第四章 章末检测(B)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.若过点(1,2)总可以作两条直线与圆x 2+y 2+kx +2y +k 2-15=0相切,则实数k 的取值范围是( )
A .k >2
B .-3 C .k <-3或k >2 D .以上都不对 2.点A (3,-2,4)关于点(0,1,-3)的对称点的坐标是( ) A .(-3,4,-10) B .(-3,2,-4) C .????32 ,-12,12 D .(6,-5,11) 3.过点P (-2,4)作圆O :(x -2)2+(y -1)2=25的切线l ,直线m :ax -3y =0与直线l 平行,则直线l 与m 间的距离为( ) A .4 B .2 C .85 D .125 4.过圆x 2+y 2=4外一点M (4,-1)引圆的两条切线,则经过两切点的直线方程是( ) A .4x -y -4=0 B .4x +y -4=0 C .4x +y +4=0 D .4x -y +4=0 5.直线l :ax -y +b =0,圆M :x 2+y 2-2ax +2by =0,则l 与M 在同一坐标系中的图形可能是( ) 6.若圆C 1:(x -a )2+(y -b )2=b 2+1始终平分圆C 2:(x +1)2+(y +1)2 =4的周长,则实数a ,b 应满足 的关系式是( ) A .a 2-2a -2b -3=0 B .a 2+2a +2b +5=0 C .a 2+2b 2+2a +2b +1=0 D .3a 2+2b 2+2a +2b +1=0 7.设A 为圆(x -1)2+y 2=1上的动点,P A 是圆的切线且|P A |=1,则P 点的轨迹方程是( ) A .(x -1)2+y 2=4 B .(x -1)2+y 2=2 C .y 2=2x D .y 2=-2x 8.设直线2x -y -3=0与y 轴的交点为P ,点P 把圆(x +1)2+y 2=25的直径分为两段,则这两段之比为( ) A .73或37 B .74或47 C .75或57 D .76或67 9.若x 、y 满足x 2+y 2-2x +4y -20=0,则x 2+y 2的最小值是( ) A .5-5 B .5- 5 C .30-10 5 D .无法确定 10.过圆x2+y2-4x=0外一点(m,n)作圆的两条切线,当这两条切线相互垂直时,m、n满足的关系式是() A.(m-2)2+n2=4 B.(m+2)2+n2=4 C.(m-2)2+n2=8 D.(m+2)2+n2=8 11.若圆x2+y2=4和圆x2+y2+4x-4y+4=0关于直线l对称,则直线l的方程为() A.x+y=0 B.x+y-2=0 C.x-y-2=0 D.x-y+2=0 12.直线y=x+b与曲线x=1-y2有且只有一个公共点,则b的取值范围是() A.|b|= 2 B.-1 C.-1 D.-1 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.点M(1,2,-3)关于原点的对称点是________. 14.两圆x2+y2+4y=0,x2+y2+2(a-1)x+2y+a2=0在交点处的切线互相垂直,那么实数a的值为________. 15.已知P(3,0)是圆x2+y2-8x-2y+12=0内一点,则过点P的最短弦所在直线方程是________,过点P的最长弦所在直线方程是________. 16.已知圆心在x轴上,半径为2的圆O位于y轴左侧,且与直线x+y=0相切,则圆O的方程是________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10分)已知三条直线l1:x-2y=0,l2:y+1=0,l3:2x+y-1=0两两相交,先画出图形,再求过这三个交点的圆的方程. 18.(12分)在三棱柱ABO-A′B′O′中,∠AOB=90°,侧棱OO′⊥面OAB,OA=OB=OO′=2.若C为线段O′A的中点,在线段BB′上求一点E,使|EC|最小. 19.(12分)已知A(3,5),B(-1,3),C(-3,1)为△ABC的三个顶点,O、M、N分别为边AB、BC、CA的中点,求△OMN的外接圆的方程,并求这个圆的圆心和半径. 20.(12分)已知动直线l:(m+3)x-(m+2)y+m=0与圆C:(x-3)2+(y-4)2=9. (1)求证:无论m为何值,直线l与圆C总相交. (2)m为何值时,直线l被圆C所截得的弦长最小?请求出该最小值. 21.(12分)矩形ABCD 的两条对角线相交于点M (2,0),AB 边所在直线的方程为x -3y -6=0,点T (-1,1)在AD 边所在直线上. (1)求AD 边所在直线的方程; (2)求矩形ABCD 外接圆的方程. 22.(12分)已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +3=0. (1)若圆C 的切线在x 轴和y 轴上的截距相等,求此切线的方程. (2)从圆C 外一点P (x 1,y 1)向该圆引一条切线,切点为M ,O 为坐标原点,且有|PM |=|PO |,求使得|PM |取得最小值的点P 的坐标. 第四章 圆与方程(B) 答案 1.C [由题意知点在圆外,故12+22+k +2×2+k 2-15>0,解得k <-3或k >2.] 2.A [设点A 关于点(0,1,-3)的对称点为A ′(x ,y ,z ),则(0,1,-3)为线段AA ′的中点,即x +32 =0,y -22=1,4+z 2 =-3, ∴x =-3,y =4,z =-10.∴A ′(-3,4,-10).] 3.A [根据题意,知点P 在圆上, ∴切线l 的斜率k =-1k OP =-11-42+2 =43 . ∴直线l 的方程为y -4=43 (x +2). 即4x -3y +20=0. 又直线m 与l 平行, ∴直线m 的方程为4x -3y =0. 故直线l 与m 间的距离为d =|0-20|42+3 2=4.] 4.A [设两切线切点分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则两切线方程为x 1x +y 1y =4, x 2x +y 2y =4. 又M (4,-1)在两切线上,∴4x 1-y 1=4,4x 2-y 2=4. ∴两切点的坐标满足方程4x -y =4.] 5.B [由直线的斜率a 与在y 轴上的截距b 的符号,可判定圆心位置,又圆过原点,所以只有B 符合.] 6.B [圆C 1与C 2方程相减得两圆公共弦方程,当圆C 2的圆心在公共弦上时,圆C 1始终平分圆C 2的周长,所以选B .] 7.B [由题意知,圆心(1,0)到P 点的距离为2,所以点P 在以(1,0)为圆心,以2为半径的圆上,所以点P 的轨迹方程是(x -1)2+y 2=2,故选B .] 8.A [由题意知P (0,-3).P 到圆心(-1,0)的距离为2, ∴P 分直径所得两段为5-2和5+2,即3和7. 选A .] 9.C [配方得(x -1)2+(y +2)2=25,圆心坐标为(1,-2),半径r =5,所以x 2+y 2的最小值为半径减去原点到圆心的距离,即5-5,故可求x 2+y 2的最小值为30-105.] 10.C [由勾股定理,得(m -2)2+n 2=8.] 11.D [l 为两圆圆心连线的垂直平分线,(0,0)与(-2,2)的中点为(-1,1),k l =1, ∴y -1=x +1,即x -y +2=0.] 12.D [ 如图,由数形结合知,选D .] 13.(-1,-2,3) 14.-2 解析 两圆心与交点构成一直角三角形,由勾股定理和半径范围可知a =-2. 15.x +y -3=0,x -y -3=0 解析 点P 为弦的中点,即圆心和点P 的连线与弦垂直时,弦最短;过圆心即弦为直径时最长. 16.(x +2)2+y 2=2 解析 设圆心坐标为(a,0)(a <0),则由圆心到直线的距离为2知|a |2=2,故a =-2,因此圆O 的方程为(x +2)2+y 2=2. 17.解 l 2平行于x 轴,l 1与l 3互相垂直.三交点A ,B ,C 构成直角三角形,经过A ,B ,C 三点的圆就是以AB 为直径的圆. 解方程组????? x -2y =0,y +1=0得? ???? x =-2,y =-1. 所以点A 的坐标是(-2,-1). 解方程组????? 2x +y -1=0,y +1=0得? ???? x =1,y =-1. 所以点B 的坐标是(1,-1). 线段AB 的中点坐标是??? ?-12,-1,又|AB |=(-2-1)2+(-1+1)2=3. 所求圆的标准方程是????x +122+(y +1)2=94 . 18.解 如图所示, 以三棱原点,以OA 、OB 、OO ′所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系Oxyz . 由OA =OB =OO ′=2,得A (2,0,0)、B (0,2,0)、O (0,0,0),A ′(2,0,2)、B ′(0,2,2)、O ′(0,0,2). 由C 为线段O ′A 的中点得C 点坐标为(1,0,1),设E 点坐标为(0,2,z ), ∴|EC |=(0-1)2+(2-0)2+(z -1)2 =(z -1)2+5. 故当z =1时,|EC |取得最小值为5. 此时E (0,2,1)为线段BB ′的中点. 19.解 ∵点O 、M 、N 分别为AB 、BC 、CA 的中点且A (3,5),B (-1,3),C (-3,1), ∴O (1,4),M (-2,2),N (0,3). ∵所求圆经过点O 、M 、N , ∴设△OMN 外接圆的方程为 x 2+y 2+Dx +Ey +F =0, 把点O 、M 、N 的坐标分别代入圆的方程得 ????? 12+42+D +4E +F =0(-2)2+22-2D +2E +F =0 02+32+3E +F =0 , 解得????? D =7E =-15 F =35. ∴△OMN 外接圆的方程为x 2+y 2+7x -15y +36=0, 圆心为????-72,152,半径r =12 130. 20.(1)证明 直线l 变形为m (x -y +1)+(3x -2y )=0. 令????? x -y +1=0,3x -2y =0,解得????? x =2,y =3. 如图所示,故动直线l 恒过定点A (2,3). 而|AC |=(2-3)2+(3-4)2=2<3(半径). ∴点A 在圆内,故无论m 取何值,直线l 与圆C 总相交. (2)解 由平面几何知识知,弦心距越大,弦长越小,即当AC 垂直直线l 时,弦长最小, 此时k l ·k AC =-1,即m +3m +2·4-33-2 =-1,∴m =-52. 最小值为232-(2)2=27. 故m 为-52 时,直线l 被圆C 所截得的弦长最小,最小值为27. 21.解 (1)∵AB 所在直线的方程为x -3y -6=0,且AD 与AB 垂直,∴直线AD 的斜率为-3. 又∵点T (-1,1)在直线AD 上,∴AD 边所在直线的方程为y -1=-3(x +1), 即3x +y +2=0. (2)由????? x -3y -6=0,3x +y +2=0得????? x =0,y =-2, ∴点A 的坐标为(0,-2), ∵矩形ABCD 两条对角线的交点为M (2,0), ∴M 为矩形ABCD 外接圆的圆心,又|AM |=(2-0)2+(0+2)2=22, ∴矩形ABCD 外接圆的方程为(x -2)2+y 2=8. 22.解 (1)将圆C 整理得(x +1)2+(y -2)2=2. ①当切线在两坐标轴上的截距为零时,设切线方程为y =kx , ∴圆心到切线的距离为|-k -2|k 2+1 =2,即k 2-4k -2=0,解得k =2±6. ∴y =(2±6)x ; ②当切线在两坐标轴上的截距不为零时,设切线方程为x +y -a =0, ∴圆心到切线的距离为|-1+2-a |2 =2,即|a -1|=2,解得a =3或-1. ∴x +y +1=0或x +y -3=0.综上所述,所求切线方程为y =(2±6)x 或x +y +1=0或x +y -3=0. (2)∵|PO |=|PM |, ∴x 21+y 21=(x 1+1)2+(y 1-2)2-2,即2x 1-4y 1+3=0,即点P 在直线l :2x -4y +3=0上. 当|PM |取最小值时,即|OP |取得最小值,此时直线OP ⊥l , ∴直线OP 的方程为:2x +y =0, 解得方程组????? 2x +y =0,2x -4y +3=0得??? x =-310,y =35, ∴P 点坐标为????-310,35. 第三章直线与方程章末综合检测 (时间90分钟,满分120分) 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.已知直线l的方程为y=-x+1,则直线l的倾斜角为() A.30°B.45°C.60°D.135° 【解析】由题意可知,直线l的斜率为-1,故由tan 135°=-1,可知直线l的倾斜角为135°. 【答案】 D 2.(2014·长沙高一检测)如图,在同一直角坐标系中,表示直线y=ax与y=x+a正确的是() 【解析】当a>0时,A、B、C、D均不成立;当a<0时,只有C成立,故选C. 【答案】 C 3.直线x-2y+5=0与直线2x-y+15=0的位置关系是() A.平行B.重合 C.相交但不垂直D.垂直 【解析】因为两直线的斜率分别为1 2和2,故两直线相交但不垂直. 【答案】 C 4.点(0,5)到直线2x-y=0的距离是() A. 5 2 B. 5 C. 3 2 D. 5 4 【解析】点(0,5)到直线2x-y=0的距离为d=|0-5| 22+-2 = 5. 【答案】 B 5.直线5x-2y-10=0在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,则有() A.a=2,b=5 B.a=2,b=-5 C.a=-2,b=5 D.a=-2,b=-5 【解析】由5x-2y-10=0得x 2- y 5=1,由截距式易知a=2,b=-5. 【答案】 B 6.两条直线y=ax-2与y=(a+2)x+1互相垂直,则a等于() A.-1 B.0 C.1 D.2 【解析】 由题意及直线相互垂直的条件可知a (a +2)=-1,解得a =-1. 【答案】 A 7.两平行直线5x +12y +3=0与10x +24y +5=0之间的距离是( ) A.213 B.113 C.126 D.526 【解析】直线10x +24y +5=0可化为5x +12y +52=0,故两平行直线间的距离d = |3-52|52+122=126. 【答案】 C 8.(2014·武汉高一检测)三条直线:y +2x -4=0,x -y +1=0与ax -y +2=0共有两个交点,则a 等于( ) A .1 B .2 C .1或-2 D .-1或2 【解析】 三条直线共有两个交点,一定有两条直线互相平行,并与第三条直线相交,而2x +y -4=0与x -y +1=0相交,故直线ax -y +2=0与2x +y -4=0平行或与x -y +1=0平行,所以a =1或a =-2. 【答案】 C 9.过点P (1,3),且与x ,y 轴的正半轴围成的三角形的面积等于6的直线方程是( ) A .3x +y -6=0 B .x +3y -10=0 C .3x -y =0 D .x -3y +8=0 【解析】 设所求直线的方程为x a +y b =1(a >0,b >0),则有12ab =6,且1a +3b =1. 由????? ab =12,1a +3b =1,解得??? a =2,b =6.故所求直线的方程为x 2+y 6=1,即为3x +y -6=0. 【答案】 A 10.直线l 过点A (2,11),且与点B (-1,2)的距离最远,则直线l 的方程为( ) A .3x -y -5=0 B .3x -y +5=0 C .x +3y +13=0 D .x +3y -35=0 【解析】 当l ⊥AB 时符合要求,∵k AB =11-22-- =3,∴l 的斜率为-13, 所以直线l 的方程为y -11=-13(x -2),即x +3y -35=0.故选D. 【答案】 D 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上) 11.已知点A (3,2),B (-2,a ),C (8,12)在同一条直线上,则a =________. 一元二次方程单元练习 一、选择题:(3分×8=24分) 21 3x x =+中,是一元二次方程的个数为 ( ) A .3 个 B.4 个 C. 5 个 D. 6 个 ⒉ 方程2 1242 x x -=-化为一般式后,,,a b c 的值依次为( ) A. 12,-4,-2 B.12,-4, 2 C. 1 2 ,4,-2 D.1, -8, -4 3.2 260x -=的解是( ) A.3x =± B.x =x =无实根 4. 20=2 =的解( ) A.都是零 B.都不相等 C.有一个相等的根1x = D.有一个相等的根0x = 5. 方程2 410mx x -+=的根是( ) A. 1 4 B. D.以上都不对 6. 方程2230x x --=的解是( ) A.3± B.3,1±± C.1,3-- D.1,3- 7. 方程)0()(2 >=-b b a x 的根是 ( ) A b a ± B )(b a +± C b a +± D b a ±± 8. 方程:①2 30x -=, ②291210x x --=, ③2 121225x x += , ④2 2(51)3(51)x x -=-,较简便的解法( ) A .依次为直接开平方法,配方法,公式法和因式分解法 B.①用直接开平方法,②用公式法,③④用因式分解法 C. 依次为因式分解法,公式法,配方法和直接开平方法 D. ①用直接开平方法,②③用公式法,④用因式分解法 二、填空题: (2分×10=20分) 1.把方程9)2)(2()1(3+-+=-x x x x 化成一般式为_________________________. 2.方程212y y =的二次项系数是________,一次项系数是_________,常数项是_________. 3.方程0162=-x 的根是______________, 方程2120y y +-=的根是 ; 4.已知256y x x =-+,当x=_______时,y=0; 当y=_______时,x=0. 5.223____(_____)x x x -+=-; 2226____2(_____)x x x -+=- 6.若关于x 的一元二次方程2 40x x m +-=2,那么m =____________. 7. ,则x =____________. 8. 一元二次方程20ax bx c ++=若有两根 1和-1,那么 a b c ++=________,a b c -+=____ 9.220b c ++=时,则2 0ax bx c ++=的解为____________________. 10.当_____m =时, 关于x 的方程2 (80m m x mx -+=是一元二次方程. 三、按要求解下列方程: ( 5分×4=20分) 1. 229()525 x -=(直接开平方法) 2. 0362 =+-x x (配方法) 3. 0672 =+-x x (因式分解法) 4. 2 230x x +-= (求根公式法)第三章 直线与方程 章末综合检测(人教A版必修2)
《一元二次方程》单元测试(2)(含答案)-
高中数学-必修二-圆与方程-经典例题