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高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册第二章综合检测卷(基础A卷)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合
题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.已知直线 的倾斜角为 ,则实数 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得直线 的斜率为 ,解方程即可得出答案.
【详解】已知直线 的倾斜角为 ,
则直线 的斜率为 ,
则 .
故选:B.
2.已知直线 的方程为 ,则直线 ( )
A.恒过点 且不垂直 轴 B.恒过点 且不垂直 轴
C.恒过点 且不垂直 轴 D.恒过点 且不垂直 轴
【答案】D
【分析】令 求出 ,即可求出直线过定点坐标,再分 和 两种情况讨论,判断直线与坐标轴
的关系,即可得解.
【详解】解:直线 的方程为 ,令 ,可得 ,所以直线恒过点 ,
当 时直线方程为 ,此时直线垂直 轴,
当 时直线方程为 , ,显然直线不与 轴垂直.
故选:D3.已知圆 和直线 .若圆 与圆 关于直线l对称,则圆 的方程为
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对称性求得圆 的圆心和半径,进而求得圆 的方程.
【详解】圆 的圆心为 ,半径为 ,
关于直线 的对称点是 ,
所以圆 的圆心是 ,半径是 ,
所以圆 的方程为 .
故选:B
4.已知 到直线 的距离等于3,则a的值为( )
A. B. 或 C. 或 D.
【答案】C
【分析】由距离公式,解方程得出a的值.
【详解】由距离公式可得, ,即 解得 或 .
故选:C
5.已知直线 , ,则下列结论正确的是( )
A.直线 过定点
B.当 时,C.当 时,
D.当 时,两直线 、 之间的距离为
【答案】B
【分析】求出直线 所过定点的坐标,可判断A选项;根据两直线垂直求出 的值,可判断B选项;根据
两直线平行求出实数 的值,可判断C选项;根据平行线间的距离公式可判断D选项.
【详解】对于A选项,由 可得 ,所以,直线 过定点 ,A错;
对于B选项,当 时, ,解得 ,B对;
对于C选项,当 时, ,解得 ,C错;
对于D选项,当 时, ,直线 的方程为 ,即 ,
直线 的方程为 ,
此时,直线 、 之间的距离为 ,D错.
故选:B.
6.若圆 与圆 外切,则实数 ( )
A.-1 B.1 C.1或4 D.4
【答案】D
【分析】由两圆的位置关系计算即可.
【详解】由条件化简得 ,即两圆圆心为 ,
设其半径分别为 , ,所以有 .
故选:D7.过点 且倾斜角为 的直线 交圆 于 两点,则弦 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】写出直线 的方程,求圆心到直线 的距离,再利用弦长公式进行求解即可.
【详解】过点 且倾斜角为 的直线 的方程为
即
又圆 即 ,
所以圆心 ,半径
则圆心 到直线 的距离
直线被圆截得的弦
故选:
8.圆 上到直线 距离为1的点恰有一个,则 ( )
A.3 B.8 C.3或 D. 或8
【答案】D
【分析】圆上到直线 距离为1的点只有一个,直线与圆相离,转化为圆心到直线距离而得解.
【详解】圆 的圆心C(1,1),半径r=2,过C作直线AB: 交圆C于点
A,B,如图:则直线AB垂直于动直线 ,因圆C上到直线 距离为1的点恰有一个,
则直线 与圆C相离,且点A或B到该直线距离为1,即 ,
所以圆心C到直线 距离为3,即 ,解得c=-22或c=8.
故选:D
二、多项选择题:本题共4小题,每小题满分5分,共20分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求。全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
9.下列说法中正确的是( )
A.若直线斜率为 ,则它的倾斜角为
B.若 , ,则直线 的倾斜角为
C.若直线过点 ,且它的倾斜角为 ,则这条直线必过点
D.若直线的斜率为 ,则这条直线必过 与 两点
【答案】ABC
【分析】根据斜率与倾斜角关系以及两点间斜率公式,结合直线的点斜式方程可判断ABC;举反例可排除
D.
【详解】对于A,设直线的倾斜角为 ,则由题意得 ,所以 ,故A正确;
对于B,因为 , ,所以直线 与 轴垂直,则其斜率不存在,故其倾斜角为 ,故B正确;
对于C,因为直线过定点 ,且斜率为 ,所以直线的方程为 ,即 ,
易知 ,故直线必过 ,故C正确;
对于D,不妨取 ,满足直线的斜率为 ,但显然该直线 不过 与 两点,故D错误.故选:ABC.
10.设点 ,若直线 与线段 没有交点,则a的取值可能是( )
A. B. C.1 D.
【答案】AC
【分析】直线 过定点 ,求出直线 的斜率,由图形可得直线与线段 有公共点
时 的范围,从而可得无交点时 的范围,由此可得正确选项.
【详解】易知直线 过定点 ,
, ,
直线 的斜率为 ,由图知 或 ,
所以 或 时有交点,
因此当 时,直线 与线段 无交点,
故选:AC.
11.下列说法错误的是( )
A.直线 的倾斜角 的取值范围是
B.“ ”是“直线 与直线 互相垂直”的充要条件
C.若直线 与直线 相交,且交点的横坐标的范围为 ,则实数 的取
值范围是D.经过点 且在 轴和 轴上截距都相等的直线方程为
【答案】BD
【分析】根据斜率为 求得 的范围可判断A;根据两直线垂直的等价条件和充分条
件必要条件的定义可判断B;由两直线相交得出 ,因为 ,所以 ,解不
等式可判断C;分为两种情况讨论,当在 轴和 轴上截距都为 时;当过点 且在 轴和 轴上截距相
等不为 时,求出直线方程可判断D.
【详解】对于A:直线 的倾斜角为 ,则 ,
因为 ,所以 ,故选项A正确;
对于B:当 时, 与直线 斜率乘积等于 ,两直线互相垂直,所以充分性成立;
若“直线 与直线 互相垂直”,则 可得 或 ,所以不一定有
,故必要性不成立,
所以“ ”是“直线 与直线 互相垂直”的充分不必要条件,故选项B错误;
对于C:因为直线 与直线 相交,
所以两直线的斜率不相等,即 ,即 ,
由 与 消去 得 ,
因为 ,所以 ,整理得 且 ,
解得 或 ,故选项C正确;
对于D:当过点 且在 轴和 轴上截距都为 时,所求直线方程为 ,当过点 且在 轴和 轴上截距相等不为 时,设所求直线方程为 ,即 ,可得 ,
所求直线的方程为 ,
综上,所求直线方程为 或 ,故选项D错误.
故选:BD.
12.已知圆O: 和圆M: 相交于A,B两点,点C是圆M上的动点,定
点P的坐标为 ,则下列说法正确的是( )
A.圆M的圆心为 ,半径为1
B.直线AB的方程为
C.线段AB的长为
D. 的最大值为6
【答案】BCD
【分析】化圆M的一般方程为标准方程,求出圆心坐标与半径即可判断选项A的正误;联立两圆的方程求
得 的方程可判断选项B的正误;由点到直线的距离公式及垂径定理求得 的长判断选项C的正误,利
用圆上动点到定点距离最大值为定点到圆心距离和半径和,可判断出选项D的正误.
【详解】选项A,因为圆M的标准方程为 ,
所以圆心为圆心为 ,半径为1,故选项A错误;
选项B,因为圆O: 和圆M: 相交于A,B两点,
两圆相减得到 ,即 ,故选B正确;
选项C,由选项B知,圆心 到直线 的距离为 ,所以 ,故选项C正确;
选项D,因为 , ,所以 ,又圆 的半径为1,
故 的最大值为 ,故选项D正确.
故选项:BCD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知直线 ,当 变化时,直线 总是经过定点,则定点坐标为 .
【答案】
【分析】把直线方程化为 ,令 ,求出 , 的值即可.
【详解】因为直线 可化为 ,
令 ,解得 ,
所以直线 过定点 ,
故答案为: .
14.若 , , ,则 的外接圆面积为 .
【答案】
【分析】由斜率得 ,从而可得 是直角三角形的斜边,也是 的外接圆的直径,求得
长后得圆半径,从而得圆面积.
【详解】 , , ,∴ , 是直角三角形的斜边,也是
的外接圆的直径,,外接圆半径为 ,
圆表面积为 .
故答案为: .
15.若点 在圆 内,则实数 的取值范围为 .
【答案】
【分析】由关于 的二次方程表示圆可得 或 ,又由点 在圆内可得 ,取交集即可.
【详解】解:由题可知 ,解得 或 ,
又因为点 在圆内,所以 ,解得 .
所以实数 的取值范围为 .
故答案为: .
16.已知直线 与圆 相交于A、B两点,且 ,则直线l的倾斜角为
.
【答案】0或
【分析】求出圆心到直线的距离,再由圆的半径,圆心到直线的距离和弦长之间的关系求出k的值,进而
求出直线l的倾斜角.
【详解】直线 ,即 ,
可得圆心到直线l的距离 ,
圆的半径r=2,
所以弦长 ,由题意
整理可得: ,
解得 或
所以倾斜角为0或 ;
故答案为:0或 .
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.已知 是 的三个顶点, 分别是边 的中点.
(1)求直线 的方程;
(2)求 边上的高所在直线的方程.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)根据中点坐标公式求出两点坐标,已知两点求出直线方程.
(2)求出直线BC的斜率,根据两条直线的位置关系得出垂线的斜率,利用点斜式解出直线方程.
【详解】(1)由题知D( , ),F( , ),
故直线DF的方程为: ,即
(2)由已知
所以BC边上的高所在直线的斜率为-3
BC边上的高所在直线的方程为: ,即
18.已知直线l经过点 ,且与直线x+y=0垂直.(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与直线l平行且点P到直线m的距离为 ,求直线m的方程.
【答案】(1) ;(2) 或 .
【分析】(1)根据直线垂直的性质设出直线 的方程为 ,将点 代入即可求解;
(2)设直线 的方程为 ,利用点到直线的距离公式即可求解.
【详解】(1)设直线 的方程为 ,
因为直线l经过点 ,所以 ,解得: ,
所以直线 的方程为 .
(2)结合(1)设直线 的方程为 ,
因为点 到直线m的距离为 ,由点到直线的距离公式可得:
,解得: 或 ,
直线 的方程为: 或 .
故答案为: 或 .
19.已知两直线 ,
(1)求过两直线的交点,且在两坐标轴上截距相等的直线方程;
(2)若直线 与 , 不能构成三角形,求实数 的值.
【答案】(1) , ;(2) .
【解析】(1)求出交点坐标,分直线过原点和不过原点两类情况求直线方程;
(2)三条直线不能构成三角形分类:某两条直线斜率相等或者三条直线交于一点.【详解】(1)联立直线方程 解得 ,交点坐标 ,
当直线过原点时,在两坐标轴上截距相等均为0,直线方程 ,
当直线不过原点时,设其方程为 ,过 得 ,
所以直线方程
综上:满足题意的直线方程为 ,
(2)直线 与 , 不能构成三角形
当 与 平行时:
当 与 平行时:
当三条直线交于一点,即 过点 ,则
综上所述实数 的值为
【点睛】此题考查求直线交点坐标,截距问题,两条直线位置关系的应用,易错点在于截距相等时忽略掉
截距为0,三条直线不能构成三角形情况讨论不全面导致漏解.
20.圆 经过点 ,和直线 相切,且圆心在直线 上.
(1)求圆 的方程;
(2)求圆 在 轴截得的弦长.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)设出圆心坐标,用几何法求解圆的方程即可;
(2)利用直线与圆相交的弦长公式求解即可.
【详解】(1)设圆心的坐标为 ,
则 .
化简得 ,解得 ,所以 点坐标为 ,
半径 ,
故圆 的方程为 .
(2)圆心 到 轴的距离为 ,
所以圆 在 轴截得的弦长为 .
21.(1)已知两定点 ,若动点P满足 ,则P的轨迹方程.
(2)已知线段 的中点C的坐标是 ,端点A在圆 上运动,则线段 的端点B的轨
迹方程.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)设 ,应用两点距离公式列方程求P的轨迹方程;
(2)设 ,由中点公式可得 ,根据A在圆上代入求B的轨迹方程.
【详解】(1)设 ,又 ,则 ,
所以 .
(2)设 ,则 , ,可得 ,
由A在圆 上,则 ,
所以B的轨迹方程为 .
22.已知圆 内有一点 ,过点P作直线l交圆C于A、B两点.
(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,求直线l的方程;
(3)当直线l的倾斜角为 时,求弦AB的长.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【分析】(1)由 的坐标求出斜率,再根据点斜式求出直线方程可得解;
(2)根据垂直得斜率,再根据点斜式可得直线方程;
(3)根据倾斜角得斜率,根据点斜式得直线方程,再求出圆心到直线的距离,利用勾股定理可求出弦长.
【详解】(1)由已知,直线l经过圆C的圆心 与点 ,则l的斜率为2,得直线l的方程为
,即 .
(2)当弦AB被点P平分时, ,由(1)知l的斜率为 ,得直线l的方程为 ,即
.
(3)当直线l的倾斜角为45°时,斜率为1,得直线l的方程为 ,即 .
因为圆心 到直线l的距离为 ,圆的半径为3,
所以弦AB的长为 .