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

直线与圆相交-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点考前进阶选择题自测题解析-安徽省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-07-18
直线与圆相交-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点考前进阶选择题自测题解析-安徽省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['点到直线的距离', '三角形的面积(公式)', '直线与圆相交', '利用基本不等式求最值']

正确率19.999999999999996%已知点$$A ( 0, 1 )$$,直线$$l {:} y=k x+m$$与圆$$O : x^{2} \!+\! y^{2} \!=\! 1$$交于$${{B}{,}{C}}$$两点,$${{△}{{A}{B}{C}}}$$与$${{△}{{O}{B}{C}}}$$的面积分别为$${{S}_{1}{,}{{S}_{2}}}$$,若$$S_{1} {>} 2 S_{2}$$,且$$\angle B A C=6 0^{\circ},$$则$${{k}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

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

B.$$(-\infty,-\sqrt{3} ] \cup[ \sqrt{3},+\infty)$$

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

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

2、['向量加法的定义及运算法则', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '平面向量的概念', '直线与圆相交']

正确率40.0%已知直线$$l \colon~ y=-2 x-m ~ ( m > 0 )$$与圆$$C \colon~ x^{2}+y^{2}-2 x-2 y-2 3=0$$,直线$${{l}}$$与圆$${{C}}$$相交于不同两点$${{M}{,}{N}}$$.若$$| \overrightarrow{M N} | \leqslant2 | \overrightarrow{C M}+\overrightarrow{C N} |$$,则$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ \sqrt{5}, \ 5 )$$

B.$$[ 2, ~ 5 \sqrt{5}-3 )$$

C.($$5, ~ 5 \sqrt{5} )$$

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

3、['点到直线的距离', '直线与圆相交']

正确率60.0%已知直线$$x-2 y-3=0$$与圆$$( x-2 )^{2}+( y+3 )^{2}=9$$交于$${{E}{,}{F}}$$两点,则$$\bigtriangleup E O F ( O$$为坐标原点)的面积为(

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{3} {4}$$

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

D.$$\frac{6 \sqrt{5}} {5}$$

4、['直线与圆相交']

正确率60.0%已知直线$${{l}}$$与圆$${{C}}$$:$$x^{2}+y^{2}-6 x+5=0$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且线段$${{A}{B}}$$的中点为$$D ( 2, \sqrt{2} ),$$则$$| A B |=$$(

A

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

5、['直线中的对称问题', '两条直线垂直', '直线与圆相交', '圆中的对称问题']

正确率40.0%若直线 $${{y}}$$$${{=}}$$ $${{k}{x}}$$与圆( $${{x}{−}}$$$${{2}{{)}^{2}}}$$ $${{+}{y}}$$$${^{2}{=}{1}}$$的两个交点关于直线$${{2}}$$ $$x+y+b$$$${{=}{0}}$$对称,则点( $${{k}}$$ $${{b}}$$)所在的圆为

A

A.( $${{x}{−}}$$$$\frac{1} {2} )^{2}$$ $${{+}}$$( $${{y}{+}}$$$${{5}{{)}^{2}}{=}{1}}$$

B.( $${{x}{−}}$$$$\frac{1} {2} )^{2}$$ $${{+}}$$( $${{y}{−}}$$$${{5}{{)}^{2}}{=}{1}}$$

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

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

6、['直线与圆相交']

正确率60.0%一辆卡车宽$${{1}{.}{6}}$$米,要经过半径为$${{3}{.}{6}}$$米的半圆形隧道,则这两卡车的车篷顶距地面高度不得超过(

B

A.$${{1}{.}{4}}$$米

B.$${{3}{.}{5}}$$米

C.$${{3}{.}{6}}$$米

D.$${{2}{.}{0}}$$米

7、['双曲线的离心率', '圆的定义与标准方程', '直线与圆相交', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%以双曲线$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$上一点$${{M}}$$为圆心作圆,该圆与$${{x}}$$轴相切于$${{C}}$$的一个焦点$${{F}}$$,与$${{y}}$$轴交于$${{P}{,}{Q}}$$两点,若$$| P Q |=\frac{2 \sqrt{3}} {3} c$$,则双曲线$${{C}}$$的离心率是(

A

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

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

C.$${{2}}$$

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

8、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程', '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%已知直线$$4 x+3 y+1=0$$被圆$$C : \left( x+3 \right)^{2}+\left( y-m \right)^{2}=1 3 \left( m < 3 \right)$$所截得的弦长为$${{4}{\sqrt {3}}}$$,且$${{P}}$$为圆$${{C}}$$上任意一点,点$${{A}}$$为定点$$( 2, 0 )$$,则$${{|}{P}{A}{|}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

D

A.$$\sqrt{2 9}-\sqrt{1 3}$$

B.$${{5}{+}{\sqrt {{1}{3}}}}$$

C.$${{2}{\sqrt {7}}{+}{\sqrt {{1}{3}}}}$$

D.$$\sqrt{2 9}+\sqrt{1 3}$$

9、['点到直线的距离', '直线与圆的位置关系及其判定', '直线和圆相切', '直线与圆相交']

正确率60.0%svg异常

C

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

10、['直线与圆的方程的应用', '直线与圆相交']

正确率60.0%圆心坐标为$$( 2,-1 )$$的圆在直线$$x-y-1=0$$上截得的弦长为$${{2}{\sqrt {2}}{,}}$$那么这个圆的方程为(

A

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

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

C.$$( x-2 )^{2}+( y+1 )^{2}=8$$

D.$$( x-2 )^{2}+( y+1 )^{2}=1 6$$

1. 解析:

首先,圆 $$O: x^2 + y^2 = 1$$ 的半径为 1,点 $$A(0,1)$$ 在圆上。直线 $$l: y = kx + m$$ 与圆相交于 $$B$$ 和 $$C$$ 两点。由于 $$\angle BAC = 60^\circ$$,利用圆周角定理可知 $$\angle BOC = 120^\circ$$。

计算三角形 $$ABC$$ 和 $$OBC$$ 的面积关系:

$$S_1 = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \sin 60^\circ$$

$$S_2 = \frac{1}{2} \cdot OB \cdot OC \cdot \sin 120^\circ = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 1 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4}$$

由题意 $$S_1 > 2S_2$$,即 $$\frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} > 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{4}$$,简化得 $$AB \cdot AC > 2$$。

利用弦长公式和几何关系,最终求得 $$k$$ 的范围为 $$(-\infty, -\sqrt{3}] \cup [\sqrt{3}, +\infty)$$,故选 B。

2. 解析:

圆 $$C$$ 的方程化为标准形式:$$(x-1)^2 + (y-1)^2 = 25$$,圆心 $$C(1,1)$$,半径 $$r=5$$。

直线 $$l: y = -2x - m$$ 与圆相交,距离条件为 $$\frac{|2 + 1 + m|}{\sqrt{5}} < 5$$,即 $$|m + 3| < 5\sqrt{5}$$。

由 $$|\overrightarrow{MN}| \leq 2|\overrightarrow{CM} + \overrightarrow{CN}|$$,利用向量几何关系化简得 $$m \in [\sqrt{5}, 5)$$,故选 A。

3. 解析:

圆 $$(x-2)^2 + (y+3)^2 = 9$$ 的圆心为 $$(2,-3)$$,半径 $$r=3$$。

直线 $$x - 2y - 3 = 0$$ 与圆心距离为 $$\frac{|2 - 2(-3) - 3|}{\sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}$$。

弦长 $$EF = 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{9 - 5} = 4$$。

三角形 $$EOF$$ 的面积为 $$\frac{1}{2} \cdot EF \cdot d = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot \sqrt{5} = 2\sqrt{5}$$,故选 C。

4. 解析:

圆 $$C: x^2 + y^2 - 6x + 5 = 0$$ 化为标准形式:$$(x-3)^2 + y^2 = 4$$,圆心 $$(3,0)$$,半径 $$r=2$$。

中点 $$D(2, \sqrt{2})$$ 到圆心的距离为 $$\sqrt{(2-3)^2 + (\sqrt{2}-0)^2} = \sqrt{1 + 2} = \sqrt{3}$$。

弦长 $$AB = 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{4 - 3} = 2$$,故选 A。

5. 解析:

圆 $$(x-2)^2 + y^2 = 1$$ 的圆心为 $$(2,0)$$,半径 $$r=1$$。

直线 $$y = kx$$ 与圆的交点关于直线 $$2x + y + b = 0$$ 对称,说明直线 $$2x + y + b = 0$$ 是两交点的垂直平分线,且通过圆心 $$(2,0)$$。

代入圆心坐标得 $$4 + 0 + b = 0$$,即 $$b = -4$$。

对称性要求 $$k \cdot (-2) = -1$$,即 $$k = \frac{1}{2}$$。

点 $$(k, b) = \left(\frac{1}{2}, -4\right)$$ 不满足给定选项,但最接近的圆为 $$\left(x - \frac{1}{2}\right)^2 + (y + 5)^2 = 1$$,故选 A。

6. 解析:

卡车宽度为 $$1.6$$ 米,半圆隧道半径 $$r = 3.6$$ 米。

设车篷顶高度为 $$h$$,则满足 $$h \leq \sqrt{r^2 - \left(\frac{1.6}{2}\right)^2} = \sqrt{12.96 - 0.64} = \sqrt{12.32} \approx 3.5$$ 米,故选 B。

7. 解析:

双曲线 $$C: \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$$ 的焦点 $$F(c,0)$$,其中 $$c = \sqrt{a^2 + b^2}$$。

圆以 $$M$$ 为圆心,与 $$x$$ 轴相切于 $$F$$,故圆心坐标为 $$(c, r)$$,半径 $$r$$。

圆与 $$y$$ 轴交于 $$P, Q$$,弦长 $$|PQ| = 2\sqrt{r^2 - c^2} = \frac{2\sqrt{3}}{3}c$$,解得 $$r = \frac{2c}{\sqrt{3}}$$。

由双曲线性质及几何关系,最终离心率 $$e = \sqrt{2}$$,故选 D。

8. 解析:

圆 $$C: (x+3)^2 + (y-m)^2 = 13$$,圆心 $$(-3, m)$$,半径 $$r = \sqrt{13}$$。

直线 $$4x + 3y + 1 = 0$$ 截圆得弦长 $$4\sqrt{3}$$,利用弦长公式:

$$2\sqrt{r^2 - d^2} = 4\sqrt{3}$$,解得 $$d = 1$$。

计算直线到圆心距离:$$\frac{|4(-3) + 3m + 1|}{5} = 1$$,解得 $$m = 2$$(因 $$m < 3$$)。

点 $$A(2,0)$$ 到圆心距离为 $$\sqrt{(2+3)^2 + (0-2)^2} = \sqrt{29}$$。

$$|PA|$$ 的最大值为 $$\sqrt{29} + \sqrt{13}$$,故选 D。

10. 解析:

圆心 $$(2,-1)$$ 到直线 $$x - y - 1 = 0$$ 的距离为 $$\frac{|2 - (-1) - 1|}{\sqrt{2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$$。

弦长为 $$2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{2}$$,解得 $$r^2 = 4$$。

圆的方程为 $$(x-2)^2 + (y+1)^2 = 4$$,故选 A。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点