2017_2018学年高中数学第四章圆与方程章末综合测评2含解析新人教A版.docx

(四)圆与方程(时间120分钟，满分150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1在空间直角坐标系中，点A(3,4,0)与点B(2，1,6)的距离是()A2B2C9 D.【解析】由空间直角坐标系中两点间距离公式得：|AB|.【答案】D2当圆x2y22xkyk20的面积最大时，圆心坐标是()A(0，1)B(1,0)C(1，1)D(1,1)【解析】圆的标准方程得：(x1)21，当半径的平方1取最大值为1时，圆的面积最大k0，即圆心为(1,0)【答案】B3圆O1：x2y24x6y120与圆O2：x2y28x6y160的位置关系是()A相交B相离C内含D内切【解析】把圆O1：x2y24x6y120与圆O2：x2y28x6y160分别化为标准式为(x2)2(y3)21和(x4)2(y3)29，两圆心间的距离d2|r1r2|，所以两圆的位置关系为内切，故选D.【答案】D4过点(2,1)的直线中，被圆x2y22x4y0截得的最长弦所在的直线方程为()A3xy50B3xy70Cx3y50Dx3y10【解析】依题意知所求直线通过圆心(1，2)，由直线的两点式方程，得，即3xy50，故选A.【答案】A5已知点M(a，b)在圆O：x2y21外，则直线axby1与圆O的位置关系是()A相切B相交C相离D不确定【解析】由题意知点在圆外，则a2b21，圆心到直线的距离d1，故直线与圆相交【答案】B6若P(2，1)为圆C：(x1)2y225的弦AB的中点，则直线AB的方程是()A2xy50B2xy30Cxy10Dxy30【解析】圆心C(1,0)，kPC1，则kAB1，AB的方程为y1x2，即xy30，故选D.【答案】D7圆心在x轴上，半径为1，且过点(2,1)的圆的方程是()A(x2)2y21B(x2)2y21C(x1)2(y3)21Dx2(y2)21【解析】设圆心坐标为(a,0)，则由题意可知(a2)2(10)21，解得a2.故所求圆的方程是(x2)2y21.【答案】A8圆x2y24x4y100上的点到直线xy140的最大距离与最小距离的差是() A36B18C6D5【解析】圆x2y24x4y100的圆心为(2,2)，半径为3，圆心到直线xy140的距离为53，圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差是2R6.【答案】C9把圆x2y22x4ya220的半径减小一个单位则正好与直线3x4y40相切，则实数a的值为()A3B3C3或3D以上都不对【解析】圆的方程可变为(x1)2(y2)2a27，圆心为(1,2)，半径为，由题意得1，解得a3.【答案】C10若圆(x5)2(y1)2r2(r0)上有且仅有两点到直线4x3y20的距离等于1，则实数r的取值范围为()A4,6B(4,6)C5,7D(5,7)【解析】因为圆心(5,1)到直线4x3y20的距离为5，又圆上有且仅有两点到直线4x3y20的距离为1，则4r6.【答案】B11已知圆C1：(x2)2(y2)22，圆C2与圆C1关于直线xy10对称，则圆C2的方程为()A(x3)2(y3)22B(x1)2(y1)22C(x2)2(y2)22D(x3)2(y3)22【解析】设点(2,2)关于直线xy10的对称点为Q(m，n)，则解得m3，n3，所以圆C2的圆心坐标为(3，3)，所以圆C2的方程为(x3)2(y3)22，故选D.【答案】D12已知在平面直角坐标系xOy中，圆C的方程为x2y22y3，直线l经过点(1,0)且与直线xy10垂直，若直线l与圆C交于A，B两点，则OAB的面积为()A1 B.C2D2【解析】由题意，得圆C的标准方程为x2(y1)24，圆心为(0，1)，半径r2.因为直线l经过点(1,0)且与直线xy10垂直，所以直线l的斜率为1，方程为y0(x1)，即为xy10.又圆心(0，1)到直线l的距离d，所以弦长|AB|222.又坐标原点O到弦AB的距离为，所以OAB的面积为21.故选A.【答案】A二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分，将答案填在题中的横线上)13已知A(1,2,3)，B(5,6，7)，则线段AB中点D的坐标为_.【解析】设D(x，y，z)，由中点坐标公式可得x3，y4，z2，所以D(3,4，2)【答案】(3,4，2)14以原点O为圆心且截直线3x4y150所得弦长为8的圆的方程是_【解析】原点O到直线的距离d3，设圆的半径为r，r2324225，圆的方程是x2y225.【答案】x2y22515若圆x2y22x4y40的圆心C到直线l的距离为2，且l与直线3x4y10平行，则直线l的方程为_【解析】圆心为(1,2)设所求的直线方程为3x4yD0，由点到直线的距离公式，得2，即2，解得D5或15.故所求的直线方程为：3x4y50或3x4y150.【答案】3x4y50或3x4y15016若x，yR，且x，则的取值范围是_【解析】xx2y21(x0)，此方程表示半圆，如图，设P(x，y)是半圆上的点，则表示过点P(x，y)，Q(1，2)两点直线的斜率设切线QA的斜率为k，则它的方程为y2k(x1)从而由1，解得k.又kBQ3，所求范围是.【答案】三、解答题(本大题共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(本小题满分10分)求经过两点A(1,4)，B(3,2)且圆心在y轴上的圆的方程【解】法一：圆心在y轴上，设圆的标准方程是x2(yb)2r2.该圆经过A、B两点，所以圆的方程是x2(y1)210.法二：线段AB的中点为(1,3)，kAB，弦AB的垂直平分线方程为y32(x1)，即y2x1.由得(0,1)为所求圆的圆心由两点间距离公式得圆半径r为，所求圆的方程为x2(y1)210.18在三棱柱ABOABO中，AOB90，侧棱OO面OAB，OAOBOO2.若C为线段OA的中点，在线段BB上求一点E，使|EC|最小【解】如图所示，以三棱柱的O点为坐标原点，以OA，OB，OO所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系Oxyz.由OAOBOO2，得A(2,0,0)，B(0,2,0)，O(0,0,0)，A(2,0,2)，B(0,2,2)，O(0,0,2)由C为线段OA的中点得C点坐标为(1,0,1)，设E点坐标为(0,2，z)，根据空间两点间距离公式得|EC|，故当z1时，|EC|取得最小值为，此时E(0,2,1)为线段BB的中点19已知圆C：(x1)2(y2)22，过点P(2，1)作圆C的切线，切点为A，B.(1)求直线PA，PB的方程；(2)求过P点的圆C的切线长【解】(1)切线的斜率存在，设切线方程为y1k(x2)，即kxy2k10.圆心到直线的距离等于，即，k26k70，解得k7或k1，故所求的切线方程为y17(x2)或y1(x2)，即7xy150或xy10.(2)在RtPAC中|PA|2|PC|2|AC|2(21)2(12)228，过P点的圆C的切线长为2.20(本小题满分12分)点A(0,2)是圆x2y216内的定点，B，C是这个圆上的两个动点，若BACA，求BC中点M的轨迹方程，并说明它的轨迹是什么曲线【解】设点M(x，y)，因为M是弦BC的中点，故OMBC.又BAC90，|MA|BC|MB|.|MB|2|OB|2|OM|2，|OB|2|MO|2|MA|2，即42(x2y2)(x0)2(y2)2，化简为x2y22y60，即x2(y1)27.所求轨迹为以(0,1)为圆心，以为半径的圆21(本小题满分12分)如图1所示，平行四边形ABCD的对角线AC与BD交于E点，定点A，C的坐标分别是A(2,3)，C(2,1)图1(1)求以线段AC为直径的圆E的方程；(2)若B点的坐标为(2，2)，求直线BC截圆E所得的弦长【解】(1)AC的中点E(0,2)即为圆心，半径r|AC|，所以圆E的方程为x2(y2)25.(2)直线BC的斜率k，其方程为y1(x2)，即3x4y20.点E到直线BC的距离为d2，所以BC截圆E所得的弦长为22.22. (本小题满分12分)如图2，已知圆C：x2y210x10y0，点A(0,6)图2(1)求圆心在直线yx上，经过点A，且与圆C相外切的圆N的方程；(2)若过点A的直线m与圆C交于P，Q两点，且圆弧PQ恰为圆C周长的，求直线m的方程【解】(1)由x2y210x10y0，化为标准方程：(x5)2(y5)250.所以圆C的圆心坐标为C(5，5)，又圆N的圆心在直线yx上，所以当两圆外切时，切点为O，设圆N的圆心坐标为(a，a)，则有，解得a3，所以圆N的圆心坐标为(3,3)，半径r3，故圆N的方