格物学 第二章 直线和圆的方程2.3 直线的交点坐标与距离公式

两点间的距离-2.3 直线的交点坐标与距离公式知识点月考进阶自测题答案-海南省等高一数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-30
两点间的距离-2.3 直线的交点坐标与距离公式知识点月考进阶自测题答案-海南省等高一数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['余弦定理及其应用', '两点间的距离']

正确率40.0%锐角$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$a, ~ b, ~ c$$为角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边,若$$a^{2}+b^{2}=5 c^{2}$$,则$${{c}{o}{s}{C}}$$的取值范围为(

C

A.$$[ \frac{4} {5}, ~ \frac{2 \sqrt{2}} {3} )$$

B.$$[ \frac{1} {2}, \ \frac{2 \sqrt{2}} {3} )$$

C.$$[ \frac{4} {5}, ~ \frac{\sqrt{6}} {3} )$$

D.$$[ \frac{1} {2}, ~ 1 )$$

3、['圆的定义与标准方程', '两点间的距离']

正确率60.0%设$$A ( 2,-1 ), ~ B ( 4, 1 ),$$则以线段$${{A}{B}}$$为直径的圆的方程为(

A

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

B.$$( x-3 )^{2}+y^{2}=8$$

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

D.$$( x+3 )^{2}+y^{2}=8$$

4、['圆的定义与标准方程', '两点间的距离', '平面上中点坐标公式', '直线和圆相切']

正确率60.0%过点$$P (-1, 0 )$$作圆$$C_{!} ~ ( x-1 )^{2}+( y-2 )^{2}=1$$的两切线,设两切点为$${{A}{、}{B}}$$,圆心为$${{C}}$$,则过$$A. ~ B. ~ C$$的圆方程是$${{(}{)}}$$

A

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

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

C.$$( x-1 )^{2}+y^{2}=4$$

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

5、['两点间的距离']

正确率60.0%已知$$A ( 1-t, 1-t, t ), B ( 2, t, t )$$,则$${{|}{A}{B}{|}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$$\frac{\sqrt{5}} {5}$$

B.$$\frac{\sqrt{5 5}} {5}$$

C.$$\frac{3 \sqrt{5}} {5}$$

D.$$\frac{1 1} {5}$$

6、['一元二次方程根与系数的关系', '两点间的距离', '圆的定义与标准方程', '抛物线的标准方程', '直线与圆相交']

正确率40.0%已知圆$${{M}}$$过定点$$( 2, 0 )$$且圆心$${{M}}$$在抛物线$$y^{2}=4 x$$上运动,若$${{y}}$$轴截圆$${{M}}$$所得的弦长为$${{A}{B}}$$,则弦长$${{|}{A}{B}{|}}$$等于$${{(}{)}}$$

A

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.与点$${{M}}$$位置有关的值

7、['两点间的距离', '圆与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%如果圆$$( \textit{x}-\textit{a} )^{\textit{2}}+\textit{( y-a )}^{\textit{2}}=8$$上总存在两个点到原点的距离为$${\sqrt {2}{,}}$$则实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$( \mathbf{\alpha}-\mathbf{3}, \mathbf{\alpha}-1 ) \mathbf{\alpha} \cup\mathbf{\alpha} ( \mathbf{1}, \mathbf{\alpha} 3 )$$

B.$$( \mathbf{\alpha}-\mathbf{3}, \mathbf{\alpha} 3 )$$

C.$$[-1, ~ 1 ]$$

D.$$( \mathbf{\alpha}-3, \mathbf{\alpha}-1 ] \cup[ 1, \mathbf{\alpha} 3 )$$

8、['两点间的距离', '圆与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%圆$$x^{2}+y^{2}+2 x=0$$和$$( x-2 )^{2}+( y-4 )^{2}=1 6$$的位置关系是                   (

B

A.相交

B.外切

C.相离

D.内切

9、['两点间的距离', '两条直线重合']

正确率60.0%若点$$M (-1, 1 ), N ( 2, 4 )$$,且$$| M Q |=2 | N Q | ( M, N, Q )$$三点共线$${{)}}$$,则点$${{Q}}$$的坐标为$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 1, 3 )$$

B.$$( 5, 7 )$$

C.$$( 1, 3 )$$或$$( 5, 7 )$$

D.不存在

10、['两点间的距离', '圆与圆的位置关系及其判定', '与圆有关的轨迹问题', '双曲线的定义']

正确率40.0%与圆$$C_{1} \colon\left( x+4 \right)^{2}+y^{2}=1$$外切,且与圆$$C_{2} : \left( x-4 \right)^{2}+y^{2}=9$$外切的动圆圆心$${{P}}$$的轨迹方程是(

C

A.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {8}=1 \, ( x < 0 )$$

B.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {8}=1$$

C.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {1 5}=1 \, ( x < 0 )$$

D.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {1 5}=1$$

以下是各题的详细解析:

1. 解析:

在锐角三角形 $$△ABC$$ 中,已知 $$a^2 + b^2 = 5c^2$$。由余弦定理,$$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos C$$,代入得:

$$5c^2 = a^2 + b^2 = c^2 + 2ab \cos C \Rightarrow 4c^2 = 2ab \cos C \Rightarrow \cos C = \frac{2c^2}{ab}$$

由于 $$△ABC$$ 是锐角三角形,需满足 $$a^2 + b^2 > c^2$$、$$a^2 + c^2 > b^2$$、$$b^2 + c^2 > a^2$$。结合 $$a^2 + b^2 = 5c^2$$,可得 $$a, b$$ 的范围。

设 $$k = \frac{a}{c}$$,$$m = \frac{b}{c}$$,则 $$k^2 + m^2 = 5$$,且 $$k^2 + 1 > m^2$$,$$m^2 + 1 > k^2$$。

解得 $$k, m \in (1, 2)$$,进而 $$\cos C = \frac{2}{km}$$。由于 $$km$$ 的最大值为 $$\frac{k^2 + m^2}{2} = \frac{5}{2}$$,最小值为 $$2$$(当 $$k = m = \sqrt{2.5}$$ 时),因此 $$\cos C \in \left[\frac{4}{5}, \frac{2\sqrt{2}}{3}\right)$$。

答案为 A

3. 解析:

线段 $$AB$$ 的中点为 $$\left(\frac{2+4}{2}, \frac{-1+1}{2}\right) = (3, 0)$$,半径为 $$\frac{\sqrt{(4-2)^2 + (1-(-1))^2}}{2} = \sqrt{2}$$。

圆的方程为 $$(x-3)^2 + y^2 = 2$$。

答案为 A

4. 解析:

圆 $$C$$ 的圆心为 $$(1, 2)$$,半径为 $$1$$。点 $$P(-1, 0)$$ 到圆心的距离为 $$\sqrt{(1-(-1))^2 + (2-0)^2} = 2\sqrt{2}$$。

切点 $$A$$ 和 $$B$$ 与圆心 $$C$$ 构成的圆的圆心为 $$P$$ 和 $$C$$ 的中点,即 $$\left(\frac{-1+1}{2}, \frac{0+2}{2}\right) = (0, 1)$$,半径为 $$\frac{2\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2}$$。

圆的方程为 $$x^2 + (y-1)^2 = 2$$。

答案为 A

5. 解析:

向量 $$\overrightarrow{AB} = (2 - (1-t), t - (1-t), t - t) = (1 + t, 2t - 1, 0)$$。

距离 $$|AB| = \sqrt{(1+t)^2 + (2t-1)^2} = \sqrt{5t^2 - 2t + 2}$$。

最小值为当 $$t = \frac{2}{10} = \frac{1}{5}$$ 时,$$|AB| = \sqrt{\frac{11}{5}} = \frac{\sqrt{55}}{5}$$。

答案为 B

6. 解析:

设圆心 $$M$$ 在抛物线 $$y^2 = 4x$$ 上,坐标为 $$(a^2, 2a)$$。圆方程为 $$(x - a^2)^2 + (y - 2a)^2 = r^2$$。

圆过定点 $$(2, 0)$$,代入得 $$(2 - a^2)^2 + (0 - 2a)^2 = r^2$$。

$$y$$ 轴截圆 $$M$$ 的弦长为 $$2\sqrt{r^2 - a^4}$$。由计算可得 $$r^2 = a^4 + 4a^2 + 4 - 4a^2 = a^4 + 4$$,因此弦长为 $$2\sqrt{4} = 4$$。

答案为 A

7. 解析:

圆 $$(x-a)^2 + (y-a)^2 = 8$$ 的圆心为 $$(a, a)$$,半径为 $$2\sqrt{2}$$。

原点 $$(0, 0)$$ 到圆心的距离为 $$\sqrt{a^2 + a^2} = \sqrt{2}|a|$$。

若圆上总存在两点到原点的距离为 $$\sqrt{2}$$,需满足 $$2\sqrt{2} - \sqrt{2} < \sqrt{2}|a| < 2\sqrt{2} + \sqrt{2}$$,即 $$1 < |a| < 3$$。

答案为 A

8. 解析:

圆 $$x^2 + y^2 + 2x = 0$$ 可化为 $$(x+1)^2 + y^2 = 1$$,圆心 $$(-1, 0)$$,半径 $$1$$。

圆 $$(x-2)^2 + (y-4)^2 = 16$$ 的圆心 $$(2, 4)$$,半径 $$4$$。

两圆心距离为 $$\sqrt{(2-(-1))^2 + (4-0)^2} = 5$$,半径和为 $$5$$,因此两圆外切。

答案为 B

9. 解析:

设点 $$Q(x, y)$$,由 $$|MQ| = 2|NQ|$$ 得 $$\sqrt{(x+1)^2 + (y-1)^2} = 2\sqrt{(x-2)^2 + (y-4)^2}$$。

平方后化简得 $$(x-5)^2 + (y-7)^2 = 0$$ 或 $$(x-1)^2 + (y-3)^2 = 0$$,即 $$Q(5, 7)$$ 或 $$Q(1, 3)$$。

答案为 C

10. 解析:

圆 $$C_1$$ 的圆心 $$(-4, 0)$$,半径 $$1$$;圆 $$C_2$$ 的圆心 $$(4, 0)$$,半径 $$3$$。

动圆 $$P$$ 与两圆外切,则 $$|PC_1| = r + 1$$,$$|PC_2| = r + 3$$,相减得 $$|PC_2| - |PC_1| = 2$$。

这是双曲线的一支,焦点为 $$C_1$$ 和 $$C_2$$,$$2a = 2$$,$$a = 1$$,$$c = 4$$,$$b = \sqrt{15}$$。

轨迹方程为 $$x^2 - \frac{y^2}{15} = 1$$($$x < 0$$)。

答案为 C

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