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月考基础自测题答案-黑龙江省等高一数学选择必修,平均正确率70.0%

2025-06-06
直线方程的综合应用-直线和圆方程的拓展与综合知识点月考基础自测题答案-黑龙江省等高一数学选择必修,平均正确率70.0%
1、['点到直线的距离', '直线方程的综合应用', '与圆有关的轨迹问题']

正确率60.0%已知$${{Q}}$$为直线$${{l}}$$:$$x+2 y+1=0$$上的动点,点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{O P}=( 1, ~-3 )$$,记$${{P}}$$的轨迹为$${{E}}$$,则(

C

A.$${{E}}$$是一个半径为$${\sqrt {5}}$$的圆

B.$${{E}}$$是一条与$${{l}}$$相交的直线

C.$${{E}}$$上的点到$${{l}}$$的距离均为$${\sqrt {5}}$$

D.$${{E}}$$是两条平行直线

2、['两点间的距离', '直线方程的综合应用']

正确率60.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,已知直线$${{l}}$$:$$x \cdot\mathrm{c o s} \theta+y \cdot\mathrm{s i n} \theta=1,$$当$${{θ}}$$变化时,动直线始终没有经过点$${{P}}$$.定点$${{Q}}$$的坐标为$$(-2, \ 0 ),$$则$${{|}{P}{Q}{|}}$$的取值范围为(

D

A.$$[ 0, \ 2 ]$$

B.$$( 0, \ 2 )$$

C.$$[ 1, ~ 3 ]$$

D.$$( 1, ~ 3 )$$

3、['直线中的对称问题', '直线和圆的数学文化问题', '直线方程的综合应用']

正确率40.0%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,设军营所在位置为$$B (-1,-4 )$$,若将军从点$$A (-1, 2 )$$处出发,河岸线所在直线方程为$$x+y=3$$$${{.}}$$则$${{“}}$$将军饮马$${{“}}$$的最短总路程为(

C

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

B.$${\sqrt {{1}{7}}}$$

C.$${{2}{\sqrt {{1}{7}}}}$$

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

5、['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.$$[ 0, 5+\sqrt{5} ]$$

8、['点到直线的距离', '两条直线垂直', '直线方程的综合应用']

正确率60.0%已知圆$$( \mathbf{\alpha}-\mathbf{3} )^{\mathbf{\alpha} 2}+\mathbf{\alpha} ( \mathbf{y}+\mathbf{3} )^{\mathbf{\alpha} 2}=\mathbf{9}$$的圆心为$${{C}}$$及点$$M \left( \begin{matrix} {1,} & {-2} \\ \end{matrix} \right)$$,则过$${{M}}$$且使圆心$${{C}}$$到它的距离最大的直线方程为(

A

A.$$2 x-y-4=0$$

B.$$x-2 y-4=0$$

C.$$3 x-2 y-1=0$$

D.$$2 x-3 y-1=0$$

9、['直线的斜截式方程', '一次函数的图象与直线的方程', '直线方程的综合应用']

正确率60.0%已知直线$${{l}}$$:$$y=k x+b ( k \neq0 ),$$且$${{l}}$$不经过第三象限,若$$x \in[ 2, ~ 4 ]$$时$$, ~ y \in[-1, ~ 1 ],$$则$${{k}{,}{b}}$$的值分别为(

D

A.$${{2}{,}{3}}$$

B.$${{−}{2}{,}{3}}$$

C.$${{1}{,}{1}}$$

D.$${{−}{1}{,}{3}}$$

10、['直线方程的综合应用']

正确率80.0%直线$$l : \left( k-1 \right) x+2 k y+3 k-1=0$$经过定点$${{A}}$$,则$${{A}}$$的纵坐标为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

1. 题目描述了点$$Q$$在直线$$l$$上运动,点$$P$$满足向量$$\overrightarrow{OP} = (1, -3)$$,求$$P$$的轨迹$$E$$的性质。

解析步骤:

设$$Q$$的坐标为$$(x, y)$$,根据直线方程$$x + 2y + 1 = 0$$,有$$x = -2y -1$$。

向量$$\overrightarrow{OQ} = (x, y)$$,$$\overrightarrow{OP} = (1, -3)$$,因此$$\overrightarrow{PQ} = \overrightarrow{OQ} - \overrightarrow{OP} = (x - 1, y + 3)$$。

因为$$Q$$在直线$$l$$上,所以$$P$$的轨迹$$E$$是直线$$l$$平移向量$$(1, -3)$$后的结果。平移后的直线方程为$$(x - 1) + 2(y + 3) + 1 = 0$$,即$$x + 2y + 6 = 0$$。

验证选项:

A. $$E$$不是圆,错误。

B. $$E$$与$$l$$平行(斜率相同),不相交,错误。

C. 计算$$E$$到$$l$$的距离:$$d = \frac{|1 \cdot 1 + 2 \cdot 2 + 6 - 1|}{\sqrt{1^2 + 2^2}} = \frac{10}{\sqrt{5}} = 2\sqrt{5} \neq \sqrt{5}$$,错误。

D. $$E$$是一条与$$l$$平行的直线,但题目描述$$E$$为一条直线,因此选项D不完全准确,但最接近题意。

正确答案:D

2. 题目给出直线$$l$$的参数方程$$x \cos \theta + y \sin \theta = 1$$,求点$$P$$到定点$$Q(-2, 0)$$的距离范围。

解析步骤:

直线$$l$$是单位圆的切线,其与单位圆$$x^2 + y^2 = 1$$相切。点$$P$$不在这组直线上,说明$$P$$在单位圆内或外。

计算$$P$$到$$Q$$的距离:$$|PQ| = \sqrt{(x + 2)^2 + y^2}$$。

由于$$P$$不在任何一条$$l$$上,即$$x \cos \theta + y \sin \theta \neq 1$$对所有$$\theta$$成立,这意味着$$P$$到原点的距离$$d = \sqrt{x^2 + y^2} \neq 1$$。

因此,$$|PQ|$$的取值范围为$$(1, 3)$$(因为$$Q$$到原点的距离为2,$$P$$到原点的距离不等于1)。

正确答案:D

3. 题目是“将军饮马”问题,求从点$$A(-1, 2)$$到直线$$x + y = 3$$再到点$$B(-1, -4)$$的最短路径。

解析步骤:

首先找到$$A$$关于直线$$x + y = 3$$的对称点$$A'$$。

对称点公式:$$A' = (y_0 - b, x_0 - a)$$,其中直线为$$x + y = 3$$,斜率为$$-1$$。

计算得$$A' = (1, 4)$$。

最短路径为$$A'$$到$$B$$的距离:$$\sqrt{(1 - (-1))^2 + (4 - (-4))^2} = \sqrt{4 + 64} = \sqrt{68} = 2\sqrt{17}$$。

正确答案:C

5. 题目给出直线$$2a x + (a + b) y + 2b = 0$$,过点$$P(-3, 0)$$作垂线,垂足为$$M$$,求$$|MN|$$的范围,$$N(2, 3)$$。

解析步骤:

直线方程可重写为$$a(2x + y) + b(y + 2) = 0$$,说明直线恒过点$$(1, -2)$$(因为$$2x + y = 0$$和$$y + 2 = 0$$的交点)。

$$M$$是$$P$$到直线的垂足,其轨迹是以$$P$$和$$(1, -2)$$为直径的圆。

圆心为$$(-1, -1)$$,半径为$$\sqrt{(2)^2 + (1)^2} = \sqrt{5}$$。

$$N(2, 3)$$到圆心的距离为$$\sqrt{(3)^2 + (4)^2} = 5$$。

因此$$|MN|$$的范围是$$[5 - \sqrt{5}, 5 + \sqrt{5}]$$。

正确答案:A

8. 题目给出圆的方程$$(x - 3)^2 + (y + 3)^2 = 9$$,圆心$$C(3, -3)$$,求过点$$M(1, -2)$$且使圆心到直线距离最大的直线方程。

解析步骤:

要使圆心$$C$$到直线的距离最大,直线应与$$CM$$垂直。

$$CM$$的斜率为$$\frac{-2 - (-3)}{1 - 3} = \frac{1}{-2} = -\frac{1}{2}$$。

因此直线斜率为$$2$$(负倒数)。

直线方程为$$y + 2 = 2(x - 1)$$,即$$2x - y - 4 = 0$$。

正确答案:A

9. 题目给出直线$$l: y = kx + b$$不经过第三象限,且在$$x \in [2, 4]$$时$$y \in [-1, 1]$$,求$$k$$和$$b$$的值。

解析步骤:

因为$$l$$不经过第三象限,所以$$k \leq 0$$且$$b \geq 0$$。

在$$x = 2$$时$$y = -1$$,$$x = 4$$时$$y = 1$$,代入得:

$$-1 = 2k + b$$

$$1 = 4k + b$$

解得$$k = 1$$,$$b = -3$$(不符合$$k \leq 0$$)。

另一种可能是$$x = 2$$时$$y = 1$$,$$x = 4$$时$$y = -1$$:

$$1 = 2k + b$$

$$-1 = 4k + b$$

解得$$k = -1$$,$$b = 3$$(符合条件)。

正确答案:D

10. 题目给出直线$$l: (k - 1)x + 2k y + 3k - 1 = 0$$,求其定点$$A$$的纵坐标。

解析步骤:

将直线方程整理为$$k(x + 2y + 3) - x - 1 = 0$$。

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

因此定点$$A$$的纵坐标为$$-1$$。

正确答案:B

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