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月考进阶选择题自测题答案-湖北省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-06-22
直线与圆相交-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点月考进阶选择题自测题答案-湖北省等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['余弦定理及其应用', '向量的数量积的定义', '投影向量(投影)', '直线与圆相交']

正确率60.0%已知直线$$a x+b y+c=0$$与圆$$O_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}=1$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且$$| A B |=\sqrt{3}$$,则$$\overrightarrow{O A}$$在$$\overrightarrow{O B}$$上的投影为(

A

A.$$- \frac{1} {2}$$

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

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

D.$${{0}}$$

2、['直线与圆相交']

正确率60.0%若直线$$y=x+m$$与圆$$( x+1 )^{2}+( y+2 )^{2}=1$$交于$${{A}{B}}$$两点,且$$| A B |=2,$$则$${{m}{=}}$$(

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

3、['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.$${{5}}$$

4、['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.$$x^{2} ~+~ ( \ y+1 )^{\beta}=9$$

5、['点到直线的距离', '圆的定义与标准方程', '分层随机抽样的概念', '直线与圆的位置关系及其判定', '直线与圆相交']

正确率40.0%某学校有$${{2}{5}{0}{0}}$$名学生,其中高一$${{1}{0}{0}{0}}$$人,高二$${{9}{0}{0}}$$人,高三$${{6}{0}{0}}$$人,为了了解学生的身体健康状况,采用分层抽样的方法,若从本校学生中抽取$${{1}{0}{0}}$$人,从高一和高三抽取样本数分别为$${{a}{,}{b}}$$,且直线$$a x+b y+8=0$$与以$$A ~ ( \textit{1}, \textit{-1} )$$为圆心的圆交于$${{B}{,}{C}}$$两点,且$$\angle B A C=1 2 0^{\circ},$$则圆$${{C}}$$的方程为(

C

A.$$( \boldsymbol{x}-\mathbf{1} )^{\textbf{2}}+\left( \boldsymbol{y}+\mathbf{1} \right)^{\textbf{2}}=\mathbf{1}$$

B.$$( \boldsymbol{x}-\mathbf{1} ) \, \mathbf{\omega}^{2}+\mathbf{\omega} ( \boldsymbol{y}+\mathbf{1} ) \, \mathbf{\omega}^{2}=\mathbf{2}$$

C.$$( \mathrm{\ensuremath{x-1}} )^{\mathrm{\ensuremath{2}}}+\mathrm{\ensuremath{( y+1 )}}^{\mathrm{\ensuremath{2}}}={\frac{1 8} {1 7}}$$

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

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40.0%已知圆$$O_{:} ~ x^{2}+y^{2}=r^{2}$$,点$$\textit{P} ( a, \ b ) \quad( \ a b \neq0 )$$是圆$${{O}}$$内一点,过点$${{P}}$$的圆$${{O}}$$的最短弦所在的直线为$${{l}_{1}}$$,直线$${{l}_{2}}$$的方程为$$b x-a y+r^{2}=0$$,那么(

A

A.$$l_{1} / / l_{2}$$,且$${{l}_{2}}$$与圆$${{O}}$$相离

B.$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$,且$${{l}_{2}}$$与圆$${{O}}$$相离

C.$$l_{1} / / l_{2}$$,且$${{l}_{2}}$$与圆$${{O}}$$相交

D.$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$,且$${{l}_{2}}$$与圆$${{O}}$$相切

7、['圆的定义与标准方程', '圆的一般方程', '直线与圆相交']

正确率60.0%直线$$x-y+4=0$$被圆$$x^{2}+y^{2}+4 x-4 y+6=0$$截得的弦长等于(

C

A.$${{8}}$$

B.$${{4}}$$

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

D.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

8、['直线与圆相交', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%过$$A ~ ( \ 2 5, ~ \mathrm{~-2 ~} )$$作圆$$x^{2}+y^{2}-2 x+4 y-6 2 0=0$$的弦,其中弦长为整数的弦共有(

B

A.$${{7}{4}}$$条

B.$${{7}{2}}$$条

C.$${{3}{7}}$$条

D.$${{3}{6}}$$条

9、['双曲线的离心率', '直线的点斜式方程', '直线与圆相交', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%过双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > 0, b > 0 )$$的一个顶点作倾斜角为$${{3}{0}^{∘}}$$的直线与圆$$x^{2}+y^{2}=c^{2} ( c$$为双曲线焦距的一半)相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$$| A B |=\sqrt{5} b,$$则双曲线的离心率为$${{(}{)}}$$

C

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

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

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

10、['直线与圆的位置关系及其判定', '直线与圆相交']

正确率80.0%直线$$3 x+4 y+5=0$$与圆$$x^{2}+y^{2}=1 0$$相交于$${{A}}$$,$${{B}}$$两点,则$${{A}{B}}$$的长等于$${{(}{)}}$$

C

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{1}}$$

1. 解析:

首先,圆心 $$O$$ 到直线 $$ax + by + c = 0$$ 的距离为 $$d = \frac{|c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}$$。弦长 $$|AB| = \sqrt{3}$$,根据弦长公式 $$|AB| = 2\sqrt{r^2 - d^2}$$,代入 $$r = 1$$ 得 $$\sqrt{3} = 2\sqrt{1 - d^2}$$,解得 $$d = \frac{1}{2}$$。
向量 $$\overrightarrow{OA}$$ 和 $$\overrightarrow{OB}$$ 的夹角为 $$\theta$$,由余弦定理得 $$|AB|^2 = |OA|^2 + |OB|^2 - 2|OA||OB|\cos\theta$$,即 $$3 = 1 + 1 - 2\cos\theta$$,解得 $$\cos\theta = -\frac{1}{2}$$。
$$\overrightarrow{OA}$$ 在 $$\overrightarrow{OB}$$ 上的投影为 $$|OA|\cos\theta = 1 \times \left(-\frac{1}{2}\right) = -\frac{1}{2}$$,故选 A。

2. 解析:

圆心为 $$(-1, -2)$$,半径 $$r = 1$$。直线 $$y = x + m$$ 化为标准形式 $$x - y + m = 0$$,圆心到直线的距离 $$d = \frac{|-1 + 2 + m|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = \frac{|m + 1|}{\sqrt{2}}$$。
弦长 $$|AB| = 2$$,根据弦长公式 $$2 = 2\sqrt{r^2 - d^2}$$,即 $$1 = \sqrt{1 - \left(\frac{m + 1}{\sqrt{2}}\right)^2}$$,解得 $$\frac{(m + 1)^2}{2} = 0$$,故 $$m = -1$$,选 A。

3. 解析:

圆 $$C$$ 的方程化为标准形式 $$(x - 3)^2 + y^2 = 4$$,圆心 $$(3, 0)$$,半径 $$r = 2$$。
中点 $$D(2, \sqrt{2})$$ 到圆心的距离为 $$\sqrt{(2 - 3)^2 + (\sqrt{2} - 0)^2} = \sqrt{1 + 2} = \sqrt{3}$$。
根据弦长公式 $$|AB| = 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{4 - 3} = 2$$,选 A。

4. 解析:

点 $$P(-2, 1)$$ 关于直线 $$y = x + 1$$ 的对称点为 $$C(0, -1)$$(对称点公式求解)。
直线 $$3x + 4y - 11 = 0$$ 到圆心 $$C(0, -1)$$ 的距离 $$d = \frac{|3 \times 0 + 4 \times (-1) - 11|}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = \frac{15}{5} = 3$$。
弦长 $$|AB| = 6$$,根据弦长公式 $$6 = 2\sqrt{r^2 - 9}$$,解得 $$r^2 = 18$$,故圆的方程为 $$x^2 + (y + 1)^2 = 18$$,选 A。

5. 解析:

分层抽样比例相同,高一抽取 $$a = \frac{1000}{2500} \times 100 = 40$$,高三抽取 $$b = \frac{600}{2500} \times 100 = 24$$。
直线方程为 $$40x + 24y + 8 = 0$$,化简为 $$5x + 3y + 1 = 0$$。
圆心 $$A(1, -1)$$ 到直线的距离 $$d = \frac{|5 \times 1 + 3 \times (-1) + 1|}{\sqrt{5^2 + 3^2}} = \frac{3}{\sqrt{34}}$$。
由 $$\angle BAC = 120^\circ$$,弦长 $$|BC| = 2r\sin(60^\circ) = r\sqrt{3}$$,又根据弦长公式 $$|BC| = 2\sqrt{r^2 - d^2}$$,联立解得 $$r^2 = \frac{18}{17}$$,圆的方程为 $$(x - 1)^2 + (y + 1)^2 = \frac{18}{17}$$,选 C。

6. 解析:

最短弦所在直线 $$l_1$$ 与 $$OP$$ 垂直,斜率为 $$-\frac{a}{b}$$,方程为 $$y - b = -\frac{a}{b}(x - a)$$,化简为 $$bx - ay = a^2 + b^2$$。
直线 $$l_2$$ 的方程为 $$bx - ay + r^2 = 0$$,显然 $$l_1 \parallel l_2$$。
圆心 $$O(0, 0)$$ 到 $$l_2$$ 的距离 $$d = \frac{r^2}{\sqrt{a^2 + b^2}}$$,由于 $$P(a, b)$$ 在圆内,$$a^2 + b^2 < r^2$$,故 $$d > r$$,即 $$l_2$$ 与圆相离,选 A。

7. 解析:

圆的方程化为标准形式 $$(x + 2)^2 + (y - 2)^2 = 2$$,圆心 $$(-2, 2)$$,半径 $$r = \sqrt{2}$$。
直线 $$x - y + 4 = 0$$ 到圆心的距离 $$d = \frac{|-2 - 2 + 4|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} = 0$$,即直线通过圆心,弦长为直径 $$2r = 2\sqrt{2}$$,选 C。

8. 解析:

圆的方程化为标准形式 $$(x - 1)^2 + (y + 2)^2 = 625$$,圆心 $$(1, -2)$$,半径 $$r = 25$$。
点 $$A(25, -2)$$ 到圆心的距离 $$d = \sqrt{(25 - 1)^2 + (-2 + 2)^2} = 24$$。
最短弦长为 $$2\sqrt{625 - 576} = 14$$,最长弦长为直径 $$50$$,故弦长取值范围为 $$[14, 50]$$ 的整数,共 $$50 - 14 + 1 = 37$$ 条,选 C。

9. 解析:

双曲线的一个顶点为 $$(a, 0)$$,直线斜率为 $$\tan 30^\circ = \frac{1}{\sqrt{3}}$$,方程为 $$y = \frac{1}{\sqrt{3}}(x - a)$$。
圆心 $$(0, 0)$$ 到直线的距离 $$d = \frac{\left|\frac{-a}{\sqrt{3}}\right|}{\sqrt{1 + \frac{1}{3}}} = \frac{a}{2}$$。
弦长 $$|AB| = 2\sqrt{c^2 - d^2} = \sqrt{5}b$$,即 $$4(c^2 - \frac{a^2}{4}) = 5b^2$$,化简得 $$4c^2 = a^2 + 5b^2$$。
由双曲线性质 $$c^2 = a^2 + b^2$$,代入得 $$4a^2 + 4b^2 = a^2 + 5b^2$$,解得 $$3a^2 = b^2$$,离心率 $$e = \frac{c}{a} = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}} = 2$$,选 C。

10. 解析:

圆心 $$(0, 0)$$ 到直线 $$3x + 4y + 5 = 0$$ 的距离 $$d = \frac{5}{\sqrt{3^2 + 4^2}} = 1$$。
圆的半径 $$r = \sqrt{10}$$,弦长 $$|AB| = 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{10 - 1} = 6$$,选 C。
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