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1、高二數(shù)學(xué)暑假自主學(xué)習(xí)單元檢測(cè)九
直線與圓
一、填空題:本大題共14題,每小題5分,共70分.
1.與直線x+y-1=0垂直的直線的傾斜角為 .
2.過(guò)點(diǎn)(2,1)且在兩坐標(biāo)軸截距相等的直線方程是 .
3.直線x-y+m=0與圓x2+y2-2x-2=0相切,則實(shí)數(shù)m= .
4.已知實(shí)數(shù)x,y滿足2x+y+5=0,那么的最小值為 .
5.已知直線:,:,若∥,則實(shí)數(shù)a的值是 .
6.已知直線:和:,則的充要條件是
.
7.已知直線3x+2y-3=0和6x+m
2、y+1=0互相平行,則它們之間的距離是 .
8.已知圓與圓相交,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
9.若圓心在x軸上、半徑為的圓C位于y軸左側(cè),且與直線x+2y=0相切,則圓C的方程
是 .
10.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2=4上有且僅有四個(gè)點(diǎn)到直線12x-5y+c=0的距
離為1,則實(shí)數(shù)c的取值范圍是 .
11.過(guò)原點(diǎn)O作圓x2+y2-6x-8y+20=0的兩條切線,設(shè)切點(diǎn)分別為P、Q,則線段PQ的長(zhǎng)
為 .
12.直線y=kx+3與圓(x-2)2+(y-3)2=4相交
3、于M,N兩點(diǎn),若|MN|≥2,則實(shí)數(shù)k的取值
范圍是 .
13.若直線y=x+b與曲線y=3-有公共點(diǎn),則b的取值范圍是 .
14.已知為圓:的兩條相互垂直的弦,垂足為,則四邊形的面積的最大值為 .
二、解答題:本大題共6小題,共90分,解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
15.(本小題滿分14分)
已知圓C過(guò)點(diǎn)(1,0),且圓心在x軸的正半軸上,直線:y=x-1被圓C所截得的弦長(zhǎng)為2,求過(guò)圓心且與直線l垂直的直線的方程.
16.(本小題滿分14分)
自點(diǎn)A(-3,3)發(fā)
4、出的光線l射到x軸上,被x軸反射, 其反射光線所在的直線與圓
相切, 求光線l所在的直線方程.
17.(本小題滿分14分)
已知直線過(guò)點(diǎn),且與x軸、y軸的正半軸分別交于兩點(diǎn).
(1)求的面積的最小值及其這時(shí)的直線l的方程。
(2)求直線l在兩坐標(biāo)軸上截距之和的最小值.
18.(本小題滿分16分)
已知P(x,y)為圓上的點(diǎn).
(1)求的最大值與最小值;
(2)求的最大值與最小值;
(3)求的最大值與最小值.
19.(本小題滿分16分)
已知過(guò)點(diǎn)A(0,1),且斜率為k的直線l與
5、圓C:(x-2)2+(y-3)2=1,相交于M、N兩點(diǎn).
(1) 求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(2) 求證:·是定值;
(3) 若O為坐標(biāo)原點(diǎn),且·=12,求k的值.
20.(本小題滿分16分)
如圖,平面直角坐標(biāo)系xOy中,△AOB和△COD為兩等腰直角三角形,A(-2,0),C(a,0)(a>0).△AOB和△COD的外接圓圓心分別為M,N.
(1) 若⊙M與直線CD相切,求直線CD的方程;
(2) 若直線AB截⊙N所得弦長(zhǎng)為4,求⊙N的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(3) 是否存在這樣的⊙N,使得⊙N上有且只有三個(gè)點(diǎn)到直線AB的距離為,若存在,求此時(shí)⊙
6、N的標(biāo)準(zhǔn)方程;若不存在,說(shuō)明理由.
高二數(shù)學(xué)暑假自主學(xué)習(xí)單元檢測(cè)九參考答案
一、填空題:
1.答案:
2.答案:x-2y=0或x+y-3=0
3.答案:或-3
4.答案:
5.答案: 解析:根據(jù)兩直線平行的必要條件得:,解方程得,當(dāng)時(shí),兩直線重合,不符合條件,故舍去,所以
6.答案: 解析:
7.答案: 解析:由直線平行得m=4,再由平行直線距離公式可求。
8.答案: 解析:由得該圓圓心坐標(biāo)為,半徑為,圓的圓心坐標(biāo)在圓內(nèi),因此兩圓相切的可能性只有兩種:圓內(nèi)切于圓此時(shí)圓內(nèi)切于圓
7、,此時(shí)所以.
9.答案:(x+5)2+y2=5 解析:設(shè)圓心為(a,0),a<0,=,∴ a=-5,
∴ 圓的方程為(x+5)2+y2=5. .
10.答案:(-13,13) 解析:圓的半徑為2,圓心(0,0)到直線12x-5y+c=0的距離小于1,即<1,c的取值范圍是(-13,13) .
11.答案:4 解析:可得圓方程是又由圓的切線性質(zhì)及在三角形中運(yùn)用正弦定理得.
12.答案: 解析:因?yàn)橹本€過(guò)定點(diǎn)(0,3)且該點(diǎn)在圓上,設(shè)此點(diǎn)為M,圓心(2,3)到此直線距離為d,所以由4-d2≥()2d≤1,又d=≤1,∴ k2≤,∴ -≤k≤.
13.答案: [1-2
8、,3] 解析:本題考查數(shù)形結(jié)合思想. 曲線方程可化簡(jiǎn)為(x-2)2+(y-3)2=4(1≤y≤3),即表示圓心為(2,3)半徑為2的半圓,依據(jù)數(shù)形結(jié)合,當(dāng)直線y=x+b與此半圓相切時(shí)須滿足圓心(2,3)到直線y=x+b距離等于2,解得b=1+2或1-2,因?yàn)槭窍掳雸A故可得b≠1+2,當(dāng)直線過(guò)(0,3)時(shí),解得b=3,故1-2≤b≤3.
14.答案:5 解析:設(shè)圓心到的距離分別為,則.
四邊形的面積.
二、解答題:
15.解:由題意可設(shè)所求的直線方程為x+y+m=0,設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,0),
則由題意知:2+2=(a-1)2,解得a=3或-1,又因?yàn)閳A心在x軸的正半軸上,所以a=3
9、,故圓心坐標(biāo)為(3,0),因?yàn)閳A心(3,0)在所求的直線上,所以有3+0+m=0,即m=-3,故所求的直線方程
為x+y-3=0.
16.解:由已知可得圓C:關(guān)于x軸對(duì)稱的圓C‘的方程為,其圓心C‘(2,-2),易知l與圓C’相切.
設(shè)l: y-3=k(x+3), 即kx-y+3k+3=0.
∴,整理得12k2+ 25k+12=0, 解得或.
所以,所求直線方程為y-3= (x+3)或 y-3= (x+3),即3x+4y-3=0或4x+3y+3=0.
17.解:(1)方法一:設(shè),
則直線的方程為:
∵直線過(guò)點(diǎn),∴,∴,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),
直線的方程為:,即
方
10、法二:設(shè)直線的方程為:,則,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),,
(2)方法一: ∵
∴
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),
方法二:
設(shè)直線的方程為:,
則
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),
直線的方程為:
18.解:(1)令,則,這時(shí)(x,y)在圓上,
可看作過(guò)原點(diǎn)的直線系,m為直線的斜率,當(dāng)直線與圓相切時(shí)斜率可取最值,
故由,∴的最大值為,最小值為。
(2)即為P(x,y)到原點(diǎn)O(0,0)的距離,其最大值和最小值分別為及。
故的最大值為,最小值為。
(3)設(shè),。
△,即。
∴的最大值為,最小值為。
19.(1) 解:由題意設(shè)直線l的方程為y=kx+1,即kx-y+1=0,
∴ d=<
11、1,∴ 3k2-8k+3<0,∴ <k<.
(2) 證明:設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
聯(lián)立得 (k2+1)x2-4(k+1)x+7=0,∴
∵ =(x1,y1-1),=(x2,y2-1),
∴ ·=x1x2+(y1-1)(y2-1)=x1x2+k2x1x2=(1+k2)x1x2=(1+k2)=7.
∴ ·為定值7.
(3) 解:由(2)可知·=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+1)(kx2+1)=(k2+1)x1x2+k(x1+x2)+1
=7+k·+1=12,解得k=1,符合(1)中所得范圍,因此k=1.
20.解: (1) 圓心M(-1.1).∴ 圓M方
12、程為(x+1)2+(y-1)2=2,
∴ 直線CD方程為x+y-a=0.
∵ ⊙M與直線CD相切,
∴ 圓心M到直線CD的距離d==,化簡(jiǎn)得:a=±2(舍去負(fù)值).
∴ 直線CD的方程為x+y-2=0.
(2) 直線AB方程為:x-y+2=0,圓心N.
∴ 圓心N到直線AB距離為=.
∵ 直線AB截⊙N所得弦長(zhǎng)為4,∴ 22+()2=.∴ a=±2(舍去負(fù)值).
∴ ⊙N的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-)2+(y-)2=6.
(3) 存在.由(2)知,圓心N到直線AB距離為(定值),且AB⊥CD始終成立,
∴ 當(dāng)且僅當(dāng)圓N半徑=2,即a=4時(shí),⊙N上有且只有三個(gè)點(diǎn)到直線AB的距離為.
此時(shí),⊙N的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-2)2=8.