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第1-2章 章末检测卷(含答案)
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第1-2章 章末检测卷
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40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.设直线l:3x-4y+2m=0与直线6x-my+1=0平行,则点A(a2,3a)到l的距离的最小值为 ( )
A. B. 1 C. D.
2.已知点P(7,3),Q为圆M:x2+y2-2x-10y+ 25=0上一点,点S在x轴上,则|SP|+|SQ|的最小值为 ( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
3.已知圆C的方程为(x-1)2 +(y-1)2=2,点P在直线y=x+3上,线段AB为圆C的直径,则|+|的最小值为 ( )
A. B. C. D. 3
4.已知O为坐标原点,P为⊙C:(x-a)2+(y- 1)2=2(a>0)上的动点,直线l:x+y-1=0,若点P到l的最小距离为, 则a的值为 ( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
5.如图,某座圆拱桥的水面跨度是20 m, 拱顶离水面4 m.当水面下降1 m后,桥的水面跨度为 ( )
A. m B. m
C. m D. m
6.若实数x,y满足条件x2+y2=1,则的取值范围是 ( )
A. [0,] B. [-3,5]
C. (-∞,-1] D.
7.已知两点A(a,0),B(-a,0)(a>0),若圆(x-)2+(y-1)2=4上存在点P,使得∠APB=90°,则正实数a的取值范围为 ( )
A. (0,4) B. (0,4] C. [2,3] D. [1,2]
8.瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一条直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC,AB=AC=4,点B(-1,3),点C(4,-2),且其“欧拉线”与圆M:(x-a)2 +(y-a+3)2=r2相切,则圆M上的点到直线x-y+3=0的距离的最小值为 ( )
A. B. C. D. 6
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.已知曲线C的方程为=|x+2y|,圆M:(x-5)2+y2=r2(r>0),则 ( )
A. 曲线C是一条直线
B. 当r=4时,曲线C与圆M有3个公共点
C.
当r=2时,存在圆N,使得圆N与圆M相切,且圆N与曲线C有4个公共点
D.
当曲线C与圆M的公共点最多时,r的取值范围是(4,+∞)
10.若集合A={(x,y)|9≤x2+ y2≤25},B={(x,y)| y=x+m},C={(x,y)|y=kx+2-k},则下列说法中正确的有 ( )
A.
若A∩B≠,则实数m的取值范围为{m|-≤ m≤}
B. 存在k∈R,使A∩C≠
C. 无论k取何值,都有A∩C≠
D.
若定义集合M在平面直角坐标系中表示线段的长度之和记为|M|,则|A∩C|的最大值为-4
11.已知圆O:x2+y2=4和圆M:x2+y2+4x-2y+1=0相交于A,B两点,下列说法正确的是 ( )
A. 圆O与圆M有两条公切线
B. 圆O与圆M关于直线AB对称
C. 线段AB的长为
D.若E,F分别是圆O和圆M上的点,则|EF|的最大值为4+
12.已知点P在圆C:(x-4)2+ (y-5)2=5上,点A(4,0),B(0,2),则下列说法中正确的是 ( )
A. 点P到直线AB的距离小于6 B. 点P到直线AB的距离大于2
C. cos∠APB的最大值为 D. ∠APB的最大值为
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.设直线l:(m-1)x+(2m+1)y +3m=0(m∈R)与圆(x-1)2+y2=r2(r>0)交于A,B两点,C为圆心,当实数m变化时,△ABC面积的最大值为4,此时mr2= .
14.圆C1:x2+y2+2ax+a2-9=0和圆C2:x2+y2-4by-1+4b2=0只有一条公切线,若a∈R,b∈R,且ab≠0,则+的最小值为 .
15.已知直线l:y=x+m与曲线x=有两个不同的公共点,则实数m的取值范围是 .
16.定义:对于实数m和两个定点M,N,在某图形上恰有n个不同的点Pi(i=1,2,3,…,n),使得·=m,称该图形满足“n度囧合”.若在边长为4的正方形ABCD中,=,=,且该正方形满足“4度囧合”,则实数m的取值范围是 .
四、解答题(本题共6小题,共70分. 解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤)
17.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆心在第二象限、半径为的圆C与直线y=x相切于坐标原点O.
(1)求圆C的方程.
(2)试探求圆C上是否存在异于原点的点Q,使点Q到定点F(4,0)的距离等于线段OF的长?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
18. (12分)如图,已知点A(2,0),B(1,1),C(-1,1),D(-2,0),是以OD为直径的圆上一段弧,是以BC为直径的圆上一段弧,是以OA为直径的圆上一段弧,三段弧构成曲线.
(1)求所在圆与所在圆的公共弦方程;
(2)求与的公切线方程.
19. (12分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1:(x+ 3)2+(y-1)2=4和圆C2:(x-4)2+(y-5)2 =4.
(1)若直线l过点A(-2,-2),且被圆C1截得的弦长为,求直线l的方程;
(2)若直线l′过点B(2,0),且与圆C2相切,求直线l′的方程.
20. (12分)如图所示,已知圆C:(x-3)2+y2=1与直线m:3x-y+6=0,动直线l过定点A(0,1).
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若直线l与圆C相交于P,Q两点,点M是PQ的中点,直线l与直线m相交于点N. 探索·是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
21. (12分)已知圆C:x2+(y-4)2=4,直线l:(3m+ 1)x+(1-m)y-4=0.
(1)求直线l所过定点A的坐标;
(2)求直线l被圆C所截得的弦长最短时m的值及最短弦长;
(3)已知点M(-3,4),在直线MC上(C为圆心),存在定点N(异于点M),满足:对于圆C上任一点P,都有为一常数,试求所有满足条件的点N的坐标及该常数.
21. (12分)如图,已知圆O:x2+y2=4,过点E(1,0)的直线l与圆相交于A,B两点.
(1)当|AB|=时,求直线l的方程;
(2)已知点D在圆O上,C(2,0),且AB⊥ CD,求四边形ACBD面积的最大值.
第1-2章 章末检测卷
参考答案
1.A 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.B 8.A 9.BC 10.ABCD 11.ABD 12.BCD
13. -4或-28 14. 4 15. (-,-2] 16.∪(2,6)
17. 解:(1)设圆心坐标为(m,n)(m<0,n>0),
则圆C的方程为(x-m)2+(y-n)2=8.
已知圆C与直线y=x相切,
那么圆心到该直线的距离等于圆C的半径,
即=,即|m-n|=4.①
又圆C与直线y=x相切于原点,
所以·1=-1,即n=-m.②
由①②解得或(舍),
故圆C的方程为(x+2)2+(y-2)2=8.
(2)存在.理由:假设圆C上存在异于原点的点Q(x,y),使点Q到定点F(4,0)的距离等于线段OF的长,
则=4,即(x-4)2+y2=16.
由解得或(舍).
故存在异于原点的点,使点Q到定点F(4,0)的距离等于线段OF的长.
18. 解:(1)所在的圆是以(1,0)为圆心,半径为1的圆,
所以所在圆的方程为(x-1)2+y2=1.
所在的圆是以(0,1)为圆心,半径为1的圆,
所以所在圆的方程为x2+(y-1)2=1.
两圆的方程相减可得-2x+2y=0,即x-y=0.
(2)因为所在的圆是以(1,0)为圆心,半径为1的圆,
所在的圆是以(0,1)为圆心,半径为1的圆,
所以与的公切线平行于经过点(1,0),(0,1)的直线,
所以所求切线的斜率为k==-1,
设所求公切线的方程为y=-x+b,
则点(0,1)到直线y=-x+b的距离d==1,
解得b=1+或b=1-(舍),
所以所求公切线的方程为x+y--1=0.
19. 解:(1)当直线l不存在斜率时,其方程为x=-2,
圆心C1(-3,1)到直线x=-2的距离为1,
又圆C1的半径为2,所以直线l被圆C1截得的弦长为=,符合题意;
当直线l存在斜率时,设其方程为y+2=k(x+2),
即kx-y+2k-2=0,
由题意有+3=4,解得k=-,
所以直线l的方程为4x+3y+14=0.
综上,直线l的方程为x=-2或4x+3y+14=0.
(2)当直线l′不存在斜率时,其方程为x=2,符合题意;
当直线l′存在斜率时,设其方程为y=k′(x-2),
即k′x-y-2k′=0,
由题意有=2,解得k′=,
此时直线l′的方程为21x-20y-42=0.
综上,直线l′的方程为x=2或21x-20y-42=0.
20. 解:(1)当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=0与圆C不相切;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=mx+1,即mx-y+1=0,∴ 圆心C(3,0)到直线l的距离d==1,解得m=0或m=-,∴ 直线l的方程为y=1或y=-x+1.
(2)·为定值.理由如下:
由题意可知直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+1,
M(x0,y0),由
消去y得(1+k2)x2-(6-2k)x+9=0,
∴ x0=,y0=,∴,
∴=.
由得
∴,∴=,
∴·=+=-5,
∴·为定值,定值为-5.
21. 解:(1)依题意,得m(3x-y)+(x+y-4)=0,
令3x-y=0且x+y-4=0,得x=1,y=3,
∴ 直线l过定点A(1,3).
(2)当AC⊥l时,所截得的弦长最短,
由题意知C(0,4),r=2,
∴ kAC==-1,得kl===1,
∴ 由=1得m=-1,
∴ 圆心到直线的距离为d=|AC|=,
∴ 最短弦长为l===.
(3)由题意知,直线MC的方程为y=4.
假设存在定点N(t,4)满足题意,且P(x,y),
令=λ,得|PM|2=λ2|PN|2(λ>0),且(y-4)2=4-x2,
∴ (x+3)2+(y-4)2=λ2(x-t)2+λ2(y-4)2,
∴ (x+3)2+4-x2=λ2(x-t)2+λ2(4-x2),
整理,得(6+2tλ2)x-(λ2t2+4λ2-13)=0.
∵ 上式对任意x∈[-2,2]恒成立,
∴ 6+2tλ2=0且λ2t2+4λ2-13=0,
解得t=-,λ=或t=-3,λ=1(舍去,点N,M重合).
综上可知,在直线MC上存在定点,使得为常数.
22. 解:(1)当直线l的斜率不存在时,直线方程为x=1,此时|AB|==,不符合题意;
当直线l的斜率存在时,设斜率为k,则直线l的方程为y=k(x-1),
∴ 圆心O到直线l的距离d=.
∵ |AB|=,∴=,解得k=±,
∴ 直线l的方程为y=±.
(2)当直线AB与x轴垂直时,|AB|=,|CD|=4,
∴ 四边形ACBD的面积S=|AB|·|CD|=;
当直线AB与x轴不垂直时,
设直线AB的方程为y=k(x-1),即kx-y-k=0,
则直线CD的方程为y=(x-2),即x+ky-2=0,
点O到直线AB的距离为,点O到直线CD的距离为,∴ |AB|=,
|CD|=,
则四边形ACBD的面积S=|AB|·|CD|=··=,
令k2+1=t>1(当k=0时,四边形ACBD不存在),
∴ S==∈(0,).
综上可知,四边形ACBD面积S的最大值为.