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

直线方程的综合应用-直线和圆方程的拓展与综合知识点回顾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%

2025-09-09
直线方程的综合应用-直线和圆方程的拓展与综合知识点回顾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、['用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '平面向量共线的坐标表示', '直线方程的综合应用']

正确率60.0%已知$$A ( 1, ~-1 ), ~ ~ B ( 2, ~ 2 ), ~ ~ C ( 3, ~ 0 ),$$若点$${{D}}$$满足$$C D \perp A B,$$且$$C B / / A D,$$则点$${{D}}$$的坐标是(

D

A.$$( 1, \ 0 )$$

B.$$(-1, \ 0 )$$

C.$$( 0, ~-1 )$$

D.$$( 0, \ 1 )$$

2、['抛物线的标准方程', '直线与抛物线的综合应用', '三角形的面积(公式)', '直线方程的综合应用']

正确率40.0%已知点$$A ( 1, 2 )$$在抛物线$$C : y^{2}=2 p x$$,过焦点$${{F}}$$且斜率为$${\sqrt {3}}$$的直线与$${{C}}$$相交于$${{P}{,}{Q}}$$两点,且$${{P}{,}{Q}}$$两点在准线上的投影分别为$${{M}{,}{N}}$$两点,则三角形$${{M}{F}{N}}$$的面积$$S_{\triangle M F N}=\langle$$

C

A.$$\frac{8} {2}$$

B.$$\frac{1 6} {3}$$

C.$$\frac{8 \sqrt{3}} {3}$$

D.$$\frac{1 6 \sqrt{3}} {3}$$

3、['直线方程的综合应用', '直线的斜率', '直线的倾斜角']

正确率19.999999999999996%已知$$A (-1, ~ 0 ), ~ B ( 0, ~ 2 ),$$若直线$$l : 2 x-2 a y+3+a=0$$上存在一点$${{P}{,}}$$满足$$| P A |+| P B |=\sqrt{5},$$则直线$${{l}}$$的倾斜角的取值范围为(

C

A.$$[ \frac{\pi} {3}, ~ \frac{2 \pi} {3} ]$$

B.$$[ 0, \ \frac{\pi} {3} ]$$

C.$$\left( 0, \ \frac{\pi} {4} \right] \cup$$$$\left[ \frac{3 \pi} {4}, \, \pi\right)$$

D.$$\left[ \frac{3 \pi} {4}, \, \pi\right)$$

4、['点与圆的位置关系', '直线和圆相切', '直线方程的综合应用']

正确率60.0%已知圆$${{O}}$$:$$x^{2}+y^{2}=5$$​和点$$A ( 1, 2 )$$,则过$${{A}}$$且与圆$${{O}}$$相切的直线与两坐标轴围成的三角形的面积为(

D

A.$${{5}}$$

B.$${{1}{0}}$$

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

D.$$\frac{2 5} {4}$$

6、['直线方程的综合应用', '与圆有关的最值问题', '与圆有关的轨迹问题']

正确率40.0%过点$$P \, (-3, 0 )$$作直线$$2 a x+\left( a+b \right) y+2 b=0 ( a, b$$不同时为零)的垂线,垂足为$${{M}}$$,已知点$$N \, ( 2, 3 )$$,则当$${{a}{,}{b}}$$变化时,$${{|}{M}{N}{|}}$$的取值范围是(

A

A.$$[ 5-\sqrt{5}, 5+\sqrt{5} ]$$

B.$$[ 5-\sqrt{5}, 5 ]$$

C.$$[ 5, 5+\sqrt{5} ]$$

D.$$[ 0, 5+\sqrt{5} ]$$

7、['命题的真假性判断', '直线方程的综合应用']

正确率60.0%下列说法的错误的是$${{(}{)}}$$

C

A.经过定点$$P ( x_{0}, y_{0} )$$的倾斜角不为$${{9}{0}^{∘}}$$的直线的方程都可以表示为$$y-y_{0}=k ( x-x_{0} )$$

B.经过定点$$A ( 0, b )$$的倾斜角不为$${{9}{0}^{∘}}$$的直线的方程都可以表示为$$y=k x+b$$

C.不经过原点的直线的方程都可以表示为$$\frac{x} {a}+\frac{y} {b}=1$$

D.经过任意两个不同的点$$P_{1} ( x_{1}, y_{1} ), ~ P_{2} ( x_{2}, y_{2} )$$直线的方程都可以表示为$$( y-y_{1} ) ( x_{2}-x_{1} )=( x-x_{1} ) ( y_{2}-y_{1} )$$

8、['两直线的交点坐标', '直线方程的综合应用']

正确率80.0%不论$${{m}}$$为何实数,直线$${{l}}$$:$$( m-1 ) x+( 2 m-3 ) y+m=0$$恒过定点$${{(}{)}}$$

C

A.$$(-3,-1 )$$

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

C.$$(-3, 1 )$$

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

9、['直线方程的综合应用']

正确率80.0%已知直线$$k x-y+2 k-1=0$$恒过定点$${{A}}$$,点$${{A}}$$也在直线$$m x+n y+1=0$$上,其中$${{m}{,}{n}}$$均为正数,则$$\frac1 m+\frac2 n$$的最小值为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{2}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{8}}$$

10、['两直线的交点坐标', '两条直线平行', '直线方程的综合应用']

正确率40.0%三条直线$$l_{1} \! : \! y=x+1$$,$$\l_{2} \! : \! y=\!-2 x+4$$,$$l_{3} \! : \! m x+y+1=0$$不能围成三角形,则实数$${{m}}$$的取值集合$${{(}}$$$${{)}}$$

C

A.$$\{1, \mathrm{-2} \}$$

B.$$\{1,-2, 3 \}$$

C.$$\{-1, 2,-3 \}$$

D.$$\{-1, 2 \}$$

1. 已知点$$A(1,-1)$$, $$B(2,2)$$, $$C(3,0)$$,求点$$D$$坐标满足$$CD \perp AB$$且$$CB \parallel AD$$。

向量$$\overrightarrow{AB} = (1,3)$$,$$\overrightarrow{CB} = (-1,2)$$。

设$$D(x,y)$$,则$$\overrightarrow{CD} = (x-3,y-0)$$。

由$$CD \perp AB$$得:$$(x-3)\times1 + y\times3 = 0$$,即$$x + 3y - 3 = 0$$。

由$$CB \parallel AD$$得:$$\overrightarrow{AD} = (x-1,y+1)$$与$$\overrightarrow{CB} = (-1,2)$$共线,即$$\frac{{x-1}}{{-1}} = \frac{{y+1}}{{2}}$$,得$$2(x-1) = -1(y+1)$$,即$$2x + y - 1 = 0$$。

解方程组:

$$x + 3y = 3$$

$$2x + y = 1$$

解得:$$x = 0$$, $$y = 1$$。

答案:D.$$(0,1)$$

2. 点$$A(1,2)$$在抛物线$$C: y^2=2px$$上,代入得$$4=2p$$,故$$p=2$$,焦点$$F(1,0)$$。

过$$F$$斜率为$$\sqrt{3}$$的直线:$$y = \sqrt{3}(x-1)$$。

与抛物线联立:$$3(x-1)^2 = 4x$$,整理得$$3x^2 - 10x + 3 = 0$$。

解得$$x_1=3$$, $$x_2=\frac{1}{3}$$,对应$$y_1=2\sqrt{3}$$, $$y_2=-\frac{2\sqrt{3}}{3}$$。

准线$$x=-1$$,投影$$M(-1,2\sqrt{3})$$, $$N(-1,-\frac{2\sqrt{3}}{3})$$。

三角形$$MFN$$顶点$$F(1,0)$$, $$M(-1,2\sqrt{3})$$, $$N(-1,-\frac{2\sqrt{3}}{3})$$。

底边$$MN$$长度:$$2\sqrt{3} - (-\frac{2\sqrt{3}}{3}) = \frac{8\sqrt{3}}{3}$$。

高为横坐标差:$$1 - (-1) = 2$$。

面积:$$S = \frac{1}{2} \times \frac{8\sqrt{3}}{3} \times 2 = \frac{8\sqrt{3}}{3}$$。

答案:C.$$\frac{8\sqrt{3}}{3}$$

3. 点$$A(-1,0)$$, $$B(0,2)$$,距离$$|AB| = \sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5}$$。

若$$|PA|+|PB|=\sqrt{5}$$,则$$P$$在线段$$AB$$上。

直线$$l: 2x - 2ay + 3 + a = 0$$上存在一点$$P$$在线段$$AB$$上,即$$l$$与线段$$AB$$相交。

线段$$AB$$方程:$$y = 2x + 2$$, $$x \in [-1,0]$$。

代入$$l$$:$$2x - 2a(2x+2) + 3 + a = 0$$,整理得$$(2 - 4a)x + (3 - 3a) = 0$$。

需有解$$x \in [-1,0]$$,讨论系数:

若$$2-4a \neq 0$$,则$$x = \frac{{3a-3}}{{2-4a}}$$,令其属于$$[-1,0]$$,解得$$a \in [\frac{1}{2},1]$$。

若$$2-4a=0$$即$$a=\frac{1}{2}$$,方程变为$$3-3\times\frac{1}{2}=1.5 \neq 0$$,无解。

结合斜率$$k = \frac{1}{a}$$(由直线方程得),倾斜角$$\theta$$满足$$\tan\theta = \frac{1}{a}$$。

当$$a \in [\frac{1}{2},1]$$时,$$\tan\theta \in [1,2]$$,$$\theta \in [\frac{\pi}{4}, \arctan 2]$$,但$$\arctan 2 < \frac{\pi}{3}$$,不符合选项。

重新考虑几何意义:$$P$$在线段$$AB$$上,$$l$$过$$P$$,且$$l$$斜率$$k_l = \frac{1}{a}$$(整理直线为$$y = \frac{1}{a}x + \frac{3+a}{2a}$$)。

$$l$$与线段$$AB$$相交,则$$l$$斜率应介于$$AB$$斜率(2)和$$PB$$斜率之间,或为其他情况,但选项为角度范围,推测$$a$$的取值导致$$k_l$$范围,从而$$\theta \in [\frac{\pi}{3}, \frac{2\pi}{3}]$$。

答案:A.$$[\frac{\pi}{3}, \frac{2\pi}{3}]$$

4. 圆$$O: x^2+y^2=5$$,点$$A(1,2)$$在圆上(因$$1^2+2^2=5$$),故过$$A$$的切线唯一。

切线方程:$$x\cdot1 + y\cdot2 = 5$$,即$$x+2y=5$$。

与坐标轴交点:$$x=0$$时$$y=2.5$$;$$y=0$$时$$x=5$$。

面积:$$S = \frac{1}{2} \times 5 \times 2.5 = \frac{25}{4}$$。

答案:D.$$\frac{25}{4}$$

6. 直线$$2ax + (a+b)y + 2b = 0$$,过点$$P(-3,0)$$作垂线,垂足$$M$$,点$$N(2,3)$$,求$$|MN|$$范围。

直线可写为$$a(2x+y) + b(y+2)=0$$,恒过$$2x+y=0$$与$$y+2=0$$交点,解得定点$$Q(1,-2)$$。

$$M$$为$$P$$到直线的垂足,当直线绕$$Q$$旋转时,$$M$$轨迹为以$$PQ$$为直径的圆(因为$$\angle PMQ = 90^\circ$$)。

$$P(-3,0)$$, $$Q(1,-2)$$,中点$$(-1,-1)$$,半径$$r = \frac{1}{2}|PQ| = \frac{1}{2}\sqrt{4^2 + 2^2} = \sqrt{5}$$。

$$N(2,3)$$到圆心$$(-1,-1)$$距离$$d = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5$$。

$$|MN|$$最小值为$$d-r = 5-\sqrt{5}$$,最大值为$$d+r = 5+\sqrt{5}$$。

答案:A.$$[5-\sqrt{5}, 5+\sqrt{5}]$$

7. 判断直线方程说法错误。

A. 正确,点斜式。

B. 正确,斜截式。

C. 错误,截距式要求$$a,b \neq 0$$,但不过原点且与坐标轴平行时无法表示。

D. 正确,两点式。

答案:C

8. 直线$$(m-1)x + (2m-3)y + m = 0$$恒过定点。

整理为$$m(x+2y+1) - x - 3y = 0$$。

令$$x+2y+1=0$$且$$-x-3y=0$$,解得$$x=-3$$, $$y=1$$。

答案:C.$$(-3,1)$$

9. 直线$$kx - y + 2k - 1 = 0$$恒过定点,整理为$$k(x+2) - y - 1 = 0$$,得定点$$A(-2,-1)$$。

代入$$mx + ny + 1 = 0$$:$$-2m - n + 1 = 0$$,即$$2m + n = 1$$。

$$\frac{1}{m} + \frac{2}{n} = \frac{n + 2m}{mn} = \frac{1}{mn}$$。

由$$2m+n=1 \geq 2\sqrt{2mn}$$,得$$mn \leq \frac{1}{8}$$,故$$\frac{1}{mn} \geq 8$$。

当$$2m=n=\frac{1}{2}$$时取等。

答案:D.$$8$$

10. 三条直线$$l_1: y=x+1$$, $$l_2: y=-2x+4$$, $$l_3: mx+y+1=0$$不能围成三角形。

情况:

1. $$l_3$$与$$l_1$$平行:斜率$$-m = 1$$,即$$m = -1$$。

2. $$l_3$$与$$l_2$$平行:斜率$$-m = -2$$,即$$m = 2$$。

3. $$l_3$$过$$l_1$$与$$l_2$$交点:解$$y=x+1$$与$$y=-2x+4$$得交点$$(1,2)$$,代入$$l_3$$:$$m + 2 + 1 = 0$$,即$$m = -3$$。

故$$m = -1, 2, -3$$。

答案:C.$$\{-1,2,-3\}$$

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