发布时间 : 星期六 文章高一数学人教a版必修二 - 习题 - 第四章 - 圆与方程 - 4 - 章末高效整合 - word版有答案更新完毕开始阅读0d25b652fd4ffe4733687e21af45b307e871f9ca
高一数学人教a版必修二_习题_第四章_圆与方程
_4_章末高效整合_word版有答案
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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
x+?与圆C:x2+y2=1的位置关系是( ) 1.直线l:y=k??2?A.相交或相切 C.相切
B.相交或相离 D.相交
1
x+?的距离d=解析: 方法一:圆C的圆心(0,0)到直线y=k??2?
12
k4
?1k??2?
k+1
2
,
1
∵d2=2<<1,∴所判断的位置关系为相交.
k+14
111
x+?过定点?-,0?,而点?-,0?在圆C:x2+y2=1内部,故直线l与圆C相 方法二:直线l:y=k??2??2??2?交.
答案: D
2.圆x2+y2+ax=0的圆心到y轴的距离为1,则a=( ) A.-1 C.-2
B.±1 D.±2
aa
-,0?,∴?-?=1, 解析: ∵圆心坐标为??2??2?∴a=±2. 答案: D
3.直线x-2y+3=0与圆(x-2)2+(y+3)2=9交于E,F两点,则△EOF(O是原点)的面积为( ) 33
A. B. 2465C.25 D.
5
|2+6-3|
解析: 圆(x-2)2+(y+3)2=9的圆心为(2,-3),半径r=3,圆心到直线的距离d==5,弦长
1+4|0+0+3|3513565
9-5=4,原点到直线的距离为=,所以S=×4×=.
5255
1+4
为2
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答案: D
4.圆x2+y2-4x=0在点P(1,3)处的切线方程为( ) A.x+3y-2=0 C.x-3y+4=0
B.x+3y-4=0 D.x-3y+2=0
解析: ∵点(1,3)在圆x2+y2-4x=0上,
∴点P为切点,从而圆心与P的连线应与切线垂直.设切线的斜率为k, 又∵圆心为(2,0),∴
0-32-1
·k=-1,解得k=
3
, 3
∴切线方程为x-3y+2=0. 答案: D
5.若直线x-y=2被圆(x-a)2+y2=4所截得的弦长为22,则实数a的值为( ) A.-1或3 C.-2或6
B.1或3 D.0或4
|a-2|
解析: 由半径、半弦长、圆心到直线的距离d所形成的直角三角形,可得d=2,故=2,解得a
2=4,或a=0.
答案: D
6.圆x2+y2+2x+4y-3=0上到直线x+y+2=0的距离为2的点共有( ) A.1个 C.3个
B.2个 D.4个
|-1-2+2|
2
解析: 圆的标准方程为(x+1)2+(y+2)2=(22)2,圆心(-1,-2)到直线x+y+2=0的距离为2
,故满足条件的点有4个. 2
答案: D
=
7.若直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,则点P(a,b)与圆x2+y2=1的位置关系是( ) A.在圆上 C.在圆内 解析: 由题意,得
1a2+b2
B.在圆外 D.以上皆有可能
<1,即a2+b2>1,所以点P在圆x2+y2=1外.
答案: B
8.设点P(a,b,c)关于原点对称的点为P′,则|PP′|=( ) A.a2+b2+c2 C.|a+b+c|
B.2a2+b2+c2 D.2|a+b+c|
解析: P(a,b,c)关于原点对称的点为P′(-a,-b,-c),则|PP′|=
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[a-?-a?]2+[b-?-b?]2+[c-?-c?]2=2答案: B
a2+b2+c2.
9.已知两圆相交于A(1,3),B(m,-1),两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+2c的值为( ) A.-1 C.3
B.1 D.0
解析: 由题意知直线x-y+c=0为线段AB的垂直平分线,故AB的中点?
m+1
-1+c=0,即m+2c=1. 2
?m+1?
?在直线x-y+c=0
?2,1?
上,所以
答案: B
10.若直线y=kx-1与曲线y=-1-?x-2?2有公共点,则k的取值范围是( ) 4140,? B.?,? A.??3??33?10,? C.??2?
解析: 曲线y=-
D.[0,1]
1-?x-2?2表示的图形是一个半圆,直线y=
kx-1过定点(0,是[0,1],故选D.
-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
答案: D
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
11.已知圆C:x2+y2+2x+ay-3=0(a为实数)上任意一点关于直线l:x-y+2=0的对称点都在圆C上,则a=________.
a
-1,-?, 解析: 由题意可知,直线x-y+2=0过圆心?2??a
-?+2=0,a=-2. 所以-1-??2?答案: -2
12.已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切,则圆C的方程为________.
解析: 令y=0得x=-1,所以直线x-y+1=0与x轴的交点为(-1,0). 设圆C的半径为r, 则有r=
|-1+0+3|
=2, 2
所以圆C的方程为(x+1)2+y2=2. 答案: (x+1)2+y2=2
13.(2015·陕西府谷三中月考)过点P(2,1)的直线l与圆C:(x-1)2+y2=4交于A,B两点,当∠ACB最小时,直线l的方程为________.
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解析: 当且仅当CP⊥l时,∠ACB最小, 又CP的斜率为1,所以直线l的斜率为-1, 故l的方程为x+y-3=0. 答案: x+y-3=0
14.(2015·江西广昌一中月考)已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C截得的弦长为23时,则a等于________.
解析: 由题可得
|a-2+3|
=4-?3?2,得
12+?-1?2
a=2-1或a=-2-1(舍). 答案:
2-1
三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分12分)求经过直线x+y=0与圆x2+y2+2x-4y-8=0的交点,且经过点P(-1,-2)的圆的方程.
??x+y=0,解析: 解方程组?得x=1,y=-1或x=-4,y=4,
22??x+y+2x-4y-8=0,
即直线与圆交于点A(1,-1)和点B(-4,4).
设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,分别将A,B,P的坐标代入, 1+1+D-E+F=0,
??
得方程组?16+16-4D+4E+F=0,
??1+4-D-2E+F=0,
D=3,
??
解得?E=-3,
??F=-8,
所以,所求圆的方程为x2+y2+3x-3y-8=0.
16.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆心在直线y=x+4上,半径为22的圆C经过原点O.
(1)求圆C的方程;
(2)求经过点(0,2),且被圆C所截得弦长为4的直线方程. 解析: (1)设圆心C(a,a+4),则圆的方程为: (x-a)2+(y-a-4)2=8,代入原点得a=-2, 故圆的方程为:(x+2)2+(y-2)2=8.
(2)当直线斜率不存在时,直线方程为x=0,经检验符合题意; 当直线斜率存在时,设直线方程为y=kx+2, 圆心(-2,2)到直线y=kx+2的距离为
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|-2k-2+2||2k|d==圆的半径r=22.
221+k1+k∴2+d=r,即4+
2
2
2
=8,
1+k2
4k2
∴1+k2=k2,可知k无解, 综上可知直线方程为x=0.
17.(本小题满分12分)已知正方体的棱长为a,过B1作B1E⊥BD1于点E,求A,E两点之间的距离. 解析: 建立如图所示的空间直角坐标系,根据题意,可得A(a,0,0),B(a,a,0),D1(0,0,a),B1(a,a,a).
过点E作EF⊥BD于F,如图所示,则在Rt△BB1D1中, |BB1|=a,|B1D1|=2a,|BD1|=3a, 所以|B1E|=
a·2a6a
=.
33a
3
a. 3
2aa,|EF|=, 33
所以在Rt△BEB1中,|BE|=
由Rt△BEF∽Rt△BD1D,得|BF|=
2a2a
,,0?, 所以点F的坐标为?33??2a2aa?则点E的坐标为??3,3,3?. 由两点间的距离公式,得 |AE|=
?a-2a?2+?0-2a?2+?0-a?2=6a,
?3??3??3?3
6a. 3
围是半径为25 向位于海监船
所以A,E两点之间的距离是
18.(本小题满分14分)如图,已知一艘海监船O上配有雷达,其监测范km的圆形区域.一艘外籍轮船从位于海监船正东40 km的A处出发,径直驶正北30 km的B处岛屿,速度为28 km/h.
问:这艘外籍轮船能否被海监船监测到?若能,持续时间多长?(要求用解析:
坐标法)
如图,以O为原点,东西方向为x轴建立直角坐标系,
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