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课后进阶单选题自测题解析-天津市等高一数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-09-04
直线与圆相交-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点课后进阶单选题自测题解析-天津市等高一数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['直线与圆相交']

正确率60.0%若直线$$y=x+m$$与曲线$$\sqrt{1-y^{2}}=x$$有两个不同的交点,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

A

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

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

C.$$[-2, ~ 1 )$$

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

2、['直线和圆与其他知识的综合应用', '直线与圆相交']

正确率60.0%直线$$x+y-3=0$$截圆$$x^{2}+y^{2}=r^{2} ( r > 0 )$$所得劣弧所对的圆心角为$$\frac{\pi} {3},$$则$${{r}}$$的值为(

C

A.$$\frac{\sqrt{6}} {3}$$

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

C.$${\sqrt {6}}$$

D.$${\sqrt {3}}$$

3、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的定义', '直线与圆相交']

正确率40.0%已知焦点为$${{F}}$$的抛物线$$y^{2}=2 p x \ ( p > 0 )$$上有一点$$A ( m, ~ 2 \sqrt{2} )$$,以$${{A}}$$为圆心,$${{|}{A}{F}{|}}$$为半径的圆被$${{y}}$$轴截得的弦长为$${{2}{\sqrt {7}}}$$,则$${{m}{=}{(}}$$

D

A.$$\frac{1} {3}$$

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

C.$$\frac{\sqrt{6}} {3}$$

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

4、['点到直线的距离', '直线与圆相交']

正确率60.0%若$$a^{2}+b^{2}=2 c^{2} \; ( c \neq0 )$$,则直线$$a x+b y+c=0$$被圆$$x^{2}+y^{2}=1$$所截得的弦长为(

D

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

B.$${{1}}$$

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

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

5、['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

6、['直线与圆相交']

正确率60.0%已知圆$$x^{2}+y^{2}+a x+6 y=0$$的圆心在直线$$x-y-1=0$$上,则$${{a}}$$的值为(

A

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{8}}$$

7、['点到直线的距离', '直线与圆相交']

正确率60.0%已如直线$$2 x+m y-8=0$$与圆$$C_{\colon} \quad( \cdot x-m )^{\cdot} {}^{2}+y^{2}=4$$相交于$${{A}{、}{B}}$$两点,且$${{△}{A}{B}{C}}$$为等腰直角形,则$${{m}{=}}$$(

A

A.$${{2}}$$或$${{1}{4}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}{4}}$$

D.$${{1}}$$

8、['直线与圆相交']

正确率60.0%若直线$$2 x-5 y+a=0$$平分圆$$x^{2} \!+\! y^{2} \!-\! 4 x \!+\! 2 y \!-\! 5 \!=\! 0$$的周长,则$${{a}{=}{(}}$$

B

A.$${{9}}$$

B.$${{-}{9}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{-}{1}}$$

9、['点到直线的距离', '直线与圆相交']

正确率60.0%直线$$\sqrt{3} x-y=0$$被圆$$( \mathbf{\} x-2 )^{\mathbf{\} 2}+y^{2}=4$$所截得的弦长等于(

D

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

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

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

10、['点到直线的距离', '直线与圆相交']

正确率60.0%直线$$l \colon~ x+y-2=0$$与圆$$O_{:} ~ x^{2}+y^{2}=4$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,$${{O}}$$是坐标原点,则$${{∠}{A}{O}{B}}$$等于(

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

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

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

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

1. 曲线 $$\sqrt{1-y^{2}}=x$$ 要求 $$x \geq 0$$,两边平方得 $$1-y^{2}=x^{2}$$,即 $$x^{2}+y^{2}=1$$($$x \geq 0$$)。这是单位圆的右半部分(包括端点)。

直线 $$y=x+m$$ 与半圆有两个交点,需满足圆心到直线距离小于半径且直线与半圆有两个交点。圆心 $$(0,0)$$ 到直线距离 $$d=\frac{|m|}{\sqrt{2}}$$,要求 $$d < 1$$ 即 $$|m| < \sqrt{2}$$。

同时,直线与半圆需实际相交两个点。代入 $$y=x+m$$ 到圆方程:$$x^{2}+(x+m)^{2}=1$$,整理得 $$2x^{2}+2mx+m^{2}-1=0$$。判别式 $$\Delta=4m^{2}-8(m^{2}-1)=8-4m^{2} > 0$$,即 $$m^{2} < 2$$。

由于 $$x \geq 0$$,需方程非负根。结合图像,当 $$m$$ 在 $$(-\sqrt{2},-1]$$ 时满足两个交点($$m=-1$$ 时相切于端点,包含在内)。

答案:A.$$(-\sqrt{2}, ~-1 ]$$

2. 圆心 $$(0,0)$$ 到直线 $$x+y-3=0$$ 的距离 $$d=\frac{|0+0-3|}{\sqrt{1^{2}+1^{2}}}=\frac{3}{\sqrt{2}}$$。

劣弧所对圆心角 $$\frac{\pi}{3}$$,则弦长 $$L=2r \sin \frac{\pi}{6}=r$$。

由弦长公式:$$L=2\sqrt{r^{2}-d^{2}}$$,所以 $$r=2\sqrt{r^{2}-\frac{9}{2}}$$。

两边平方:$$r^{2}=4\left(r^{2}-\frac{9}{2}\right)=4r^{2}-18$$,解得 $$3r^{2}=18$$,$$r^{2}=6$$,$$r=\sqrt{6}$$。

答案:C.$${\sqrt {6}}$$

3. 点 $$A(m,2\sqrt{2})$$ 在抛物线 $$y^{2}=2px$$ 上,代入得 $$(2\sqrt{2})^{2}=2pm$$,即 $$8=2pm$$,所以 $$pm=4$$。

焦点 $$F\left(\frac{p}{2},0\right)$$,半径 $$|AF|=\sqrt{\left(m-\frac{p}{2}\right)^{2}+(2\sqrt{2})^{2}}$$。

圆以 $$A$$ 为圆心,$$|AF|$$ 为半径,其与 $$y$$ 轴交点满足 $$x=0$$,弦长 $$2\sqrt{7}$$。

圆心 $$A(m,2\sqrt{2})$$ 到 $$y$$ 轴距离 $$|m|$$,弦长公式:$$2\sqrt{|AF|^{2}-m^{2}}=2\sqrt{7}$$,所以 $$|AF|^{2}-m^{2}=7$$。

代入 $$|AF|^{2}=\left(m-\frac{p}{2}\right)^{2}+8$$,得 $$\left(m-\frac{p}{2}\right)^{2}+8-m^{2}=7$$,展开:$$m^{2}-pm+\frac{p^{2}}{4}+8-m^{2}=7$$,即 $$-pm+\frac{p^{2}}{4}+1=0$$。

由 $$pm=4$$,代入得 $$-4+\frac{p^{2}}{4}+1=0$$,即 $$\frac{p^{2}}{4}=3$$,$$p^{2}=12$$,$$p=2\sqrt{3}$$($$p>0$$)。

则 $$m=\frac{4}{p}=\frac{4}{2\sqrt{3}}=\frac{2}{\sqrt{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$$。

答案:D.$$\frac{2 \sqrt{3}} {3}$$

4. 圆 $$x^{2}+y^{2}=1$$ 圆心 $$(0,0)$$ 到直线 $$ax+by+c=0$$ 的距离 $$d=\frac{|c|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}$$。

由 $$a^{2}+b^{2}=2c^{2}$$,所以 $$\sqrt{a^{2}+b^{2}}=\sqrt{2}|c|$$,则 $$d=\frac{|c|}{\sqrt{2}|c|}=\frac{1}{\sqrt{2}}$$($$c \neq 0$$)。

弦长 $$L=2\sqrt{1-d^{2}}=2\sqrt{1-\frac{1}{2}}=2\sqrt{\frac{1}{2}}=\sqrt{2}$$。

答案:D.$${\sqrt {2}}$$

5. 圆 $$x^{2}+y^{2}=r^{2}$$,点 $$P(a,b)$$ 在圆内,最短弦为与 $$OP$$ 垂直的弦,直线 $$l_1$$ 斜率 $$-\frac{a}{b}$$($$b \neq 0$$)。

直线 $$l_2$$ 方程 $$bx-ay+r^{2}=0$$,斜率 $$\frac{b}{a}$$($$a \neq 0$$)。

$$l_1$$ 与 $$l_2$$ 斜率乘积 $$\left(-\frac{a}{b}\right) \cdot \frac{b}{a} = -1$$,故垂直。

圆心 $$(0,0)$$ 到 $$l_2$$ 距离 $$d=\frac{|r^{2}|}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}$$。由于 $$P$$ 在圆内,$$a^{2}+b^{2} < r^{2}$$,所以 $$d > \frac{r^{2}}{r} = r$$,即 $$d > r$$,故相离。

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

6. 圆方程 $$x^{2}+y^{2}+ax+6y=0$$,圆心 $$\left(-\frac{a}{2},-3\right)$$。

圆心在直线 $$x-y-1=0$$ 上,代入得 $$-\frac{a}{2} - (-3) -1=0$$,即 $$-\frac{a}{2}+3-1=0$$,$$-\frac{a}{2}+2=0$$,$$\frac{a}{2}=2$$,$$a=4$$。

答案:A.$${{4}}$$

7. 圆 $$(x-m)^{2}+y^{2}=4$$,圆心 $$C(m,0)$$,半径 $$2$$。

直线 $$2x+my-8=0$$,$$\triangle ABC$$ 为等腰直角三角形,且 $$AB$$ 为弦。

圆心到直线距离 $$d=\frac{|2m+0-8|}{\sqrt{4+m^{2}}}=\frac{|2m-8|}{\sqrt{4+m^{2}}}$$。

弦长 $$L=2\sqrt{4-d^{2}}$$。等腰直角三角形,顶点 $$C$$ 为直角,则 $$d=\frac{L}{2}$$。

代入:$$d=\sqrt{4-d^{2}}$$,平方得 $$d^{2}=4-d^{2}$$,$$2d^{2}=4$$,$$d^{2}=2$$,$$d=\sqrt{2}$$。

所以 $$\frac{|2m-8|}{\sqrt{4+m^{2}}}=\sqrt{2}$$,平方:$$\frac{(2m-8)^{2}}{4+m^{2}}=2$$。

即 $$(2m-8)^{2}=2(4+m^{2})$$,$$4m^{2}-32m+64=8+2m^{2}$$,$$2m^{2}-32m+56=0$$,$$m^{2}-16m+28=0$$。

解得 $$m=\frac{16 \pm \sqrt{256-112}}{2}=\frac{16 \pm \sqrt{144}}{2}=\frac{16 \pm 12}{2}$$,$$m=14$$ 或 $$m=2$$。

答案:A.$${{2}}$$或$${{1}{4}}$$

8. 圆 $$x^{2}+y^{2}-4x+2y-5=0$$,配方:$$(x-2)^{2}+(y+1)^{2}=10$$。

直线平分圆周长,即过圆心 $$(2,-1)$$。

代入直线 $$2x-5y+a=0$$:$$2 \times 2 -5 \times (-1) + a=0$$,$$4+5+a=0$$,$$a=-9$$。

答案:B.$${{-}{9}}$$

9. 圆 $$(x-2)^{2}+y^{2}=4$$,圆心 $$(2,0)$$,半径 $$2$$。

直线 $$\sqrt{3}x-y=0$$,即 $$y=\sqrt{3}x$$。

圆心到直线距离 $$d=\frac{|\sqrt{3} \times 2 - 0|}{\sqrt{3+1}}=\frac{2\sqrt{3}}{2}=\sqrt{3}$$。

弦长 $$L=2\sqrt{4-3}=2 \times 1=2$$。

答案:D.$${{2}}$$

10. 圆 $$x^{2}+y^{2}=4$$,圆心 $$(0,0)$$,半径 $$2$$。

直线 $$x+y-2=0$$,圆心到直线距离 $$d=\frac{|0+0-2|}{\sqrt{2}}=\frac{2}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}$$。

弦长 $$L=2\sqrt{4-2}=2\sqrt{2}$$。

$$\triangle AOB$$ 中,$$OA=OB=2$$,由余弦定理:$$\cos \angle AOB = \frac{2^{2}+2^{2}-(2\sqrt{2})^{2}}{2 \times 2 \times 2} = \frac{4+4-8}{8}=0$$,所以 $$\angle AOB = \frac{\pi}{2}$$。

答案:D.$$\frac{\pi} {2}$$

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