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

与圆有关的轨迹问题-直线和圆方程的拓展与综合知识点回顾进阶选择题自测题答案-云南省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-06-24
与圆有关的轨迹问题-直线和圆方程的拓展与综合知识点回顾进阶选择题自测题答案-云南省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['圆的定义与标准方程', '向量坐标与向量的数量积', '与圆有关的轨迹问题']

正确率60.0%已知两定点$$A ( 0, 1 )$$和$$B ( 0,-1 )$$,若点$${{M}}$$满足$$\overrightarrow{M A} \cdot\overrightarrow{M B}=0,$$则动点$${{M}}$$的轨迹是$${{(}{)}}$$

A

A.圆

B.抛物线

C.双曲线

D.椭圆

2、['直线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%已知直线$${{l}_{1}}$$:$$m x-y-3 m+1=0$$与直线$${{l}_{2}}$$:$$x+m y-3 m-1=0$$相交于点$${{P}}$$,点$${{Q}}$$是圆$${{C}}$$:$$( x+1 )^{2}+( y+1 )^{2}=1$$上的动点,则$${{|}{P}{Q}{|}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{4}{\sqrt {2}}{−}{2}}$$

C.$${{2}{\sqrt {2}}{−}{1}}$$

D.$${{4}{\sqrt {2}}{−}{1}}$$

3、['与圆有关的轨迹问题']

正确率80.0%动点$${{M}}$$分别与两定点$$A (-5, 0 )$$,$$B ( 5, 0 )$$连线的斜率的乘积为$$- \frac{1 6} {2 5}$$,动点$${{M}}$$的轨迹为曲线$${{C}}$$,已知$$N ( 1, \sqrt{5} )$$,$$F (-3, 0 )$$,则$$| M N |+| M F |$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{2}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{1}{0}}$$

4、['两点间的距离', '平面上中点坐标公式', '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%已知线段$${{A}{B}}$$的端点$${{B}}$$在直线$${{l}}$$:$$y=-x+5$$上,端点$${{A}}$$在圆$${{C}_{1}}$$​:$$( x+1 )^{2}+y^{2}=4$$上运动,线段$${{A}{B}}$$的中点$${{M}}$$的轨迹为曲线$${{C}_{2}}$$​,若曲线$${{C}_{2}}$$与圆$${{C}_{1}}$$有两个公共点,则点$${{B}}$$的横坐标的取值范围是          (

D

A.$$(-1, 0 )$$​

B.$$( 1, 4 )$$​

C.$$( 0, 6 )$$​

D.$$(-1, 5 )$$​

5、['与圆有关的轨迹问题']

正确率80.0%古希腊数学家阿波罗尼奥斯$${{(}}$$约公元前$${{2}{6}{2}{~}}$$公元前$${{1}{9}{0}}$$年$${{)}}$$的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,著作中有这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数$$k ( k > 0$$且$${{k}{≠}{1}{)}}$$的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.已经$$O ( 0, 0 )$$,$$A ( 3, 0 )$$,动点$$P ( x, y )$$满足$$\frac{P A} {P O}=2$$,则动点$${{P}}$$轨迹与圆$$( x-2 )^{2}+y^{2}=1$$的位置关系是$${{(}{)}}$$

A

A.相交

B.相离

C.内切

D.外切

6、['与圆有关的轨迹问题']

正确率60.0%点与圆$$x^{2}+y^{2}=4$$上任一点连线的中点轨迹方程是(

C

A.$$( \mathrm{\ensuremath{x}}-2 )^{\begin{array} {c} {2} \\ {+\mathit{\ensuremath{( y-1 )}}^{\Sigma}=1} \\ \end{array}}$$

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

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

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

7、['两点间的距离', '类比推理', '演绎推理', '复平面内的点、复数及平面向量', '分析法', '归纳推理', '与圆有关的轨迹问题']

正确率40.0%下列表述正确的是$${{(}{)}}$$
$${①}$$归纳推理是由特殊到一般的推理;
$${②}$$演绎推理是由一般到特殊的推理;
$${③}$$类比推理是由特殊到一般的推理;
$${④}$$分析法是一种间接证明法;
$${⑤}$$若$${{z}{∈}{C}}$$,且$$| z+2-2 i |=1$$,则$$| z-2-2 i |$$的最小值是$${{3}}$$.

D

A.$${①{②}{③}{④}}$$

B.$${②{③}{④}}$$

C.$${①{②}{④}{⑤}}$$

D.$${①{②}{⑤}}$$

8、['两点间的距离', '与圆有关的轨迹问题']

正确率0.0%已知直线$$l_{1} : k x+y=0 ( k \in R )$$与直线$$l_{2} : x-k y+2 k-2=0$$相交于点$${{A}}$$,点$${{B}}$$是圆$$\left( x+2 \right)^{2}+\left( y+3 \right)^{2}=2$$上的动点,则$${{|}{A}{B}{|}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{3}{\sqrt {2}}}$$

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

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

D.$${{3}{+}{2}{\sqrt {2}}}$$

9、['与圆有关的轨迹问题']

正确率0.0%阿波罗尼斯$${{(}}$$约公元前$$2 6 2-1 9 0$$年$${{)}}$$证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数$$k ( k > 0, k \neq1 )$$的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点$${{A}}$$,$${{B}}$$间的距离为$${{2}}$$,动点$${{P}}$$满足$${\frac{| \mathrm{P A} |} {| \mathrm{P B} |}} {=} \sqrt{2}$$,则$$P A^{2}+P B^{2}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A

A.$$3 6-2 4 \sqrt{2}$$

B.$$4 8 \!-\! 2 4 \sqrt2$$

C.$${{3}{6}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{2}{4}{\sqrt {2}}}$$

10、['与圆有关的轨迹问题']

正确率80.0%古希腊数学家阿波罗尼奧斯$${{(}}$$约公元前$${{2}{6}{2}{~}}$$公元前$${{1}{9}{0}}$$年$${{)}}$$的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,著作中有这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数$$k ( k > 0$$且$${{k}{≠}{1}{)}}$$的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.已知$$O ( 0, 0 )$$,$$A ( 3, 0 )$$,动点$$P ( x, y )$$满足$${\frac{| P A |} {| P O |}}=2$$,则动点$${{P}}$$轨迹与圆$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$位置关系是$${{(}{)}}$$

C

A.外离

B.外切

C.相交

D.内切

1. 设点$$M(x, y)$$,根据题意有$$\overrightarrow{MA} = (0 - x, 1 - y)$$,$$\overrightarrow{MB} = (0 - x, -1 - y)$$。由$$\overrightarrow{MA} \cdot \overrightarrow{MB} = 0$$得:$$x^2 + (1 - y)(-1 - y) = 0$$,化简得$$x^2 + y^2 = 1$$。因此,动点$$M$$的轨迹是圆,选项A正确。

2. 直线$$l_1$$和$$l_2$$的交点$$P$$可通过解方程组得到。将$$l_1$$和$$l_2$$联立,解得$$P(2, 1)$$。圆$$C$$的圆心为$$(-1, -1)$$,半径$$r = 1$$。计算$$P$$到圆心的距离$$d = \sqrt{(2 + 1)^2 + (1 + 1)^2} = \sqrt{13}$$。$$|PQ|$$的最小值为$$d - r = \sqrt{13} - 1$$,但选项中没有此值,重新检查计算过程。实际上,联立方程解得$$P(2, 1)$$,圆心距离$$d = \sqrt{(2 + 1)^2 + (1 + 1)^2} = \sqrt{13}$$,$$|PQ|_{\text{min}} = d - r = \sqrt{13} - 1$$,但选项最接近的是$$2\sqrt{2} - 1$$,可能是题目数据不同。进一步分析,若直线方程为$$l_1: x - y - 2 = 0$$,$$l_2: x + y - 4 = 0$$,解得$$P(3, 1)$$,此时$$d = \sqrt{(3 + 1)^2 + (1 + 1)^2} = 2\sqrt{5}$$,仍不符。可能题目数据有误,暂无法确定正确答案。

3. 设点$$M(x, y)$$,根据斜率乘积条件得$$\frac{y}{x + 5} \cdot \frac{y}{x - 5} = -\frac{16}{25}$$,化简得$$\frac{y^2}{x^2 - 25} = -\frac{16}{25}$$,即$$25y^2 = -16x^2 + 400$$,整理得$$\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1$$,为椭圆。点$$F(-3, 0)$$是椭圆的左焦点,$$N(1, \sqrt{5})$$在椭圆内。由椭圆性质,$$|MF| + |MN|$$的最小值为$$2a - |NF| = 10 - \sqrt{(1 + 3)^2 + (\sqrt{5} - 0)^2} = 10 - \sqrt{21}$$,但选项中最接近的是7,可能是题目数据不同。重新检查,若斜率为$$-\frac{16}{25}$$,则曲线为双曲线,但题目描述为曲线$$C$$,可能为椭圆。进一步分析,若曲线为双曲线,则$$|MF| + |MN|$$的最小值为$$|NF| = \sqrt{(1 + 3)^2 + (\sqrt{5} - 0)^2} = \sqrt{21}$$,仍不符。可能题目数据有误,暂无法确定正确答案。

4. 设点$$A$$在圆$$C_1$$上,$$B$$在直线$$l$$上,中点$$M$$的坐标为$$(x, y)$$。由中点公式得$$A(2x - x_B, 2y - y_B)$$,代入圆方程得$$(2x - x_B + 1)^2 + (2y - y_B)^2 = 4$$。由于$$B$$在直线$$l$$上,$$y_B = -x_B + 5$$。代入得$$(2x - x_B + 1)^2 + (2y + x_B - 5)^2 = 4$$。若曲线$$C_2$$与圆$$C_1$$有两个交点,则需满足一定条件,解得$$x_B \in (1, 4)$$,选项B正确。

5. 根据阿波罗尼斯圆定义,设$$P(x, y)$$满足$$\frac{PA}{PO} = 2$$,即$$\sqrt{(x - 3)^2 + y^2} = 2\sqrt{x^2 + y^2}$$,平方化简得$$(x + 1)^2 + y^2 = 4$$,圆心为$$(-1, 0)$$,半径$$R = 2$$。圆$$(x - 2)^2 + y^2 = 1$$的圆心为$$(2, 0)$$,半径$$r = 1$$。两圆圆心距$$d = 3$$,且$$R + r = 3$$,故两圆外切,选项D正确。

6. 设圆上任一点为$$(x_1, y_1)$$,中点$$(x, y)$$满足$$x = \frac{x_1 + 2}{2}$$,$$y = \frac{y_1 + 0}{2}$$,即$$x_1 = 2x - 2$$,$$y_1 = 2y$$。代入圆方程得$$(2x - 2)^2 + (2y)^2 = 4$$,化简得$$(x - 1)^2 + y^2 = 1$$,选项D正确。

7. ①归纳推理是由特殊到一般的推理,正确;②演绎推理是由一般到特殊的推理,正确;③类比推理是由特殊到特殊的推理,错误;④分析法是直接证明法,错误;⑤复数$$z$$满足$$|z + 2 - 2i| = 1$$,表示以$$(-2, 2)$$为圆心,半径为1的圆,$$|z - 2 - 2i|$$的最小值为圆心到$$(2, 2)$$的距离减半径,即$$\sqrt{(2 + 2)^2 + (2 - 2)^2} - 1 = 3$$,正确。综上,①、②、⑤正确,选项D正确。

8. 直线$$l_1$$和$$l_2$$的交点$$A$$可通过解方程组得到。将$$l_1$$和$$l_2$$联立,解得$$A(1, -1)$$。圆$$(x + 2)^2 + (y + 3)^2 = 2$$的圆心为$$(-2, -3)$$,半径$$r = \sqrt{2}$$。计算$$A$$到圆心的距离$$d = \sqrt{(1 + 2)^2 + (-1 + 3)^2} = \sqrt{13}$$。$$|AB|$$的最大值为$$d + r = \sqrt{13} + \sqrt{2}$$,但选项中最接近的是$$5 + 2\sqrt{2}$$,可能是题目数据不同。若直线方程为$$l_1: x + y = 0$$,$$l_2: x - y + 2 = 0$$,解得$$A(-1, 1)$$,此时$$d = \sqrt{(-1 + 2)^2 + (1 + 3)^2} = \sqrt{17}$$,仍不符。可能题目数据有误,暂无法确定正确答案。

9. 设$$A(-1, 0)$$,$$B(1, 0)$$,动点$$P(x, y)$$满足$$\frac{|PA|}{|PB|} = \sqrt{2}$$,即$$\sqrt{(x + 1)^2 + y^2} = \sqrt{2} \sqrt{(x - 1)^2 + y^2}$$,平方化简得$$(x - 3)^2 + y^2 = 8$$,圆心为$$(3, 0)$$,半径$$R = 2\sqrt{2}$$。计算$$PA^2 + PB^2 = (x + 1)^2 + y^2 + (x - 1)^2 + y^2 = 2x^2 + 2y^2 + 2$$,代入圆的方程得$$2(8 - (x - 3)^2) + 2y^2 + 2$$,进一步化简得$$PA^2 + PB^2 = 36 - 24\sqrt{2}$$,选项A正确。

10. 同第5题,动点$$P$$的轨迹为圆$$(x + 1)^2 + y^2 = 4$$,圆心$$(-1, 0)$$,半径$$R = 2$$。圆$$(x - 1)^2 + y^2 = 1$$的圆心$$(1, 0)$$,半径$$r = 1$$。两圆圆心距$$d = 2$$,且$$R - r = 1 < d < R + r = 3$$,故两圆相交,选项C正确。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点