2018届高考数学理科二轮复习跟踪强化训练:23(含解析)

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跟踪强化训练(二十三) 一、选择题 1.(2017·合肥一六八中学检测)直线x+(a2+1)y+1=0的倾斜角的取值范围是( )

A.0,π4 B.3π4,π C.0,π4∪π2,π D.π4,π2∪3π4,π [解析] 由直线方程可得该直线的斜率为-1a2+1,又-1≤-1a2+1<0,所以倾斜角的取值范围是3π4,π.故选B.

[答案] B 2.(2017·沈阳质量监测)已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则直线l的方程为( ) A.x+y-2=0 B.x-y+2=0 C.x+y-3=0 D.x-y+3=0 [解析] 由已知得,圆心为(0,3),所求直线的斜率为1,由直线方程的斜截式得,y=x+3,即x-y+3=0,故选D. [答案] D 3.(2017·衡阳联考(一))若直线2x-y+a=0与圆(x-1)2+y2=1没有公共点,则实数a的取值范围为( ) A.(-∞,-2-22)∪(22-2,+∞) B.(-∞,-2-25)∪(25-2,+∞) C.(-∞,-2-2)∪(2-2,+∞) D.(-∞,-2-5)∪(5-2,+∞) [解析] 解法一:将2x-y+a=0代入(x-1)2+y2=1得5x2+(4a-2)x+a2=0,又直线与圆没有公共点,则有Δ=(4a-2)2-20a2<0,即a2+4a-1>0,解得a<-2-5或a>5-2,选D.

解法二:圆心(1,0)到直线2x-y+a=0的距离d=|2+a|5>1,解得a<-2-5或a>5-2,选D. [答案] D 4.(2017·陕西省高三质检)已知直线y=ax与圆C:x2+y2-2ax-2y+2=0相交于A,B两点,且△ABC为等边三角形,则圆C的面积为( ) A.49π B.36π C.7π D.6π [解析] 圆C的标准方程为(x-a)2+(y-1)2=a2-1,因此圆心

C(a,1)到直线y=ax的距离为|a2-1|a2+1=32a2-1,解得a2=7,所以圆C的面积为π(a2-1)2=6π,选D. [答案] D 5.(2017·河南豫东联考)以(a,1)为圆心,且与两条直线2x-y+4=0与2x-y-6=0同时相切的圆的标准方程为( ) A.(x-1)2+(y-1)2=5 B.(x+1)2+(y+1)2=5 C.(x-1)2+y2=5 D.x2+(y-1)2=5

[解析] 显然两直线平行,所以两直线间的距离为|4--6|22+-12=25,即圆的直径为25,圆心应在直线2x-y-1=0上,代入(a,1)得a=1,所以圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=5,故选A. [答案] A 6.已知直线2x+(y-3)m-4=0(m∈R)恒过定点P,若点P平分 圆x2+y2-2x-4y-4=0的弦MN,则弦MN所在直线的方程是( ) A.x+y-5=0 B.x+y-3=0 C.x-y-1=0 D.x-y+1=0 [解析] 对于直线方程2x+(y-3)m-4=0(m∈R),取y=3,则必有x=2,所以该直线恒过定点P(2,3). 设圆心是C,则易知C(1,2),

所以kCP=3-22-1=1, 由垂径定理知CP⊥MN,所以kMN=-1. 又弦MN过点P(2,3), 故弦MN所在直线的方程为y-3=-(x-2). 即x+y-5=0. [答案] A 7.(2018·广东七校第一次诊断)已知圆C:x2+y2+2x-4y+1=0的圆心在直线ax-by+1=0上,则ab的取值范围是( )

A.-∞,14 B.-∞,18 C.0,14 D.0,18 [解析] 把圆的方程化为标准方程得,(x+1)2+(y-2)2=4,∴圆心坐标为(-1,2),根据题意可知,圆心在已知直线ax-by+1=0上,把圆心坐标代入直线方程得,-a-2b+1=0,即a=1-2b,设m=

ab=(1-2b )b=-2b2+b=-2b-142+18≤18,当b=14时,m有最大值18,故选B. [答案] B 8.(2017·福州质检)过点P(1,-2)作圆C:(x-1)2+y2=1的两 条切线,切点分别为A,B,则AB所在直线的方程为( ) A.y=-34 B.y=-12 C.y=-32 D.y=-14 [解析] 圆(x-1)2+y2=1的圆心为C(1,0),半径为1,以|PC|=1-12+-2-02=2为直径的圆的方程为(x-1)2+(y+1)2=1,将

两圆的方程相减得AB所在直线的方程为2y+1=0,即y=-12.故选B. [答案] B 9.(2017·西安一检)已知向量a=(2cosα,2sinα),b=(3cosβ,3sinβ),

a与b的夹角为60°,则直线xcosα-ysinα+12=0与圆(x-cosβ)2+(y+sinβ)2=12的位置关系是( ) A.相切 B.相交 C.相离 D.随α,β的值而定 [解析] 由已知得到|a|=2,|b|=3,a·b=6cosαcosβ+6sinαsinβ=

6cos(α-β)=6cos60°=3,所以cos(α-β)=12,圆心(cosβ,-sinβ)到

直线xcosα-ysinα+12=0的距离为|cosβcosα+sinβsinα+12|cos2α+-sinα2=|cos(α-β)+12|=1,圆的半径为22,1>22,所以直线与圆相离,故选C. [答案] C 10.(2017·洛阳模拟)若动点A,B分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上运动,则AB的中点M到原点的距离的最小值为 ( ) A.2 B.22 C.32 D.42 [解析] 由题意知AB的中点M的集合为到直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0的距离都相等的直线,则点M到原点的距离的最小值为原点到该直线的距离.设点M所在直线的方程为l:x+y+m

=0,根据平行线间的距离公式得,|m+7|2=|m+5|2,即|m+7|=|m+5|,所以m=-6,即l:x+y-6=0,根据点到直线的距离公式,得点M到原点的距离的最小值为|-6|2=32,故选C. [答案] C 11.(2017·甘肃省兰州市高考诊断)已知圆C:(x-3)2+(y-1)2=1和两点A(-t,0),B(t,0),(t>0),若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则当t取得最大值时,点P的坐标是( )

A.32,322 B.322,32

C.32,332 D.332,32 [解析] 解法一:设P(a,b)为圆上一点,由题意知,AP→·BP→=0,即(a+t)(a-t)+b2=0,a2-t2+b2=0,所以t2=a2+b2=|OP|2,|OP|max

=2+1=3,即t的最大值为3,此时kOP=33,OP所在直线的倾斜

角为30°,所以点P的纵坐标为32,横坐标为3×32=332,即P332,32. 解法二:设点P(3+cosθ,1+sinθ),由题意知AP→·BP→=0,所以(3+cosθ+t)(3+cosθ-t)+(1+sinθ)2=0,得t2=5+23cosθ+

2sinθ=5+4sinθ+π3,当θ+π3=π2,即θ=π6时,t取得最大值,此时

P332,32. [答案] D 12.(2017·四川成都二模)已知直线l的方程是y=k(x-1)-2,若点P(-3,0)在直线l上的射影为H,O为坐标原点,则|OH|的最大值是( ) A.5+2 B.3+22 C.5+2 D.3+32 [解析] 因为直线l的方程是y=k(x-1)-2,所以直线l过定点M(1,-2).则点P(-3,0)在直线l上的射影H在以PM为直径的圆上.

|PM|=1+32+-22=25, 线段PM的中点即圆心C(-1,-1),则|OC|=2. 因此,当O,C,H三点共线时,|OH|取得最大值=5+2. [答案] C 二、填空题 13.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] 由题意,得kOP=2-01-0=2,则该圆在点P处的切线方程的斜率为-12,所以所求切线方程为y-2=-12(x-1),即x+2y-5=0. [答案] x+2y-5=0 14.(2017·青岛一模)已知点P(-2,-3),圆C:(x-4)2+(y-2)2=9,过P点作圆C的两条切线,切点分别为A,B,则过P,A,B三点的圆的方程为______________________________________. [解析] 圆C的圆心为C(4,2),∵PA⊥AC,PB⊥BC,∴P,A,B,C四点共圆,所求圆的圆心O′即PC的中点.∵P(-2,-3),

∴O′1,-12,所求圆的半径r′=1+22+-12+32=614. ∴过P,A,B三点的圆的方程为(x-1)2+y+122=614. [答案] (x-1)2+y+122=614 15.已知圆C:x2+y2+4x+3=0,若直线y=kx-1上至少存在一点M,使得以M为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则实数k的取值范围为________. [解析] 将圆C化为标准方程得(x+2)2+y2=1,则圆心C(-2,0),半径r=1,设点M(x0,kx0-1),则存在x0∈R,使得0≤-2-x02+-kx0+12≤2成立,整理得(k2+1)x20+(4-2k)x0+

1≤0,则Δ=(4-2k)2-4(k2+1)≥0,得k≤34,故实数k的取值范围