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

与圆有关的最值问题-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答案-云南省等高一数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-08-13
与圆有关的最值问题-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答案-云南省等高一数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['点到直线的距离', '三角形的面积(公式)', '直线与圆相交', '与圆有关的最值问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$- \frac{\sqrt3} {3}$$

B.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$

2、['向量加法的定义及运算法则', '向量减法的定义及运算法则', '数量积的运算律', '向量的数量积的定义', '直线与圆锥曲线的其他应用', '利用基本不等式求最值', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知点$${{P}}$$为圆$$C \colon\left( x+2 \sqrt{2} \right)^{2}+\left( y-2 \sqrt{2} \right)^{2}=1$$上的动点,过原点的直线与曲线$$y=\frac{1} {x}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,则$$\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{P B}$$的最大值为

B

A.$${{2}{1}}$$

B.$${{2}{3}}$$

C.$${{2}{5}}$$

D.$${{2}{7}}$$

3、['向量的模', '数量积的性质', '向量的数量积的定义', '向量的夹角', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%设向量$$\to, ~ \to, ~ \to$$满足$$| \overrightarrow{a} |=| \overrightarrow{b} |=1.$$$$\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=-\frac{1} {2},$$$$\langle\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c}, \ \overrightarrow{b}-\overrightarrow{c} \rangle=6 0^{\circ}$$,则$${{|}{{c}^{→}}{|}}$$的最大值等于(

A

A.$${{2}}$$

B.$${\sqrt {3}}$$

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

D.$${{1}}$$

4、['直线中的对称问题', '圆的一般方程', '直线和圆的数学文化问题', '与圆有关的最值问题']

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$$A ( 3, 0 )$$处出发,河岸线所在直线的方程为$$x+y=4,$$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.$$\sqrt{1 7}-1$$

B.$$\sqrt{1 7}-\sqrt{2}$$

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

D.$${{3}{−}{\sqrt {2}}}$$

5、['点到直线的距离', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '直线与圆相交', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%动直线$$l \colon~ x+m y+2 m-2=0 ~ ( m \in R )$$与圆$$C_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}-2 x+4 y-4=0$$交于点$${{A}{,}{B}}$$,则弦$${{A}{B}}$$的最短为(

D

A.$${{2}}$$

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

C.$${{6}}$$

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

6、['直线与圆相交', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%设点$$M ~ ( \boldsymbol{x}_{0}, \ \boldsymbol{1} )$$,若在圆$$O_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}=1$$上存在点$${{N}}$$,使得$$\angle O M N=3 0^{\circ},$$则$${{x}_{0}}$$的取值范围是(

A

A.$$[-\sqrt{3}, ~ \sqrt{3} ]$$

B.$$[-\frac{1} {2}, ~ \frac{1} {2} ]$$

C.$$[-2, ~ 2 ]$$

D.$$[-\frac{\sqrt{3}} {3}, ~ \frac{\sqrt{3}} {3} ]$$

7、['两点间的距离', '与圆有关的最值问题']

正确率60.0%已知实数$${{x}{,}{y}}$$满足$$x^{2}+y^{2}-4 x+2=0$$,则$$x^{2}+( y-2 )^{2}$$的最小值是$${{(}{)}}$$

C

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

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

C.$${{2}}$$

D.$${{8}}$$

8、['直线中的对称问题', '直线与圆的方程的应用', '直线与圆相交', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,已知直线$$l : 3 x-4 y+5=0$$与圆$$C : x^{2}+y^{2}-1 0 x=0$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点$${,{P}}$$为$${{x}}$$轴上一动点,则$${{△}{A}{B}{P}}$$周长的最小值为(

C

A.$${{1}{0}}$$

B.$${{1}{2}}$$

C.$${{1}{4}}$$

D.$${{1}{6}}$$

9、['复平面内的点、复数及平面向量', '复数的模', '复数的加法及其几何意义', '复数的减法及其几何意义', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%如果复数$${{z}}$$满足$$| z+1-\mathrm{i} |=2,$$那么$$| z-2+\mathrm{i} |$$的最大值是(

A

A.$$\sqrt{1 3}+2$$

B.$${{2}{+}{\sqrt {3}}{i}}$$

C.$$\sqrt{1 3}+\sqrt2$$

D.$$\sqrt{1 3}+4$$

10、['圆与圆的位置关系及其判定', '与圆有关的最值问题', '与圆有关的轨迹问题']

正确率40.0%已知两定点$$A (-2, 0 )$$,$$B ( 1, 0 )$$,如果动点$${{P}}$$满足$$| P A |=2 | P B |$$,点$${{Q}}$$是圆$$( x-2 )^{2}+( y-3 )^{2}=3$$上的动点,则$${{|}{P}{Q}{|}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{5}{−}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{5}{+}{\sqrt {3}}}$$

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

D.$${{3}{−}{2}{\sqrt {3}}}$$

1. 题目描述不完整,无法解析。

2. 解:

圆C的圆心为$$(-2\sqrt{2},2\sqrt{2})$$,半径$$r=1$$

曲线$$y=\frac{1}{x}$$关于原点对称,设$$A(t,\frac{1}{t})$$,则$$B(-t,-\frac{1}{t})$$

$$\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PB}=(x_P-t)(x_P+t)+(y_P-\frac{1}{t})(y_P+\frac{1}{t})=x_P^2-t^2+y_P^2-\frac{1}{t^2}$$

由P在圆上:$$(x_P+2\sqrt{2})^2+(y_P-2\sqrt{2})^2=1$$

展开得$$x_P^2+y_P^2+4\sqrt{2}(-x_P+y_P)+16=1$$

当P取$$(-2\sqrt{2}+\frac{\sqrt{2}}{2},2\sqrt{2}+\frac{\sqrt{2}}{2})$$时取得最大值

计算得最大值为$$23$$

答案:B

3. 解:

设$$\overrightarrow{a}=(1,0)$$,$$\overrightarrow{b}=(-\frac{1}{2},\frac{\sqrt{3}}{2})$$

由题意$$(\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c})\cdot(\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c})=|\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c}||\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}|\cos60^\circ$$

几何意义为c到a,b夹角为60°

通过几何分析可得$$|\overrightarrow{c}|_{max}=2$$

答案:A

4. 解:

先求A(3,0)关于直线$$x+y=4$$的对称点A'

解得A'为(4,1)

最短距离为$$|A'O|-1=\sqrt{4^2+1^2}-1=\sqrt{17}-1$$

答案:A

5. 解:

圆C化为标准方程:$$(x-1)^2+(y+2)^2=9$$

直线l可化为$$(x-2)+m(y+2)=0$$,恒过定点(2,-2)

圆心(1,-2)到定点距离为1

最短弦长$$2\sqrt{r^2-d^2}=2\sqrt{9-1}=4\sqrt{2}$$

答案:D

6. 解:

设M(x0,1),当OM与圆相切时$$\angle OMN$$最大

此时$$\sin30^\circ=\frac{1}{2}=\frac{1}{\sqrt{x0^2+1}}$$

解得$$x0=\pm\sqrt{3}$$

因此x0范围是$$[-\sqrt{3},\sqrt{3}]$$

答案:A

7. 解:

原方程化为$$(x-2)^2+y^2=2$$,表示圆心(2,0)半径$$\sqrt{2}$$的圆

目标式表示点(x,y)到(0,2)距离的平方

最小值为$$(\sqrt{(2-0)^2+(0-2)^2}-\sqrt{2})^2=(\sqrt{8}-\sqrt{2})^2=2$$

答案:C

8. 解:

圆C:$$(x-5)^2+y^2=25$$,圆心(5,0)半径5

AB长度固定,求△ABP周长最小即求PA+PB最小

作A关于x轴对称点A',则PA+PB=PA'+PB≥A'B

计算得最小周长为14

答案:C

9. 解:

复数z满足$$|z-(-1+i)|=2$$,表示以(-1,1)为圆心,2为半径的圆

求$$|z-(2-i)|$$的最大值,即圆心到(2,-1)距离加半径

距离$$\sqrt{(2+1)^2+(-1-1)^2}=\sqrt{13}$$

最大值为$$\sqrt{13}+2$$

答案:A

10. 解:

设P(x,y),由$$|PA|=2|PB|$$得$$\sqrt{(x+2)^2+y^2}=2\sqrt{(x-1)^2+y^2}$$

化简得P的轨迹方程:$$(x-2)^2+y^2=4$$

Q在圆$$(x-2)^2+(y-3)^2=3$$上

两圆圆心距$$\sqrt{(2-2)^2+(0-3)^2}=3$$

最大距离$$3+2+\sqrt{3}=5+\sqrt{3}$$

答案:B

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