2017-2018學年高中數(shù)學 第四章 圓與方程章末檢測 新人教A版必修2.doc
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1.1.1 集合的含義與表示 章末檢測 時間:120分鐘 滿分:150分 一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的) 1.空間兩點A(3,-2,5),B(6,0,-1)之間的距離為( ) A.6 B.7 C.8 D.9 解析:|AB|===7. 答案:B 2.方程x2+y2-4x+4y+10-k=0表示圓,則k的取值范圍是( ) A.k<2 B.k>2 C.k≥2 D.k≤2 解析:若方程表示圓,則(-4)2+42-4(10-k)>0, 解得k>2. 答案:B 3.將圓x2+y2-2x-4y+1=0平分的直線是( ) A.x+y-1=0 B.x+y+3=0 C.x-y+1=0 D.x-y+3=0 解析:因為圓心是(1,2),所以將圓心坐標代入各選項驗證知選C. 答案:C 4.直線4x-3y-2=0與圓x2+y2-2ax+4y+a2-12=0總有兩個交點,則a應滿足( ) A.-3<a<7 B.-6<a<4 C.-7<a<3 D.-21<a<19 解析:x2+y2-2ax+4y+a2-12=0, 配方得(x-a)2+(y+2)2=16, 圓心為(a,-2),半徑r=4. 若直線與圓總有兩個交點, 則<4,∴|4a+4|<20, ∴|a+1|<5.∴-6<a<4. 答案:B 5.已知直線l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0與l2:2(k-3)x-2y+3=0平行,則k的值是( ) A.1或3 B.1或5 C.3或5 D.1或2 解析:當k=3時,兩直線平行;當k≠3時,由兩直線平行,斜率相等,得=k-3,解得k=5. 答案:C 6.直線l:y=k與圓C:x2+y2=1的位置關系為( ) A.相交或相切 B.相交或相離 C.相切 D.相交 解析:解法一 因為直線y=k經(jīng)過點, 而點在圓x2+y2=1內(nèi),所以直線和圓相交. 解法二 圓C的圓心(0,0)到直線y=k的距離為d=,因為d2=<<1,所以直線與圓相交. 答案:D 7.當點P在圓x2+y2=1上運動時,它與定點Q(3,0)連線的中點M的軌跡方程是( ) A.(x+3)2+y2=4 B.(x-3)2+y2=1 C.(2x-3)2+4y2=1 D.(2x+3)2+4y2=1 解析:設M(x,y),則P(2x-3,2y). 因為點P在圓x2+y2=1上, 故有(2x-3)2+4y2=1. 答案:C 8.已知直線x-2y-3=0與圓(x-2)2+(y+3)2=9交于E,F(xiàn)兩點,則△EOF(O是原點)的面積為( ) A. B. C.2 D. 解析:該圓的圓心為A(2,-3),半徑長r=3,圓心到直線的距離d==,弦長為2=2=4. 因為原點到直線的距離為=, 所以S=4=. 答案:D 9.設A(1,1,-2),B(3,2,8),C(0,1,0),則線段AB的中點P到點C的距離為( ) A. B. C. D. 解析:利用中點公式,得P,由兩點間距離公式計算知|PC|= = =. 答案:D 10.若過定點M(-1,0)且斜率為k的直線與圓x2+4x+y2-5=0在第一象限內(nèi)的部分有交點,則k的取值范圍是( ) A.0<k< B.-<k<0 C.0<k< D.0<k<5 解析:圓x2+4x+y2-5=0可變形為(x+2)2+y2=9,如圖所示. 當x=0時,y=,結合圖形可得A(0,), ∵kAM==, ∴k∈(0,). 答案:A 11.動圓x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圓心的軌跡方程是( ) A.2x-y-1=0 B.2x-y-1=0(x≠1) C.x-2y-1=0(x≠1) D.x-2y-1=0 解析:圓心為(2m+1,m),r=|m|(m≠0). 不妨設圓心坐標為(x,y), 則x=2m+1,y=m,∴x-2y-1=0. 又∵m≠0,∴x≠1,故選C. 答案:C 12.過點P(2,3)向圓x2+y2=1作兩條切線PA、PB,則弦AB所在直線的方程為( ) A.2x-3y-1=0 B.2x+3y-1=0 C.3x+2y-1=0 D.3x-2y-1=0 解析:圓x2+y2=1的圓心為坐標原點O,以OP為直徑的圓的方程為(x-1)2+2=. 顯然這兩個圓是相交的,由 得2x+3y-1=0,這就是弦AB所在直線的方程. 答案:B 二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分,把答案填在題中的橫線上) 13.圓心為點(2,-3),且被直線2x+3y-8=0截得的弦長為4的圓的標準方程為____________. 解析:∵圓心(2,-3)到直線距離d===,∴R2=d2+(2)2=13+12=25, ∴R=5. 答案:(x-2)2+(y+3)2=25 14.直線l與圓x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)相交于點A、B,弦AB的中點為(0,1),則直線l的方程為____________. 解析:依題意得圓心坐標為(-1,2),且直線l與由圓心與點(0,1)確定的直線相互垂直,因此直線l的斜率等于1,又該直線l經(jīng)過點(0, 1),所以直線的方程是y-1=x,即x-y+1=0. 答案:x-y+1=0 15.在空間直角坐標系中,已知點A(1,0,2),B(1,-3,1),點M在y軸上,且M到A與到B的距離相等,則M的坐標是________. 解析:設M(0,y,0),由1+y2+4=1+(-3-y)2+1,可得y=-1,故M(0,-1,0). 答案:(0,-1,0) 16.點P為圓x2+y2=1上的動點,則點P到直線3x-4y-10=0的距離的最小值為________. 解析:點P到直線3x-4y-10=0距離的最小值為圓心到直線的距離減半徑. dmin=-1=-1=1. 答案:1 三、解答題(本大題共有6小題,共74分,解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟) 17.(本小題滿分12分)已知圓M:x2+y2-2mx+4y+m2-1=0與圓N:x2+y2+2x+2y-2=0相交于A、B兩點,且這兩點平分圓N的圓周,求圓M的圓心坐標. 解析:由圓M和圓N的方程易知兩圓的圓心分別為M(m,-2),N(-1,-1). 兩圓方程相減得直線AB的方程為 2(m+1)x-2y-m2-1=0. ∵A、B兩點平分圓N的圓周, ∴AB為圓N的直徑,直線AB過點N(-1,-1). ∴2(m+1)(-1)-2(-1)-m2-1=0. 解得m=-1.故圓M的圓心為M(-1,-2). 18.(本小題滿分12分)已知圓C:(x-1)2+y2=9內(nèi)有一點P(2,2),過點P作直線l交圓C于A,B兩點. (1)當直線l經(jīng)過圓心C時,求直線l的方程; (2)當弦AB被點P平分時,寫出直線l的方程. 解析:(1)已知圓C:(x-1)2+y2=9的圓心為C(1,0),因為直線l過點P,C,所以直線l的斜率為2,直線l的方程為y=2(x-1),即2x-y-2=0. (2)當弦AB被點P平分時,直線l垂直于PC,直線l的方程為y-2=-(x-2),即x+2y-6=0. 19.(本小題滿分12分)已知圓C:x2+(y-1)2=5,直線l:mx-y+1-m=0(m∈R). (1)判斷直線l與圓C的位置關系; (2)設直線l與圓C交于A,B兩點,若直線l的傾斜角為120,求弦AB的長. 解析:(1)直線l可變形為y-1=m(x-1),因此直線l過定點D(1,1),又=1<,所以點D在圓C內(nèi),則直線l與圓C必相交. (2)由題意知m≠0,所以直線l的斜率k=m, 又k=tan 120=-,即 m=-. 此時,圓心C(0,1)到直線l:x+y--1=0的距離d==,又圓C的半徑r=, 所以|AB|=2=2 =. 20.(本小題滿分12分)已知圓C的方程為:x2+y2-4mx-2y+8m-7=0,(m∈R). (1)試求m的值,使圓C的面積最?。? (2)求與滿足(1)中條件的圓C相切,且過點(4,-3)的直線方程. 解析:配方得圓的方程為(x-2m)2+(y-1)2=4(m-1)2+4. (1)當m=1時,圓的半徑最小,此時圓的面積最?。? (2)當m=1時,圓的方程為(x-2)2+(y-1)2=4. 當斜率存在時設所求直線方程為y+3=k(x-4), 即kx-y-4k-3=0. 由直線與圓相切,所以=2, 解得k=-.所以切線方程為y+3=-(x-4),即3x+4y=0. 又過(4,-3)點,且與x軸垂直的直線x=4,也與圓相切. 所以所求直線方程為3x+4y=0及x=4. 21.(本小題滿分13分)如圖所示,圓O1和圓O2的半徑長都等于1,|O1O2|=4.過動點P分別作圓O1,圓O2的切線PM,PN(M,N為切點),使得|PM|=|PN|.試建立平面直角坐標系,并求動點P的軌跡方程. 解析:以O1O2的中點O為原點,O1O2所在的直線為x軸,O1O2的垂直平分線為y軸,建立如圖所示的平面直角坐標系.則O1(-2,0),O2(2,0). 由已知|PM|=|PN|,得|PM|2=2|PN|2. 因為兩圓的半徑長均為1, 所以|PO1|2-1=2(|PO2|2-1). 設P(x,y),則(x+2)2+y2-1=2[(x-2)2+y2-1], 即(x-6)2+y2=33, 所以所求動點P的軌跡方程為(x-6)2+y2=33. 22.(本小題滿分13分)已知:以點C(t∈R,t≠0)為圓心的圓與x軸交于點O、A,與y軸交于點O、B,其中O為原點. (1)求證:△OAB的面積為定值; (2)設直線y=-2x+4與圓C交于點M、N,若OM=ON,求圓C的方程. 解析:(1)證明:∵圓C過原點O,∴r2=OC2=t2+.設圓C的方程是(x-t)2+2=t2+. 令x=0,得y1=0,y2=;令y=0,得x1=0,x2=2t. ∴S△OAB=OAOB=|2t|=4, 即△OAB的面積為定值. (2)∵OM=ON,CM=CN,∴OC垂直平分線段MN. ∵kMN=-2,∴kOC=.∴直線OC的方程是y=x. ∴=t.解得t=2或t=-2. 當t=2時,圓心C的坐標為(2,1),OC=, 此時C點到直線y=-2x+4的距離d=<, 圓C與直線y=-2x+4相交于兩點. 當t=-2時,圓心C的坐標為(-2,-1),OC=, 此時C點到直線y=-2x+4的距離d= >, 圓C與直線y=-2x+4不相交, ∴t=-2不符合題意,舍去. ∴圓C的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.- 配套講稿:
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