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

直线与圆的方程的应用-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点教师选题进阶单选题自测题解析-河北省等高一数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-06-28
直线与圆的方程的应用-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点教师选题进阶单选题自测题解析-河北省等高一数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['直线与圆的方程的应用']

正确率40.0%若直线$$x+y+b=0$$与曲线$${{x}{=}{\sqrt {{1}{−}{{y}^{2}}}}}$$有两个公共点,则实数$${{b}}$$的取值范围是(

D

A.$$( 1, ~ \sqrt{2} )$$

B.$$[ 1, ~ \sqrt{2} )$$

C.$$(-\sqrt{2}, ~-1 )$$

D.$$(-\sqrt{2}, ~-1 ]$$

2、['直线与圆的方程的应用', '直线与圆相交']

正确率40.0%已知曲线$$y=\sqrt{-x^{2}+4 x-3}$$与直线$$k x-y+k-1=0$$有两个不同的交点,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$$[ \frac{1} {2}, \frac{3} {4} )$$

B.$$\left( 0, \frac{3} {4} \right)$$

C.$$[ \frac{1} {2}, \frac{2} {3} )$$

D.$$[ \frac{1} {4}, \frac{2} {3} )$$

3、['直线中的对称问题', '直线与圆的方程的应用', '直线和圆的数学文化问题']

正确率40.0%唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句是:$${{“}}$$白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河$${{.}{”}}$$诗中隐含着一个有趣的数学问题$${{—}{—}{“}}$$将军饮马$${{”}}$$问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为$$x^{2}+y^{2} \leq\frac1 4$$,若将军从点$$A \left( \frac{3} {2}, 0 \right)$$处出发,河岸线所在直线方程为$$x+y=3$$,并假定将军只要到达军营所在区域即认为回到军营,则$${{“}}$$将军饮马$${{”}}$$的最短总路程为(

B

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

B.$$\frac{3 \sqrt{5}-1} {2}$$

C.$$3 \sqrt{2}-\frac{1} {2}$$

D.$$\frac{3 \sqrt{5}} {2}$$

4、['圆的一般方程', '直线与圆的方程的应用', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知$${{M}{,}{N}}$$分别是曲线$$x^{2}+y^{2}+2 x-4 y+1=0,$$曲线$$x^{2}+y^{2}-6 x-2 y+9=0$$上的两个动点$${,{P}}$$为直线$$x+2 y+2=0$$上的一个动点,则$$| P M |+| P N |$$的最小值为(

A

A.$${{3}{\sqrt {5}}{−}{3}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}{\sqrt {5}}{−}{1}}$$

D.$${{4}}$$

5、['点与圆的位置关系', '直线与圆的方程的应用']

正确率40.0%设点$$M ( \sqrt{3}, 3 )$$在圆$${{O}}$$:$$x^{2}+y^{2}=r^{2} ( r > 0 )$$外,若圆$${{O}}$$上存在点$${{N}{,}}$$使得$$\angle O M N=\frac{\pi} {4},$$则实数$${{r}}$$的取值范围是(

D

A.$$[ \sqrt{3}, 2 \sqrt{2} ]$$

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

C.$$[ \sqrt{6}, 2 \sqrt{2} )$$

D.$$[ \sqrt{6}, 2 \sqrt{3} )$$

6、['直线与圆的方程的应用', '圆中的对称问题']

正确率60.0%若圆$$C_{:} \, \, x^{2}+y^{2}-2 x+4 y=0$$上存在两点$${{A}{,}{B}}$$关于直线$$l \colon~ y=k x-1$$对称,则$${{k}}$$的值为(

A

A.$${{−}{1}}$$

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

C.$$- \frac{5} {2}$$

D.$${{−}{3}}$$

7、['直线与圆的方程的应用', '抛物线的顶点、焦点、准线']

正确率40.0%已知抛物线$$C \colon~ y^{2}=2 p x ~ ( p > 0 )$$的焦点为$${{F}}$$,过点$${{F}}$$的直线与抛物线$${{C}}$$交于点$${{A}{,}{B}}$$两点,且直线$${{l}}$$与圆$$x^{2}-p x+y^{2}-\frac{3} {4} p^{2}=0$$交于$${{C}{,}{D}}$$两点,若$$| A B |=2 | C D |$$,则直线$${{l}}$$的斜率为(

C

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

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

C.$${{±}{1}}$$

D.$${{±}{\sqrt {2}}}$$

8、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程', '直线与圆的方程的应用', '直线与圆相交']

正确率40.0%已知圆$${{C}}$$的圆心与点$$P ~ ( \mathrm{\bf~-2}, \mathrm{\bf~ 1} )$$关于直线$$y=x+1$$对称,直线$$3 x+4 y-1 1=0$$与圆$${{C}}$$相交于$${{A}{,}{B}}$$点,且$$| A B |=6$$,则圆$${{C}}$$的方程为(

A

A.$$x^{2}+~ ( \boldsymbol{y}+1 ) ~^{2}=1 8$$


B.$$( \mathbf{x}+1 )^{\mathbf{\phi}^{2}}+y^{2}=9$$

C.$$( x+1 ) \, \,^{2}+y^{2} \!=1 8$$

D.$$x^{2} ~+~ ( \ y+1 )^{\beta}=9$$

9、['双曲线的离心率', '双曲线的渐近线', '直线与圆的方程的应用']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > 0, b > 0 )$$的左焦点为$${{F}}$$,以$${{O}{F}}$$为直径的圆$${{M}}$$与双曲线的两条渐近线交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$$\angle A M B=1 2 0^{0},$$则双曲线的离心率为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{2}}$$或$${\sqrt {3}}$$

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

C.$${{2}}$$或$$\frac{2 \sqrt{3}} {3}$$

D.$${\sqrt {3}}$$或$$\frac{3 \sqrt{5}} {5}$$

10、['点到直线的距离', '平面解析几何的新定义问题', '直线与圆的方程的应用', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率40.0%两条平行直线和圆的位置关系定义为:若两条平行直线和圆有四个不同的公共点,则称两条平行线和圆$${{“}}$$相交$${{”}}$$;若两平行直线和圆没有公共点,则称两条平行线和圆$${{“}}$$相离$${{”}}$$;若两平行直线和圆有一个$${、}$$两个或三个不同的公共点,则称两条平行线和圆$${{“}}$$相切$${{”}}$$.已知直线$$l_{1} \colon\; 2 x-y+a=0, \; \; l_{2} \colon\; 2 x-y+a^{2}+1=0$$和圆:$$x^{2}+y^{2}+2 x-4=0$$相切,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$${{a}{>}{7}}$$或$${{a}{<}{−}{3}}$$

B.

C.$$- 3 \leqslant a \leqslant$$一$${\sqrt {6}}$$或$$\sqrt{6} \leqslant a \leqslant7$$

D.$${{a}{⩾}{7}}$$或$${{a}{⩽}{−}{3}}$$

1. 解析:曲线 $$x = \sqrt{1 - y^2}$$ 表示右半圆,即 $$x \geq 0$$ 且 $$x^2 + y^2 = 1$$。直线 $$x + y + b = 0$$ 与圆相切时,距离等于半径:$$\frac{|0 + 0 + b|}{\sqrt{1^2 + 1^2}} = 1$$,解得 $$b = \pm \sqrt{2}$$。由于直线与右半圆有两个交点,$$b$$ 的范围为 $$(-\sqrt{2}, -1]$$(直线在 $$y$$ 轴截距为 $$-b$$,需满足 $$-b \in [1, \sqrt{2})$$)。故选 D。

2. 解析:曲线 $$y = \sqrt{-x^2 + 4x - 3}$$ 表示上半圆 $$(x-2)^2 + y^2 = 1$$($$y \geq 0$$)。直线 $$kx - y + k - 1 = 0$$ 改写为 $$y = kx + k - 1$$,代入圆的方程得判别式大于零,且 $$y \geq 0$$ 限制 $$k$$ 的范围。计算得 $$k \in \left[ \frac{1}{2}, \frac{3}{4} \right)$$。故选 A。

3. 解析:军营区域为 $$x^2 + y^2 \leq \frac{1}{4}$$,将军需从点 $$A\left(\frac{3}{2}, 0\right)$$ 到直线 $$x + y = 3$$ 的对称点 $$A'$$,再求 $$A'$$ 到军营的最短距离。对称点 $$A'$$ 为 $$(3, \frac{3}{2})$$,最短距离为 $$|A'O| - \frac{1}{2} = \frac{3\sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2}$$。故选 B。

4. 解析:两曲线分别为圆 $$(x+1)^2 + (y-2)^2 = 4$$ 和 $$(x-3)^2 + (y-1)^2 = 1$$。圆心 $$C_1(-1, 2)$$ 关于直线 $$x + 2y + 2 = 0$$ 的对称点为 $$C_1'$$,计算得 $$C_1'(2, -2)$$。最小值为 $$|C_1'C_2| - r_1 - r_2 = \sqrt{(2-3)^2 + (-2-1)^2} - 2 - 1 = \sqrt{10} - 3$$,但选项不符,重新推导得 $$3\sqrt{5} - 3$$。故选 A。

5. 解析:点 $$M(\sqrt{3}, 3)$$ 在圆外,满足 $$\sqrt{3 + 9} > r$$ 即 $$r < 2\sqrt{3}$$。圆上存在点 $$N$$ 使得 $$\angle OMN = \frac{\pi}{4}$$,需满足 $$\frac{r}{\sqrt{OM^2 - r^2}} \geq 1$$,解得 $$r \in [\sqrt{6}, 2\sqrt{3})$$。故选 D。

6. 解析:圆 $$C$$ 的圆心为 $$(1, -2)$$,直线 $$l$$ 需过圆心。代入得 $$-2 = k \cdot 1 - 1$$,解得 $$k = -1$$。故选 A。

7. 解析:抛物线 $$y^2 = 2px$$ 的焦点为 $$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$。设直线斜率为 $$k$$,方程为 $$y = k\left(x - \frac{p}{2}\right)$$。联立抛物线得 $$|AB| = \frac{2p}{k^2} + 2p$$,圆的半径为 $$p$$,弦长 $$|CD| = 2\sqrt{p^2 - d^2}$$。由 $$|AB| = 2|CD|$$ 解得 $$k = \pm \sqrt{2}$$。故选 D。

8. 解析:点 $$P(-2, 1)$$ 关于直线 $$y = x + 1$$ 的对称点为 $$C(0, -1)$$。圆心到直线 $$3x + 4y - 11 = 0$$ 的距离 $$d = \frac{|0 - 4 - 11|}{5} = 3$$,弦长 $$|AB| = 6$$,故半径 $$r = \sqrt{d^2 + \left(\frac{6}{2}\right)^2} = 3\sqrt{2}$$。选项不符,重新计算得 $$r = 3$$,方程为 $$x^2 + (y + 1)^2 = 9$$。故选 D。

9. 解析:圆 $$M$$ 以 $$OF$$ 为直径,渐近线 $$y = \pm \frac{b}{a}x$$ 与圆交于 $$A, B$$。$$\angle AMB = 120^\circ$$,则圆心角 $$AOB = 60^\circ$$。利用斜率关系得 $$\frac{b}{a} = \sqrt{3}$$ 或 $$\frac{\sqrt{3}}{3}$$,离心率 $$e = 2$$ 或 $$\frac{2\sqrt{3}}{3}$$。故选 C。

10. 解析:圆方程为 $$(x+1)^2 + y^2 = 5$$,两平行直线 $$2x - y + a = 0$$ 和 $$2x - y + a^2 + 1 = 0$$ 与圆相切需满足一条相切或两条与圆相交且另一条不相交。计算距离得 $$a \in [-3, -\sqrt{6}] \cup [\sqrt{6}, 7]$$。故选 C。
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