十年高考分類解析與應(yīng)試策略數(shù)學(xué)

第七章  直線和圓的方程

 

●考點闡釋

解析幾何是用代數(shù)方法來研究幾何問題的一門數(shù)學(xué)學(xué)科.在建立坐標(biāo)系后,平面上的點與有序?qū)崝?shù)對之間建立起對應(yīng)關(guān)系,從而使平面上某些曲線與某些方程之間建立對應(yīng)關(guān)系;使平面圖形的某些性質(zhì)(形狀、位置、大小)可以用相應(yīng)的數(shù)、式表示出來;使平面上某些幾何問題可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的代數(shù)問題來研究.

學(xué)習(xí)解析幾何,要特別重視以下幾方面:

(1)熟練掌握圖形、圖形性質(zhì)與方程、數(shù)式的相互轉(zhuǎn)化和利用;

(2)與代數(shù)、三角、平面幾何密切聯(lián)系和靈活運用.

●試題類編

一、選擇題

1.(2003北京春文12,理10)已知直線ax+by+c=0(abc≠0)與圓x2+y2=1相切,則三條邊長分別為|a|,|b|,|c|的三角形(    )

A.是銳角三角形                                           B.是直角三角形  

C.是鈍角三角形                                            D.不存在

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2.(2003北京春理,12)在直角坐標(biāo)系xOy中,已知△AOB三邊所在直線的方程分別為x=0,y=0,2x+3y=30,則△AOB內(nèi)部和邊上整點(即橫、縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點)的總數(shù)是(    )

A.95                          B.91                          C.88                          D.75

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3.(2002京皖春文,8)到兩坐標(biāo)軸距離相等的點的軌跡方程是(    )

A.xy=0                                                      B.x+y=0  

C.|x|-y=0                                                     D.|x|-|y|=0

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4.(2002京皖春理,8)圓2x2+2y2=1與直線xsinθy-1=0(θR,θkπkZ)的位置關(guān)系是(    )

A.相交                                                         B.相切  

C.相離                                                         D.不確定的

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5.(2002全國文)若直線(1+ax+y+1=0與圓x2y2-2x=0相切,則a的值為(    )

A.1,-1                     B.2,-2                    C.1                       D.-1

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6.(2002全國理)圓(x-1)2y2=1的圓心到直線y=x的距離是(    )

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A.                            B.                       C.1                       D.

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7.(2002北京,2)在平面直角坐標(biāo)系中,已知兩點A(cos80°,sin80°),B(cos20°,sin20°),則|AB|的值是(    )

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A.                            B.                             C.                 D.1

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8.(2002北京文,6)若直線lykx與直線2x+3y-6=0的交點位于第一象限,則直線l的傾斜角的取值范圍是(    )

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A.                                        B.

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C.                                        D.

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9.(2002北京理,6)給定四條曲線:①x2y2,②=1,③x2=1,④y2=1.其中與直線x+y=0僅有一個交點的曲線是(    )

A.①②③                            B.②③④                            C.①②④                            D.①③④

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10.(2001全國文,2)過點A(1,-1)、B(-1,1)且圓心在直線xy-2=0上的圓的方程是(    )

A.(x-3)2+(y+1)2=4                            B.(x+3)2+(y-1)2=4

C.(x-1)2+(y-1)2=4                                   D.(x+1)2+(y+1)2=4

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11.(2001上海春,14)若直線x=1的傾斜角為α,則α(    )

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A.等于0                    B.等于                   C.等于                  D.不存在

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12.(2001天津理,6)設(shè)A、Bx軸上的兩點,點P的橫坐標(biāo)為2且|PA|=|PB|,若直線PA的方程為xy+1=0,則直線PB的方程是(    )

A.x+y-5=0                                                  B.2xy-1=0  

C.2yx-4=0                                               D.2x+y-7=0

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13.(2001京皖春,6)設(shè)動點P在直線x=1上,O為坐標(biāo)原點.以OP為直角邊,點O為直角頂點作等腰Rt△OPQ,則動點Q的軌跡是(    )

A.圓                                                                   B.兩條平行直線  

C.拋物線                                                         D.雙曲線

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14.(2000京皖春,4)下列方程的曲線關(guān)于x=y對稱的是(    )

A.x2xy2=1                                         B.x2yxy2=1  

C.xy=1                                                      D.x2y2=1

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15.(2000京皖春,6)直線(x+y=3和直線x+(y=2的位置關(guān)系是(    )

A.相交不垂直                                                     B.垂直  

C.平行                                                         D.重合

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16.(2000全國,10)過原點的直線與圓x2y2+4x+3=0相切,若切點在第三象限,則該直線的方程是(    )

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A.y=x                                                     B.y=-x   

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C.y=x                                                     D.y=-x

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17.(2000全國文,8)已知兩條直線l1y=x,l2axy=0,其中a為實數(shù),當(dāng)這兩條直線的夾角在(0,)內(nèi)變動時,a的取值范圍是(    )

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A.(0,1)                                           B.(

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C.(,1)∪(1,)                D.(1,

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18.(1999全國文,6)曲線x2+y2+2x-2y=0關(guān)于(    )

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A.直線x=軸對稱                               B.直線y=-x軸對稱

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C.點(-2,)中心對稱                    D.點(-,0)中心對稱

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19.(1999上海,13)直線y=x繞原點按逆時針方向旋轉(zhuǎn)30°后所得直線與圓

x-2)2+y2=3的位置關(guān)系是(    )

A.直線過圓心                                                 B.直線與圓相交,但不過圓心

C.直線與圓相切                                       D.直線與圓沒有公共點

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20.(1999全國,9)直線x+y-2=0截圓x2y2=4得的劣弧所對的圓心角為(    )

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A.                 B.              C.                   D.

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21.(1998全國,4)兩條直線A1xB1yC1=0,A2xB2yC2=0垂直的充要條件是(    )

A.A1A2B1B2=0                               B.A1A2B1B2=0

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C.                                     D.=1

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22.(1998上海)設(shè)ab、c分別是△ABC中∠A、∠B、∠C所對邊的邊長,則直線sinA?x+ay+c=0與bx-sinB?y+sinC=0的位置關(guān)系是(    )

A.平行                                                  B.重合  

C.垂直                                                   D.相交但不垂直

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23.(1998全國文,3)已知直線x=aa>0)和圓(x-1)2+y2=4相切,那么a的值是(    )

A.5                            B.4                            C.3                            D.2

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24.(1997全國,2)如果直線ax+2y+2=0與直線3xy-2=0平行,那么系數(shù)a等于(    )

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A.-3                       B.-6                          C.-                        D.

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25.(1997全國文,9)如果直線l將圓x2+y2-2x-4y=0平分,且不通過第四象限,那么直線l的斜率的取值范圍是(    )

A.[0,2]                                           B.[0,1]  

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C.[0,]                                         D.[0,

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26.(1995上海,8)下列四個命題中的真命題是(    )

A.經(jīng)過定點P0x0y0)的直線都可以用方程yy0=kxx0)表示

B.經(jīng)過任意兩個不同的點P1x1,y1)、P2x2,y2)的直線都可以用方程(yy1)?(x2x1)=(xx1)(y2y1)表示

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C.不經(jīng)過原點的直線都可以用方程表示

D.經(jīng)過定點A(0,b)的直線都可以用方程y=kx+b表示

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27.(1995全國文,8)圓x2y2-2x=0和x2y2+4y=0的位置關(guān)系是(    )

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A.相離               B.外切               C.相交               D.內(nèi)切

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28.(1995全國,5)圖7―1中的直線l1l2l3的斜率分別為k1、k2k3,則(    )

A.k1k2k3                                               B.k3k1k2

C.k3k2k1                                               D.k1k3k2

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29.(1994全國文,3)點(0,5)到直線y=2x的距離是(    )

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A.                        B.

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C.                         D.

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二、填空題

30.(2003上海春,2)直線y=1與直線y=x+3的夾角為_____.

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31.(2003上海春,7)若經(jīng)過兩點A(-1,0)、B(0,2)的直線l與圓(x-1)2+

ya2=1相切,則a=_____.

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32.(2002北京文,16)圓x2y2-2x-2y+1=0上的動點Q到直線3x+4y+8=0距離的最小值為     

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33.(2002北京理,16)已知P是直線3x+4y+8=0上的動點,PA,PB是圓x2y2-2x-2y+1=0的兩條切線,A、B是切點,C是圓心,那么四邊形PACB面積的最小值為  

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34.(2002上海文,6)已知圓x2+(y-1)2=1的圓外一點P(-2,0),過點P作圓的切線,則兩條切線夾角的正切值是    

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35.(2002上海理,6)已知圓(x+1)2y2=1和圓外一點P(0,2),過點P作圓的切線,則兩條切線夾角的正切值是      

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36.(2002上海春,8)設(shè)曲線C1C2的方程分別為F1x,y)=0和F2x,y)=0,則點Pa,bC1C2的一個充分條件為     

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37.(2001上海,11)已知兩個圓:x2y2=1①與x2+(y-3)2=1②,則由①式減去②式可得上述兩圓的對稱軸方程.將上述命題在曲線仍為圓的情況下加以推廣,即要求得到一個更一般的命題,而已知命題應(yīng)成為所推廣命題的一個特例.推廣的命題為:        

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38.(2001上海春,6)圓心在直線y=x上且與x軸相切于點(1,0)的圓的方程為       .

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39.(2000上海春,11)集合A={(x,y)|x2y2=4},B={(x,y)|(x-3)2+(y-4)2r2},其中r>0,若AB中有且僅有一個元素,則r的值是_____.

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40.(1997上海)設(shè)圓x2+y2-4x-5=0的弦AB的中點為P(3,1),則直線AB的方程是     .

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41.(1994上海)以點C(-2,3)為圓心且與y軸相切的圓的方程是     .

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三、解答題

42.(2003京春文,20)設(shè)A(-c,0),Bc,0)(c>0)為兩定點,動點PA點的距離與到B點的距離的比為定值aa>0),求P點的軌跡.

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43.(2003京春理,22)已知動圓過定點P(1,0),且與定直線lx=-1相切,點Cl上.

(Ⅰ)求動圓圓心的軌跡M的方程;

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(Ⅱ)設(shè)過點P,且斜率為-的直線與曲線M相交于A、B兩點.

(i)問:△ABC能否為正三角形?若能,求點C的坐標(biāo);若不能,說明理由;

(ii)當(dāng)△ABC為鈍角三角形時,求這種點C的縱坐標(biāo)的取值范圍.

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44.(2002全國文,21)已知點P到兩個定點M(-1,0)、N(1,0)距離的比為,點N到直線PM的距離為1.求直線PN的方程.

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45.(1997全國文,25)已知圓滿足:①截y軸所得弦長為2;②被x軸分成兩段圓弧,其弧長的比為3∶1;③圓心到直線lx-2y=0的距離為,求該圓的方程.

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46.(1997全國理,25)設(shè)圓滿足:

(1)截y軸所得弦長為2;

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(2)被x軸分成兩段圓弧,其弧長的比為3∶1.

在滿足條件(1)、(2)的所有圓中,求圓心到直線lx-2y=0的距離最小的圓的方程.

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47.(1997全國文,24)已知過原點O的一條直線與函數(shù)y=log8x的圖象交于A、B兩點,分別過點A、By軸的平行線與函數(shù)y=log2x的圖象交于C、D兩點.

(1)證明點C、D和原點O在同一條直線上.

(2)當(dāng)BC平行于x軸時,求點A的坐標(biāo).

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48.(1994上海,25)在直角坐標(biāo)系中,設(shè)矩形OPQR的頂點按逆時針順序依次為O(0,0),P(1,t),Q(1-2t,2+t),R(-2t,2),其中t∈(0,+∞).

(1)求矩形OPQR在第一象限部分的面積St).

(2)確定函數(shù)St)的單調(diào)區(qū)間,并加以證明.

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49.(1994全國文,24)已知直角坐標(biāo)平面上點Q(2,0)和圓Cx2+y2=1,動點M到圓C的切線長與|MQ|的比等于常數(shù)λλ>0).求動點M的軌跡方程,說明它表示什么曲線.

●答案解析

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1.答案:B

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解析:圓心坐標(biāo)為(0,0),半徑為1.因為直線和圓相切.利用點到直線距離公式得:d==1,即a2+b2=c2.所以,以|a|,|b|,|c|為邊的三角形是直角三角形.

評述:要求利用直線與圓的基本知識,迅速找到a、b、c之間的關(guān)系,以確定三角形形狀.

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2.答案:B

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解析一:由y=10-x(0≤x≤15,xN)轉(zhuǎn)化為求滿足不等式y≤10-x(0≤x≤15,xN)所有整數(shù)y的值.然后再求其總數(shù).令x=0,y有11個整數(shù),x=1,y有10個,x=2或x=3時,y分別有9個,x=4時,y有8個,x=5或6時,y分別有7個,類推:x=13時y有2個,x=14或15時,y分別有1個,共91個整點.故選B.

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解析二:將x=0,y=0和2x+3y=30所圍成的三角形補成一個矩形.如圖7―2所示.

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對角線上共有6個整點,矩形中(包括邊界)共有16×11=176.因此所求△AOB內(nèi)部和邊上的整點共有=91(個)

評述:本題較好地考查了考生的數(shù)學(xué)素質(zhì),尤其是考查了思維的敏捷性與清晰的頭腦,通過不等式解等知識探索解題途徑.

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3.答案:D

解析:設(shè)到坐標(biāo)軸距離相等的點為(x,y

∴|x|=|y|  ∴|x|-|y|=0

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4.答案:C

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解析:圓2x2+2y2=1的圓心為原點(0,0)半徑r,圓心到直線xsinθy-1=0的距離為:

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θRθkπ,kZ

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∴0≤sin2θ<1  ∴d  ∴dr

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∴圓2x2+2y2=1與直線xsinθy-1=0(θR,θkπ,kZ)的位置關(guān)系是相離.

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5.答案:D

解析:將圓x2y2-2x=0的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式:(x-1)2y2=1

∴其圓心為(1,0),半徑為1,若直線(1+axy+1=0與該圓相切,則圓心到直線的距離d等于圓的半徑r

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  ∴a=-1

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6.答案:A

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解析:先解得圓心的坐標(biāo)(1,0),再依據(jù)點到直線距離的公式求得A答案.

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7.答案:D

解析:如圖7―3所示,∠AOB=60°,又|OA|=|OB|=1

∴|AB|=1

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8.答案:B

方法一:求出交點坐標(biāo),再由交點在第一象限求得傾斜角的范圍

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∵交點在第一象限,∴        ∴     ∴k∈(,+∞)

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∴傾斜角范圍為(

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方法二:如圖7―4,直線2x+3y-6=0過點A(3,0),B(0,2),直線l必過點(0,-),當(dāng)直線過A點時,兩直線的交點在x軸,當(dāng)直線lC點逆時針旋轉(zhuǎn)時,交點進(jìn)入第一象限,從而得出結(jié)果.

評述:解法一利用曲線與方程的思想,利用點在象限的特征求得,而解法二利用數(shù)形結(jié)合的思想,結(jié)合平面幾何中角的求法,可迅速、準(zhǔn)確求得結(jié)果.

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9.答案:D

解析:聯(lián)立方程組,依次考查判別式,確定D.

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10.答案:C

解析一:由圓心在直線xy-2=0上可以得到A、C滿足條件,再把A點坐標(biāo)(1,-1)代入圓方程.A不滿足條件.

∴選C.

解析二:設(shè)圓心C的坐標(biāo)為(a,b),半徑為r,因為圓心C在直線x+y-2=0上,∴b=2-a.

由|CA|=|CB|,得(a-1)2+(b+1)2=(a+1)2+(b-1)2,解得a=1,b=1

因此所求圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=4

評述:本題考查圓的方程的概念,解法一在解選擇題中有廣泛的應(yīng)用,應(yīng)引起重視.

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11.答案:C

解析:直線x=1垂直于x軸,其傾斜角為90°.

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12.答案:A

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解析:由已知得點A(-1,0)、P(2,3)、B(5,0),可得直線PB的方程是x+y-5=0.

評述:本題考查直線方程的概念及直線的幾何特征.

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13.答案:B

解析一:設(shè)P=1+bi,則Q=P(±i),

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Q=(1+bi)(±i)=±bi,∴y=±1

解析二:設(shè)PQ點坐標(biāo)分別為(1,t),(x,y),

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OPOQ,∴?=-1,得x+ty=0           ①

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∵|OP|=|OQ|,∴,得x2+y2=t2+1         ②

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由①得t=-,將其代入②,得x2+y2=+1,(x2+y2)(1-)=0.

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x2+y2≠0,∴1-=0,得y=±1.

∴動點Q的軌跡為y=±1,為兩條平行線.

評述:本題考查動點軌跡的基本求法.

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14.答案:B

解析:∵點(x,y)關(guān)于x=y對稱的點為(y,x),可知x2yxy2=1的曲線關(guān)于x=y對稱.

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15.答案:B

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解析:直線(x+y=3的斜率k1,直線x+(y=2的斜率k2,∴k1?k2=-1.

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16.答案:C

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解析一:圓x2y2+4x+3=0化為標(biāo)準(zhǔn)式(x+2)2y2=1,圓心C(-2,0).設(shè)過原點的直線方程為y=kx,即kxy=0.

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=1,解得k,∵切點在第三象限,

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k>0,所求直線方程為y=x

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解析二:設(shè)T為切點,因為圓心C(-2,0),因此CT=1,OC=2,△OCT為Rt△.如圖7―5,∴∠COT=30°,∴直線OT的方程為y=x.

評述:本題考查直線與圓的位置關(guān)系,解法二利用數(shù)與形的完美結(jié)合,可迅速、準(zhǔn)確得到結(jié)果.

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17.答案:C

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解析:直線l1的傾斜角為,依題意l2的傾斜角的取值范圍為(,)∪(,+)即:(,)∪(,),從而l2的斜率k2的取值范圍為:(,1)∪(1,).

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評述:本題考查直線的斜率和傾斜角,兩直線的夾角的概念,以及分析問題、解決問題的能力.

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18.答案:B

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解析:由方程(x+2+(y2=4

如圖7―6所示,故圓關(guān)于y=-x對稱

故選B.

評述:本題考查了圓方程,以及數(shù)形結(jié)合思想.應(yīng)注意任何一條直徑都是圓的對稱軸.

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19.答案:C

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解析:直線y=x繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)30°所得的直線方程為:y=x.已知圓的圓心(2,0)到y=x的距離d=,又因圓的半徑r=,故直線y=x與已知圓相切.

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評述:本題考查直線的斜率和傾斜角以及直線與圓的位置關(guān)系.

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20.答案:C 

解析:如圖7―7所示,

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y得:x2-3x+2=0

x1=2,x2=1

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A(2,0),B(1,

試題詳情

∴|AB|==2

又|OB|=|OA|=2

試題詳情

∴△AOB是等邊三角形,∴∠AOB=,故選C.

評述:本題考查直線與圓相交的基本知識,及正三角形的性質(zhì)以及邏輯思維能力和數(shù)形結(jié)合思想,同時也體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的簡捷性.如果注意到直線AB的傾斜角為120°.則等腰△OAB的底角為60°.因此∠AOB=60°.更加體現(xiàn)出平面幾何的意義.

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21.答案:A

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解法一:當(dāng)兩直線的斜率都存在時,-?()=-1,A1A2B1B2=0.

試題詳情

當(dāng)一直線的斜率不存在,一直線的斜率為0時,,

同樣適合A1A2B1B2=0,故選A.

解法二:取特例驗證排除.

如直線x+y=0與xy=0垂直,A1A2=1,B1B2=-1,可排除B、D.

直線x=1與y=1垂直,A1A2=0,B1B2=0,可排除C,故選A.

評述:本題重點考查兩直線垂直的判定、直線方程的一般式等基本知識點,重點考查分類討論的思想及邏輯思維能力.

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22.答案:C

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解析:由題意知a≠0,sinB≠0,兩直線的斜率分別是k1=-,k2=.

試題詳情

由正弦定理知k1?k2=-?=-1,故兩直線垂直.

評述:本題考查兩直線垂直的條件及正弦定理.

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23.答案:C

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解析:方程(x-1)2+y2=4表示以點(1,0)為圓心,2為半徑的圓,x=a表示與x軸垂直且與圓相切的直線,而此時的切線方程分別為x=-1和x=3,由于a>0,取a=3.故選C.

評述:本題考查圓的方程、圓的切線方程及圖象.利用數(shù)形結(jié)合較快完成此題.

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24.答案:B

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解析一:若兩直線平行,則,

解得a=-6,故選B.

解析二:利用代入法檢驗,也可判斷B正確.

評述:本題重點考查兩條直線平行的條件,考查計算能力.

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25.答案:A

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解析:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:(x-1)2+(y-2)2=5.圓過坐標(biāo)原點.直線l將圓平分,也就是直線l過圓心C(1,2),從圖7―8看到:當(dāng)直線過圓心與x軸平行時,或者直線同時過圓心與坐標(biāo)原點時都不通過第四象限,并且當(dāng)直線l在這兩條直線之間變化時都不通過第四象限.

當(dāng)直線l過圓心與x軸平行時,k=0,

試題詳情

當(dāng)直線l過圓心與原點時,k=2.

∴當(dāng)k∈[0,2]時,滿足題意.

評述:本題考查圓的方程,直線的斜率以及邏輯推理能力,數(shù)形結(jié)合的思想方法.

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26.答案:B

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解析:A中過點P0x0,y0)與x軸垂直的直線x=x0不能用yy0=kxx0)表示,因為其斜率k不存在;C中不過原點但在x軸或y軸無截距的直線y=bb≠0)或x=aa≠0)不能用方程=1表示;D中過A(0,b)的直線x=0不能用方程y=kx+b表示.

評述:本題考查直線方程的知識,應(yīng)熟練掌握直線方程的各種形式的適用范圍.

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27.答案:C 

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解析:將兩圓方程分別配方得(x-1)2y2=1和x2+(y-2)2=4,兩圓圓心分別為O1(1,0),O2(0,2),r1=1,r2=2,|O1O2|=,又1=r2r1r1r2=3,故兩圓相交,所以應(yīng)選C.

評述:本題考查了圓的一般方程、標(biāo)準(zhǔn)方程及圓的關(guān)系以及配方法.

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28.答案:D

解析:直線l1的傾斜角α1是鈍角,故k1<0,直線l2l3的傾斜角α2、α3均為銳角,且α2α3,所以k2k3>0,因此k2k3k1,故應(yīng)選D.

評述:本題重點考查直線的傾斜角、斜率的關(guān)系,考查數(shù)形結(jié)合的能力.

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29.答案:B

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解析:直線方程可化為2xy=0,d=.

評述:本題重點考查直線方程的一般式及點到直線的距離公式等基本知識點,考查運算能力.

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30.答案:60°

試題詳情

解析:因為直線y=x+3的傾斜角為60°,而y=1與x軸平行,所以y=1與y=x+3的夾角為60°.

評述:考查直線方程的基本知識及幾何知識,考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想.

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31.答案:a=4±

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解析:因過A(-1,0)、B(0,2)的直線方程為:2xy+2=0.圓的圓心坐標(biāo)為C(1,a),半徑r=1.又圓和直線相切,因此,有:d==1,解得a=4±.

評述:本題考查直線方程、直線和圓的位置關(guān)系及點到直線的距離公式等知識.

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32.答案:2

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解析:圓心到直線的距離d=3

∴動點Q到直線距離的最小值為dr=3-1=2

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33.答案:2

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解法一:∵點P在直線3x+4y+8=0上.如圖7―9.

試題詳情

∴設(shè)Px x),C點坐標(biāo)為(1,1),

S四邊形PACB=2SPAC

試題詳情

=2??|AP|?|AC|=|AP|?|AC|=|AP|

∵|AP|2=|PC|2-|AC|2=|PC|2-1

∴當(dāng)|PC|最小時,|AP|最小,四邊形PACB的面積最。

試題詳情

∴|PC|2=(1-x2+(1+2+x2

試題詳情

∴|PC|min=3  ∴四邊形PACB面積的最小值為2

試題詳情

解法二:由法一知需求|PC|最小值,即求C到直線3x+4y+8=0的距離,∵C(1,1),∴|PC|==3,SPACD=2.

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34.答案:

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解法一:圓的圓心為(0,1)

試題詳情

設(shè)切線的方程為ykx+2).如圖7―10.

試題詳情

kx+2ky=0  ∴圓心到直線的距離為=1

試題詳情

∴解得kk=0,

試題詳情

∴兩切線交角的正切值為

解法二:設(shè)兩切線的交角為α

試題詳情

∵tan,∴tanα

試題詳情

35.答案:

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解析:圓的圓心為(-1,0),如圖7―11.

當(dāng)斜率存在時,設(shè)切線方程為ykx+2

kxy+2=0

試題詳情

∴圓心到切線的距離為=1  ∴k,

試題詳情

即tanα

當(dāng)斜率不存在時,直線x=0是圓的切線

又∵兩切線的夾角為∠α的余角

試題詳情

∴兩切線夾角的正切值為

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36.答案:F1a,b)≠0,或F2a,b)≠0,或F1ab)≠0且F2a,b)≠0或C1C2=PC1

試題詳情

解析:點Pa,bC1C2,則

可能點P不在曲線C1上;

可能點P不在曲線C2上;

可能點P既不在曲線C1上也不在曲線C2上;

可能曲線C1與曲線C2不存在交點.

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37.答案:可得兩圓對稱軸的方程2(cax+2(dby+a2+b2c2d2=0

解析:設(shè)圓方程(xa2+(yb2r2  ①

xc2+(yd2r2  ②

acbd),則由①-②,得兩圓的對稱軸方程為:

xa2-(xc2+(yb2-(yd2=0,

試題詳情

即2(cax+2(dby+a2+b2c2d2=0.

評述:本題考查圓的方程、圓的公共弦方程的概念,考查抽象思維能力和推廣數(shù)學(xué)命題的能力.

試題詳情

38.答案:(x-1)2+(y-1)2=1

解析一:設(shè)所求圓心為(ab),半徑為r.

由已知,得a=b,r=|b|=|a|.

∴所求方程為(xa2+(ya2=a2

試題詳情

又知點(1,0)在所求圓上,∴有(1-a2+a2=a2,∴a=b=r=1.

試題詳情

故所求圓的方程為:(x-1)2+(y-1)2=1.

解析二:因為直線y=xx軸夾角為45°.

試題詳情

又圓與x軸切于(1,0),因此圓心橫坐標(biāo)為1,縱坐標(biāo)為1,r=1.

評述:本題考查圓的方程等基礎(chǔ)知識,要注意利用幾何圖形的性質(zhì),迅速得到結(jié)果.

試題詳情

39.答案:3或7

試題詳情

解析:當(dāng)兩圓外切時,r=3,兩圓內(nèi)切時r=7,所以r的值是3或7.

評述:本題考查集合的知識和兩圓的位置關(guān)系,要特別注意集合代表元素的意義.

試題詳情

40.答案:x+y-4=0

試題詳情

解析一:已知圓的方程為(x-2)2+y2=9,可知圓心C的坐標(biāo)是(2,0),又知AB弦的中點是P(3,1),所以kCP==1,而AB垂直CP,所以kAB=-1.故直線AB的方程是x+y-4=0.

解析二:設(shè)所求直線方程為y-1=kx-3).代入圓的方程,得關(guān)于x的二次方程:

試題詳情

(1+k2x2-(6k2-2k+4)x+9k2-6k-4=0,由韋達(dá)定理:x1+x2==6,解得k=1.

②-①得(x2+x1-4)(x2x1)+(y2y1)(y2+y1)=0

試題詳情

AB的中點坐標(biāo)為(3,1),∴x1+x2=6,y1+y2=2.

試題詳情

=-1,即AB的斜率為-1,故所求方程為x+y-4=0.

評述:本題考查直線的方程與圓的有關(guān)知識.要特別注意圓所特有的幾何性質(zhì).

試題詳情

41.答案:(x+2)2+(y-3)2=4

試題詳情

解析:因為圓心為(-2,3),且圓與y軸相切,所以圓的半徑為2.故所求圓的方程為(x+2)2+(y-3)2=4.

試題詳情

42.解:設(shè)動點P的坐標(biāo)為Pxy

試題詳情

=aa>0),得=a,化簡,

試題詳情

得:(1-a2x2+2c(1+a2x+c2(1-a2)+(1-a2y2=0.

試題詳情

當(dāng)a≠1時,得x2+x+c2+y2=0.整理,

試題詳情

得:(xc2+y2=(2

試題詳情

當(dāng)a=1時,化簡得x=0.

試題詳情

所以當(dāng)a≠1時,P點的軌跡是以(c,0)為圓心,||為半徑的圓;

當(dāng)a=1時,P點的軌跡為y軸.

評述:本題考查直線、圓、曲線和方程等基本知識,考查運用解析幾何的方法解決問題的能力.

試題詳情

43.(Ⅰ)解法一,依題意,曲線M是以點P為焦點,直線l為準(zhǔn)線的拋物線,所以曲線M的方程為y2=4x.

試題詳情

解法二:設(shè)Mxy),依題意有|MP|=|MN|,

試題詳情

所以|x+1|=.化簡得:y2=4x.

試題詳情

(Ⅱ)(i)由題意得,直線AB的方程為y=-x-1).

試題詳情

y得3x2-10x+3=0,

試題詳情

解得x1=,x2=3.

試題詳情

所以A點坐標(biāo)為(),B點坐標(biāo)為(3,-2),

試題詳情

|AB|=x1+x2+2=.

假設(shè)存在點C(-1,y),使△ABC為正三角形,則|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即

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      1. 試題詳情

        由①-②得42+(y+22=(2+(y2

        試題詳情

        解得y=-.

        試題詳情

        y=-不符合①,

        所以由①,②組成的方程組無解.

        因此,直線l上不存在點C,使得△ABC是正三角形.

        試題詳情

        (ii)解法一:設(shè)C(-1,y)使△ABC成鈍角三角形,由y=2

        試題詳情

        即當(dāng)點C的坐標(biāo)為(-1,2)時,A、B、C三點共線,故y≠2.

        試題詳情

        又|AC|2=(-1-2+(y2=+y2

        試題詳情

        |BC|2=(3+1)2+(y+22=28+4y+y2,

        試題詳情

        |AB|2=(2=.

        試題詳情

        當(dāng)∠CAB為鈍角時,cosA=<0.

        即|BC|2 >|AC|2+|AB|2,即

        試題詳情

        ,即

        試題詳情

        y>時,∠CAB為鈍角.

        當(dāng)|AC|2>|BC|2+|AB|2,即

        試題詳情

        ,即y<-時,∠CBA為鈍角.

        試題詳情

        又|AB|2>|AC|2+|BC|2,即,

        試題詳情

        .

        該不等式無解,所以∠ACB不可能為鈍角.

        因此,當(dāng)△ABC為鈍角三角形時,點C的縱坐標(biāo)y的取值范圍是

        試題詳情

        .

        試題詳情

        解法二:以AB為直徑的圓的方程為(x2+(y+2=(2.

        試題詳情

        圓心()到直線lx=-1的距離為

        試題詳情

        所以,以AB為直徑的圓與直線l相切于點G(-1,-).

        當(dāng)直線l上的C點與G重合時,∠ACB為直角,當(dāng)CG點不重合,且A、B、C三點不共線時,∠ACB為銳角,即△ABC中,∠ACB不可能是鈍角.

        因此,要使△ABC為鈍角三角形,只可能是∠CAB或∠CBA為鈍角.

        試題詳情

        過點A且與AB垂直的直線方程為.

        試題詳情

        x=-1得y=.

        試題詳情

        過點B且與AB垂直的直線方程為y+2x-3).

        試題詳情

        x=-1得y=-.

        試題詳情

        又由解得y=2,

        試題詳情

        所以,當(dāng)點C的坐標(biāo)為(-1,2)時,A、B、C三點共線,不構(gòu)成三角形.

        試題詳情

        因此,當(dāng)△ABC為鈍角三角形時,點C的縱坐標(biāo)y的取值范圍是y<-y>y≠2).

        評述:該題全面綜合了解析幾何、平面幾何、代數(shù)的相關(guān)知識,充分體現(xiàn)了“注重學(xué)科知識的內(nèi)在聯(lián)系”.題目的設(shè)計新穎脫俗,能較好地考查考生綜合運用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力.比較深刻地考查了解析法的原理和應(yīng)用,以及分類討論的思想、方程的思想.該題對思維的目的性、邏輯性、周密性、靈活性都進(jìn)行了不同程度的考查.對運算、化簡能力要求也較高,有較好的區(qū)分度.

        試題詳情

        44.解:設(shè)點P的坐標(biāo)為(xy),由題設(shè)有,

        試題詳情

        試題詳情

        整理得  x2+y2-6x+1=0.          ①

        因為點NPM的距離為1,|M|=2,

        試題詳情

        所以∠PMN=30°,直線PM的斜率為±,

        試題詳情

        直線PM的方程為yx+1).②

        試題詳情

        將②式代入①式整理得x2-4x+1=0.

        試題詳情

        解得x=2+,x=2-

        試題詳情

        代入②式得點P的坐標(biāo)為(2+,1+)或(2-,-1+);(2+,-1-)或(2-,1-).

        試題詳情

        直線PN的方程為y=x-1或y=-x+1.

        試題詳情

        45.解:設(shè)圓的方程為(xa2+(yb2=r2.

        試題詳情

        x=0,得y2-2by+b2+a2r2=0.

        試題詳情

        |y1y2|==2,得r2=a2+1     ①

        y=0,得x2-2ax+a2+b2r2=0,

        試題詳情

        |x1x2|=,得r2=2b2        ②

        由①、②,得2b2a2=1

        試題詳情

        又因為Pa,b)到直線x-2y=0的距離為,

        試題詳情

        d=,即a-2b=±1.

        試題詳情

        綜上可得解得

        試題詳情

        于是r2=2b2=2.

        試題詳情

        所求圓的方程為(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.

        試題詳情

        46.解:設(shè)所求圓的圓心為Pa,b),半徑為r,則Px軸、y軸的距離分別為|b|、|a|.

        試題詳情

        由題設(shè)圓Px軸所得劣弧所對圓心角為90°,圓Px軸所得弦長為r,故

        r2=2b2,

        又圓Py軸所得弦長為2,所以有r2a2+1,

        從而有2b2a2=1

        試題詳情

        又點Pa,b)到直線x-2y=0距離為d,

        所以5d2=|a-2b|2a2+4b2-4aba2+4b2-2(a2b2)=2b2a2=1

        當(dāng)且僅當(dāng)a=b時上式等號成立,此時5d2=1,從而d取得最小值,

        試題詳情

        由此有  解方程得

        試題詳情

        由于r2=2b2,知r,

        于是所求圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2

        評述:本題考查了圓的方程,函數(shù)與方程,求最小值問題,進(jìn)一步考查了待定系數(shù)法、函數(shù)與方程思想.題中求圓的方程給出的三個條件比較新穎脫俗,靈活運用幾何知識和代數(shù)知識將條件恰當(dāng)轉(zhuǎn)化,推演,即合乎邏輯、說理充分、陳述嚴(yán)謹(jǐn).

        試題詳情

        47.(1)證明:設(shè)A、B的橫坐標(biāo)分別為x1,x2,由題設(shè)知x1>1,x2>1,點Ax1,log8x1),Bx2,log8x2).

        試題詳情

        因為A、B在過點O的直線上,所以,

        又點C、D的坐標(biāo)分別為(x1,log2x1),(x2,log2x2

        試題詳情

        由于log2x1=3log8x1,log2x2=3log8x2,

        所以OC的斜率和OD的斜率分別為

        試題詳情

        .

        由此得kOCkOD,即OC、D在同一條直線上.

        (2)解:由BC平行于x軸,有l(wèi)og2x1=log8x2,解得  x2x13

        試題詳情

        將其代入,得x13log8x1=3x1log8x1.

        試題詳情

        由于x1>1,知log8x1≠0,故x13=3x1,x1,于是點A的坐標(biāo)為(,log8).

        評述:本小題主要考查對數(shù)函數(shù)圖象、對數(shù)換底公式、對數(shù)方程、指數(shù)方程等基礎(chǔ)知識,考查運算能力和分析問題的能力.

        試題詳情

        48.解:(1)當(dāng)1-2t>0即0<t時,如圖7―13,點Q在第一象限時,此時St)為四邊形OPQK的面積,直線QR的方程為y-2=

        tx+2t).令x=0,得y=2t2+2,點K的坐標(biāo)為(P,2t2+2).

        試題詳情

        試題詳情

        試題詳情

        當(dāng)-2t+1≤0,即t時,如圖7―14,點Qy軸上或第二象限,St)為△OP的面積,直線PQ的方程為yt=-x-1),令x=0得y=t+,點L的坐標(biāo)為(0,t+),SOPL

        試題詳情

        試題詳情

        所以St)=

        試題詳情

        (2)當(dāng)0<t時,對于任何0<t1t2,有St1)-St2)=2(t2t1)[1-(t1t2)+(t12t1t2t22)]>0,即St1)>
        St2),所以St)在區(qū)間(0,)內(nèi)是減函數(shù).

        試題詳情

        當(dāng)t時,對于任何t1t2,有St1)-St2)=t1t2)(1-),

        試題詳情

        所以若t1t2≤1時,St1)>St2);若1≤t1t2時,St1)<St2),所以St)在區(qū)間[,1]上是減函數(shù),在區(qū)間[1,+∞內(nèi)是增函數(shù),由2[1+(2-()3]=S)以及上面的證明過程可得,對于任何0<t1t2<1,St2)<St1),于是St)的單調(diào)區(qū)間分別為(0,1]及[1,+∞,且St)在(0,1內(nèi)是減函數(shù),在[1,+∞內(nèi)是增函數(shù).

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        49.解:如圖7―15,設(shè)直線MN切圓于N,則動點M組成的集合是:P={M||MN|=λ|MQ|},(λ>0為常數(shù))

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        因為圓的半徑|ON|=1,所以|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1.

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        設(shè)點M的坐標(biāo)為(x,y),則

        整理得(λ2-1)(x2+y2)-4λ2x+(1+4λ2)=0

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        當(dāng)λ=1時,方程化為x=,它表示一條直線,該直線與x軸垂直,交x軸于點(,0);

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        當(dāng)λ≠1時,方程化為(x2+y2=它表示圓心在(,0),半徑為的圓.

        評述:本題考查曲線與方程的關(guān)系、軌跡的概念等解析幾何的基本思想以及綜合運用知識的能力.

        ●命題趨向與應(yīng)試策略

        在近十年的高考中,對本章內(nèi)容的考查主要分兩部分:

        (1)以選擇題題型考查本章的基本概念和性質(zhì),此類題一般難度不大,但每年必考,考查內(nèi)容主要有以下幾類:

        ①與本章概念(傾斜角、斜率、夾角、距離、平行與垂直、線性規(guī)劃等)有關(guān)的問題;

        ②對稱問題(包括關(guān)于點對稱,關(guān)于直線對稱)要熟記解法;

        ③與圓的位置有關(guān)的問題,其常規(guī)方法是研究圓心到直線的距離.

        (2)以解答題考查直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,此類題綜合性比較強,難度也較大.

        本章內(nèi)容在高考中處于比較穩(wěn)定狀態(tài),復(fù)習(xí)時應(yīng)注意以下幾點:

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        預(yù)計在今后一、二年內(nèi),高考對本章的考查會保持相對穩(wěn)定,即在題型、題量、難度、重點考查內(nèi)容等方面不會有太大的變化.

        1.抓好“三基”,把握重點,重視低、中檔題的復(fù)習(xí),確保選擇題的成功率

        本章所涉及到的知識都是平面解析幾何中最基礎(chǔ)的內(nèi)容.它們滲透到平面解析幾何的各個部分,正是它們構(gòu)成了解析幾何問題的基礎(chǔ),又是解決這些問題的重要工具之一.這就要求我們必須重視對“三基”的學(xué)習(xí)和掌握,重視基礎(chǔ)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,注意基本方法的相互配合,注意平面幾何知識在解析幾何中的應(yīng)用,注重挖掘基礎(chǔ)知識的能力因素,提高通性通法的熟練程度,著眼于低、中檔題的順利解決.

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        2.在解答有關(guān)直線的問題時,應(yīng)特別注意的幾個方面

        (1)在確定直線的斜率、傾斜角時,首先要注意斜率存在的條件,其次要注意傾角的范圍.

        (2)在利用直線的截距式解題時,要注意防止由于“零截距”造成丟解的情況.如題目條件中出現(xiàn)直線在兩坐標(biāo)軸上的“截距相等”“截距互為相反數(shù)”“在一坐標(biāo)軸上的截距是另一坐標(biāo)軸上的截距的m倍(m>0)”等時,采用截距式就會出現(xiàn)“零截距”,從而丟解.此時最好采用點斜式或斜截式求解.

        (3)在利用直線的點斜式、斜截式解題時,要注意防止由于“無斜率”,從而造成丟解.如在求過圓外一點的圓的切線方程時或討論直線與圓錐曲線的位置關(guān)系時,或討論兩直線的平行、垂直的位置關(guān)系時,一般要分直線有無斜率兩種情況進(jìn)行討論.

        (4)要學(xué)會變形使用兩點間的距離公式

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        求直線l上兩點(x1,y1),(x2,y2)的距離時,一般使用d=;當(dāng)已知直線l的斜率k時,可以將上述公式變形為

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        (其中α為直線l的傾斜角)

        特別地,當(dāng)求直線l被圓錐曲線所截得的弦長時,把直線的方程代入圓錐曲線的方程,整理成關(guān)于xy的一元二次方程時,一是要充分考慮到“Δ≥0”的限制條件,二要注意運用韋達(dá)定理的轉(zhuǎn)化作用,充分體現(xiàn)“設(shè)而不求法”的妙用.

        (5)靈活運用定比分點公式、中點坐標(biāo)公式,在解決有關(guān)分割問題、對稱問題時可以簡化運算.掌握對稱問題的四種基本類型的解法.即①點關(guān)于點對稱②直線關(guān)于點對稱③點關(guān)于直線對稱④直線關(guān)于直線對稱.

        (6)在由兩直線的位置關(guān)系確定有關(guān)字母的值,或討論直線Ax+By+C=0中各系數(shù)間的關(guān)系和直線所在直角坐標(biāo)系中的象限等問題時,要充分利用分類討論、數(shù)形結(jié)合、特殊值檢驗等基本的數(shù)學(xué)方法和思想.

        (7)理解用二元一次不等式表示平面區(qū)域,掌握求線性目標(biāo)函數(shù)在線性約束下的最值問題,即線性規(guī)劃問題,會求最優(yōu)解,并注意在代數(shù)問題中的應(yīng)用.

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        3.加強思想方法訓(xùn)練,培養(yǎng)綜合能力

        平面解析幾何的核心是坐標(biāo)法,它需要運用運動變化的觀點,運用代數(shù)的方法研究幾何問題,因此解析幾何問題無論從知識上還是研究方法上都要與函數(shù)、方程、不等式、三角及平面幾何內(nèi)容相聯(lián)系.

        在對本章復(fù)習(xí)中,應(yīng)注意培養(yǎng)用坐標(biāo)法分析問題觀點,養(yǎng)成自覺運用運動變化的觀點解決問題的能力.加強與正比例函數(shù)、一次函數(shù)等知識的聯(lián)系,善于運用函數(shù)的觀點方法處理直線方程問題.

        對本章知識的綜合上,重點掌握直線方程的四種特殊形式與斜率、截距、已知點等特征量之間的關(guān)系,知道了特征量就能準(zhǔn)確地寫出方程,反之亦然.在平時要經(jīng)常做這方面的訓(xùn)練.

         

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        同步練習(xí)冊答案
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