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

直线和圆与其他知识的综合应用-直线和圆方程的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题答案-山东省等高一数学选择必修,平均正确率46.0%

2025-07-25
直线和圆与其他知识的综合应用-直线和圆方程的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题答案-山东省等高一数学选择必修,平均正确率46.0%
1、['数量积的运算律', '直线和圆与其他知识的综合应用', '向量的数量积的定义']

正确率40.0%已知$${{A}{,}{B}}$$是单位圆$${{O}}$$上的两点$${({O}}$$为圆心$$) \;, \; \angle A O B=1 2 0^{\circ}$$,点$${{C}}$$是线段$${{A}{B}}$$上不与$${{A}{、}{B}}$$重合的动点.$${{M}{N}}$$是圆$${{O}}$$的一条直径,则$$\overrightarrow{C M} \cdot\overrightarrow{C N}$$的取值范围是(

A

A.$$[-\frac{3} {4}, \ 0 )$$

B.$$[-1, \ 1 )$$

C.$$[-\frac{1} {2}, ~ 1 )$$

D.$$[-1, \ 0 )$$

2、['直线和圆与其他知识的综合应用', '利用基本不等式求最值', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%若圆$$x^{2}+y^{2}+2 x-6 y+1=0$$关于直线$$a x-b y+3=0 ( a > 0, \; b > 0 )$$对称,则$$\frac1 a+\frac3 b$$的最小值是(

D

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

B.$$\frac{2 0} {3}$$

C.$${{4}}$$

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

3、['点到直线的距离', '直线和圆与其他知识的综合应用']

正确率60.0%已知直线$${{y}{=}{a}{x}}$$与圆$$C \colon\ ( \ x-a )^{\ 2}+\ ( \ y-1 )^{\ 2}=a^{2}-1$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且$$\angle A C B=6 0^{\circ},$$则圆的面积为(

A

A.$${{6}{π}}$$

B.$${{3}{6}{π}}$$

C.$${{7}{π}}$$

D.$${{4}{9}{π}}$$

4、['圆锥曲线中求轨迹方程', '直线和圆与其他知识的综合应用', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%已知双曲线$$x^{2}-\frac{y^{2}} {3}=1$$的右顶点为$${{M}}$$,左焦点为$${{F}}$$,动点$${{P}}$$满足$$| P F |=\sqrt{2} P M$$,点$${{P}}$$的轨迹与$${{x}}$$轴交于$${{A}{,}{C}}$$,与$${{y}}$$轴交于$${{B}{,}{D}}$$,则四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$的面积为

A

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

B.$${{6}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{6}{\sqrt {2}}}$$

5、['直线与圆的方程的应用', '直线和圆与其他知识的综合应用', '圆中的对称问题']

正确率60.0%svg异常

A

A.$${{6}}$$

B.$${{−}{4}}$$

C.$${{8}}$$

D.无法确定

6、['两点间的斜率公式', '点到直线的距离', '直线的点斜式方程', '直线和圆与其他知识的综合应用']

正确率40.0%已知点$$A ~ ( ~-5, ~ 0 ) ~, ~ B ~ ( ~-1, ~-3 )$$,若圆$$C_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}=r^{2} ~ ( \boldsymbol{r} > 0 )$$上恰有两点$${{M}{,}{N}}$$,使得$${{△}{M}{A}{B}}$$和$${{△}{N}{A}{B}}$$的面积均为$${{5}}$$,则$${{r}}$$的取值范围是(

B

A.$$( 1, \ \sqrt{5} )$$

B.$$( 1, ~ 5 )$$

C.

D.$$( 2, ~ \sqrt{5} )$$

7、['双曲线的离心率', '双曲线的渐近线', '直线和圆与其他知识的综合应用']

正确率40.0%svg异常

B

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

B.$${{2}}$$

C.$$\frac{{\sqrt5}+1} {2}$$

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

8、['直线和圆与其他知识的综合应用']

正确率40.0%已知$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=~ ( \begin{matrix} {x-2 0 1 8} \\ \end{matrix} ) ~ ~ ( \begin{matrix} {x+2 0 1 9} \\ \end{matrix} )$$的图象与$${{x}}$$轴$${、{y}}$$轴有三个不同的交点,有一个圆恰好经过这三个点,则此圆与坐标轴的另一个交点是(

A

A.$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$

B.$$( {\bf0}, ~ {\bf2} )$$

C.$$( 0 \cdot~ \sqrt{\frac{2 0 1 8} {2 0 1 9}} )$$

D.$$( 0 \cdot~ \sqrt{\frac{2 0 1 9} {2 0 1 8}} )$$

9、['直线和圆与其他知识的综合应用', '圆与圆的位置关系及其判定']

正确率40.0%若圆$$( x-a )^{2}+( y-a )^{2}=4$$上总存在两点到原点的距离为$${{1}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是

C

A.$$(-\frac{\sqrt{2}} {2}, 0 ) \bigcup( 0, \frac{\sqrt{2}} {2} )$$

B.$$(-2 \sqrt{2},-\sqrt{2} ) \bigcup( \sqrt{2}, 2 \sqrt{2} )$$

C.$$(-\frac{3 \sqrt{2}} {2},-\frac{\sqrt{2}} {2} ) \bigcup( \frac{\sqrt{2}} {2}, \frac{3 \sqrt{2}} {2} )$$

D.$$(-\infty,-\frac{3 \sqrt{2}} {2} ) \cup( \sqrt{2},+\infty)$$

10、['双曲线的离心率', '直线和圆与其他知识的综合应用', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1$$的左右焦点为$$F_{1}, ~ F_{2}, ~ O$$为它的中心,$${{P}}$$为双曲线右支上的一点,$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的内切圆圆心为$${{I}}$$,且圆$${{I}}$$与$${{x}}$$轴由相切于点$${{A}}$$,过$${{F}_{2}}$$作直线$${{P}{I}}$$的垂线,垂足为$${{B}}$$,若双曲线的离心率为$${{e}}$$,则(

A

A.$$| O B |=| O A |$$

B.$$| O B |=e | O A |$$

C.$$| O A |=e | O B |$$

D.$${{|}{O}{B}{|}}$$与$${{|}{O}{A}{|}}$$关系不确定

1. 解析:

设单位圆 $$O$$ 的圆心在坐标原点,点 $$A$$ 在 $$(1, 0)$$,则点 $$B$$ 的坐标为 $$(\cos 120^\circ, \sin 120^\circ) = \left(-\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$。参数化线段 $$AB$$ 上的点 $$C$$ 为 $$C = (1 - t)A + tB$$,其中 $$t \in (0, 1)$$,即 $$C = \left(1 - \frac{3t}{2}, \frac{\sqrt{3}t}{2}\right)$$。

设直径 $$MN$$ 的方向为 $$\theta$$,则 $$M = (\cos \theta, \sin \theta)$$,$$N = (-\cos \theta, -\sin \theta)$$。计算点积:

$$\overrightarrow{CM} \cdot \overrightarrow{CN} = \left(\cos \theta - 1 + \frac{3t}{2}\right)\left(-\cos \theta - 1 + \frac{3t}{2}\right) + \left(\sin \theta - \frac{\sqrt{3}t}{2}\right)\left(-\sin \theta - \frac{\sqrt{3}t}{2}\right)$$

化简后得到:

$$\overrightarrow{CM} \cdot \overrightarrow{CN} = -3t^2 + 3t - 1$$

当 $$t \in (0, 1)$$ 时,$$-3t^2 + 3t - 1 \in \left[-\frac{3}{4}, 0\right)$$,故选 A。

2. 解析:

圆的方程为 $$(x+1)^2 + (y-3)^2 = 9$$,圆心为 $$(-1, 3)$$。对称条件要求直线 $$ax - by + 3 = 0$$ 过圆心,代入得 $$-a - 3b + 3 = 0$$,即 $$a + 3b = 3$$。

利用不等式求最小值:

$$\frac{1}{a} + \frac{3}{b} = \left(\frac{1}{a} + \frac{3}{b}\right)\left(\frac{a + 3b}{3}\right) = \frac{1}{3}\left(1 + \frac{3b}{a} + \frac{3a}{b} + 9\right) \geq \frac{1}{3}(10 + 6) = \frac{16}{3}$$

当且仅当 $$\frac{3b}{a} = \frac{3a}{b}$$ 即 $$a = b = \frac{3}{4}$$ 时取等,故选 D。

3. 解析:

圆 $$C$$ 的圆心为 $$(a, 1)$$,半径为 $$\sqrt{a^2 - 1}$$。直线 $$y = ax$$ 与圆相交,设弦长为 $$L$$,由几何关系:

$$\cos 60^\circ = \frac{L^2}{4(a^2 - 1)} \Rightarrow L^2 = 2(a^2 - 1)$$

利用弦长公式:

$$L = 2\sqrt{a^2 - 1 - \frac{(a^2 - 1)^2}{1 + a^2}}$$

解得 $$a^2 = 7$$,故圆的面积为 $$\pi (a^2 - 1) = 6\pi$$,选 A。

4. 解析:

双曲线 $$x^2 - \frac{y^2}{3} = 1$$ 的右顶点 $$M(1, 0)$$,左焦点 $$F(-2, 0)$$。设 $$P(x, y)$$,由条件 $$|PF| = \sqrt{2} |PM|$$ 得:

$$\sqrt{(x+2)^2 + y^2} = \sqrt{2} \sqrt{(x-1)^2 + y^2}$$

平方化简得 $$(x-4)^2 + y^2 = 12$$,即 $$P$$ 的轨迹为圆。与坐标轴的交点为 $$A(4 - 2\sqrt{3}, 0)$$,$$C(4 + 2\sqrt{3}, 0)$$,$$B(0, 2\sqrt{3})$$,$$D(0, -2\sqrt{3})$$。

四边形 $$ABCD$$ 的面积为 $$\frac{1}{2} \times AC \times BD = \frac{1}{2} \times 4\sqrt{3} \times 4\sqrt{3} = 12$$,选 A。

5. 解析:

题目描述不完整,无法确定答案。

6. 解析:

点 $$A(-5, 0)$$,$$B(-1, -3)$$,直线 $$AB$$ 的方程为 $$3x - 4y + 15 = 0$$。设点 $$M(x, y)$$ 在圆 $$x^2 + y^2 = r^2$$ 上,满足 $$\frac{1}{2} \times AB \times d = 5$$,其中 $$d$$ 为 $$M$$ 到 $$AB$$ 的距离。

计算 $$AB = 5$$,故 $$d = 2$$。圆上点到直线的距离为 $$2$$ 的条件为:

$$\frac{|3x - 4y + 15|}{5} = 2 \Rightarrow 3x - 4y + 15 = \pm 10$$

两条平行直线与圆 $$x^2 + y^2 = r^2$$ 相交的条件为圆心到直线的距离小于半径:

$$\frac{|15|}{5} = 3 < r$$ 且 $$\frac{|5|}{5} = 1 < r$$

同时,圆与每条直线有两个交点,故 $$r \in (1, 5)$$,选 B。

7. 解析:

题目描述不完整,无法确定答案。

8. 解析:

函数 $$f(x) = (x-2018)(x+2019)$$ 与坐标轴的交点为 $$(2018, 0)$$,$$(-2019, 0)$$,$$(0, -2018 \times 2019)$$。设圆的方程为 $$x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0$$,代入三点坐标解得 $$D = 1$$,$$F = 0$$,$$E = 2018 - 2019 = -1$$。

圆的方程为 $$x^2 + y^2 + x - y = 0$$,与 $$y$$ 轴的另一个交点为 $$(0, 1)$$,选 A。

9. 解析:

圆 $$(x-a)^2 + (y-a)^2 = 4$$ 的圆心为 $$(a, a)$$,半径为 $$2$$。条件要求存在两点到原点 $$O$$ 的距离为 $$1$$,即圆与圆 $$x^2 + y^2 = 1$$ 相交。

两圆相交的条件为 $$|2 - 1| < \sqrt{2a^2} < 2 + 1$$,即 $$1 < \sqrt{2}|a| < 3$$,解得 $$a \in \left(-\frac{3\sqrt{2}}{2}, -\frac{\sqrt{2}}{2}\right) \cup \left(\frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{3\sqrt{2}}{2}\right)$$,选 C。

10. 解析:

设双曲线的右顶点为 $$(a, 0)$$,右焦点为 $$(c, 0)$$。内切圆 $$I$$ 与 $$x$$ 轴切于点 $$A$$,由几何性质知 $$A$$ 为切点,且 $$A$$ 是 $$PF_1$$ 与 $$PF_2$$ 的角平分线交点,故 $$|OA| = a$$。

过 $$F_2$$ 作 $$PI$$ 的垂线,由双曲线性质及离心率定义可知 $$|OB| = e|OA|$$,选 B。

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