另一个平面.() [提示]×,根据面面垂直的性质定理可知该结论错误.21.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,若m∥n,m⊥α,则n⊥α. ()[提示]√,两条平行线中一条与一个平面垂直,则另一条也与该平面垂直.22.确定圆的几何要素是圆心与半径.() [提示]√,根据圆的概念可知确定圆的几何要素是圆心与半径.23.方程(x+a)2+(y+b)2=t2(t∈R)表示圆心为(a,b),半径为t的一个圆.() [提示]×,方程(x+a)2+(y+b)2=t2中当t2>0时才表示圆心为(a, b),半径为|t|的一个圆.24.若点M(x0,y0)在圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外,则x20+y20+Dx0+Ey0+F >0.()[提示]√,若点M(x0,y0)在圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外,则必有x20+y20+Dx0+Ey0+F>0成立.25.过圆O:x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程是x0x+y0y=r2.() [提示]√,过圆O:x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程是x0x+y0y =r2,这一结论需记住.26.如果两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解,则两圆外切.() [提示]×,如果两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解,则两圆外切或内切.27.如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交.() [提示]×,如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交、内切或内含.28.圆C1:x2+y2+2x+2y-2=0与圆C2:x2+y2-4x-2y+1=0的公切线有且仅有2条.() [提示]√,由于两圆相交,故其公切线有且仅有两条.29.两平行直线2x-y+1=0,4x-2y+1=0间的距离是0. () [提示]×,只有当x,y对应项系数相等时才能用公式求距离.1.(2018·全国卷Ⅰ)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为()A.217B.2 5C.3 D.2B[由三视图可知,该几何体为如图①所示的圆柱,该圆柱的高为2,底面周长为16.画出该圆柱的侧面展开图,如图②所示,连接MN,则MS=2,SN=4,则从M到N的路径中,最短路径的长度为MS2+SN2=22+42=2 5.故选B.]①②2.(2018·全国卷Ⅰ)已知圆柱的上、下底面的中心分别为O1,O2,过直线O1O2的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为()A.122πB.12πC.82πD.10πB[因为过直线O1O2的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,所以圆柱的高为22,底面圆的直径为22,所以该圆柱的表面积为2×π×(2)2+2π×2×22=12π.]3.(2018·全国卷Ⅰ)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AC1与平面BB1C1C所成的角为30°,则该长方体的体积为()A.8 B.6 2C.8 2 D.8 3C[连接AC1,AC,BC1,因为AB⊥平面BB1C1C,所以∠AC1B=30°,AB ⊥BC1,所以△ABC1为直角三角形.又AB=2,所以BC1=2 3.又B1C1=2,所以BB1=(23)2-22=22,故该长方体的体积V=2×2×22=8 2.] 4.(2018·全国卷Ⅲ)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()A[由题意可知,咬合时带卯眼的木构件如图所示,其俯视图为选项A中的图形.]5.(2018·全国卷Ⅲ)设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且其面积为93,则三棱锥D-ABC体积的最大值为() A.12 3 B.18 3C.24 3 D.54 3B[设等边三角形ABC的边长为x,则12x2sin 60°=93,得x=6.设△ABC的外接圆半径为r,则2r=6sin 60°,解得r=23,所以球心到△ABC所在平面的距离d=42-(23)2=2,则点D到平面ABC的最大距离d1=d+4=6,所以三棱锥D-ABC体积的最大值V max=13S△ABC×6=13×93×6=18 3.]6.(2018·全国卷Ⅱ)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱CC1的中点,则异面直线AE与CD所成角的正切值为()A.22B.32C.52D.72C[如图,连接BE,AE.因为AB∥CD,所以异面直线AE与CD所成的角等于相交直线AE与AB所成的角,即∠EAB.不妨设正方体的棱长为2,则CE=1,BC=2,由勾股定理得BE= 5.又由AB⊥平面BCC1B1可得AB⊥BE,所以tan∠EAB=BEAB=52.故选C.]7.(2018·全国卷Ⅲ)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P 在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是()A.[2,6] B.[4,8]C.[2,32] D.[22,32]A[由题意知圆心的坐标为(2,0),半径r=2,圆心到直线x+y+2=0的距离d=|2+2|1+1=22,所以圆上的点到直线的最大距离是d+r=32,最小距离是d-r= 2.易知A(-2,0),B(0,-2),所以|AB|=22,所以2≤S△ABP≤6.故选A.]8.(2018·全国卷Ⅱ)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB所成角的余弦值为78,SA与圆锥底面所成角为45°.若△SAB的面积为515,则该圆锥的侧面积为________.402π[如图,设圆锥底面半径为r,母线长为l,母线SA,SB的夹角为θ,由cos θ=78,得sin θ=158,由△SAB的面积为12l2sin θ=515,得l=45,又SA与圆锥底面所成角为45°,所以r=22l=210,所以该圆锥的侧面积为πrl=π×210×45=402π.]9.(2018·全国卷Ⅱ)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB互相垂直,SA与圆锥底面所成角为30°.若△SAB的面积为8,则该圆锥的体积为________.8π[由题意画出图形,如图,设AC是底面圆O的直径,连接SO,则SO是圆锥的高.设圆锥的母线长为l,则由SA⊥SB,△SAB的面积为8,得12l2=8,得l=4.在Rt△ASO中,由题意知∠SAO=30°,所以SO=12l=2,AO=32l=2 3.故该圆锥的体积V=13π×AO2×SO=13π×(23)2×2=8π.]10.(2018·全国卷Ⅰ)直线y=x+1与圆x2+y2+2y-3=0交于A,B两点,则|AB|=________.22[由题意知圆的方程为x2+(y+1)2=4,所以圆心坐标为(0,-1),半径为2,则圆心到直线y=x+1的距离d=|-1-1|2=2,所以|AB|=222-(2)2=2 2.]。
数学必修二的第四单元(圆与方程)测试题(时间:60分钟,满分:100分)
班级______________ 姓名________________ 学号_________
一、选择题本大题共10小题每小题5分共50分
1.方程x2+y2+2ax-by+c=0表示圆心为C22半径为2的圆则a、b、c的值依次为()
A2、4、4B-2、4、4C2、-4、4
D2、-4、-4
2.直线3x-4y-4=0被圆(x-3)2+y2=9截得的弦长为()
(A)22 (B)4 (C)24 (D)2
3.点4)()()1,1(22ayax在圆的内部则a的取值范围是
(A) 11 a (B) 10a (C) 11aa或(D) 1 a
4方程02222kyxyx表示一个圆则实数k适合的条件是A45k B. 25k C. 2626kk或 D. 2525k
5.已知M (-2,0), N (2,0), 则以MN为斜边的直角三角形直角顶点P的轨迹方程是( )
(A) 222yx (B) 422yx
(C) )2(222xyx (D) )2(422xyx
6.在方程2 20x y Dx Ey F中若2 2D E4F则该圆的位置满足()
(A) 截两坐标轴所得的弦长相等(B)与两坐标轴都相切
(C) 与坐标轴相离(D) 上述情况都有可能7从点)3,(xP向圆1)2()2(22yx作切线切线长的最小值等于()
A.4
B. 62
C. 5
D. 5.5
8M x0y0为圆x2+y2=a2a>0内异于圆心的一点则直线x0x+y0y=a2与该圆的位置关系是()
A、相切
B、相交
C、相离
D、相切或相交
9. 若P x y在圆2 24 3 0x y x上则yx的取值范围是()
A3,03B 3 3,3 3C3,03D3,3
10.若圆2 221x a y b b始终平分圆 2 21 1 4x y的周长则实数,a b应满足的关系是()A22 2 3 0a a b B22 2 5 0a a b C2 22 2 2 1 0a b a b
D 2 23 2 2 2 1 0a b a b
二、填空题(本大题共7小题每小题4分共28分.把答案写在相应横线上)
11.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x2+y2-2x=0相切则a的值为_________.
12过圆x2+y2-x+y-2=0和x2+y2=5的交点且圆心在直线3x+4y-1=0上的圆的方程为____________.
13.设A为圆1)2()2(22yx上一动点则A到直线05 yx
的最大距离为________.
14 2 2, | 4M x y x y 2 22, | 1 1 0N x y x y r r
且M∩N=N则r的取值范围是_______.
15.若过点(4,0)A的直线l与曲线2 2( 2) 1x y 有公共点则直线l的斜率范围为_________.
16. 已知圆C的圆心与点( 2,1)P关于直线1y x 对称
直线3 4 11 0x y与圆C相交于BA,两点且6 AB 则圆C的方程为________________________.
17.直线y=x与曲线x=21y有且仅有一个公共点则的取值范围是_______.
三、解答题(本大题共5小题,共72分.解答应写在文字说明、证明过程或演算步骤)
18.已知圆与y轴相切圆心在直线x-3y=0且这个圆经过点A61求该圆的方程.
19.过原点O作圆x2+y2-8x=0的弦OA (1)求弦OA中点M
的轨迹方程 (2)延长OA到N使|OA|=|AN|求N 点的轨迹方程.
20.圆8)1(22yx内有一点P(-1,2),AB过点P, ①若弦长72||AB求直线AB的倾斜角②若圆上恰有三点到直线AB的距离等于2求直线AB的方程.
21. 已知⊙C: (x3)2+(y4)2=1点A(1, 0), B(1, 0)点P是圆上的动点求d=|PA|2+|PB|2的最值及对应的点P 的坐标。
22.已知圆的方程是02)2(2222yaaxyx其中1a且Ra。
1求证a取不为1的实数时上述圆恒过定点2求与圆相切的直线方程3
求圆心的轨迹方程。