1、单元训练金卷高三数学卷(A)第 11 单 元 直 线 与 圆注 意 事 项 :1 答 题 前 , 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 , 并 将 准 考 证 号 条 形 码粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 : 每 小 题 选 出 答 案 后 , 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ,写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 : 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题
2、卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 , 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。第 卷一 、 选 择 题 : 本 大 题 共 12 小 题 , 每 小 题 5 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过点(1 ,0)且与直线 垂直的直线方程为( )0xyA B C D2xy2120xy210xy2直线 , , 的斜率分别为 , , ,如图所示,则( )1l3lk23A B C D321k
3、231k123k213k3已知圆 ,则圆心 到直线 的距离等于( ):0CxyxA B C D 44已知直线 与圆 相交于 , 两点,则 ( )A2 B4 C D与 的取值有关5圆 关于直线 对称的圆的方程是( )3yxA BC D6唐代诗人李颀的诗古从军行 开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河 ”诗中隐含着一个有趣的数学问题 “将军饮马 ”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,若将军从点 处出发,河岸线所在直线方程为 ,并假定将军只要到达21xy(2,0)A3xy军营所在区域即回到军营,则“
4、将军饮马”的最短总路程为( )A B C D012107若点 为圆 的弦 的中点,则弦 所在直线的方程为( )A B C D8若直线 与曲线 有公共点,则 的取值范围是( )bxy234yxbA B12,3,12C D 9经过点 作圆 的切线 ,则 的方程为( )(3,0)M2430xylA B 或xyxy3xC D 或10已知 且为常数,圆 ,过圆 内一点 的直线 与圆 相交于两点,当弦 最短时,直线 的方程为 ,则 的值为( )A2 B3 C4 D511过点 且不垂直于 轴的直线 与圆 交于 两点,点 在圆 上,若 是正三角形,则直线 的斜率是( )A B C D3432234312已知直
5、线 与圆 交于不同的两点 A,B,O 是坐标原点,且有 ,那么 k 的取值范围是( )A B 2 C D 2第 卷二 、 填 空 题 : 本 大 题 共 4 小 题 , 每 小 题 5 分 13已知两条直线 : , : ,则 与 的距离为_ 14已知两直线 与 的交点在第一象限,则实数 c 的取值范围是_15 九章算术是我国古代著名的数学典籍,其中有一道数学问题: “今有勾八步,股十五步问勾中容圆,径几何?”意思是:在两条直角边分别为八步和十五步的直角三角形中容纳一个圆,请计算该圆直径的最大值为_步16已知圆 上存在两点 A,B,P 为直线 x5 上的一个动点,且满足22:(1)(4)10Cx
6、yAPBP,则点 P 的纵坐标取值范围是_三 、 解 答 题 : 本 大 题 共 6 个 大 题 , 共 70 分 , 解 答 应 写 出 文 字 说 明 、 证 明 过 程 或 演 算 步 骤 17 ( 10 分)平面直角坐标系中,已知 三个顶点的坐标分别为 , ,ABC (1,2)A(3,4)B(0,6)C(1 )求 边上的高所在的直线方程;B(2 )求 的面积A18 ( 12 分)已知过点 ,斜率为 的直线 与 轴和 轴分别交于 , 两点1,2P1lxyAB(1 )求 , 两点的坐标;AB(2 )若一条光线从 点出发射向直线 ,经 反射后恰好过 点,求这条光线从2:ly2l到 经过的路程
7、19 ( 12 分)已知圆的方程为 ,求:21xy(1 )斜率为 且与圆相切的直线方程;3(2 )过定点 且与圆相切的直线方程2,20 ( 12 分)已知两个定点 , ,动点 到点 的距离是它到点 距离的 2倍(1 )求 点的轨迹 ;(2 )若过点 作轨迹 的切线,求此切线的方程21 ( 12 分)在平面内,已知点 ,圆 : ,点 是圆 上的一个动点,记线段 的中点为 (1 )求点 的轨迹方程;(2 )若直线 : 与 的轨迹交于 , 两点,是否存在直线 ,使得 ( 为10OMN坐标原点) ,若存在,求出 k 的值;若不存在,请说明理由22 ( 12 分)在平面直角坐标系 中,圆 的方程为 ,且
8、圆 与 轴交于xOyC2(4)1xyCx两点,设直线 的方程为 ,MNl(0)k(1 )当直线 与圆 相切时,求直线 的方程;Cl(2 )已知直线 与圆 相交于 两点l,AB ,求直线 的方程;OABl直线 与直线 相交于点 ,直线 ,直线 ,直线 的斜率分别为 , , ,MNPMBNOP1k23是否存在常数 ,使得 恒成立?若存在,求出 的值;若不存在,说明理由a123kaa单 元 训 练 金 卷 高 三 数 学 卷 ( A)第 11 单 元 直 线 与 圆 答 案第 卷一 、 选 择 题 : 本 大 题 共 12 小 题 , 每 小 题 5 分 , 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选
9、项 中 , 只 有 一 项 是 符合 题 目 要 求 的 1 【 答案】C【解析】由于直线 的斜率为 ,故所求直线的斜率等于 ,20xy122所求直线的方程为 ,即 ,故选 C()0xy2 【 答案】A【解析】设三条直线的倾斜角为 ,123、 、根据三条直线的图形,可得 ,209180因为 , ,tank,当 时, ,09,tank当 时, 单调递增,且 ,18tan0故 ,即 ,故选 A321tantta321kk3 【 答案】D【解析】由题 ,则圆心 ,则圆心 到直线 的距离等 ,21xy,0C3x14故选 D4 【 答案】B【解析】由圆 ,得圆心 ,半径 ,0,12r又直线 恒过圆心 ,
10、则弦长 ,故选 B0,124ABr5 【 答案】D【解析】由题意得,圆 方程,即为 ,圆心坐标为 ,半径为 1设圆心 关于直线 的对称点的坐标为 ,则 ,3yx312ba解得 ,所求圆的圆心坐标为 ,13ab所求圆的方程为 故选 D6 【 答案】A【解析】设点 A 关于直线 的对称点 ,3xy(,)Aab的中点为 , ,故 ,解得 ,2,ab2Abka13231ab要使从点 A 到军营总路程最短,即为点 到军营最短的距离,“将军饮马” 的最短总路程为 ,故选 A231017 【 答案】C【解析】圆 的标准方程为 ,又因为点 为圆的弦 AB 的中点,圆心与点 P 确定直线的斜率为 ,1032故弦
11、 AB 所在直线的斜率为 2,所以直线 AB 的直线方程 ,2yx即 210xy8 【 答案】D【解析】将曲线的方程 ,化简为 ,234yx223413,04xyyx即表示以 为圆心,以 2 为半径的一个半圆,如图所示:2,A由圆心到直线 的距离等于半径 2,可得 ,bxy32b解得 或 ,结合图象可得 ,故选 D12b1219 【 答案】C【解析】 ,圆心坐标坐标为 ,2 22430()()8xyxy(1,2)半径为 ,当过点 的切线存在斜率 ,12,Mk切线方程为 ,圆心到它的距离为 ,(3)30ykxy12x所以有 ,2121k当过点 的切线不存在斜率时,即 ,显然圆心到它的距离为 ,3
12、,0M3x2所以 不是圆的切线,因此切线方程为 ,故本题选 Cx 0y10 【 答案 】B【解析】圆 C: 化简为 ,2211xya圆心坐标为 ,半径为 ,如图:1,a由题意可得,当弦 最短时,过圆心与点(1,2 )的直线与直线 垂直则 ,即 故选 B21a3a11 【 答案 】D【解析】根据题意,圆 ,即 ,圆心 为(1,0 ) ,半径214xy,2r设正 的高为 h,由题意知, 为正 的中心,M 到直线 l 的距离 ,3dh又 ,即 ,32hAB36dAB由垂径定理可得 ,可得 ,2244r由题意知设直线 l 的斜率存在且不为 0,设为 k,则直线 l 的方程为 ,即 ,则有 ,1ykx1
13、0y21k解可得 或 0(舍) ,故选 D43k12 【 答案 】B【解析】根据题意,圆 的圆心为 ,半径 ,0,设圆心到直线 的距离为 d,若直线 与圆 交于不同的两点 A,B,则 ,则有 ,21kd2k设 与 的夹角即 ,若 ,即 ,变形可得 ,则 ,1cos23当 时, ,23若 ,则 ,解可得 ,12kd2k则 k 的取值范围为 ,故选 B第 卷二 、 填 空 题 : 本 大 题 共 4 小 题 , 每 小 题 5 分 13 【 答案 】 52【解析】因为 : 可化为 ,所以 与 的距离为 故答案为 2354d5214 【 答案 】 1,【解析】由 与 的交点 532,1c,所以 50
14、1c, 32c,312c15 【 答案 】6【解析】如图所示:217ABC,设三角形 ABC内切圆的半径为 r步,ABCOACOBSS ,由圆的切线性质可知:过圆切点的半径垂直过该切点的切线,所以有11815=322+7rCr,所以该圆直径的最大值为 6 步16 【 答案 】2 ,6【解析】要使 APBP,即APB 的最大值要大于或等于 90,显然当 PA 切圆 C 于点 A,PB 切圆 C 于点 B 时,APB 最大,此时CPA 最大为 45,则2insP,即2A,设点 05,Py,则 20164y,解得 026y故答案为2,6 三 、 解 答 题 : 本 大 题 共 6 个 大 题 , 共
15、 70 分 , 解 答 应 写 出 文 字 说 明 、 证 明 过 程 或 演 算 步 骤 17 【 答案 】 (1) 321xy;(2 )5【解析】 (1)直线 BC的斜率420(3)BCk,则 BC边上高所在直线斜率32k,则 边上的高所在的直线方程为12yx,即 3210y(2 ) BC的方程为263yx, 380点 A到直线 的距离 2|(1)|13d,22(03)(64)3B,则 C 的面积1103| 5SBCd18 【 答案 】 (1) 2,0A, ,4;(2 ) 【解析】 (1)由已知有: 1:1lyx,即 24yx,当 0x时, 4y;当 0时, , ,0A, ,B(2 )设
16、A关于 2l的对称点为 A,设 1,xy,依题意有1102yx,解得13xy, 1,3A,2345BA, 这条光线从 点到 B点经过的路程为 5219 【 答案 】 (1) 10xy或 0xy;(2) x或 4310y【解析】 (l)设切线方程为 b,则圆心 1,0到该直线的距离1301bd,解得 103或 ,所求切线方程为 3xy或 xy(2 )当切线的斜率存在时,设切线方程为 32k,即 20kxy,则圆心 1,0到该直线的距离2201kd,解得43,切线方程为43yx,即 43xy,当切线的斜率不存在时,直线 2也是圆的切线,综上所述:所求切线方程为 x或 10y20 【 答案 】 (1
17、)见解析;(2 ) 或 【解析】 (1)设动点 ,则 ,坐标代入得 ,化简得 ,所以动点 的轨迹 是以 为圆心,以 2 为半径的圆(2 )设 是圆 的切线,则有 2134kk,当 不存在时, 恰好与圆 切于 点,综合得:切线方程为 或 21 【 答案 】 (1) ;(2 )存在直线 l,使得 ,此时【解析】 (1)设 ,点 P 的坐标为 ,点 ,且 Q 是线段 PA 的中点, , ,在圆 C: 上运动,即 ,点 Q 的轨迹方程为 (2 )设 , ,将 代入方程圆的方程,即 , 由 22(4)160kk,得 43k, 1224kx, 12xk,22244110kk,即 ,解得 舍 ,或 存在直线
18、 l,使得 ,此时 22 【 答案 】 (1)15:lyx;(2 )直线 l的方程为152yx;存在常数 2a,使得123k恒成立【解析】 (1)由题意, 0k, 圆心 C到直线 l的距离 241kd,直线 l与圆 C相切, 241d,解得5k,直线 l方程为15yx(2 ) 设 1,A,由 2OAB,得13,2xy,由211243xy,解得158y, 15k,0k, 152, 直线 l的方程为 152x由题意知: 3,M, ,0N,则 1:3AMlyk,与圆 2:41Cxy联立,得 22113350xkx,3M,215Ak,21215,,同理可得22,Bk,OABk,12221353kk,整理可得 122350kk,12, 21,设 0,Pxy,010235kx,1201235kxy,121235,kk,即13,4kP,3145k,1213,存在常数 a,使得 123k恒成立