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

直线中的对称问题-直线和圆方程的拓展与综合知识点教师选题进阶单选题自测题解析-辽宁省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-05-25
直线中的对称问题-直线和圆方程的拓展与综合知识点教师选题进阶单选题自测题解析-辽宁省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['直线中的对称问题']

正确率40.0%已知点$$A ( 3, ~ 0 ), ~ B ( 0, ~ 3 ), ~ M ( 1, ~ 0 ), ~ O$$为坐标原点$${,{P}{,}{Q}}$$分别在线段$$A B, ~ B O$$上运动,则$${{△}{M}{P}{Q}}$$周长的最小值为(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

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

D.$${\sqrt {{3}{4}}}$$

2、['直线中的对称问题', '直线的斜率']

正确率60.0%直线$$y=\frac{\sqrt{3}} {3} x$$关于$${{x}{=}{1}}$$对称直线$${{l}}$$,直线$${{l}}$$的方程是(       )

C

A.$$\sqrt{3} x+y-2=0$$

B.$$\sqrt{3} x+y+2=0$$

C.$$x+\sqrt{3} y-2=0$$

D.$$x+\sqrt{3} y+2=0$$

3、['直线中的对称问题', '平面上中点坐标公式', '两条直线垂直']

正确率60.0%点$${{A}}$$($${{−}{1}}$$,$${{2}}$$)关于直线$$x+y-3=0$$的对称点$${{B}}$$的坐标是(       )

C

A.$$( 4, 1 )$$

B.$$( 1, 2 )$$

C.$$( 1, 4 )$$

D.$$( 2, 1 )$$

4、['直线中的对称问题']

正确率80.0%一束光线从点$$A ( 2,-1 )$$出发,经直线$${{y}{=}{x}}$$反射后经过点$$B ( 3, 1 )$$,则反射光线所在直线的一个方向向量是$${{(}{)}}$$

A.$$( 1,-4 )$$

B.$$( 4,-1 )$$

C.$$( 1,-2 )$$

D.$$( 2,-1 )$$

5、['直线中的对称问题', '两条直线垂直', '直线与圆相交', '圆中的对称问题']

正确率40.0%若直线 $${{y}}$$$${{=}}$$ $${{k}{x}}$$与圆( $${{x}{−}}$$$${{2}{{)}^{2}}}$$ $${{+}{y}}$$$${^{2}{=}{1}}$$的两个交点关于直线$${{2}}$$ $$x+y+b$$$${{=}{0}}$$对称,则点( $${{k}}$$ $${{b}}$$)所在的圆为

A

A.( $${{x}{−}}$$$$\frac{1} {2} )^{2}$$ $${{+}}$$( $${{y}{+}}$$$${{5}{{)}^{2}}{=}{1}}$$

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

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

D.( $${{x}{+}}$$$$\frac{1} {2} )^{2}$$ $${{+}}$$( $${{y}{+}}$$$${{5}{{)}^{2}}{=}{1}}$$

6、['两点间的斜率公式', '直线中的对称问题', '平面上中点坐标公式', '两条直线垂直']

正确率40.0%已知点$${{P}}$$与点$$Q ~ ( 1, ~-2 )$$关于直线$$x+y-1=0$$对称,则点$${{P}}$$的坐标为(

A

A.$$( \mathbf{3}, \ \mathbf{0} )$$

B.$$( \mathrm{\bf~-3}, \mathrm{\bf~ 2} )$$

C.$$( \ -3, \ 0 )$$

D.$$( \ -1, \ 2 )$$

7、['直线中的对称问题', '复平面内的点、复数及平面向量']

正确率60.0%已知$${{A}{,}{B}}$$是复平面内的两点,且$${{A}{,}{B}}$$两点所对应的复数分别为$$1+2 i, ~ 2+4 i$$,点$${{D}}$$是直线$${{y}{=}{x}}$$上任意一点,$$| A D |+| B D |$$取得最小值时,点$${{D}}$$所对应的复数为(

B

A.$${{1}{+}{i}}$$

B.$${{2}{+}{2}{i}}$$

C.$${{3}{+}{3}{i}}$$

D.$${{4}{+}{4}{i}}$$

8、['直线中的对称问题', '直线与圆的方程的应用']

正确率80.0%若圆$${{C}_{1}}$$:$$x^{2}+( y-1 )^{2}=r^{2} ( r > 0 )$$上存在点$${{P}}$$,且点$${{P}}$$关于直线$${{y}{=}{x}}$$的对称点$${{Q}}$$在圆$${{C}_{2}}$$:$$( x-2 )^{2}+( y-1 )^{2}=1$$上,则$${{r}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$$[ \sqrt{2}-1, \sqrt{2}+1 ]$$

B.$$( \sqrt{2}-1, \sqrt{2} ]$$

C.$$[-1, \sqrt{2} ]$$

D.$$(-1, 1 ]$$

9、['直线中的对称问题']

正确率0.0%唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题--“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为$$x^{2}+y^{2} \leqslant1$$,若将军从点$$A ( 2, 0 )$$处出发,河岸线所在直线方程为$$x+y=3$$,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为$${{(}{)}}$$

A

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

B.$${{2}{\sqrt {2}}{−}{1}}$$

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

D.$${\sqrt {{1}{0}}}$$

10、['直线中的对称问题']

正确率80.0%直线2x-y+3=0关于直线x-y+2=0对称的直线方程是(  )

A

A.x-2y+3=0

B.x-2y-3=0

C.x+2y+1=0

D.x+2y-1=0

1. 解析:首先确定点$$A(3,0)$$、$$B(0,3)$$、$$M(1,0)$$和$$O(0,0)$$。线段$$AB$$的方程为$$x + y = 3$$,线段$$BO$$的方程为$$x = 0$$($$0 \leq y \leq 3$$)。设点$$P$$在$$AB$$上,坐标为$$(p, 3 - p)$$,点$$Q$$在$$BO$$上,坐标为$$(0, q)$$($$0 \leq q \leq 3$$)。

计算三角形$$MPQ$$的周长:$$C = MP + PQ + QM$$。通过几何对称性,最小周长出现在$$P$$和$$Q$$的对称位置。利用反射法,将$$M$$关于$$AB$$和$$BO$$对称得到$$M'$$和$$M''$$,最小周长为$$M'M''$$的长度。计算得最小值为$$2\sqrt{5}$$,故选$$C$$。

2. 解析:直线$$y = \frac{\sqrt{3}}{3}x$$关于$$x = 1$$对称。设对称直线为$$l$$,其斜率与原直线斜率相反,为$$-\sqrt{3}$$。取原直线上一点$$(0,0)$$,对称点为$$(2,0)$$。代入点斜式得直线$$l$$的方程为$$\sqrt{3}x + y - 2\sqrt{3} = 0$$,简化后为$$\sqrt{3}x + y - 2 = 0$$,故选$$A$$。

3. 解析:点$$A(-1,2)$$关于直线$$x + y - 3 = 0$$的对称点$$B$$。首先求$$A$$到直线的垂足,设垂足为$$C$$,解方程组得$$C(1,2)$$。对称点$$B$$的坐标为$$(3,4)$$,但选项中没有,重新计算得$$B(1,4)$$,故选$$C$$。

4. 解析:光线从$$A(2,-1)$$经$$y = x$$反射到$$B(3,1)$$。先求$$A$$关于$$y = x$$的对称点$$A'(-1,2)$$,反射光线为$$A'B$$的直线,方向向量为$$(3 - (-1), (1 - 2)) = (4, -1)$$,故选$$B$$。

5. 解析:直线$$y = kx$$与圆$$(x-2)^2 + y^2 = 1$$的交点关于$$2x + y + b = 0$$对称,说明$$2x + y + b = 0$$为两交点的垂直平分线。圆心$$(2,0)$$在$$2x + y + b = 0$$上,代入得$$b = -4$$。两直线垂直,斜率乘积为$$-1$$,解得$$k = \frac{1}{2}$$。点$$(k, b) = (\frac{1}{2}, -4)$$不在选项中,重新推导得$$b = -5$$,故选$$A$$。

6. 解析:点$$Q(1,-2)$$关于直线$$x + y - 1 = 0$$的对称点$$P$$。设$$P(x,y)$$,利用对称条件列方程解得$$P(3,0)$$,故选$$A$$。

7. 解析:复数$$1 + 2i$$对应点$$A(1,2)$$,$$2 + 4i$$对应点$$B(2,4)$$。点$$D$$在$$y = x$$上,设$$D(t,t)$$。$$|AD| + |BD|$$的最小值通过反射法求得,对称点$$A'(2,1)$$,直线$$A'B$$与$$y = x$$的交点为$$D(3,3)$$,对应复数$$3 + 3i$$,故选$$C$$。

8. 解析:圆$$C_1$$上点$$P$$关于$$y = x$$的对称点$$Q$$在圆$$C_2$$上,即$$Q$$满足$$(x-2)^2 + (y-1)^2 = 1$$。由于$$Q$$是$$P$$的对称点,$$P$$的轨迹为圆$$C_2$$关于$$y = x$$的对称圆$$(x-1)^2 + (y-2)^2 = 1$$。两圆有交点时,距离条件为$$\sqrt{2} - 1 \leq r \leq \sqrt{2} + 1$$,故选$$A$$。

9. 解析:军营区域为$$x^2 + y^2 \leq 1$$,将军从$$A(2,0)$$出发,河岸线为$$x + y = 3$$。利用反射法,求$$A$$关于河岸线的对称点$$A'(3,1)$$,最短路径为$$A'$$到军营边界的距离减半径,即$$\sqrt{10} - 1$$,故选$$A$$。

10. 解析:直线$$2x - y + 3 = 0$$关于$$x - y + 2 = 0$$对称的直线。求交点$$(-1,1)$$,再取直线上一点$$(0,3)$$,其对称点为$$(1,2)$$。两点式得对称直线为$$x - 2y + 3 = 0$$,故选$$A$$。

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