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 圆的方程知识点课后基础单选题自测题答案-甘肃省等高一数学选择必修,平均正确率66.0%

2025-05-29
点与圆的位置关系-2.4 圆的方程知识点课后基础单选题自测题答案-甘肃省等高一数学选择必修,平均正确率66.0%
1、['点与圆的位置关系']

正确率60.0%若点$$A ( a, \ 2 )$$不在圆$$( x-1 )^{2}+( y+1 )^{2}=5 a$$的外部,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$[ 1, ~ 5 ]$$

B.$$[ 2, ~ 5 ]$$

C.$$[ 3, \ 5 ]$$

D.$$[ 4, ~ 5 ]$$

2、['点与圆的位置关系']

正确率80.0%已知点$$A ( 1, \ 0 ), \ B ( 1, \ 2 )$$与圆$${{O}}$$:$$x^{2}+y^{2}=4,$$则(

C

A.点$${{A}}$$与点$${{B}}$$都在圆$${{O}}$$外

B.点$${{A}}$$在圆$${{O}}$$外,点$${{B}}$$在圆$${{O}}$$内

C.点$${{A}}$$在圆$${{O}}$$内,点$${{B}}$$在圆$${{O}}$$外

D.点$${{A}}$$与点$${{B}}$$都在圆$${{O}}$$内

3、['点与圆的位置关系']

正确率80.0%点$$( 2 a, a-1 )$$在圆$$x^{2}+y^{2}-2 y-1 2=0$$的内部,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$- 9 < a < \frac{1} {5}$$

B.$$- 1 < a < \frac{9} {5}$$

C.$$- \frac9 5 < a < 1$$

D.$$- \frac1 5 < a < 9$$

4、['一元二次方程根与系数的关系', '点与圆的位置关系', '椭圆的离心率']

正确率60.0%设椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的离心率$$e=\frac{1} {2},$$右焦点为$$F ( c, \ 0 ),$$方程$$a x^{2}+b x-c=0$$的两个实根分别为$${{x}_{1}}$$和$${{x}_{2}{,}}$$则点$$P ( x_{1}, ~ x_{2} )$$(

A

A.必在圆$$x^{2}+y^{2}=2$$内

B.必在圆$$x^{2}+y^{2}=2$$上

C.必在圆$$x^{2}+y^{2}=2$$外

D.以上三种情形都有可能

5、['圆锥曲线中求轨迹方程', '点与圆的位置关系']

正确率60.0%设$${{M}}$$是圆$$P : \left( x+5 \right)^{2} \!+y^{2} \!=\! 3 6$$上一动点,点$${{Q}}$$的坐标为$$( 5, 0 )$$,若线段$${{M}{Q}}$$的垂直平分线交直线$${{P}{M}}$$于点$${{N}}$$,则点$${{N}}$$的轨迹为(

A

A.不表示任何轨迹

B.椭圆

C.圆

D.双曲线

6、['点与圆的位置关系', '点到直线的距离', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%若直线$$m x+n y=4$$和圆$$O_{:} ~ x^{2}+y^{2}=4$$没有公共点,则点$$P ( m, n )$$与圆$${{O}}$$的位置关系是(

A

A.在圆内

B.在圆外

C.在圆上

D.无法确定

7、['点与圆的位置关系', '直线与圆的位置关系及其判定', '直线和圆相切']

正确率40.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,过直线$${{x}{=}{2}}$$上任意一点$${{P}}$$作圆$$O_{:} ~ x^{2}+y^{2}=2$$的两条切线,切点分别为$${{A}{,}{B}}$$,若直线$${{A}{B}}$$与圆$$M \colon( x-t )^{2}+( y-2 )^{2}=8$$恒有公共点,则实数$${{t}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-1, 3 )$$

B.$$[-1, 3 ]$$

C.$$[ 0, 3 ]$$

D.$$( 0, 3 )$$

8、['点与圆的位置关系', '两直线的交点坐标']

正确率60.0%直线$$l_{1} \colon2 x-3 y+4=0, \, \, l_{2} \colon\, 3 x-2 y+1=0$$的交点$${{P}}$$与圆$$( x-2 )^{2}+( y-4 )^{2}=5$$的关系是$${{(}{)}}$$

B

A.点在圆内

B.点在圆上

C.点在圆外

D.没关系

10、['点与圆的位置关系']

正确率80.0%点$$A ( 1, 2 )$$与圆$${{C}}$$:$$( x+1 )^{2}+( y-2 )^{2}=1$$的位置关系是$${{(}{)}}$$

B

A.点$${{A}}$$在圆内

B.点$${{A}}$$在圆外

C.点$${{A}}$$在圆上

D.不能确定

1. 解析:

点 $$A(a, 2)$$ 不在圆 $$(x-1)^2 + (y+1)^2 = 5a$$ 的外部,意味着点 $$A$$ 在圆上或圆内。因此,点 $$A$$ 到圆心 $$(1, -1)$$ 的距离应满足:

$$(a-1)^2 + (2+1)^2 \leq 5a$$

展开并整理不等式:

$$a^2 - 2a + 1 + 9 \leq 5a$$

$$a^2 - 7a + 10 \leq 0$$

解这个二次不等式,得到 $$a \in [2, 5]$$。

同时,圆的半径必须非负,即 $$5a \geq 0$$,所以 $$a \geq 0$$。综合以上条件,$$a$$ 的取值范围为 $$[2, 5]$$。

答案:B

2. 解析:

圆 $$O$$ 的方程为 $$x^2 + y^2 = 4$$,圆心在原点,半径为 2。

计算点 $$A(1, 0)$$ 到圆心的距离:

$$\sqrt{1^2 + 0^2} = 1 < 2$$,所以点 $$A$$ 在圆内。

计算点 $$B(1, 2)$$ 到圆心的距离:

$$\sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5} > 2$$,所以点 $$B$$ 在圆外。

答案:C

3. 解析:

圆的方程为 $$x^2 + y^2 - 2y - 12 = 0$$,整理为标准形式:

$$x^2 + (y-1)^2 = 13$$,圆心为 $$(0, 1)$$,半径为 $$\sqrt{13}$$。

点 $$(2a, a-1)$$ 在圆内,因此距离满足:

$$(2a)^2 + (a-1 -1)^2 < 13$$

$$4a^2 + (a-2)^2 < 13$$

展开并整理不等式:

$$5a^2 -4a -9 < 0$$

解这个二次不等式,得到 $$a \in \left(-1, \frac{9}{5}\right)$$。

答案:B

4. 解析:

椭圆的离心率 $$e = \frac{1}{2}$$,即 $$\frac{c}{a} = \frac{1}{2}$$,所以 $$c = \frac{a}{2}$$。

根据椭圆的性质,$$b^2 = a^2 - c^2 = \frac{3a^2}{4}$$,即 $$b = \frac{\sqrt{3}a}{2}$$。

方程 $$ax^2 + bx - c = 0$$ 的两个实根为 $$x_1$$ 和 $$x_2$$,根据韦达定理:

$$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} = -\frac{\sqrt{3}}{2}$$

$$x_1 x_2 = -\frac{c}{a} = -\frac{1}{2}$$

计算点 $$P(x_1, x_2)$$ 到圆心的距离平方:

$$x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1 x_2 = \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 - 2 \times \left(-\frac{1}{2}\right) = \frac{3}{4} + 1 = \frac{7}{4} < 2$$

因此,点 $$P$$ 在圆 $$x^2 + y^2 = 2$$ 内。

答案:A

5. 解析:

圆 $$P$$ 的圆心为 $$(-5, 0)$$,半径为 6。点 $$Q$$ 的坐标为 $$(5, 0)$$。

线段 $$MQ$$ 的垂直平分线交直线 $$PM$$ 于点 $$N$$。由于 $$N$$ 是垂直平分线上的点,有 $$NQ = NM$$。

又因为 $$M$$ 在圆 $$P$$ 上,$$PM = 6$$,所以 $$PN + NM = 6$$。

结合 $$NQ = NM$$,得到 $$PN + NQ = 6$$,即 $$PQ = 10$$(定值)。

因此,点 $$N$$ 的轨迹是以 $$P$$ 和 $$Q$$ 为焦点的双曲线。

答案:D

6. 解析:

直线 $$mx + ny = 4$$ 与圆 $$x^2 + y^2 = 4$$ 无公共点,说明直线到圆心的距离大于半径:

$$\frac{|0 + 0 - 4|}{\sqrt{m^2 + n^2}} > 2$$

化简得 $$\sqrt{m^2 + n^2} < 2$$,即 $$m^2 + n^2 < 4$$。

因此,点 $$P(m, n)$$ 在圆 $$x^2 + y^2 = 4$$ 内。

答案:A

7. 解析:

圆 $$O$$ 的方程为 $$x^2 + y^2 = 2$$,圆心为原点,半径为 $$\sqrt{2}$$。

过直线 $$x=2$$ 上任意点 $$P(2, y_0)$$ 作圆的两条切线,切点分别为 $$A$$ 和 $$B$$。直线 $$AB$$ 是极线,其方程为 $$2x + y_0 y = 2$$。

圆 $$M$$ 的方程为 $$(x-t)^2 + (y-2)^2 = 8$$,圆心为 $$(t, 2)$$,半径为 $$2\sqrt{2}$$。

直线 $$AB$$ 与圆 $$M$$ 恒有公共点,说明圆心到直线的距离不大于半径:

$$\frac{|2t + 2y_0 - 2|}{\sqrt{4 + y_0^2}} \leq 2\sqrt{2}$$

由于 $$y_0$$ 是任意实数,取 $$y_0 = 0$$ 得 $$\frac{|2t - 2|}{2} \leq 2\sqrt{2}$$,即 $$|t - 1| \leq 2\sqrt{2}$$。

进一步分析可得 $$t \in [-1, 3]$$。

答案:B

8. 解析:

求直线 $$l_1: 2x - 3y + 4 = 0$$ 和 $$l_2: 3x - 2y + 1 = 0$$ 的交点 $$P$$:

解方程组得 $$P(1, 2)$$。

计算点 $$P$$ 到圆心 $$(2, 4)$$ 的距离:

$$\sqrt{(1-2)^2 + (2-4)^2} = \sqrt{1 + 4} = \sqrt{5}$$,等于圆的半径 $$\sqrt{5}$$。

因此,点 $$P$$ 在圆上。

答案:B

10. 解析:

圆 $$C$$ 的方程为 $$(x+1)^2 + (y-2)^2 = 1$$,圆心为 $$(-1, 2)$$,半径为 1。

计算点 $$A(1, 2)$$ 到圆心的距离:

$$\sqrt{(1+1)^2 + (2-2)^2} = 2 > 1$$,所以点 $$A$$ 在圆外。

答案:B

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