直线方程与圆方程测试(时间:120分钟 满分:150分)
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.已知直线l过点A(3-eq \r(3),6-eq \r(3)),B(3+2eq \r(3),3-eq \r(3)),则直线l的斜率为( )
A.eq \r(3) B.eq \f(\r(3),3)
C.-eq \f(\r(3),3) D.-eq \r(3)
2.直线y=mx-3m+2(m∈R)必过定点( )
A.(3,2) B.(-3,2)
C.(-3,-2) D.(3,-2)
3.直线x-y+1=0关于y轴对称的直线的方程为( )
A.x-y-1=0 B.x-y-2=0
C.x+y-1=0 D.x+y+1=0
4.过点A(4,a)和点B(5,b)的直线与y=x+m平行,则|AB|的值为( )
A.6 B.eq \r(2)
C.2 D.不能确定
5.若直线l1:x+ay+6=0与l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,则l1,l2间的距离是( )
A.eq \f(4\r(2),3) B.eq \f(8\r(2),3)
C.4eq \r(2) D.2eq \r(2)
6.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x-y-3=0的距离为( )
A. eq \f(\r(5),5) B. eq \f(2\r(5),5)
C. eq \f(3\r(5),5) D. eq \f(4\r(5),5)
7.直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是( )
A.[2,6] B.[4,8]
C.[ eq \r(2) ,3 eq \r(2) ] D.[2 eq \r(2) ,3 eq \r(2) ]
8.已知圆C1:x2+y2=r2和圆C2:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列结论正确是( )
A.x1+x2=a,y1+y2=b
B.2ax1+2by1+a2+b2=0
C.2ax2+2by2-a2-b2=0
D.a(x1-x2)+b(y1-y2)=0
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,有选错的得0分,部分选对的得2分。
9.如果直线l1的斜率为a,l1⊥l2,那么直线l2的斜率可能为( )
A.eq \f(1,a) B.a
C.-eq \f(1,a) D.不存在
10.已知在△ABC中,A(3,2),B(-1,5),点C在直线3x-y+3=0上。若△ABC的面积为10,则点C的坐标可以为( )
A.(-1,0) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),8))
C.(1,6) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5,3),-2))
11.已知直线l1,l2的方程分别为l1:x+ay+b=0,l2:x+cy+d=0,它们在坐标系中的位置如图所示,则下列结论中正确的是( )
INCLUDEPICTURE"21数选A1+136.tif"
A.b>0,d<0 B.b<0,d>0
C.a>c D.a
0)) 上恰有相异两点到直线4x-3y+25=0的距离等于1,则r可以取值( )
A. eq \f(9,2) B.5
C. eq \f(11,2) D.6
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在题中横线上。
13.已知M(a,b),N(a,c)(b≠c),则直线MN的倾斜角是________。
14.已知圆的方程为x2+y2+2x-8y+8=0,过点P(1,0)作该圆的一条切线,切点为A,那么线段PA的长度为________.
15.已知直线l过点P(2,1),且与x轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB面积的最小值为________。
16.已知圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为________。
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(本小题满分10分)
设两条直线x+y-2=0,3x-y-2=0的交点为M,若点M在圆(x-m)2+y2=5内,求实数m的取值范围.
18.(本小题满分12分)
已知圆C的圆心为(1,1),直线x+y-4=0与圆C相切.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若另一条直线过点(2,3),且被圆C所截得的弦长为2,求此直线的方程.
(本小题满分12分)
当m为何值时,过两点A(1,1),B(2m2+1,m-2)的直线:
(1)倾斜角为135°;
(2)与过两点(3,2),(0,-7)的直线垂直;
(3)与过两点(2,-3),(-4,9)的直线平行。
20.(本小题满分12分)
已知圆C1:x2+y2-2x+10y-24=0和圆C2:x2+y2+2x+2y-8=0相交于A,B两点.
(1)求直线AB的方程,并求出 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(AB)) ;
(2)在直线AB上取点P,过P作圆C1的切线PQ(Q为切点),使得 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PQ)) = eq \r(15) ,求点P的坐标.
21.(本小题满分12分)
已知直线l:3x-y-1=0及点A(4,1),B(0,4),C(2,0)。
(1)试在l上求一点P,使|AP|+|CP|最小;
(2)试在l上求一点Q,使||AQ|-|BQ||最大。
22.(本小题满分12分)
已知圆O:x2+y2=4与圆B:(x+2)2+(y-2)2=4。
(1)求两圆的公共弦长;
(2)过平面上一点Q(x0,y0)向圆O和圆B各引一条切线,切点分别为C,D,设eq \f(|QD|,|QC|)=2,求证:平面上存在一定点M使得Q到M的距离为定值,并求出该定值。
参考答案
1解析:因为直线l过点Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3-\r(3),6-\r(3))),B(3+2eq \r(3),3-eq \r(3)),所以由过两点的直线斜率的计算公式,得直线l的斜率k=eq \f(3-\r(3)-6-\r(3),3+2\r(3)-3-\r(3))=-eq \f(\r(3),3)。
答案 C
2解析:由y=mx-3m+2,得y-2=m(x-3),所以直线必过定点(3,2)。故选A。
答案 A
3解析:令y=0,则x=-1,令x=0,则y=1,所以直线x-y+1=0关于y轴对称的直线过点(0,1)和(1,0),由直线的截距式方程可知,直线x-y+1=0关于y轴对称的直线方程是x+y=1,即x+y-1=0。
答案 C
4解析:由kAB=1,得eq \f(b-a,1)=1,所以b-a=1。所以|AB|=eq \r(5-42+b-a2)=eq \r(1+1)=eq \r(2)。故选B。
答案 B
5解析:因为l1∥l2,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(aa-2-3=0,,2a-6a-2≠0,))解得a=-1。所以l1的方程为x-y+6=0,l2的方程为-3x+3y-2=0,即x-y+eq \f(2,3)=0,所以l1,l2间的距离是eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(6-\f(2,3))),\r(12+-12))=eq \f(8\r(2),3)。故选B。
答案 B
6解析:选B.因为圆与两坐标轴都相切,且点(2,1)在该圆上,
所以可设圆的方程为(x-a)2+(y-a)2=a2,所以(2-a)2+(1-a)2=a2,即a2-6a+5=0,解得a=1或a=5,所以圆心的坐标为(1,1)或(5,5),所以圆心到直线2x-y-3=0的距离为 eq \f(|2×1-1-3|,\r(22+(-1)2)) = eq \f(2\r(5),5) 或 eq \f(|2×5-5-3|,\r(22+(-1)2)) = eq \f(2\r(5),5) .
答案 B
7解析:因为直线x+y+2=0分别与x轴、y轴交于A,B两点,
所以A eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2,0)) ,B eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-2)) ,则 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(AB)) =2 eq \r(2) .
因为点P在圆 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-2)) 2+y2=2上,
所以圆心为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,0)) ,
则圆心到直线距离d1= eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(2+0+2)),\r(2)) =2 eq \r(2) ,故点P到直线x+y+2=0的距离d的范围为 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\r(2),3\r(2))) ,
则S△ABP= eq \f(1,2) eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(AB)) d= eq \r(2) d∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2,6)) .
答案A
8解析:因为圆C1:x2+y2=r2和圆C2:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)交于不同的两点A,B,所以两圆方程相减可得直线AB的方程为a2+b2-2ax-2by=0,即2ax+2by-a2-b2=0,分别把点A(x1,y1),B(x2,y2)两点坐标代入2ax+2by-a2-b2=0 得:2ax1+2by1-a2-b2=0,2ax2+2by2-a2-b2=0,所以选项C正确,上面两式相减得:2a(x1-x2)+2b(y1-y2)=0,即a(x1-x2)+b(y1-y2)=0,所以选项D正确,
因为两圆的半径相等,所以由圆的性质可知,线段AB与线段C1C2互相平分,所以 eq \f(x1+x2,2) = eq \f(0+a,2) , eq \f(y1+y2,2) = eq \f(0+b,2) ,
所以x1+x2=a,y1+y2=b,所以A正确.
答案ACD
9解析:当a≠0时,由l1⊥l2,得k1·k2=a·k2=-1,所以k2=-eq \f(1,a)。当a=0时,l1与x轴平行或重合,则l2与y轴平行或重合,k2不存在。
答案 CD
10解析:设C(m,n),由|AB|=5,△ABC的面积为10,得点C到边AB所在直线的距离为4。又线段AB所在直线的方程为y-5=-eq \f(3,4)(x+1),即3x+4y-17=0。所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(|3m+4n-17|,\r(32+42))=4,,3m-n+3=0,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m=\f(5,3),,n=8))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m=-1,,n=0。))故点C坐标为(-1,0)或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),8))。
答案 AB
11解析:由题图,可知直线l1的斜率大于0,其在y轴上的截距小于0,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-\f(1,a)>0,,-\f(b,a)<0,))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a<0,,b<0。))直线l2的斜率大于0,其在y轴上的截距大于0,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-\f(1,c)>0,,-\f(d,c)>0,))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(c<0,,d>0。))又直线l1的斜率大于直线l2的斜率,即-eq \f(1,a)>-eq \f(1,c)>0,所以c0)) 上恰有相异两点到直线4x-3y+25=0的距离等于1,所以r∈(4,6).
答案 ABC
13解析:M,N两点的横坐标相同,均为a,故直线MN与x轴垂直,从而直线MN的倾斜角是90°。
答案 90°
14解析:圆x2+y2+2x-8y+8=0,
即(x+1)2+(y-4)2=9,故设点C(-1,4)为圆心、半径R=3,由切线长定理可得切线长 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PA)) = eq \r(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PC))2-R2) = eq \r(20-9) = eq \r(11) .
答案: eq \r(11)
15解析:设直线l的截距式方程为eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1,依题意,a>0,b>0,又因为