格物学 第二章 直线和圆的方程2.4 圆的方程

点与圆的位置关系-2.4 圆的方程知识点月考进阶单选题自测题解析-山东省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-06-05
点与圆的位置关系-2.4 圆的方程知识点月考进阶单选题自测题解析-山东省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['点与圆的位置关系', '充分、必要条件的判定', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率40.0%设集合$$M=\{( x, \ y ) | y > x+\sqrt{2} \}, \ N=\{( x, \ y ) | x^{2}+y^{2} > 1 \}$$,则命题$${{“}}$$点$${{P}{∈}{M}{”}}$$是命题$${{“}}$$点$${{P}{∈}{N}{”}}$$的()条件

A

A.充分非必要

B.必要非充分

C.充要

D.既非充分也非必要

2、['点与圆的位置关系']

正确率60.0%若点$$( 1, ~ 1 )$$在圆$$x^{2}+y^{2}+2 a x-2 y+2=0$$外,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$(-1, ~+\infty)$$

B.$$(-\infty, ~-1 )$$

C.$$( 1, ~+\infty)$$

D.$$(-\infty, ~ 1 )$$

3、['点与圆的位置关系', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%直线$$m x-y+2=0$$与圆$$x^{2}+y^{2}=9$$的位置关系是(

A

A.相交

B.相切

C.相离

D.无法确定

4、['点与圆的位置关系', '直线和圆相切']

正确率60.0%过点$$M ( 2,-1 )$$且与圆$$x^{2}+y^{2}=5$$相切的直线方程为(

C

A.$$x-2 y+5=0$$

B.$$x+2 y+5=0$$

C.$$2 x-y-5=0$$

D.$$2 x+y+5=0$$

5、['点与圆的位置关系', '圆的定义与标准方程', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率60.0%已知$$M \left( x_{0}, y_{0} \right)$$是椭圆$$C : \frac{x^{2}} {3}+y^{2}=1$$上的一点,$${{F}_{1}}$$$${,}$$$${{F}_{2}}$$是$${{C}}$$的两个焦点,若$${{∠}{{F}_{1}}{M}{{F}_{2}}}$$为钝角,则$${{x}_{0}}$$的取值范围是(

A

A.$$\left(-\frac{\sqrt{6}} {2}, \frac{\sqrt{6}} {2} \right)$$

B.$$\left(-\frac{3 \sqrt{2}} {2}, \frac{3 \sqrt{2}} {2} \right)$$

C.$$\left(-\frac{\sqrt{6}} {3}, \frac{\sqrt{6}} {3} \right)$$

D.$$\left(-\frac{2 \sqrt{2}} {3}, \frac{2 \sqrt{2}} {3} \right)$$

6、['点与圆的位置关系', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%已知圆$$C : x^{2}+y^{2}-4 x=0$$,直线$$l : k x-3 k-y=0$$,则直线$${{l}}$$与圆$${{C}}$$的位置关系是$${{(}{)}}$$

C

A.相离

B.相切

C.相交

D.以上三种均有可能

7、['点到直线的距离', '点与圆的位置关系']

正确率40.0%已知圆$${{C}}$$的圆心在$${{x}}$$轴的正半轴上,点$$M \textsubscript{( 0, \; \sqrt5 )}$$在圆$${{C}}$$上,且圆$${{C}}$$被直线$${{y}{=}{x}}$$截得的弦长为$${{2}{\sqrt {7}}}$$,则圆$${{C}}$$的方程为(

B

A.$$( \mathbf{x}+2 )^{\mathbf{\beta}^{2}}+y^{2}=9$$

B.$$( \mathbf{x}-2 )^{\mathbf{\beta}^{2}}+y^{2}=9$$

C.$$( x+1 ) \, \,^{2}+y^{2}=6$$

D.$$( \boldsymbol{x}-\mathbf{1} )^{\mathbf{\phi}^{2}}+y^{2}=\mathbf{6}$$

8、['点与圆的位置关系', '圆的定义与标准方程', '圆与圆的位置关系及其判定', '与圆有关的轨迹问题']

正确率40.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,点$$A \, ( 0, 3 )$$,直线$$l : y=2 x-4$$,设圆$${{C}}$$的半径为$${{1}}$$,圆心在$${{l}}$$上,若圆$${{C}}$$上存在点$${{M}}$$,使$$+ M A |=2 \left| M O \right|,$$则圆心$${{C}}$$的横坐标的取值范围为(

A

A.$$[ 0, \frac{1 2} {5} \rbrack$$

B.$$[ 0, 1 ]$$

C.$$[ 1, \frac{1 2} {5} ]$$

D.$$\left( 0, \frac{1 2} {5} \right)$$

9、['两点间的斜率公式', '点与圆的位置关系', '圆的定义与标准方程', '两点间的距离', '直线系方程', '圆的一般方程', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '直线与圆的位置关系及其判定', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知直线$$l : 2 m x-y-8 m-3=0$$和圆$$C : x^{2}+y^{2}-6 x+1 2 y+2 0=0$$,则直线$${{l}}$$被圆$${{C}}$$截得的弦长的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}{0}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{2}{\sqrt {{1}{5}}}}$$

D.$${{2}{\sqrt {5}}}$$

10、['交集', '点与圆的位置关系', '函数求值域']

正确率60.0%若集合$$M=\{y | y=x^{2}-1, x \in R \}, \, \, \, N=\{x | x^{2}+y^{2}=1, x \in R, y \in R \}$$,则$$M \cap N=( \textit{} )$$

B

A.$$(-1, 1 )$$

B.$$[-1, 1 ]$$

C.$$[-1, 1 )$$

D.$${{∅}}$$

1、解析:

首先分析集合$$M$$和$$N$$的定义。集合$$M$$表示所有满足$$y > x + \sqrt{2}$$的点,而集合$$N$$表示所有满足$$x^2 + y^2 > 1$$的点。
我们需要判断“点$$P \in M$$”是“点$$P \in N$$”的什么条件。
考虑点$$P$$在$$M$$中,即$$y > x + \sqrt{2}$$。我们需要验证是否必然有$$x^2 + y^2 > 1$$。
举例验证:取$$x = 0$$,则$$y > \sqrt{2}$$,显然$$x^2 + y^2 = y^2 > 2 > 1$$,成立。
但反过来,点$$P$$在$$N$$中时,不一定在$$M$$中。例如$$x = 1$$,$$y = 0$$,满足$$x^2 + y^2 = 1 > 1$$不成立(边界点不包含在内),但若$$x = -2$$,$$y = 0$$,$$x^2 + y^2 = 4 > 1$$,但$$y = 0 \not> -2 + \sqrt{2}$$(因为$$-2 + \sqrt{2} < 0$$)。
因此,“点$$P \in M$$”是“点$$P \in N$$”的充分非必要条件,答案为$$A$$。

2、解析:

将圆的方程化为标准形式:$$x^2 + y^2 + 2a x - 2y + 2 = 0$$,整理得$$(x + a)^2 + (y - 1)^2 = a^2 - 1$$。
点$$(1, 1)$$在圆外,需满足$$(1 + a)^2 + (1 - 1)^2 > a^2 - 1$$,即$$(1 + a)^2 > a^2 - 1$$。
展开得$$1 + 2a + a^2 > a^2 - 1$$,化简得$$2a > -2$$,即$$a > -1$$。
同时,圆的半径必须为正,即$$a^2 - 1 > 0$$,解得$$a < -1$$或$$a > 1$$。
综合得$$a > 1$$,但题目选项中没有$$a > 1$$,重新检查:题目描述为圆外,仅需$$(1 + a)^2 > a^2 - 1$$,且圆存在,即$$a^2 - 1 > 0$$。
因此$$a > -1$$且$$a^2 - 1 > 0$$,综合得$$a > 1$$,但选项中有$$C$$为$$(1, +\infty)$$,最接近,故选$$C$$。

3、解析:

直线$$m x - y + 2 = 0$$与圆$$x^2 + y^2 = 9$$的位置关系可以通过距离判断。
圆心$$(0, 0)$$到直线的距离为$$d = \frac{|0 - 0 + 2|}{\sqrt{m^2 + 1}} = \frac{2}{\sqrt{m^2 + 1}}$$。
圆的半径$$r = 3$$。比较$$d$$与$$r$$:
因为$$\sqrt{m^2 + 1} \geq 1$$,所以$$d \leq 2 < 3$$,即直线与圆相交,答案为$$A$$。

4、解析:

圆$$x^2 + y^2 = 5$$的切线方程可以通过点$$M(2, -1)$$确定。
切线方程为$$x x_0 + y y_0 = 5$$,代入$$(x_0, y_0) = (2, -1)$$得$$2x - y = 5$$。
整理得$$2x - y - 5 = 0$$,与选项$$C$$一致,答案为$$C$$。

5、解析:

椭圆$$C: \frac{x^2}{3} + y^2 = 1$$的焦点为$$F_1(-\sqrt{2}, 0)$$和$$F_2(\sqrt{2}, 0)$$。
点$$M(x_0, y_0)$$在椭圆上,满足$$\frac{x_0^2}{3} + y_0^2 = 1$$。
若$$\angle F_1 M F_2$$为钝角,则向量$$\overrightarrow{MF_1} \cdot \overrightarrow{MF_2} < 0$$。
计算得$$(x_0 + \sqrt{2})(x_0 - \sqrt{2}) + y_0^2 < 0$$,即$$x_0^2 - 2 + y_0^2 < 0$$。
结合椭圆方程,$$y_0^2 = 1 - \frac{x_0^2}{3}$$,代入得$$x_0^2 - 2 + 1 - \frac{x_0^2}{3} < 0$$,化简得$$\frac{2x_0^2}{3} - 1 < 0$$,即$$x_0^2 < \frac{3}{2}$$。
解得$$x_0 \in \left(-\frac{\sqrt{6}}{2}, \frac{\sqrt{6}}{2}\right)$$,答案为$$A$$。

6、解析:

圆$$C: x^2 + y^2 - 4x = 0$$的标准方程为$$(x - 2)^2 + y^2 = 4$$,圆心$$(2, 0)$$,半径$$2$$。
直线$$l: kx - 3k - y = 0$$可化为$$y = kx - 3k$$。
计算圆心到直线的距离$$d = \frac{|2k - 0 - 3k|}{\sqrt{k^2 + 1}} = \frac{|k|}{\sqrt{k^2 + 1}}$$。
因为$$\frac{|k|}{\sqrt{k^2 + 1}} < 2$$恒成立(因为$$\sqrt{k^2 + 1} \geq |k|$$),且$$d$$的最小值为$$0$$(当$$k = 0$$时),所以直线与圆相交,答案为$$C$$。

7、解析:

设圆$$C$$的圆心为$$(a, 0)$$,半径为$$r$$,方程为$$(x - a)^2 + y^2 = r^2$$。
点$$M(0, \sqrt{5})$$在圆上,代入得$$a^2 + 5 = r^2$$。
圆被直线$$y = x$$截得的弦长为$$2\sqrt{7}$$,弦长公式为$$2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{7}$$,其中$$d$$为圆心到直线的距离。
计算$$d = \frac{|a - 0|}{\sqrt{2}} = \frac{a}{\sqrt{2}}$$,代入得$$r^2 - \frac{a^2}{2} = 7$$。
结合$$r^2 = a^2 + 5$$,解得$$a^2 + 5 - \frac{a^2}{2} = 7$$,即$$\frac{a^2}{2} = 2$$,$$a^2 = 4$$,$$a = 2$$(因为$$a > 0$$)。
因此圆方程为$$(x - 2)^2 + y^2 = 9$$,答案为$$B$$。

8、解析:

设圆心$$C$$的坐标为$$(a, 2a - 4)$$,圆方程为$$(x - a)^2 + (y - 2a + 4)^2 = 1$$。
点$$M$$满足$$|MA| = 2|MO|$$,设$$M(x, y)$$,则有$$\sqrt{x^2 + (y - 3)^2} = 2\sqrt{x^2 + y^2}$$。
平方化简得$$x^2 + y^2 + 2y - 3 = 0$$,即$$x^2 + (y + 1)^2 = 4$$,表示一个圆。
圆$$C$$与上述圆有交点,即两圆圆心距离$$d$$满足$$|r_1 - r_2| \leq d \leq r_1 + r_2$$。
计算$$d$$为$$\sqrt{a^2 + (2a - 4 + 1)^2} = \sqrt{a^2 + (2a - 3)^2} = \sqrt{5a^2 - 12a + 9}$$。
两圆半径分别为$$1$$和$$2$$,所以$$1 \leq \sqrt{5a^2 - 12a + 9} \leq 3$$。
解得$$a \in [0, \frac{12}{5}]$$,答案为$$A$$。

9、解析:

直线$$l: 2m x - y - 8m - 3 = 0$$可化为$$y = 2m x - 8m - 3$$。
圆$$C: x^2 + y^2 - 6x + 12y + 20 = 0$$的标准方程为$$(x - 3)^2 + (y + 6)^2 = 25$$,圆心$$(3, -6)$$,半径$$5$$。
直线$$l$$恒过点$$(4, -3)$$(令$$m = 0$$和$$m = 1$$验证)。
计算点$$(4, -3)$$到圆心的距离$$d = \sqrt{(4 - 3)^2 + (-3 + 6)^2} = \sqrt{10}$$。
弦长最小值为$$2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{25 - 10} = 2\sqrt{15}$$,答案为$$C$$。

10、解析:

集合$$M = \{y | y = x^2 - 1, x \in \mathbb{R}\}$$表示函数$$y = x^2 - 1$$的值域,即$$M = [-1, +\infty)$$。
集合$$N = \{x | x^2 + y^2 = 1, x \in \mathbb{R}, y \in \mathbb{R}\}$$表示圆$$x^2 + y^2 = 1$$的$$x$$的取值范围,即$$N = [-1, 1]$$。
因此$$M \cap N = [-1, 1]$$,答案为$$B$$。
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