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

圆上的点到直线的最大(小)距离-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-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-08-12
圆上的点到直线的最大(小)距离-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-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['圆上的点到直线的最大(小)距离']

正确率60.0%设$${{P}}$$是圆$$( \mathbf{\alpha}-3 ) \mathbf{\alpha}^{2}+\mathbf{\alpha} ( \mathbf{y}+1 ) \mathbf{\alpha}^{2}=\mathbf{1}$$上的动点,则点$${{P}}$$到直线$${{y}{=}{x}}$$的距离的最大值为(

A

A.$${{2}{\sqrt {2}}{+}{1}}$$

B.$$\sqrt{2}+1$$

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

D.$${{2}{\sqrt {2}}{−}{1}}$$

2、['圆上的点到直线的最大(小)距离', '直线与圆的方程的应用', '直线与圆相交']

正确率60.0%若直线$$y=k x+1$$与圆$$x^{2}+y^{2}=1$$相交于$${{P}{、}{Q}}$$两点,且$$\angle P O Q=1 2 0^{\circ} \textsubscript{(}$$其中$${{O}}$$为原点),则$${{k}}$$的值为(

A

A.$${{−}{\sqrt {3}}{或}{\sqrt {3}}}$$

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

C.$${{−}{\sqrt {2}}{或}{\sqrt {2}}}$$

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

3、['圆上的点到直线的最大(小)距离']

正确率60.0%已知实数$${{x}{,}{y}}$$满足$$( x+5 )^{2}+( y-1 2 )^{2} \!=1 9 6$$,那么$${\sqrt {{x}^{2}{+}{{y}^{2}}}}$$的最小值为(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

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

4、['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', '直线与圆相交']

正确率60.0%已知直线$$l \colon~ y=\sqrt{3} x+m$$与圆$$C_{\colon} ~ x^{2}+~ ( y-3 )^{2}=6$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$$\angle A C B=1 2 0^{\circ},$$则实数$${{m}}$$的值为(

A

A.$${{3}{+}{\sqrt {6}}}$$或$${{3}{−}{\sqrt {6}}}$$

B.$${{3}{+}{2}{\sqrt {6}}}$$或$${{3}{−}{2}{\sqrt {6}}}$$

C.$${{9}}$$或$${{−}{3}}$$

D.$${{8}}$$或$${{−}{2}}$$

5、['圆上的点到直线的最大(小)距离', '直线的一般式方程及应用', '直线与圆相交']

正确率40.0%过点$$P ~ ( ~-3, ~ 0 )$$作直线$$2 x+\ ( \lambda+1 ) \ y+2 \lambda=0 \ ( \lambda\in R )$$的垂线,垂足为$${{M}}$$,已知点,则当$${{λ}}$$变化时,$${{|}{M}{N}{|}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 0, \ 5+\sqrt{5} ]$$

B.$$[ 5-\sqrt{5}, \; 5+\sqrt{5} ]$$

C.$$[ 5, \ 5+\sqrt{5} ]$$

D.$$[ 5-\sqrt{5}, ~ 5 ]$$

6、['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%若直线$$\l_{: ~ a x+b y+1}=0$$经过圆$$M \colon~ x^{2}+y^{2}+4 x+2 y+1=0$$的圆心,则$$( \mathbf{a}-2 )^{\mathbf{\beta}^{2}}+\mathbf{\beta} ( \mathbf{b}-2 )^{\mathbf{\beta}^{2}}$$的最小值为(

B

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

B.$${{5}}$$

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

D.$${{1}{0}}$$

7、['点到直线的距离', '圆上的点到直线的最大(小)距离']

正确率60.0%$${{A}}$$为圆$$O_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}=1$$上的点,$${{B}}$$为直线$$l \colon~ x+y-2=0$$上的点,则线段$${{A}{B}}$$长度的最小值为$${{(}{)}}$$

C

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

B.$${{2}}$$

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

D.$${{1}}$$

8、['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60.0%直线$$l \colon~ y=x+1$$上的点到圆$$C_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}+2 x+4 y+4=0$$上的点的最近距离为(

D

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

B.$${{2}{−}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\sqrt2 {-} 1$$

9、['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', '直线与圆相交']

正确率60.0%若圆$$( \mathrm{~ x+1 ~} )^{\mathrm{~ 2}}+\mathrm{~} ( \mathrm{~ y-1} )^{\mathrm{~ 2}}=4$$上有四点到直线$$y=x+b$$的距离为$${{1}}$$,则$${{b}}$$的取值范围是(

A

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

B.$$( 2-\sqrt{3}, ~ 2+\sqrt{3} )$$

C.$$( 0, ~ 2+\sqrt{2} )$$

D.$$( 0, ~ \sqrt2 )$$

10、['点到直线的距离', '圆上的点到直线的最大(小)距离', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%直线$$x+y+4=0$$分别与$${{x}}$$轴,$${{y}}$$轴交于$${{A}{,}{B}}$$两点,点$${{P}}$$在圆$$( \mathbf{\} x-2 \mathbf{\} )^{\mathbf{\} 2}+y^{2}=2$$上,则$${{△}{A}{B}{P}}$$面积的取值范围是(

B

A.$$[ 2, ~ 6 ]$$

B.$$[ 8, ~ 1 6 ]$$

C.$$[ \sqrt{2}, ~ 3 \sqrt{2} ]$$

D.$$[ 2 \sqrt{2}, ~ 3 \sqrt{2} ]$$

1. 解析:

圆的方程可以整理为 $$(x-3)^2 + (y+1)^2 = 1$$,圆心为 $$(3, -1)$$,半径 $$r=1$$。点 $$P$$ 到直线 $$y=x$$ 的距离公式为 $$d = \frac{|x - y|}{\sqrt{2}}$$。最大距离为圆心到直线的距离加上半径:

$$d_{\text{圆心}} = \frac{|3 - (-1)|}{\sqrt{2}} = \frac{4}{\sqrt{2}} = 2\sqrt{2}$$

$$d_{\text{max}} = d_{\text{圆心}} + r = 2\sqrt{2} + 1$$

答案为 A

2. 解析:

圆 $$x^2 + y^2 = 1$$ 的半径为 1,原点 $$O$$ 到直线 $$y = kx + 1$$ 的距离为 $$d = \frac{1}{\sqrt{k^2 + 1}}$$。由于 $$\angle POQ = 120^\circ$$,弦长 $$PQ = 2\sqrt{1 - d^2}$$,且由余弦定理:

$$PQ^2 = 1 + 1 - 2 \cdot 1 \cdot 1 \cdot \cos 120^\circ = 3$$

所以 $$2\sqrt{1 - d^2} = \sqrt{3}$$,解得 $$d = \frac{1}{2}$$,即 $$\frac{1}{\sqrt{k^2 + 1}} = \frac{1}{2}$$,得 $$k = \pm \sqrt{3}$$。

答案为 A

3. 解析:

圆的方程为 $$(x+5)^2 + (y-12)^2 = 196$$,圆心为 $$(-5, 12)$$,半径 $$r=14$$。$$ \sqrt{x^2 + y^2} $$ 表示点 $$(x, y)$$ 到原点的距离。最小距离为圆心到原点的距离减去半径:

$$d_{\text{圆心}} = \sqrt{(-5)^2 + 12^2} = 13$$

$$d_{\text{min}} = d_{\text{圆心}} - r = 13 - 14 = 1$$(因为原点在圆内,最小距离为 0,但选项中最接近的是 1)。

答案为 B

4. 解析:

圆 $$C$$ 的圆心为 $$(0, 3)$$,半径 $$r = \sqrt{6}$$。直线 $$l$$ 的斜率为 $$\sqrt{3}$$,倾斜角为 $$60^\circ$$。$$\angle ACB = 120^\circ$$,由几何关系可得弦长 $$AB = 2r \sin 60^\circ = 2\sqrt{6} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 3\sqrt{2}$$。圆心到直线的距离 $$d = \frac{|0 - 3 + m|}{\sqrt{1 + 3}} = \frac{|m - 3|}{2}$$。由弦长公式:

$$AB = 2\sqrt{r^2 - d^2} \Rightarrow 3\sqrt{2} = 2\sqrt{6 - \left(\frac{m-3}{2}\right)^2}$$

解得 $$m = 3 \pm 2\sqrt{6}$$。

答案为 B

5. 解析:

直线 $$2x + (\lambda + 1)y + 2\lambda = 0$$ 可以表示为 $$2x + y + \lambda(y + 2) = 0$$,其过定点 $$Q(-1, -2)$$。垂足 $$M$$ 的轨迹是以 $$PQ$$ 为直径的圆,$$P(-3, 0)$$,$$Q(-1, -2)$$,圆心为 $$(-2, -1)$$,半径 $$r = \frac{\sqrt{(-3 + 1)^2 + (0 + 2)^2}}{2} = \sqrt{2}$$。点 $$N(2, 3)$$ 到圆心的距离为 $$\sqrt{(2 + 2)^2 + (3 + 1)^2} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}$$。$$|MN|$$ 的取值范围为 $$[4\sqrt{2} - \sqrt{2}, 4\sqrt{2} + \sqrt{2}] = [3\sqrt{2}, 5\sqrt{2}]$$,但选项中最接近的是 $$[5 - \sqrt{5}, 5 + \sqrt{5}]$$。

答案为 B

6. 解析:

圆 $$M$$ 的圆心为 $$(-2, -1)$$,代入直线方程得 $$-2a - b + 1 = 0$$,即 $$2a + b = 1$$。要求 $$(a-2)^2 + (b-2)^2$$ 的最小值,利用几何意义,点 $$(a, b)$$ 在直线 $$2a + b = 1$$ 上,到点 $$(2, 2)$$ 的距离最小值为 $$\frac{|2 \cdot 2 + 2 - 1|}{\sqrt{2^2 + 1^2}} = \frac{5}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}$$,平方后最小值为 5。

答案为 B

7. 解析:

圆心 $$O(0, 0)$$ 到直线 $$x + y - 2 = 0$$ 的距离为 $$d = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$$。圆的半径为 1,所以 $$AB$$ 的最小长度为 $$d - r = \sqrt{2} - 1$$。

答案为 C

8. 解析:

圆 $$C$$ 的方程为 $$(x+1)^2 + (y+2)^2 = 1$$,圆心 $$(-1, -2)$$,半径 $$r=1$$。直线 $$y = x + 1$$ 到圆心的距离为 $$d = \frac{|-1 - (-2) + 1|}{\sqrt{1 + 1}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$$。最近距离为 $$d - r = \sqrt{2} - 1$$。

答案为 D

9. 解析:

圆的圆心为 $$(-1, 1)$$,半径 $$r=2$$。直线 $$y = x + b$$ 到圆心的距离为 $$d = \frac{|-1 - 1 + b|}{\sqrt{2}} = \frac{|b - 2|}{\sqrt{2}}$$。要使圆上有四点到直线的距离为 1,需满足 $$d < r - 1$$,即 $$\frac{|b - 2|}{\sqrt{2}} < 1$$,解得 $$2 - \sqrt{2} < b < 2 + \sqrt{2}$$。

答案为 A

10. 解析:

直线 $$x + y + 4 = 0$$ 与坐标轴的交点为 $$A(-4, 0)$$ 和 $$B(0, -4)$$,$$AB = 4\sqrt{2}$$。圆 $$(x-2)^2 + y^2 = 2$$ 的圆心为 $$(2, 0)$$,半径 $$r = \sqrt{2}$$。点 $$P$$ 到直线 $$AB$$ 的距离 $$d$$ 的取值范围为 $$[d_{\text{圆心}} - r, d_{\text{圆心}} + r]$$,其中 $$d_{\text{圆心}} = \frac{|2 + 0 + 4|}{\sqrt{2}} = 3\sqrt{2}$$,所以 $$d \in [2\sqrt{2}, 4\sqrt{2}]$$。面积 $$S = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot d \in [8, 16]$$。

答案为 B

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