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

直线和圆相切-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点专题进阶单选题自测题答案-广西壮族自治区等高一数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-05-31
直线和圆相切-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点专题进阶单选题自测题答案-广西壮族自治区等高一数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['充分、必要条件的判定', '直线和圆相切']

正确率60.0%$$^\omega a=2^{\prime\prime}$$是$${{“}}$$直线$$x-y+2=0$$与圆$$( \textbf{x}-2 )^{\textbf{2}}+\textbf{} ( \textbf{y}-a )^{\textbf{2}}=2$$相切$${{”}}$$的(

A

A.充分而不必要条件

B.必要而不充分条件

C.充分必要条件

D.既不充分也不必要条件

2、['直线和圆相切']

正确率60.0%过点$$A ( 3, ~ 5 )$$作圆$$( x-2 )^{2}+( y-3 )^{2}=1$$的切线,则切线的方程为(

C

A.$${{x}{=}{3}}$$或$$3 x+4 y-2 9=0$$

B.$${{y}{=}{3}}$$或$$3 x+4 y-2 9=0$$

C.$${{x}{=}{3}}$$或$$3 x-4 y+1 1=0$$

D.$${{y}{=}{3}}$$或$$3 x-4 y+1 1=0$$

3、['根据方程研究曲线的性质', '直线和圆相切', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%在平面直角坐标系中,已知圆$${{O}_{1}}$$:$$x^{2}+y^{2}=1,$$圆$${{O}_{2}}$$:$$( x-4 )^{2}+y^{2}=4,$$动点$${{P}}$$在直线$$x+\sqrt{3} y-b=0$$上,过点$${{P}}$$分别作圆$${{O}_{1}{,}{{O}_{2}}}$$的一条切线,切点分别为$${{A}{,}{B}{,}}$$若存在点$${{P}}$$满足$$| P B |=2 | P A |,$$则实数$${{b}}$$的取值范围是(

C

A.$$[-1 2, ~ \frac{2 8} {3} ]$$

B.$$\left(-\infty, ~-\frac{2 8} {3} \right] \cup[ 1 2, ~+\infty)$$

C.$$[-\frac{2 0} {3}, ~ 4 \bigg]$$

D.$$\left(-\infty, ~-\frac{2 0} {3} \right] \cup[ 4, ~+\infty)$$

4、['直线和圆相切']

正确率60.0%直线$$m x-y+m+\sqrt{3}=0$$与圆$$x^{2}+y^{2}=4$$相切,则$${{m}}$$的值为(

C

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

B.$${{1}}$$

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

D.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

5、['圆的定义与标准方程', '圆的一般方程', '直线和圆相切']

正确率60.0%已知在平面直角坐标系中,$${{A}}$$,$${{B}}$$两点的坐标分别为$$( 0, 1 ), ( 0, 4 )$$,若经过$${{A}}$$,$${{B}}$$两点的圆与$${{x}}$$轴正半轴相切,则该圆的方程为(

D

A.$$x^{2}+y^{2}-8 x-5 y+4=0$$

B.$$x^{2}+y^{2}-8 x-5 y+1 6=0$$

C.$$x^{2}+y^{2}+4 x-5 y+4=0$$

D.$$x^{2}+y^{2}-4 x-5 y+4=0$$

6、['直线与圆的位置关系及其判定', '直线和圆相切']

正确率40.0%已知圆$${{M}}$$:$$x^{2}+y^{2}-2 x-2 y-2=0$$,直线$${{l}}$$:$$x+y+2=0$$,$${{P}}$$为直线$${{l}}$$上的动点,过$${{P}}$$点作圆$${{M}}$$的切线$${{P}{A}}$$、$${{P}{B}}$$,切点为$${{A}}$$、$${{B}}$$,当$$| P M | \cdot| A B |$$最小时,直线$${{A}{B}}$$的方程为$${{(}{)}}$$

A.$$x+y-1=0$$

B.$$x+y-3=0$$

C.$$x+y=0$$

D.$$2 x+y+1=0$$

7、['点与圆的位置关系', '直线和圆相切']

正确率60.0%若直线$$a x+b y-1=0$$与圆$$x^{2}+y^{2}=1$$相切,则点$$P ~ ( \textit{a}, \ b )$$的位置是(

A

A.在圆上

B.在圆外

C.在圆内

D.以上皆有可能

8、['圆的定义与标准方程', '椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线和圆相切']

正确率60.0%已知$${{F}}$$是椭圆$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的右焦点,过椭圆$${{C}}$$的下顶点且斜率为$$\frac{3} {4}$$的直线与以点$${{F}}$$为圆心、半焦距为半径的圆相切,则椭圆$${{C}}$$的离心率为(

A

A.$$\frac{\sqrt{5}} {5}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

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

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

9、['点到直线的距离', '直线和圆相切']

正确率40.0%已知$${{A}{,}{B}}$$分别是$${{x}}$$轴,$${{y}}$$轴上的动点,若以$${{A}{B}}$$为直径的圆$${{C}}$$与直线$$2 x+y-5=0$$相切,则圆$${{C}}$$面积的最小值为(

A

A.$$\frac{5 \pi} {4}$$

B.$$\frac{4 \pi} {5}$$

C.$$\frac{3 \pi} {4}$$

D.$$( 6-2 \sqrt{5} ) \pi$$

10、['点到直线的距离', '双曲线的渐近线', '圆的定义与标准方程', '直线和圆相切', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, \, ( a > 0, \, \, b > 0 )$$的一个焦点为$$F ~ ( \mathbf{2}, \mathbf{0} )$$,且双曲线的渐近线与圆$$( \mathbf{\} x-2 )^{\mathbf{\} 2}+y^{2}=3$$相切,则双曲线的方程为(

A

A.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

B.$$\frac{x^{2}} {3}-y^{2}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {3}-\frac{y^{2}} {2}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {2}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

1. 首先确定直线与圆相切的条件。圆 $$(x-2)^2 + (y-a)^2 = 2$$ 的圆心为 $$(2, a)$$,半径为 $$\sqrt{2}$$。直线 $$x - y + 2 = 0$$ 与圆相切的条件是圆心到直线的距离等于半径。距离公式为:

$$\frac{|2 - a + 2|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = \sqrt{2}$$
化简得 $$|4 - a| = 2$$,解得 $$a = 2$$ 或 $$a = 6$$。题目中给出 $$a = 2$$ 是充分条件,但不是必要条件(因为 $$a = 6$$ 也满足)。因此答案为 A

2. 首先验证点 $$A(3, 5)$$ 是否在圆上。圆的方程为 $$(x-2)^2 + (y-3)^2 = 1$$,代入 $$A$$ 点得 $$(3-2)^2 + (5-3)^2 = 5 \neq 1$$,说明 $$A$$ 在圆外。设切线斜率为 $$k$$,方程为 $$y - 5 = k(x - 3)$$,即 $$kx - y + 5 - 3k = 0$$。圆心 $$(2, 3)$$ 到切线的距离等于半径 1:

$$\frac{|2k - 3 + 5 - 3k|}{\sqrt{k^2 + 1}} = 1$$
化简得 $$|2 - k| = \sqrt{k^2 + 1}$$,平方后解得 $$k = \frac{3}{4}$$。另外,当斜率不存在时,直线 $$x = 3$$ 也是切线。因此切线方程为 $$x = 3$$ 或 $$3x - 4y + 11 = 0$$,答案为 C

3. 圆 $$O_1$$ 的半径为 1,圆 $$O_2$$ 的半径为 2。设 $$P(x, y)$$ 在直线 $$x + \sqrt{3}y - b = 0$$ 上。根据切线性质,$$|PA| = \sqrt{|PO_1|^2 - 1}$$,$$|PB| = \sqrt{|PO_2|^2 - 4}$$。由题意 $$|PB| = 2|PA|$$,代入得:

$$\sqrt{|PO_2|^2 - 4} = 2\sqrt{|PO_1|^2 - 1}$$
平方后整理得 $$|PO_2|^2 = 4|PO_1|^2$$。设 $$P(x, y)$$,代入坐标得:

$$(x-4)^2 + y^2 = 4(x^2 + y^2)$$
化简得 $$3x^2 + 3y^2 + 8x - 16 = 0$$,即 $$x^2 + y^2 + \frac{8}{3}x - \frac{16}{3} = 0$$。结合直线方程 $$x = b - \sqrt{3}y$$,代入后得到关于 $$y$$ 的二次方程。为使方程有实数解,判别式需非负,解得 $$b$$ 的范围为 $$[-12, \frac{28}{3}]$$,答案为 A

4. 直线 $$mx - y + m + \sqrt{3} = 0$$ 与圆 $$x^2 + y^2 = 4$$ 相切,圆心为 $$(0, 0)$$,半径为 2。距离公式为:

$$\frac{|m \cdot 0 - 0 + m + \sqrt{3}|}{\sqrt{m^2 + 1}} = 2$$
化简得 $$|m + \sqrt{3}| = 2\sqrt{m^2 + 1}$$,平方后解得 $$m = \frac{\sqrt{3}}{3}$$,答案为 C

5. 设圆心为 $$(r, h)$$,因为圆与 $$x$$ 轴正半轴相切,半径为 $$h$$。圆方程为 $$(x - r)^2 + (y - h)^2 = h^2$$。代入 $$A(0, 1)$$ 和 $$B(0, 4)$$ 得:

$$r^2 + (1 - h)^2 = h^2$$
$$r^2 + (4 - h)^2 = h^2$$
解得 $$h = \frac{5}{2}$$,$$r = 4$$。因此圆的方程为 $$(x - 4)^2 + (y - \frac{5}{2})^2 = \frac{25}{4}$$,展开后为 $$x^2 + y^2 - 8x - 5y + 16 = 0$$,答案为 B

6. 圆 $$M$$ 的方程为 $$(x - 1)^2 + (y - 1)^2 = 4$$,圆心 $$M(1, 1)$$,半径为 2。设 $$P$$ 在直线 $$x + y + 2 = 0$$ 上,坐标为 $$(a, -a - 2)$$。$$|PM| \cdot |AB|$$ 最小时,$$|PM|$$ 最小。$$|PM| = \sqrt{(a - 1)^2 + (-a - 3)^2} = \sqrt{2a^2 + 4a + 10}$$,最小值为 $$\sqrt{8}$$ 当 $$a = -1$$。此时 $$P(-1, -1)$$,切线长为 $$\sqrt{|PM|^2 - 4} = 2$$,$$|AB| = \frac{4 \times 2}{|PM|} = 2\sqrt{2}$$。直线 $$AB$$ 的方程为 $$x + y = 0$$,答案为 C

7. 直线 $$ax + by - 1 = 0$$ 与圆 $$x^2 + y^2 = 1$$ 相切,距离公式为:

$$\frac{|a \cdot 0 + b \cdot 0 - 1|}{\sqrt{a^2 + b^2}} = 1$$
化简得 $$\sqrt{a^2 + b^2} = 1$$,即 $$a^2 + b^2 = 1$$,说明点 $$P(a, b)$$ 在圆上,答案为 A

8. 椭圆右焦点 $$F(c, 0)$$,下顶点 $$(0, -b)$$。过下顶点且斜率为 $$\frac{3}{4}$$ 的直线方程为 $$y = \frac{3}{4}x - b$$。圆心为 $$F$$,半径为 $$c$$,直线与圆相切的条件是:

$$\frac{|\frac{3}{4}c - 0 - b|}{\sqrt{(\frac{3}{4})^2 + 1}} = c$$
化简得 $$|\frac{3}{4}c - b| = \frac{5}{4}c$$,解得 $$c = \frac{b}{2}$$ 或 $$c = -2b$$(舍去)。结合椭圆性质 $$c^2 = a^2 - b^2$$,代入得离心率 $$e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,答案为 A

9. 设 $$A(p, 0)$$,$$B(0, q)$$,圆 $$C$$ 的圆心为 $$\left(\frac{p}{2}, \frac{q}{2}\right)$$,半径为 $$\frac{\sqrt{p^2 + q^2}}{2}$$。圆与直线 $$2x + y - 5 = 0$$ 相切,距离公式为:

$$\frac{|2 \cdot \frac{p}{2} + \frac{q}{2} - 5|}{\sqrt{2^2 + 1^2}} = \frac{\sqrt{p^2 + q^2}}{2}$$
化简得 $$|2p + q - 10| = \sqrt{5(p^2 + q^2)}$$,平方后整理得 $$(p - 2q)^2 = 20$$。圆面积最小即半径最小,当 $$p = 2$$,$$q = 1$$ 时,半径为 $$\frac{\sqrt{5}}{2}$$,面积为 $$\frac{5\pi}{4}$$,答案为 A

10. 双曲线的一个焦点为 $$F(2, 0)$$,故 $$c = 2$$,$$a^2 + b^2 = 4$$。双曲线的渐近线为 $$y = \pm \frac{b}{a}x$$。圆 $$(x - 2)^2 + y^2 = 3$$ 的圆心为 $$(2, 0)$$,半径为 $$\sqrt{3}$$。渐近线与圆相切的条件是:

$$\frac{|\frac{b}{a} \cdot 2 - 0|}{\sqrt{(\frac{b}{a})^2 + 1}} = \sqrt{3}$$
化简得 $$\frac{2b}{\sqrt{b^2 + a^2}} = \sqrt{3}$$,结合 $$a^2 + b^2 = 4$$,解得 $$b = \sqrt{3}$$,$$a = 1$$。双曲线方程为 $$x^2 - \frac{y^2}{3} = 1$$,答案为 A
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