格物学 第二章 直线和圆的方程2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系

直线与圆的位置关系及其判定-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点考前基础选择题自测题答案-湖南省等高一数学选择必修,平均正确率62.0%

2025-06-13
直线与圆的位置关系及其判定-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点考前基础选择题自测题答案-湖南省等高一数学选择必修,平均正确率62.0%
1、['充分、必要条件的判定', '利用导数讨论函数单调性', '直线与圆的位置关系及其判定', '同角三角函数的平方关系']

正确率40.0%$${①{“}}$$两条直线没有公共点,是两条直线异面$${{”}}$$的必要不充分条件;
$${②}$$若过点$$P \ ( \ 2, \ 1 )$$作圆$$C \colon~ x^{2}+y^{2}-a x+2 a y+2 a+1=0$$的切线有两条,则$$\boldsymbol{a} \in\textit{(}-3, \textit{+\infty} )$$;
$${③}$$若$$\operatorname{s i n} x+\operatorname{c o s} x=\frac{1} {5}, \, \, \, x \in(-\frac{\pi} {2}, \, \, 0 ),$$则$$\operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x=-\frac{7} {5} ;$$
$${④}$$若函数$$f ( x )=-\frac{1} {3} x^{3}+\frac{1} {2} x^{2}+2 a x$$在$$( \frac{2} {3}, ~+\infty)$$上存在单调递增区间,则$$a \in[-\frac{1} {9}, ~ ~+\infty)$$;
以上结论正确的个数为(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['点到直线的距离', '直线与圆的位置关系及其判定', '三角形的面积(公式)', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知$$P A, P B$$是圆$$C : x^{2}+y^{2}-4 x-4 y+7=0$$的两条切线$${{(}{A}{,}{B}}$$是切点$${{)}}$$,其中$${{P}}$$是直线$$l : 3 x-4 y+1 2=0$$上的动点,那么四边形$${{P}{A}{C}{B}}$$的面积的最小值为$${{(}{)}}$$

C

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

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

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

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

4、['直线与圆的位置关系及其判定', '利用基本不等式求最值']

正确率80.0%若直线$$a x+b y=2 ( a > 0, b > 0 )$$经过圆$$x^{2}+y^{2}-2 x-2 y+1=0$$的圆心,则$$\frac1 a+\frac4 b$$的最小值是$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{7} {2}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$$\frac{9} {2}$$

5、['直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%已知半径为$${{1}}$$的动圆$${{P}}$$经过坐标原点,则圆心$${{P}}$$到直线$$m x+y-2=0 ( m \in R )$$的距离的最大值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

6、['双曲线的渐近线', '直线与圆的位置关系及其判定', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线的斜率']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \; b > 0 )$$的两顶点分别为$$A_{1}, ~ A_{2}, ~ F$$为双曲线的一个焦点,$${{B}}$$为虚轴的一个端点,若在线段$${{B}{F}}$$上(不含端点)存在两点$${{P}_{1}{,}{{P}_{2}}}$$,使得$$\angle A_{1} P_{1} A_{2}=\angle A_{1} P_{2} A_{2}=\frac{\pi} {2},$$则双曲线的渐近线斜率$${{k}}$$的平方的取值范围是(

A

A.$$( 1, \mathrm{~} \frac{\sqrt{5}+1} {2} )$$

B.$$( 1, \mathrm{~} \frac{\sqrt{3}+1} {2} )$$

C.$$( 0, \ \frac{\sqrt{5}+1} {2} )$$

D.$$( \frac{\sqrt{3}+1} {2}, \ \frac{3} {2} )$$

7、['双曲线的离心率', '直线与圆的位置关系及其判定', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {6}=1 \, ( a > 0 )$$的离心率为$${\frac{\sqrt{1 0}} {2}}, ~ F_{1}, ~ F_{2}$$分别为双曲线$${{C}}$$的左$${、}$$右焦点,$${{P}}$$为双曲线$${{C}}$$上的一点,$$| P F_{1} | : | P F_{2} |=3 : 1$$,则$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的内切圆的周长是(

B

A.$$\left( 4-\sqrt{1 0} \right) \pi$$

B.$$( 8-2 \sqrt{1 0} ) \, \pi$$

C.$$\left( 1 6-4 \sqrt{1 0} \right) \pi$$

D.$$\left( 2 6-8 \sqrt{1 0} \right) \pi$$

8、['圆的定义与标准方程', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%过圆$$x^{2}+y^{2}=4$$外一点$$P ( 4, 2 )$$作圆的两条切线,切点分别为$${{A}}$$,$${{B}}$$,则$${{△}{A}{B}{P}}$$的外接圆方程是$${{(}{)}}$$

D

A.$$( x-4 )^{2}+( y-2 )^{2}=1$$

B.$$x^{2}+( y-2 )^{2}=4$$

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

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

9、['直线与圆的位置关系及其判定', '直线与圆相交']

正确率80.0%直线$${{l}}$$:$$x-2 y-1=0$$与圆$${{M}}$$:$$x^{2}+y^{2}-4 x-6 y+k=0$$相交于$${{A}}$$,$${{B}}$$两点,且$$| A B |=4$$,则实数$${{k}}$$的值为$${{(}{)}}$$

D

A.$${\sqrt {6}}$$

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

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

D.$${{4}}$$

10、['直线与圆的位置关系及其判定', '直线与圆相交']

正确率40.0%已知圆$${{C}}$$:$$( x-a )^{2}+y^{2}=4 ( a \geq2 )$$与直线$$x-y+2 \sqrt{2}-2=0$$相切,则圆$${{C}}$$直线$$x-y-4=0$$相交所得弦长为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}}$$

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

C.$${{2}}$$

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

以下是各题的详细解析: --- ### 第1题解析

① 两条直线没有公共点,可能平行或异面,因此是异面的必要不充分条件,正确。

② 点 $$P(2,1)$$ 在圆外,代入圆的方程得到 $$a > -3$$,但还需保证圆的半径为正,综合得 $$a \in (-3, -\frac{1}{2}) \cup (0, +\infty)$$,原结论不完全正确。

③ 由 $$\sin x + \cos x = \frac{1}{5}$$,平方得 $$\sin 2x = -\frac{24}{25}$$,再结合 $$x \in (-\frac{\pi}{2}, 0)$$ 推出 $$\sin x - \cos x = -\frac{7}{5}$$,正确。

④ 函数 $$f(x)$$ 在 $$(\frac{2}{3}, +\infty)$$ 上存在单调递增区间,需导函数 $$f'(x) = -x^2 + x + 2a$$ 在该区间有正值,解得 $$a > -\frac{1}{9}$$,原结论正确。

综上,正确的有 3 个,选 C

--- ### 第3题解析

圆 $$C$$ 的圆心为 $$(2,2)$$,半径 $$r = 1$$。四边形 $$P A C B$$ 的面积 $$S = 2 \times \frac{1}{2} \times P A \times r = P A$$。最小化 $$S$$ 即最小化 $$P A$$,即最小化 $$P$$ 到圆心的距离 $$d$$ 减去半径 $$r$$。直线 $$l$$ 到圆心的距离 $$d = \frac{|3 \times 2 - 4 \times 2 + 12|}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = 2$$,故 $$P A_{\text{min}} = \sqrt{d^2 - r^2} = \sqrt{4 - 1} = \sqrt{3}$$,选 C

--- ### 第4题解析

圆的圆心为 $$(1,1)$$,代入直线得 $$a + b = 2$$。利用不等式 $$\frac{1}{a} + \frac{4}{b} = \left(\frac{1}{a} + \frac{4}{b}\right) \left(\frac{a + b}{2}\right) \geq \frac{9}{2}$$,当且仅当 $$a = \frac{2}{3}, b = \frac{4}{3}$$ 时取等,选 D

--- ### 第5题解析

圆 $$P$$ 过原点,半径为 1,故圆心 $$P$$ 的轨迹是以原点为圆心、半径为 1 的圆。距离 $$d = \frac{|m \times 0 + 0 - 2|}{\sqrt{m^2 + 1}} + 1$$ 的最大值为 $$2 + 1 = 3$$,选 C

--- ### 第6题解析

设双曲线焦点 $$F(c,0)$$,虚轴端点 $$B(0,b)$$。线段 $$B F$$ 的方程为 $$\frac{x}{c} + \frac{y}{b} = 1$$。由几何条件 $$\angle A_1 P A_2 = \frac{\pi}{2}$$ 得 $$P$$ 在以 $$A_1 A_2$$ 为直径的圆上,联立方程可得 $$k^2 = \frac{b^2}{a^2} \in (1, \frac{\sqrt{5} + 1}{2})$$,选 A

--- ### 第7题解析

由离心率 $$e = \frac{\sqrt{10}}{2}$$ 得 $$a = 2$$。根据双曲线定义 $$|P F_1| - |P F_2| = 4$$,结合比例得 $$|P F_1| = 6$$,$$|P F_2| = 2$$。利用余弦定理和面积公式,内切圆半径 $$r = \frac{2S}{周长} = 2 - \frac{\sqrt{10}}{2}$$,周长为 $$2 \pi r = (4 - \sqrt{10}) \pi$$,选 A

--- ### 第8题解析

外接圆为以 $$P(4,2)$$ 和圆心 $$O(0,0)$$ 为直径端点的圆,其中点为 $$(2,1)$$,半径 $$\frac{\sqrt{4^2 + 2^2}}{2} = \sqrt{5}$$,方程为 $$(x-2)^2 + (y-1)^2 = 5$$,选 D

--- ### 第9题解析

圆 $$M$$ 的圆心 $$(2,3)$$,半径 $$r = \sqrt{13 - k}$$。弦长公式 $$|A B| = 2 \sqrt{r^2 - d^2} = 4$$,其中 $$d = \frac{|2 - 6 - 1|}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}$$,解得 $$k = 4$$,选 D

--- ### 第10题解析

圆 $$C$$ 与直线相切,距离公式得 $$a = 4$$。弦长公式 $$2 \sqrt{r^2 - d^2} = 2 \sqrt{4 - 2} = 2 \sqrt{2}$$,选 D

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