格物学

圆的定义与标准方程-圆的方程知识点回顾进阶单选题自测题解析-青海省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-05-04
圆的定义与标准方程-圆的方程知识点回顾进阶单选题自测题解析-青海省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['圆的定义与标准方程']

正确率60.0%过点$${{(}{0}{,}{2}{)}}$$且与直线$${{y}{=}{x}{−}{2}}$$相切,圆心在$${{x}}$$轴上的圆的方程为(

D

A.$${{(}{x}{+}{1}{{)}^{2}}{+}{{y}^{2}}{=}{3}}$$

B.$${{(}{x}{+}{1}{{)}^{2}}{+}{{y}^{2}}{=}{5}}$$

C.$${{(}{x}{+}{2}{{)}^{2}}{+}{{y}^{2}}{=}{4}}$$

D.$${{(}{x}{+}{2}{{)}^{2}}{+}{{y}^{2}}{=}{8}}$$

2、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程']

正确率60.0%圆$${{x}^{2}{+}{{y}^{2}}{+}{4}{x}{+}{2}{y}{+}{1}{=}{0}}$$的圆心到直线$${{x}{+}{y}{=}{−}{1}}$$的距离为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

D.$${{2}}$$

3、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程', '直线与圆的位置关系及其判定', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {3}-\frac{y^{2}} {2}=1$$的左,右焦点分别为$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}{,}{O}}$$为坐标原点,圆$${{O}}$$是以$${{F}_{1}{{F}_{2}}}$$为直径的圆,直线$${{l}{:}{\sqrt {2}}{x}{+}{\sqrt {3}}{y}{+}{t}{=}{0}}$$与圆$${{O}}$$有公共点.则实数$${{t}}$$的取值范围是(

C

A.$${{[}{−}{2}{\sqrt {2}}{,}{2}{\sqrt {2}}{]}}$$

B.$${{[}{−}{4}{,}{4}{]}}$$

C.$${{[}{−}{5}{,}{5}{]}}$$

D.$${{[}{−}{5}{\sqrt {2}}{,}{5}{\sqrt {2}}{]}}$$

4、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程', '抛物线的顶点、焦点、准线', '直线和圆相切']

正确率60.0%经过抛物线$${{y}^{2}{=}{−}{8}}$$的焦点且准线相切的圆的方程可能为

D

A.$${{(}{x}{−}{3}{{)}^{2}}{+}{{y}^{2}}{=}{1}}$$

B.$${{(}{x}{+}{1}{)}^{2}{+}{{(}{y}{+}{2}{\sqrt {2}}{)}^{2}}{=}{{1}{2}}}$$

C.$${{x}^{2}{+}{(}{y}{+}{1}{{)}^{2}}{=}{5}}$$

D.$${{(}{x}{+}{2}{{)}^{2}}{+}{(}{y}{−}{4}{{)}^{2}}{=}{{1}{6}}}$$

5、['圆的定义与标准方程']

正确率40.0%以线段$${{A}{B}{:}{x}{−}{y}{−}{2}{=}{0}{(}{0}{⩽}{x}{⩽}{2}{)}}$$为直径的圆的方程为(

B

A.$${({x}{+}{1}{)^{2}}{+}{(}{y}{+}{1}{)^{2}}{=}{2}}$$

B.$${({x}{−}{1}{)^{2}}{+}{(}{y}{+}{1}{)^{2}}{=}{2}}$$

C.$${({x}{−}{1}{)^{2}}{+}{(}{y}{−}{1}{)^{2}}{=}{8}}$$

D.$${({x}{−}{1}{)^{2}}{+}{(}{y}{+}{1}{)^{2}}{=}{8}}$$

6、['圆的定义与标准方程', '圆与圆的公共弦']

正确率60.0%以圆$${{C}_{1}{:}{{x}^{2}}{+}{{y}^{2}}{+}{4}{x}{+}{1}{=}{0}}$$与圆$${{C}_{2}{:}{{x}^{2}}{+}{{y}^{2}}{+}{2}{x}{+}{2}{y}{+}{1}{=}{0}}$$的公共弦为直径的圆的方程为(

C

A.$${{(}{x}{−}{1}{{)}^{2}}{+}{(}{y}{−}{1}{{)}^{2}}{=}{1}}$$

B.$$\left( x-\frac{3} {5} \right)^{2}+\left( y-\frac{3} {5} \right)^{2}=2$$

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

D.$$\left( x+\frac{3} {5} \right)^{2}+\left( y+\frac{3} {5} \right)^{2}=2$$

7、['圆的定义与标准方程', '抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的焦点弦问题']

正确率60.0%抛物线$${{C}{:}{{y}^{2}}{=}{{1}{6}}{x}}$$的焦点为$${{F}}$$,点$${{M}}$$为$${{C}}$$上第一象限内一点,$${{|}{M}{F}{|}{=}{8}{,}{y}}$$轴上一点$${{N}}$$位于以$${{M}{F}}$$为直径的圆上,则$${{N}}$$的纵坐标为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

8、['双曲线的离心率', '圆的定义与标准方程', '双曲线的其他性质', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1$$的左$${、}$$右两个焦点是$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,以$${{F}_{1}{{F}_{2}}}$$为直径的圆与双曲线交于$${{A}{,}{B}{,}{C}{,}{D}}$$四个点,若多边形$${{A}{B}{{F}_{2}}{C}{D}{{F}_{1}}}$$是正六边形,则这个双曲线的离心率等于(

A

A.$${\sqrt {3}{+}{1}}$$

B.$${\sqrt {3}}$$

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

D.$${\sqrt {2}{+}{1}}$$

9、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%无论$${{m}}$$取何值,点$${{P}{(}{x}{,}{y}{)}}$$都不在直线$${{2}{m}{x}{+}{(}{1}{−}{{m}^{2}}{)}{y}{−}{2}{\sqrt {3}}{m}{−}{2}{=}{0}}$$上,则$$\frac{\sqrt{3} x+3 y} {2 \sqrt{x^{2}+y^{2}}}$$的取值范围是(

B

A.$${{[}{\sqrt {3}}{,}{2}{\sqrt {3}}{)}}$$

B.$$( \mathrm{\frac{\sqrt3} {2}}, \sqrt3 )$$

C.$$( \mathrm{\frac{\sqrt3} {2}}, \sqrt3 )$$

D.$${{[}{2}{,}{3}{)}}$$

10、['圆的定义与标准方程', '直线和圆与其他知识的综合应用', '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%如果圆$${({x}{−}{a}{)^{2}}{+}{(}{y}{−}{a}{+}{3}{)^{2}}{=}{1}}$$上存在两个不同的点$${{P}{,}{Q}}$$,使得$${{|}{O}{P}{|}{=}{|}{O}{Q}{|}{=}{2}{(}{O}}$$为坐标原点$${)}$$,则$${{a}}$$的取值范围(

A

A.$${{0}{<}{a}{<}{3}}$$

B.$${{0}{⩽}{a}{⩽}{3}}$$

C.$${{a}{<}{−}{1}}$$或$${{a}{>}{4}}$$

D.$${{a}{⩽}{−}{1}}$$或$${{a}{⩾}{4}}$$

1. 解析:

圆心在 $$x$$ 轴上,设圆心为 $$(a, 0)$$。圆过点 $$(0, 2)$$,且与直线 $$y = x - 2$$ 相切。

由点到直线的距离公式,圆心到直线的距离等于半径 $$r$$:

$$\frac{|a - 0 - 2|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = r \Rightarrow \frac{|a - 2|}{\sqrt{2}} = r$$

圆过点 $$(0, 2)$$,代入圆的方程:

$$(0 - a)^2 + (2 - 0)^2 = r^2 \Rightarrow a^2 + 4 = r^2$$

联立两式:

$$\frac{(a - 2)^2}{2} = a^2 + 4 \Rightarrow (a - 2)^2 = 2a^2 + 8$$

展开整理得:

$$a^2 + 4a + 4 = 0 \Rightarrow (a + 2)^2 = 0 \Rightarrow a = -2$$

代入得 $$r^2 = (-2)^2 + 4 = 8$$,圆的方程为 $$(x + 2)^2 + y^2 = 8$$。

正确答案:D

2. 解析:

将圆的方程化为标准形式:

$$x^2 + y^2 + 4x + 2y + 1 = 0 \Rightarrow (x + 2)^2 + (y + 1)^2 = 4$$

圆心为 $$(-2, -1)$$。计算圆心到直线 $$x + y = -1$$ 的距离:

$$\frac{| -2 + (-1) + 1 |}{\sqrt{1^2 + 1^2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$$

正确答案:B

3. 解析:

双曲线 $$\frac{x^2}{3} - \frac{y^2}{2} = 1$$ 的焦点为 $$F_1(-\sqrt{5}, 0)$$ 和 $$F_2(\sqrt{5}, 0)$$,以 $$F_1F_2$$ 为直径的圆的方程为 $$x^2 + y^2 = 5$$。

直线 $$\sqrt{2}x + \sqrt{3}y + t = 0$$ 与圆有公共点,需满足距离小于等于半径:

$$\frac{|t|}{\sqrt{2 + 3}} \leq \sqrt{5} \Rightarrow |t| \leq 5$$

因此,$$t$$ 的取值范围为 $$[-5, 5]$$。

正确答案:C

4. 解析:

抛物线 $$y^2 = -8x$$ 的焦点为 $$(-2, 0)$$,准线为 $$x = 2$$。圆与准线相切,圆心到准线的距离等于半径 $$r$$。

设圆心为 $$(a, b)$$,则 $$|a - 2| = r$$,且圆过焦点 $$(-2, 0)$$,故 $$(a + 2)^2 + b^2 = r^2$$。

联立得:

$$(a + 2)^2 + b^2 = (a - 2)^2 \Rightarrow 8a + b^2 = 0$$

选项 D 的圆心为 $$(-2, 4)$$,代入满足 $$8(-2) + 4^2 = 0$$,且半径 $$r = 4$$ 满足 $$| -2 - 2 | = 4$$。

正确答案:D

5. 解析:

线段 $$AB$$ 的方程为 $$x - y - 2 = 0$$,端点 $$A(0, -2)$$ 和 $$B(2, 0)$$。圆心为 $$(1, -1)$$,半径 $$r = \sqrt{(1 - 0)^2 + (-1 + 2)^2} = \sqrt{2}$$。

圆的方程为 $$(x - 1)^2 + (y + 1)^2 = 2$$。

正确答案:B

6. 解析:

圆 $$C_1$$ 和 $$C_2$$ 的方程相减得公共弦方程:

$$(x^2 + y^2 + 4x + 1) - (x^2 + y^2 + 2x + 2y + 1) = 0 \Rightarrow 2x - 2y = 0 \Rightarrow x - y = 0$$

公共弦的中点为 $$(-1, -1)$$,半径为 $$\sqrt{(-1 + 2)^2 + (-1 + 1)^2} = 1$$。

圆的方程为 $$(x + 1)^2 + (y + 1)^2 = 1$$。

正确答案:C

7. 解析:

抛物线 $$y^2 = 16x$$ 的焦点 $$F(4, 0)$$。设 $$M(x, y)$$ 在第一象限,由 $$|MF| = 8$$ 得:

$$\sqrt{(x - 4)^2 + y^2} = 8 \Rightarrow (x - 4)^2 + y^2 = 64$$

又 $$y^2 = 16x$$,代入得 $$(x - 4)^2 + 16x = 64 \Rightarrow x^2 + 8x - 48 = 0 \Rightarrow x = 4$$(舍负),$$y = 8$$。

以 $$MF$$ 为直径的圆的方程为 $$(x - 4)^2 + (y - 4)^2 = 16$$。点 $$N$$ 在 $$y$$ 轴上,设 $$N(0, b)$$,代入得:

$$(0 - 4)^2 + (b - 4)^2 = 16 \Rightarrow (b - 4)^2 = 0 \Rightarrow b = 4$$。

正确答案:C

8. 解析:

设双曲线的焦距为 $$2c$$,则圆的半径为 $$c$$。多边形 $$ABF_2CDF_1$$ 为正六边形,故 $$A$$ 和 $$D$$ 在双曲线上,且 $$AF_1 = c$$,$$AF_2 = \sqrt{3}c$$。

由双曲线定义:

$$|AF_2 - AF_1| = 2a \Rightarrow \sqrt{3}c - c = 2a \Rightarrow c = \frac{2a}{\sqrt{3} - 1} = a(\sqrt{3} + 1)$$

离心率 $$e = \frac{c}{a} = \sqrt{3} + 1$$。

正确答案:A

9. 解析:

直线方程可重写为 $$2m(x - \sqrt{3}) + (1 - m^2)y - 2 = 0$$。无论 $$m$$ 取何值,点 $$P(x, y)$$ 不在直线上,说明直线恒过定点 $$(\sqrt{3}, 1)$$,但 $$P$$ 不在此点。

设 $$\theta$$ 为向量 $$(\sqrt{3}x + 3y)$$ 与 $$2\sqrt{x^2 + y^2}$$ 的夹角,则表达式为 $$\sqrt{3}\cos\theta + 3\sin\theta$$,其取值范围为 $$[\sqrt{3}, 2\sqrt{3})$$。

正确答案:A

10. 解析:

圆 $$(x - a)^2 + (y - a + 3)^2 = 1$$ 上存在两点 $$P, Q$$ 满足 $$|OP| = |OQ| = 2$$,说明圆与圆 $$x^2 + y^2 = 4$$ 相交。

圆心距 $$d = \sqrt{a^2 + (a - 3)^2}$$,半径 $$r = 1$$,需满足 $$|d - 2| < 1 < d + 2$$。

解得 $$0 < a < 3$$。

正确答案:A

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