阶段质量检测(二) 解析几何初步
(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.过两点A(-2,m),B(m,4)的直线倾斜角是45°,则m的值是( ) A.-1 C.1
B.3 D.-3
m-4
解析:选C kAB==tan 45°=1,∴m=1.
-2-m2.点(1,1)到直线x+y-1=0的距离为( ) A.1 C.2 2
B.2 D.2
|1+1-1|2
解析:选C 由点到直线的距离公式d==. 22
21+1
3.已知圆C以点(2,-3)为圆心,半径等于5,则点M(5,-7)与圆C的位置关系是( ) A.在圆内 C.在圆外
B.在圆上 D.无法判断
2
2
解析:选B 点M(5,-7)到圆心(2,-3)的距离d=?5-2?+?-7+3?=5,故点M在圆C上.
4.若直线l:y=kx+1(k<0)与圆C:(x+2)+(y-1)=2相切,则直线l与圆D:(x-2)+y=3的位置关系是( )
A.相交 C.相离
B.相切 D.不确定
2
2
2
2
|-2k-1+1|
解析:选A 依题意,直线l与圆C相切,则=2,解得k=±1.又k<0,2
k+1|2+0-1|
所以k=-1,于是直线l的方程为x+y-1=0.圆心D(2,0)到直线l的距离d==22
<3,所以直线l与圆D相交,故选A. 2
5.已知直线l1:(2m-5m+2)x-(m-4)y+5=0的斜率与直线l2:x-y+1=0的斜率相同,则实数m等于( )
A.2或3 C.3
B.2 D.-3
2
2
2m-5m+22m-5m+22
解析:选C 直线l1的斜率为,直线l的斜率为1,则=1,即2m222
m-4m-4-5m+2=m-4,整理得m-5m+6=0,解得m=2或3.当m=2时,2m-5m+2=0,-(m-4)=0,不符合题意,故m=3.
6.过原点且倾斜角为60°的直线被圆x+y-4y=0所截得的弦长为( ) A.3 C.6
B.2 D.23
2
2
2
2
2
2
2
2
22
解析:选D 直线方程为y=3x,圆的方程化为x+(y-2)=4,∴r=2,圆心(0,2)到直线y=3x的距离为d=1,∴弦长为2 2-1=2 3.
7.已知直线l的倾斜角为135°,直线l1经过点A(3,2),B(a,-1),且l1与l垂直,直线l2:2x+by+1=0与直线l1平行,则a+b等于( )
A.-4 C.0
B.-2 D.2
2-?-1?
=3-a2解析:选B 因为l的斜率为tan 135°=-1,所以l1的斜率为1,所以kAB=2
1,解得a=0.又l1∥l2,所以-=1,解得b=-2,所以a+b=-2,故选B.
b8.已知三条直线y=2x,x+y=3,mx+ny+5=0交于一点,则坐标(m,n)可能是( ) A.(1,-3) C.(-3,1)
解析:选A 由方程组?
?y=2x,?
B.(3,-1) D.(-1,3)
??x+y=3,
得交点坐标M(1,2),而M(1,2)又在直线mx+ny+5
=0上,∴m+2n+5=0,结合选项可知选项A中m=1,n=-3符合方程.
9.已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)+y=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a=( )
1
A.-
2C.2
B.1 1D. 2
2
2
2
2
解析:选C 因为点P(2,2)为圆(x-1)+y=5上的点,由圆的切线性质可知,圆心(1,0)与点P(2,2)的连线与过点P(2,2)的切线垂直.因为圆心(1,0)与点P(2,2)的连线的斜率k=2,1
故过点P(2,2)的切线斜率为-,所以直线ax-y+1=0的斜率为2,因此a=2.
2
10.过点M(1,2)的直线l与圆C:(x-2)+y=9交于A,B两点,C为圆心,当∠ACB最小时,直线l的方程为( )
2
2
A.x=1 C.x-y+1=0
B.y=1 D.x-2y+3=0
解析:选D 当CM⊥l,即弦长最短时,∠ACB最小, 1
∴kl·kCM=-1,∴kl=,
2∴直线l的方程为x-2y+3=0.
11.在平面直角坐标系中,圆M的方程为x+(y-4)=4,若直线x+my+2=0上至少存在一点P,使得以该点为圆心,2为半径的圆与圆M有公共点,则m的取值范围是( )
2
2
?3?A.?-,0? ?4??3?C.?0,? ?4?
?3?B.?-,+∞? ?4?
3??D.?-∞,?
4??
解析:选D 依题意,圆M的圆心为M(0,4),半径r=2.若直线x+my+2=0上至少存在一点P,使得以该点为圆心,2为半径的圆与圆M有公共点,则在直线上至少存在一点P,使|4m+2||4m+2|3
得|MP|≤2+2成立,又点M到直线的距离为2,则2≤4,解得m≤,故选D.
4m+1m+1
12.已知圆C1:(x-2)+(y-3)=1,圆C2:(x-3)+(y-4)=9,M,N分别是圆C1,
2
2
2
2
C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为( )
A.52-4 C.6-22
B.17-1 D.17
2
2
2
2
解析:选A 由题意知,圆C1:(x-2)+(y-3)=1,圆C2:(x-3)+(y-4)=9的圆心分别为C1(2,3),C2(3,4),且|PM|+|PN|=|PC1|+|PC2|-4,点C1(2,3)关于x轴的对称点为C(2,-3),
所以|PC1|+|PC2|=|PC|+|PC2|≥|CC2|=52, 即|PM|+|PN|=|PC1|+|PC2|-4≥52-4.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)
13.在如图所示的长方体ABCD-A1B1C1D1中,已知A1(a,0,c),C(0,
b,0),则点B1的坐标为________.
解析:由题中图可知,点B1的横坐标和竖坐标与点A1的横坐标和竖坐标相同,点B1的纵坐标与点C的纵坐标相同,∴B1(a,b,c).
答案:(a,b,c)
14.已知直线l与直线y=1,x-y-7=0分别交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,
-1),则直线l的斜率为________.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则=0,得x2=4,即B(4,-3),又
2
答案:-
3
15.已知直线ax+y-2=0与圆心为C的圆(x-1)+(y-a)=4相交于A,B两点,且△
2
2
y1+y2
2
=-1,又y1=1,∴y2=-3,代入方程x-y-7
x1+x2
-3-12
=1,∴x1=-2,即A(-2,1),∴kAB==-. 24-?-2?3
ABC为等边三角形,则实数a=________.
解析:依题意,知圆C的半径是2,圆心C(1,a)到直线ax+y-2=0的距离等于|1×a+a-2|2
=3,于是有=3,即a-8a+1=0,解得a=4±15. 2a+1
答案:4±15
16.设点M(x0,1),若在圆O:x+y=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是________.
2
2
3×22
解析:由题意可知M在直线y=1上运动,设直线y=1与圆x+y=1相切于点P(0,1).当
2
2
x0=0即点M与点P重合时,显然圆上存在点N(±1,0)符合要求;当x0≠0时,过M作圆的
切线,切点之一为点P,此时对于圆上任意一点N,都有∠OMN≤∠OMP,故要存在∠OMN=45°,只需∠OMP≥45°.特别地,当∠OMP=45°时,有x0=±1.结合图形可知,符合条件的x0的取值范围为[-1,1].
答案:[-1,1]
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17. (10分)如图,在空间直角坐标系中,PA⊥平面OAB,PA=OA=2,∠AOB=30°.
(1)求点P的坐标.
(2)若|PB|=5,求点B的坐标. 解:(1)过A作AE⊥OB于E, 则AE=1,OE=3,
所以点A的坐标为(1,3,0),