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2019届人教B版(文科数学) 解析几何6.1 单元测试

A 级1.在等腰三角形MON 中,MO =MN ,点O (0,0),M (-1,3),点N 在x 轴的负半轴上,则直线MN 的方程为( )A .3x -y -6=0B .3x +y +6=0C .3x -y +6=0D .3x +y -6=0解析: 因为MO =MN ,所以直线MN 的斜率与直线MO 的斜率互为相反数,所以 MN=- MO =3,所以直线MN 的方程为y -3=3(x +1),即3x -y +6=0,选C.答案: C2.已知三点A (1,0),B (0,3),C (2,3),则△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为( ) A.53 B .213C.253D .43解析: 设圆的一般方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+D +F =0,3+3E +F =0,7+2D +3E +F =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧D =-2,E =-433,F =1,∴△ABC 外接圆的圆心为⎝⎛⎭⎫1,233,故△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为1+⎝⎛⎭⎫2332=213.答案: B3.过点P (-2,2)作直线l ,使直线l 与两坐标轴在第二象限内围成的三角形面积为8,这样的直线l 一共有( )A .3条B .2条C .1条D .0条解析: 由题意可知直线l 方程为x a +yb =1(a <0,b >0),于是⎩⎪⎨⎪⎧-2a +2b =1,12(-a )·b =8,解得-a=b =4,故满足条件的直线l 一共有1条,故选C.答案: C4.在平面直角坐标系内,过定点P 的直线l :ax +y -1=0与过定点Q 的直线m :x -ay +3=0相交于点M ,则|MP |2+|MQ |2=( )A.102B .10C .5D .10解析: 由题意知P (0,1),Q (-3,0),∵过定点P 的直线ax +y -1=0与过定点Q 的直线x -ay +3=0垂直,∴MP ⊥MQ ,∴|MP |2+|MQ |2=|PQ |2=9+1=10,故选D.答案: D5.已知抛物线C 1:x 2=2y 的焦点为F ,以F 为圆心的圆C 2交C 1于A ,B ,交C 1的准线于C ,D ,若四边形ABCD 为矩形,则圆C 2的方程为( )A .x 2+⎝⎛⎭⎫y -122=3 B .x 2+⎝⎛⎭⎫y -122=4 C .x 2+(y -1)2=12D .x 2+(y -1)2=16解析: 如图,连接AC ,BD ,由抛物线的定义与性质可知圆心坐标为F ⎝⎛⎭⎫0,12, 而|F A |=|AD |=|FB |为圆的半径r , 于是A ⎝⎛⎭⎫32r ,12+12r ,而A 在抛物线上,故⎝⎛⎭⎫32r 2=2⎝⎛⎭⎫12+12r , ∴r =2,故选B. 答案: B6.已知点A (-1,0),过点A 可作圆x 2+y 2-mx +1=0的两条切线,则m 的取值范围是________.解析: 由题意得点A (-1,0)在圆外,所以1+m +1>0,所以m >-2,又⎝⎛⎭⎫x -m22+y 2=m 24-1表示圆,所以m 24-1>0⇒m >2或m <-2,所以m >2. 答案: (2,+∞)7.(2017·惠州市第三次调研考试)已知直线y =ax 与圆C :x 2+y 2-2ax -2y +2=0交于两点A ,B ,且△CAB 为等边三角形,则圆C 的面积为________.解析: x 2+y 2-2ax -2y +2=0⇒(x -a )2+(y -1)2=a 2-1,因此圆心C 到直线y =ax 的距离为32a 2-1=|a 2-1|a 2+1,所以a 2=7,圆C 的面积为π(a 2-1)2=6π.答案: 6π8.已知圆O :x 2+y 2=1,直线x -2y +5=0上动点P ,过点P 作圆O 的一条切线,切点为A ,则|P A |的最小值为________.解析: 过O 作OP 垂直于直线x -2y +5=0,过P 作圆O 的切线P A ,连接OA ,易知此时|P A |的值最小.由点到直线的距离公式,得|OP |=|1×0-2×0+5|12+22= 5.又|OA |=1,所以|P A |min =|OP |2-|OA |2=2.答案: 29.已知两直线l 1:ax -by +4=0,l 2:(a -1)x +y +b =0.求分别满足下列条件的a ,b 的值.(1)直线l 1过点(-3,-1),并且直线l 1与l 2垂直;(2)直线l 1与直线l 2平行,并且坐标原点到l 1,l 2的距离相等. 解析: (1)∵l 1⊥l 2,∴a (a -1)+(-b )·1=0,即a 2-a -b =0.① 又点(-3,-1)在l 1上, ∴-3a +b +4=0.② 由①②得,a =2,b =2.(2)由题意知当a =0或b =0时不成立. ∵l 1∥l 2,∴a b =1-a ,∴b =a 1-a ,故l 1和l 2的方程可分别表示为(a -1)x +y +4(a -1)a =0,(a -1)x +y +a1-a =0,又原点到l 1与l 2的距离相等,∴4⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -1a =⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 1-a , ∴a =2或a =23,∴a =2,b =-2或a =23,b =2.10.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :(x +2)2+(y +2)2=r 2(r >0)关于直线x +y +2=0对称.(1)求圆C 的方程;(2)设Q 为圆C 上的一个动点,求PQ →·MQ →的最小值.解析: (1)设圆心C (a ,b ),则⎩⎨⎧a -22+b -22+2=0,b +2a +2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0.则圆C 的方程为x 2+y 2=r 2, 将点P 的坐标代入得r 2=2, 故圆C 的方程为x 2+y 2=2. (2)设Q (x ,y ),则x 2+y 2=2,且PQ →·MQ →=(x -1,y -1)·(x +2,y +2)=x 2+y 2+x +y -4=x +y -2, 令x =2cos θ,y =2sin θ,则PQ →·MQ →=x +y -2=2(sin θ+cos θ)-2 =2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4-2. 所以PQ →·MQ →的最小值为-4.B 级1.(2017·湖南省五市十校联考)已知函数f (x )=x +sin x (x ∈R ),且f (y 2-2y +3)+f (x 2-4x +1)≤0,则当y ≥1时,yx +1的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤14,34 B .⎣⎡⎦⎤14,1 C .[1,32-3]D .⎣⎡⎭⎫13,+∞ 解析: 函数f (x )=x +sin x (x ∈R )为奇函数,又f ′(x )=1+cos x ≥0,所以函数f (x )在实数范围内单调递增,则f (x 2-4x +1)≤f (-y 2+2y -3),即(x -2)2+(y -1)2≤1,当y ≥1时表示的区域为半圆及其内部,令 =y x +1=yx -(-1),其几何意义为过点(-1,0)与半圆相交或相切的直线的斜率,斜率最小时直线过点(3,1),此时 min =13-(-1)=14,斜率最大时直线刚好与半圆相切,圆心到直线的距离d =|2k -1+k |k 2+1=1( >0),解得 max =34,故选A.答案: A2.已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=2,若等边△P AB 的一边AB 为圆C 的一条弦,则|PC |的最大值为________.解析: 已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=2,所以圆心为C (1,2),半径r =2,若等边△P AB 的一边AB 为圆C 的一条弦,则PC ⊥AB .在△P AC 中,∠APC =30°,由正弦定理得|AC |sin 30°=|PC |sin ∠P AC,所以|PC |=22sin ∠P AC ≤22,故|PC |的最大值为2 2.答案: 2 23.已知点M (-1,0),N (1,0),曲线E 上任意一点到点M 的距离均是到点N 的距离的3倍.(1)求曲线E 的方程;(2)已知m ≠0,设直线l 1:x -my -1=0交曲线E 于A ,C 两点,直线l 2:mx +y -m =0交曲线E 于B ,D 两点.当CD 的斜率为-1时,求直线CD 的方程.解析: (1)(坐标法)设曲线E 上任意一点的坐标为(x ,y ), 由题意得(x +1)2+y 2=3·(x -1)2+y 2,整理得x 2+y 2-4x +1=0, 即(x -2)2+y 2=3为所求.(2)(参数法)由题意知l 1⊥l 2,且两条直线均恒过点N (1,0). 设曲线E 的圆心为E ,则E (2,0),设线段CD 的中点为P ,连接EP ,ED ,NP ,则直线EP :y =x -2. 设直线CD :y =-x +t ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -2,y =-x +t ,解得点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t +22,t -22. 由圆的几何性质,知|NP |=12|CD |=|ED |2-|EP |2,而|NP |2=⎝⎛⎭⎪⎫t +22-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫t -222,|ED |2=3,|EP |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫|2-t |22,解得t =0或t =3,所以直线CD 的方程为y =-x 或y =-x +3.4.(2017·全国卷Ⅲ)已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的方程. 解析: (1)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),l :x =my +2,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +2,y 2=2x可得y 2-2my -4=0,则y 1y 2=-4. 又x 1=y 212,x 2=y 222,故x 1x 2=(y 1y 2)24=4.因此OA 的斜率与OB 的斜率之积为y 1x 1·y 2x 2=-44=-1,所以OA ⊥OB ,故坐标原点O 在圆M 上. (2)由(1)可得y 1+y 2=2m , x 1+x 2=m (y 1+y 2)+4=2m 2+4, 故圆心M 的坐标为(m 2+2,m ),圆M 的半径r =(m 2+2)2+m 2.由于圆M 过点P (4,-2),因此AP →·BP →=0, 故(x 1-4)(x 2-4)+(y 1+2)(y 2+2)=0, 即x 1x 2-4(x 1+x 2)+y 1y 2+2(y 1+y 2)+20=0. 由(1)可知y 1y 2=-4,x 1x 2=4, 所以2m 2-m -1=0, 解得m =1或m =-12.当m =1时,直线l 的方程为x -y -2=0,圆心M 的坐标为(3,1),圆M 的半径为10, 圆M 的方程为(x -3)2+(y -1)2=10.当m =-12时,直线l 的方程为2x +y -4=0,圆心M 的坐标为⎝⎛⎭⎫94,-12,圆M 的半径为854, 圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x -942+⎝⎛⎭⎫y +122=8516.。

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