格物学 第二章 直线和圆的方程直线和圆方程的拓展与综合

圆中的对称问题-直线和圆方程的拓展与综合知识点教师选题进阶选择题自测题解析-福建省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-06-05
圆中的对称问题-直线和圆方程的拓展与综合知识点教师选题进阶选择题自测题解析-福建省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['直线与圆相交', '圆中的对称问题']

正确率60.0%若过点$$( \sqrt{3}, \ 1 )$$的直线$${{l}}$$平分了圆$${{C}}$$:$$x^{2}+y^{2}-4 y=0$$的周长,则直线$${{l}}$$的倾斜角为(

D

A.$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{5}{0}^{∘}}$$

2、['双曲线的离心率', '圆的定义与标准方程', '椭圆的离心率', '椭圆的标准方程', '圆中的对称问题', '双曲线的标准方程']

正确率60.0%我国现代著名数学家徐利治教授曾指出,圆的对称性是数学美的一种体现.已知圆$${{C}}$$:$$( x-2 )^{2}+( y-1 )^{2}=2,$$直线$${{l}}$$:$$a^{2} x+b^{2} y-1=0,$$若圆$${{C}}$$上任一点关于直线$${{l}}$$的对称点仍在圆$${{C}}$$上,则点$$( a, b )$$必在(

C

A.一个离心率为$$\frac{1} {2}$$的椭圆上

B.一条离心率为$${{2}}$$的双曲线上

C.一个离心率为$$\frac{\sqrt2} {2}$$的椭圆上

D.一条离心率为$${\sqrt {2}}$$的双曲线上

3、['直线中的对称问题', '圆的定义与标准方程', '直线与圆相交', '圆中的对称问题']

正确率40.0%已知圆$${{C}}$$的圆心与点$$P (-2, 1 )$$关于直线$$y=x-1$$对称,直线$$3 x+4 y+1 6=0$$与圆$${{C}}$$相交于$${{A}}$$、$${{B}}$$两点,且$$| A B |=6$$,则圆$${{C}}$$的方程为(

A

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

B.$$( x+2 )^{2}+( y-3 )^{2}=1 8$$

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

D.$$( x-2 )^{2}+( y+3 )^{2}=1 8$$

4、['两点间的距离', '直线与圆的位置关系及其判定', '圆中的对称问题', '与圆有关的最值问题']

正确率0.0%已知点$${{P}}$$为直线$$y=x+1$$上的一点,$${{M}}$$,$${{N}}$$分别为圆$$C_{1} : \left( x-4 \right)^{2}+\left( y-1 \right)^{2}=4$$与圆$$C_{2} : x^{2}+( y-2 )^{2}=\frac1 4$$上的点,则$$| P M |-| P N |$$的最大值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{4}}$$

B.$$\frac{9} {2}$$

C.$$\frac{1 1} {2}$$

D.$${{7}}$$

5、['圆与圆的位置关系及其判定', '圆中的对称问题']

正确率60.0%已知圆$$C_{1} \colon~ x^{2}+y^{2}-6 x-4 y+1 2=0$$与圆$$C_{2} \colon~ x^{2}+y^{2}-2 x-8 y+1 6=0$$关于直线$${{l}}$$对称,则直线$${{l}}$$的方程为(

D

A.$$x+y=0$$

B.$$x-y=0$$

C.$$x+y+1=0$$

D.$$x-y+1=0$$

6、['直线与圆的位置关系及其判定', '直线的一般式方程及应用', '圆中的对称问题']

正确率60.0%过点$$( 3, 1 )$$作直线$${{l}}$$,使$${{l}}$$过圆$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$的对称中心,则直线$${{l}}$$的方程为(

A

A.$$x-2 y-1=0$$

B.$$x-2 y+1=0$$

C.$$x+2 y-1=0$$

D.$$x+2 y+1=0$$

7、['双曲线的离心率', '抛物线的顶点、焦点、准线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '圆中的对称问题', '双曲线的标准方程']

正确率40.0%已知双曲线$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > 0, b > 0 )$$的两个焦点分别为$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,离心率为$${{2}}$$,抛物线$$y^{2}=8 x$$的准线过双曲线$${{C}}$$的一个焦点,若以线段$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为$${{P}}$$,则$$| P F_{1} | \cdot| P F_{2} |=\c($$

B

A.$${{5}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{8}}$$

8、['圆的一般方程', '两条直线垂直', '圆中的对称问题']

正确率60.0%圆$$x^{2}+y^{2}-a x-2 y+1=0$$关于直线$$x-y+1=0$$对称的圆的方程是$$x^{2}+y^{2}-4 x+3=0$$,则$${{a}}$$的值为(

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

9、['直线中的对称问题', '圆的定义与标准方程', '圆中的对称问题']

正确率60.0%圆$$x^{2}+y^{2}-2 x-6 y+9=0$$关于直线$$2 x+y+5=0$$对称的圆的方程是$${{(}{)}}$$

A

A.$$\left( x+7 \right)^{2}+\left( y+1 \right)^{2}=1$$

B.$$\left( x+7 \right)^{2}+\left( y+2 \right)^{2}=1$$

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

D.$$\left( x+6 \right)^{2}+\left( y-2 \right)^{2}=1$$

10、['圆中的对称问题', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知$${{P}{,}{Q}}$$分别为圆$$M \! : \hspace{1 0 p t} ( \cdot\textbf{x}-\textbf{6} )^{\textbf{2}}+\textbf{} ( \textbf{y}-\textbf{3} )^{\textbf{2}}=4$$与圆$$N \! : \ ( \ x+4 )^{\ 2}+\ ( \ y-2 )^{\ 2}=1$$上的动点,$${{A}}$$为$${{x}}$$轴上的动点,则$$| A P |+| A Q |$$的最小值为(

B

A.$$\sqrt{1 0 1}-3$$

B.$${{5}{\sqrt {5}}{−}{3}}$$

C.$${{7}{\sqrt {5}}{−}{3}}$$

D.$${{5}{\sqrt {3}}{−}{3}}$$

1. 解析:圆$$C$$的方程为$$x^{2}+y^{2}-4y=0$$,整理得$$x^{2}+(y-2)^{2}=4$$,圆心为$$(0, 2)$$。直线$$l$$平分圆的周长,说明$$l$$过圆心$$(0, 2)$$。已知$$l$$还过点$$(\sqrt{3}, 1)$$,因此斜率为$$\frac{1-2}{\sqrt{3}-0}=-\frac{1}{\sqrt{3}}$$,倾斜角为$$150^\circ$$。答案为D。

2. 解析:圆$$C$$上任一点关于直线$$l$$的对称点仍在圆上,说明直线$$l$$是圆的对称轴,即直线$$l$$过圆心$$(2, 1)$$。代入直线方程得$$2a^{2}+b^{2}-1=0$$,即$$2a^{2}+b^{2}=1$$。点$$(a, b)$$满足椭圆方程$$\frac{x^{2}}{1/2}+\frac{y^{2}}{1}=1$$,离心率为$$\frac{\sqrt{2}}{2}$$。答案为C。

3. 解析:点$$P(-2, 1)$$关于直线$$y=x-1$$的对称点为$$(2, -3)$$,即圆心$$C$$的坐标。圆心到直线$$3x+4y+16=0$$的距离为$$\frac{|3 \times 2 + 4 \times (-3) + 16|}{5}=2$$。弦长$$|AB|=6$$,由弦长公式得半径$$r=\sqrt{2^{2}+3^{2}}=\sqrt{13}$$。圆的方程为$$(x-2)^{2}+(y+3)^{2}=13$$。答案为A。

4. 解析:圆$$C_{1}$$的圆心为$$(4, 1)$$,半径$$r_{1}=2$$;圆$$C_{2}$$的圆心为$$(0, 2)$$,半径$$r_{2}=0.5$$。设$$P(x, x+1)$$,则$$|PM|-|PN| \leq |PC_{1}| + r_{1} - (|PC_{2}| - r_{2})$$。计算$$|PC_{1}|-|PC_{2}|$$的最大值为两圆心距离加上半径差,即$$\sqrt{(4-0)^{2}+(1-2)^{2}}+2+0.5=4+2.5=6.5$$。答案为C。

5. 解析:圆$$C_{1}$$的圆心为$$(3, 2)$$,圆$$C_{2}$$的圆心为$$(1, 4)$$。对称直线$$l$$为两圆心连线的垂直平分线,斜率为$$1$$,中点为$$(2, 3)$$,方程为$$x-y+1=0$$。答案为D。

6. 解析:圆$$(x-1)^{2}+y^{2}=1$$的对称中心为$$(1, 0)$$。直线$$l$$过$$(3, 1)$$和$$(1, 0)$$,斜率为$$\frac{1-0}{3-1}=0.5$$,方程为$$x-2y-1=0$$。答案为A。

7. 解析:双曲线的离心率$$e=2$$,抛物线准线$$x=-2$$过双曲线的一个焦点,故$$c=2$$,$$a=1$$,$$b=\sqrt{3}$$。以$$F_{1}F_{2}$$为直径的圆方程为$$x^{2}+y^{2}=4$$,与双曲线联立解得$$P(2, \sqrt{3})$$。计算$$|PF_{1}| \cdot |PF_{2}|=3 \times 1=3$$,但选项无此答案,可能题目有误。

8. 解析:原圆方程为$$(x-\frac{a}{2})^{2}+(y-1)^{2}=\frac{a^{2}}{4}$$,圆心为$$(\frac{a}{2}, 1)$$。对称圆的圆心为$$(2, 0)$$,由对称性得$$\frac{a}{2}+2=1-0+1=2$$,解得$$a=2$$。答案为C。

9. 解析:原圆方程为$$(x-1)^{2}+(y-3)^{2}=1$$,圆心为$$(1, 3)$$。对称圆心$$(x', y')$$满足$$\frac{x'+1}{2}+2\frac{y'+3}{2}+5=0$$且斜率为$$\frac{1}{2}$$,解得$$(x', y')=(-7, -1)$$。对称圆方程为$$(x+7)^{2}+(y+1)^{2}=1$$。答案为A。

10. 解析:圆$$M$$的圆心为$$(6, 3)$$,圆$$N$$的圆心为$$(-4, 2)$$。$$A$$在$$x$$轴上,设$$A(a, 0)$$。$$|AP|+|AQ|$$的最小值为$$|AM|+|AN|-3$$。作$$N$$关于$$x$$轴的对称点$$N'(-4, -2)$$,则$$|AN|=|AN'|$$,最小值为$$|MN'|-3=\sqrt{(6+4)^{2}+(3+2)^{2}}-3=\sqrt{125}-3=5\sqrt{5}-3$$。答案为B。

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