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专题基础自测题答案-山东省等高一数学选择必修,平均正确率70.0%

2025-05-25
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专题基础自测题答案-山东省等高一数学选择必修,平均正确率70.0%
1、['直线与圆的位置关系及其判定']

正确率40.0%已知$$2 x_{0}+y_{0}=6$$,则圆$$x^{2}+y^{2}=1$$与直线$$x_{0} x+y_{0} y=2$$的位置关系是$${{(}{)}}$$

A.相切

B.相交

C.相离

D.不确定

2、['直线与圆的位置关系及其判定']

正确率40.0%已知点$${{P}}$$为圆$${{C}_{1}}$$:$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$上一动点,点$${{Q}}$$为圆$${{C}_{2}}$$:$$( x-4 )^{2}+( y-1 )^{2}=4$$上一动点,点$${{R}}$$在直线$${{l}}$$:$$x-y+1=0$$上运动,则$$| P R |+| Q R |$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$$\sqrt{1 0}-3$$

B.$$\sqrt{2 6}-3$$

C.$${{3}{\sqrt {3}}{−}{3}}$$

D.$${{2}}$$

3、['直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%直线$${{y}{=}{x}}$$被圆$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$所截得的弦长为$${{(}{)}}$$

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

B.$${{1}}$$

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

D.$${{2}}$$

4、['直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%若圆心坐标为$$( 2,-1 )$$的圆被直线$$x-y-1=0$$截得的弦长为$${{2}{\sqrt {2}}}$$,则这个圆的方程是$${{(}{)}}$$

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

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

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

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

5、['直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%已知$${{⊙}{C}}$$:$$x^{2}+y^{2}-2 x-2 y-2=0$$,直线$${{l}}$$:$$x+2 y+2=0$$,$${{M}}$$为直线$${{l}}$$上的动点,过点$${{M}}$$作$${{⊙}{C}}$$的切线$${{M}{A}}$$,$${{M}{B}}$$,切点为$${{A}}$$,$${{B}}$$,则四边形$${{M}{A}{C}{B}}$$面积的最小值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

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

D.$${{4}}$$

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

正确率60.0%直线$$l \colon~ y=a x-a+1$$与圆:$$x^{2}+y^{2}=8$$的位置关系是(

A

A.相交

B.相切

C.相离

D.与$${{a}}$$的大小有关

8、['直线与圆的位置关系及其判定', '直线的一般式方程及应用', '圆中的对称问题']

正确率60.0%过点$$( 3, 1 )$$作直线$${{l}}$$,使$${{l}}$$过圆$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$的对称中心,则直线$${{l}}$$的方程为(

A

A.$$x-2 y-1=0$$

B.$$x-2 y+1=0$$

C.$$x+2 y-1=0$$

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

9、['圆的一般方程', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%若圆$$x^{2}+y^{2}-2 a x+2 b y+1=0$$的圆心在第一象限,则直线$$a x+y-b=0$$一定不经过$${{(}{)}}$$

A

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

10、['点到直线的距离', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%设$${{P}}$$是圆$${{C}}$$:$$( x+3 )^{2}+y^{2}=4$$上的一点,则点$${{P}}$$到直线$${{l}}$$:$$4 x-3 y-8=0$$的距离的最小值是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{6}}$$

1. 解析:首先,由条件 $$2x_0 + y_0 = 6$$,可以表示 $$y_0 = 6 - 2x_0$$。将直线方程 $$x_0x + y_0y = 2$$ 代入圆的方程 $$x^2 + y^2 = 1$$ 的圆心 $$(0,0)$$ 到直线的距离公式:

$$d = \frac{|x_0 \cdot 0 + y_0 \cdot 0 - 2|}{\sqrt{x_0^2 + y_0^2}} = \frac{2}{\sqrt{x_0^2 + (6-2x_0)^2}}$$

化简分母:

$$\sqrt{x_0^2 + 36 - 24x_0 + 4x_0^2} = \sqrt{5x_0^2 - 24x_0 + 36}$$

计算判别式:

$$5x_0^2 - 24x_0 + 36$$ 的判别式为 $$(-24)^2 - 4 \times 5 \times 36 = 576 - 720 = -144 < 0$$,故分母恒为正且最小值大于0。

由于 $$d = \frac{2}{\sqrt{5x_0^2 - 24x_0 + 36}}$$,而圆的半径 $$r = 1$$。比较 $$d$$ 和 $$r$$:

通过计算最小值,发现 $$d$$ 可能大于、等于或小于 $$r$$,因此位置关系不确定。选 D。

2. 解析:圆 $$C_1$$ 的圆心为 $$(1,0)$$,半径 $$r_1 = 1$$;圆 $$C_2$$ 的圆心为 $$(4,1)$$,半径 $$r_2 = 2$$。直线 $$l$$ 的方程为 $$x - y + 1 = 0$$。

先求 $$C_1$$ 关于直线 $$l$$ 的对称点 $$C_1'$$:

设 $$C_1'(a,b)$$,中点 $$(\frac{a+1}{2}, \frac{b+0}{2})$$ 在直线 $$l$$ 上,且斜率满足垂直条件:

$$\frac{a+1}{2} - \frac{b}{2} + 1 = 0 \Rightarrow a - b + 3 = 0$$

斜率关系:$$\frac{b-0}{a-1} \times 1 = -1 \Rightarrow b = -a + 1$$

联立解得 $$a = -1$$,$$b = 2$$,即 $$C_1'(-1,2)$$。

$$|PR| + |QR|$$ 的最小值为 $$|C_1'Q| - r_1 - r_2$$,即 $$|C_1'C_2| - 3 = \sqrt{(4+1)^2 + (1-2)^2} - 3 = \sqrt{26} - 3$$。选 B。

3. 解析:圆 $$(x-1)^2 + y^2 = 1$$ 的圆心为 $$(1,0)$$,半径 $$r = 1$$。直线 $$y = x$$ 的一般形式为 $$x - y = 0$$。

计算圆心到直线的距离:

$$d = \frac{|1 - 0|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$$

弦长公式:

$$L = 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{1 - \frac{1}{2}} = \sqrt{2}$$。选 C。

4. 解析:圆心 $$(2,-1)$$,设半径 $$r$$。直线 $$x - y - 1 = 0$$ 到圆心的距离:

$$d = \frac{|2 - (-1) - 1|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$$

弦长公式:

$$2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{2} \Rightarrow \sqrt{r^2 - 2} = \sqrt{2} \Rightarrow r^2 = 4$$

圆的方程为 $$(x-2)^2 + (y+1)^2 = 4$$。选 B。

5. 解析:圆 $$C$$ 的方程化为标准形式:

$$(x-1)^2 + (y-1)^2 = 4$$,圆心 $$(1,1)$$,半径 $$r = 2$$。

直线 $$l$$ 为 $$x + 2y + 2 = 0$$。设点 $$M$$ 在 $$l$$ 上,坐标为 $$(-2y - 2, y)$$。

切线长公式:

$$MA = \sqrt{MC^2 - r^2} = \sqrt{( -2y - 3 )^2 + ( y - 1 )^2 - 4} = \sqrt{4y^2 + 12y + 9 + y^2 - 2y + 1 - 4} = \sqrt{5y^2 + 10y + 6}$$

四边形面积 $$S = 2 \times \frac{1}{2} \times MA \times r = 2\sqrt{5y^2 + 10y + 6}$$。

最小值在 $$y = -1$$ 时取得:

$$S = 2\sqrt{5(-1)^2 + 10(-1) + 6} = 2\sqrt{5 - 10 + 6} = 2$$。选 B。

6. 解析:直线 $$y = ax - a + 1$$ 可改写为 $$ax - y - a + 1 = 0$$。圆心 $$(0,0)$$ 到直线的距离:

$$d = \frac{| -a + 1 |}{\sqrt{a^2 + 1}}$$

圆的半径 $$r = 2\sqrt{2}$$。比较 $$d$$ 和 $$r$$:

由于 $$d$$ 的分子 $$| -a + 1 |$$ 和分母 $$\sqrt{a^2 + 1}$$ 的关系,对于任意实数 $$a$$,$$d < r$$ 恒成立,因此直线与圆相交。选 A。

8. 解析:圆 $$(x-1)^2 + y^2 = 1$$ 的对称中心为圆心 $$(1,0)$$。直线 $$l$$ 过点 $$(3,1)$$ 和 $$(1,0)$$,斜率为:

$$k = \frac{1 - 0}{3 - 1} = \frac{1}{2}$$

直线方程为 $$y - 0 = \frac{1}{2}(x - 1)$$,即 $$x - 2y - 1 = 0$$。选 A。

9. 解析:圆的方程化为标准形式:

$$(x - a)^2 + (y + b)^2 = a^2 + b^2 - 1$$,圆心 $$(a, -b)$$ 在第一象限,故 $$a > 0$$ 且 $$-b > 0 \Rightarrow b < 0$$。

直线方程为 $$ax + y - b = 0$$,斜率为 $$-a < 0$$,截距为 $$b < 0$$。

由于斜率和截距均为负,直线不经过第一象限。选 A。

10. 解析:圆 $$C$$ 的圆心为 $$(-3,0)$$,半径 $$r = 2$$。直线 $$l$$ 为 $$4x - 3y - 8 = 0$$。

计算圆心到直线的距离:

$$d = \frac{|4(-3) - 3(0) - 8|}{\sqrt{4^2 + (-3)^2}} = \frac{20}{5} = 4$$

点 $$P$$ 到直线的最小距离为 $$d - r = 4 - 2 = 2$$。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