高考数学总复习平面解析几何专项训练附解析过程.docx
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高考数学总复习平面解析几何专项训练附解析过程
2020年高考数学总复习——平面解析几何专项训练(附解析过程)
直线的倾斜角和斜率
[基础保分练]
1.已知直线l的倾斜角为α,且sinα+cosα=,则直线l的斜率是( )
A.-B.-
C.-或-D.±
2.已知{an}是等差数列,a4=15,S5=55,则过点P(3,a3),Q(4,a4)的直线斜率为( )
A.4B.C.-4D.-14
3.已知直线的点斜式方程为y+3=(x-4),则这条直线经过的定点的坐标、倾斜角分别是( )
A.(4,-3),B.(-4,3),
C.(4,3),D.(4,-3),
4.经过两点A(m,3),B(1,2m)的直线的倾斜角为135°,则m的值为( )
A.-2B.2C.4D.-4
5.若直线l:
y=kx-与直线2x+3y-6=0的交点位于第一象限,则直线l的倾斜角α的取值范围是( )
A.B.
C.D.
6.设直线l的方程为x+ycosθ+3=0(θ∈R),则直线l的倾斜角α的取值范围是( )
A.[0,π)B.
C.D.∪
7.直线l经过点A(1,2),在x轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( )
A.
B.∪(1,+∞)
C.(-∞,1)∪
D.(-∞,-1)∪
8.已知点(-1,2)和在直线l:
ax-y+1=0(a≠0)的同侧,则直线l的倾斜角的取值范围是( )
A.B.∪
C.D.
9.若直线l经过A(2,1),B(1,m2)(m∈R)两点,那么直线l的倾斜角α的取值范围是________________.
10.已知两点A(0,1),B(1,0),若直线y=k(x+1)与线段AB总有公共点,则k的取值范围是________.
[能力提升练]
1.已知m≠0,则过点(1,-1)的直线ax+3my+2a=0的斜率为( )
A.B.-C.1D.-1
2.已知直线l经过点A(1,2),且不经过第四象限,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.(-1,0]B.[0,1]C.[1,2]D.[0,2]
3.已知直线l1的方程是y=ax+b,l2的方程是y=bx-a(ab≠0,a≠b),则下列各示意图形中,正确的是( )
4.已知点M(x,y)在函数y=-2x+8的图象上,则x∈[2,5]时,的取值范围是( )
A.B.
C.D.[2,4]
5.若直线l的斜率为k,倾斜角为α,而α∈∪,则k的取值范围是________.
6.已知直线l:
x-my+m=0上存在点M满足与两点A(-1,0),B(1,0)连线的斜率kMA与kMB之积为3,则实数m的取值范围是____________________.
答案精析
基础保分练
1.A 2.A 3.A 4.B 5.B 6.C 7.D
8.D 9.0≤α≤或<α<π 10.[0,1]
能力提升练
1.B 2.D 3.D
4.C [的几何意义是过M(x,y),
N(-1,-1)两点的直线的斜率.
因为点M(x,y)在函数y=-2x+8的图象上,
当x∈[2,5]时,设该线段为AB,且A(2,4),B(5,-2).
因为kNA=,kNB=-,
所以-≤≤,故选C.]
5.[-,0)∪
6.∪
解析 设M(x,y),由kMA·kMB=3,
得·=3,即y2=3x2-3.
联立得
x2+x+6=0.
要使直线l:
x-my+m=0上存在点M满足与两点
A(-1,0),B(1,0)连线的斜率kMA与kMB之积为3,
则Δ=2-24≥0,
即m2≥.
所以实数m的取值范围是∪.
直线的方程
[基础保分练]
1.已知直线l过点(1,0),且倾斜角为直线l0:
x-2y-2=0的倾斜角的2倍,则直线l的方程为( )
A.4x-3y-3=0B.3x-4y-3=0
C.3x-4y-4=0D.4x-3y-4=0
2.若AB>0,BC>0,则直线Ax+By+C=0经过( )
A.第一、二、三象限B.第二、三、四象限
C.第一、三、四象限D.第一、二、四象限
3.与直线3x-2y+7=0关于y轴对称的直线方程为( )
A.3x+2y+7=0B.3x+2y-7=0
C.-3x+2y-7=0D.-3x+2y+7=0
4.将直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位长度,则所得到的直线方程为( )
A.y=-x+B.y=-x+1
C.y=3x-3D.y=x+1
5.过点(1,2)且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为( )
A.x+y-3=0B.y=2x
C.x-y+1=0或y=2xD.x+y-3=0或y=2x
6.已知直线2x-my+1-3m=0,当m变动时,所有直线都通过定点( )
A.B.
C.D.
7.经过点P(-5,-4),且与两坐标轴围成的三角形的面积为5的直线方程是( )
A.8x+5y+20=0或2x-5y-10=0
B.8x-5y-20=0或2x-5y+10=0
C.8x+5y+10=0或2x+5y-10=0
D.8x-5y+20=0或2x-5y-10=0
8.设A,B是x轴上的两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程为x-y+1=0,则直线PB的方程为( )
A.x+y-5=0B.2x-y-1=0
C.2y-x-4=0D.2x+y-7=0
9.在直线方程y=kx+b中,当x∈[-3,4]时,恰好y∈[-8,13],则此直线方程为____________.
10.某地汽车客运公司规定旅客可随身携带一定重量的行李,如果超过规定,则需要购买行李票,行李票费用y(元)与行李重量x(kg)的关系如图所示,则旅客最多可免费携带行李的重量为________kg.
[能力提升练]
1.若直线4x-3y-12=0被两坐标轴截得的线段长为,则实数c的值为( )
A.B.C.6D.5
2.若动点A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线l1:
x+y-11=0和l2:
x+y-1=0上移动,则AB的中点M所在直线的方程为( )
A.x-y-6=0B.x+y+6=0
C.x-y+6=0D.x+y-6=0
3.若直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),则该直线在x轴、y轴上的截距之和的最小值为( )
A.1B.2C.4D.8
4.已知两条直线a1x+b1y+1=0和a2x+b2y+1=0都过点A(2,1),则过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程为( )
A.2x-y+1=0B.2x+y+1=0
C.2x-y-1=0D.2x+y-1=0
5.过点M(0,1)作直线,使它被两直线l1:
x-3y+10=0,l2:
2x+y-8=0所截得的线段恰好被M所平分,则此直线方程为________________.
6.设直线l的方程为(a+1)x+y-2-a=0(a∈R).
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为__________________________;
(2)若a>-1,直线l与x,y轴分别交于M,N两点,O为坐标原点,则△OMN的面积取最小值时,直线l对应的方程为________________.
答案精析
基础保分练
1.D 2.B 3.B 4.A 5.D 6.D 7.D
8.A 9.3x-y+1=0或3x+y-4=0 10.30
能力提升练
1.B 2.D
3.C [∵直线ax+by=ab(a>0,b>0)过点(1,1),
∴a+b=ab,即+=1,
∴a+b=(a+b)=2++
≥2+2=4,
当且仅当a=b=2时上式等号成立.
∴直线在x轴、y轴上的截距之和的最小值为4.]
4.B [∵点A(2,1)在直线a1x+b1y+1=0上,
∴2a1+b1+1=0.
由此可知,点P1(a1,b1)的坐标满足2x+y+1=0.
∵点A(2,1)在直线a2x+b2y+1=0上,
∴2a2+b2+1=0.
由此可知,点P2(a2,b2)的坐标也满足2x+y+1=0.
∴过两点P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直线方程是2x+y+1=0.]
5.x+4y-4=0
解析 过点M且与x轴垂直的直线是x=0,它和直线l1,l2的交点分别是,(0,8),显然不符合题意.故可设所求直线方程为y=kx+1,其图象与直线l1,l2分别交于A,B两点,
则有①
②
由①解得xA=,
由②解得xB=.
因为点M平分线段AB,
所以xA+xB=2xM,
即+=0,解得k=-,
故所求的直线方程为y=-x+1,
即x+4y-4=0.
6.
(1)x-y=0或x+y-2=0
(2)x+y-2=0
解析
(1)当直线l经过坐标原点时,
由该直线在两坐标轴上的截距相等可得a+2=0,
解得a=-2.
此时直线l的方程为-x+y=0,
即x-y=0;
当直线l不经过坐标原点,
即a≠-2且a≠-1时,
由直线在两坐标轴上的截距相等可得=2+a,
解得a=0,
此时直线l的方程为x+y-2=0.
所以直线l的方程为x-y=0或x+y-2=0.
(2)由直线方程可得M,
N(0,2+a),
因为a>-1,
所以S△OMN=××(2+a)=×
=≥=2.
当且仅当a+1=,即a=0时等号成立.
此时直线l的方程为x+y-2=0.
两条直线的位置关系
[基础保分练]
1.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( )
A.x-2y-1=0B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0D.x+2y-1=0
2.已知过点A(-2,a)和点B(a,4)的直线为l1,直线l2:
2x+y-1=0,若l1⊥l2,则实数a的值为( )
A.2B.-2C.0D.8
3.设a∈R,则“a=-1”是“直线ax+y-1=0与直线x+ay+5=0平行”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
4.直线x-2y+1=0关于直线x=1对称的直线方程是( )
A.x+2y-1=0B.2x+y-1=0
C.2x+y-3=0D.x+2y-3=0
5.已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是( )
A.x+y-2=0B.x-y+2=0
C.x+y-3=0D.x-y+3=0
6.已知直线mx+4y-2=0与2x-5y+n=0互相垂直,垂足坐标为(1,p),则m-n+p为( )
A.24B.-20C.0D.20
7.已知点A(5,-1),B(m,m),C(2,3),若△ABC为直角三角形且AC边最长,则整数m的值为( )
A.4B.3C.2D.1
8.已知直线l1:
(k-3)x+(4-k)y+1=0与l2:
2(k-3)x-2y+3=0平行,则k的值是( )
A.3或4B.4或5C.5D.3或5
9.已知直线l1与l2:
x+y-1=0平行,且l1与l2的距离是,则直线l1的方程为___________________.
10.过点P(1,2)作直线l,若点A(2,3),B(4,-5)到它的距离相等,则直线l的方程是________________.
[能力提升练]
1.设a,b,c分别是△ABC中内角A,B,C所对的边,则直线xsinA+ay+c=0与bx-ysinB+sinC=0的位置关系是( )
A.平行B.重合
C.垂直D.相交但不垂直
2.若直线l1:
y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2恒过定点( )
A.(0,4)B.(0,2)C.(-2,4)D.(4,-2)
3.已知A,B两点分别在两条互相垂直的直线2x-y=0和x+ay=0上,且AB线段的中点为P,则线段AB的长为( )
A.11B.10C.9D.8
4.已知直线l1:
x-2y-1=0,直线l2:
ax-by+1=0,其中a,b∈{1,2,3,4,5,6}.则直线l1与l2的交点位于第一象限的概率为( )
A.B.C.D.
5.若动点P1(x1,y1),P2(x2,y2)分别在直线l1:
x-y-5=0,l2:
x-y-15=0上移动,则P1P2的中点P到原点的距离的最小值是________.
6.已知入射光线经过点M(-3,4),被直线l:
x-y+3=0反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为__________________.
答案精析
基础保分练
1.A 2.A 3.A 4.D 5.D 6.D 7.D
8.D 9.x+y+1=0或x+y-3=0
10.4x+y-6=0或3x+2y-7=0
能力提升练
1.C 2.B
3.B [依题意,a=2,P(0,5),设A(x,2x),B(-2y,y),故解得
所以A(4,8),B(-4,2),
故|AB|==10.]
4.A [由题意知,试验发生所包含的事件是a,b分别从集合中选一个元素,共有6×6=36(种)可能结果,直线l1与l2联立,解得
∵直线l1与l2的交点位于第一象限,
∴∴b>2a,
∴满足条件的实数对(a,b)有(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,5),(2,6),共六种,
∴所求概率为=.]
5.5
解析 由题意得P1P2的中点P的轨迹方程是x-y-10=0,则原点到直线x-y-10=0的距离为d==5,
即点P到原点距离的最小值为5.
6.6x-y-6=0
解析 设点M(-3,4)关于直线l:
x-y+3=0的对称点为M′(a,b),
则解得
又反射光线经过M′(1,0),N(2,6)两点,所以反射光线所在直线的方程为=,
即6x-y-6=0.
圆的方程
[基础保分练]
1.圆x2+y2-4x+6y=0的圆心坐标是( )
A.(2,3)B.(-2,3)
C.(-2,-3)D.(2,-3)
2.方程x2+y2+2x-4y-6=0表示的图形是( )
A.以(1,-2)为圆心,为半径的圆
B.以(1,2)为圆心,为半径的圆
C.以(-1,-2)为圆心,为半径的圆
D.以(-1,2)为圆心,为半径的圆
3.方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆的充要条件是( )
A.1
C.m1
4.经过点(1,0),且圆心是两直线x=1与x+y=2的交点的圆的方程为( )
A.(x-1)2+y2=1B.(x-1)2+(y-1)2=1
C.x2+(y-1)2=1D.(x-1)2+(y-1)2=2
5.已知圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a等于( )
A.-B.-C.D.2
6.(2019·河北武邑中学调研)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为( )
A.(x-1)2+y2=1B.x2+(y+1)2=1
C.x2+(y-1)2=1D.(x+1)2+y2=1
7.已知直线l:
x-y+4=0与圆C:
(x-1)2+(y-1)2=2,则圆C上的点到直线l的距离的最小值为( )
A.B.C.1D.3
8.在平面直角坐标系内,若圆C:
x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有的点均在第四象限内,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-2)B.(-∞,-1)
C.(1,+∞)D.(2,+∞)
9.圆心在直线l:
x+y=0上,且过点A(-4,0),B(0,2)的圆的标准方程是________________.
10.已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,)在圆C上,且圆心到直线2x-y=0的距离为,则圆C的方程为________________.
[能力提升练]
1.以点(2,-1)为圆心且与直线3x-4y+5=0相切的圆的方程为( )
A.(x-2)2+(y+1)2=3
B.(x+2)2+(y-1)2=3
C.(x-2)2+(y+1)2=9
D.(x+2)2+(y-1)2=9
2.(2018·成都调研)已知圆C经过点A(1,1)和B(2,-2),且圆心C在直线l:
x-y+1=0上,则该圆的面积是( )
A.5πB.13πC.17πD.25π
3.能够把圆O:
x2+y2=9的周长和面积同时分为相等的两部分的函数f(x)称为圆O的“亲和函数”,下列函数不是圆O的“亲和函数”的是( )
A.f(x)=4x3+xB.f(x)=ln
C.f(x)=D.f(x)=tan
4.若直线ax+2by-2=0(a>0,b>0)始终平分圆x2+y2-4x-2y-8=0的周长,则+的最小值为( )
A.1B.5C.4D.3+2
5.已知圆C:
x2+y2-2x-4y+1=0上存在两点关于直线l:
x+my+1=0对称,则实数m=________.
6.(2019·广东六校联考)已知点P(-1,2)及圆(x-3)2+(y-4)2=4,一光线从点P出发,经x轴上一点Q反射后与圆相切于点T,则|PQ|+|QT|的值为________.
答案精析
基础保分练
1.D 2.D 3.B 4.B 5.A 6.C 7.A
8.A
9.(x+3)2+(y-3)2=10
解析 直线AB的斜率kAB==,
线段AB的中点为(-2,1).
由点斜式方程可得,线段AB的垂直平分线的方程为2x+y+3=0.
因为圆心在l:
x+y=0上,所以线段AB的垂直平分线与直线l的交点就是圆心.
解方程组得
所以圆心为C(-3,3),
所以圆的半径r=|AC|
==,
所以所求圆的标准方程为(x+3)2+(y-3)2=10.
10.(x-2)2+y2=9
解析 因为圆C的圆心在x轴的正半轴上,
设C(a,0),a>0,
所以圆心到直线2x-y=0的距离d==,
解得a=2,所以圆C的半径r=|CM|==3,
所以圆C的方程为(x-2)2+y2=9.
能力提升练
1.C [∵圆心(2,-1)到直线3x-4y+5=0的距离d==3,
∴圆的半径为3,即圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=9.]
2.D [设圆心为C(a,a+1),半径为r(r>0),则圆的标准方程为(x-a)2+(y-a-1)2=r2,又圆C经过点A(1,1)和点B(2,-2),
故有
解得故该圆的面积是25π.]
3.C [若函数f(x)是圆O的“亲和函数”,则函数的图象经过圆心且关于圆心对称.
圆O:
x2+y2=9的圆心为坐标原点,
A项f(x)=4x3+x,B项f(x)=ln,D项f(x)=tan的图象均过圆心O(0,0),且均为奇函数,
在C中,f(x)=的图象不过圆心,不满足要求,故选C.]
4.D [由题意知圆心C(2,1)在直线ax+2by-2=0上,
∴2a+2b-2=0,整理得a+b=1,
∴+=(a+b)=3++
≥3+2=3+2,
当且仅当=,
即b=2-,a=-1时,等号成立.
∴+的最小值为3+2.]
5.-1
解析 因为圆C:
x2+y2-2x-4y+1=0的圆心为C(1,2),且圆上存在两点关于直线l:
x+my+1=0对称,所以直线l过C(1,2),即1+2m+1=0,得m=-1.
6.4
解析 点P关于x轴的对称点为P′(-1,-2),
由反射的对称性可知,P′Q与圆相切,
|PQ|+|QT|=|P′T|,
∴圆(x-3)2+(y-4)2=4的圆心坐标为A(3,4),半径r=2,
∴|AP′|2=(-1-3)2+(-2-4)2=52,|AT|=r=2,
∴|PQ|+|QT|=|P′T|
==4.
直线与圆的位置关系
[基础保分练]
1.圆x2+y2+4y+3=0与直线kx-y-1=0的位置关系是( )
A.相离B.相交或相切
C.相交D.相交、相切或相离
2.已知圆x2+(y-3)2=r2与直线y=x+1有两个交点,则正实数r的值可以为( )
A.B.C.1D.
3.已知直线y=x+m和圆x2+y2=1交于A,B两点,且|AB|=,则实数m等于( )
A.±1B.±C.±D.±
4.过圆x2+y2=4外一点P(4,2)作圆的两条切线,切点为A,B,则△ABP的外接圆方程是( )
A.(x-4)2+(y-2)2=1B.x2+(y-2)2=4
C.(x+2)2+(y+1)2=5D.(x-2)2+(y-1)2=5
5.在圆x2+y2-2x-6y=0内,过点E(0,1)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为( )
A.5B.10
C.15D.20
6.已知P是直线kx+y+4=0(k>0)上一动点,PA,PB是圆C:
x2+y2-2y=0的两条切线,切点分别为A,B,若四边形PACB的最小面积为2,则k的值为( )
A.3B.2C.1D.
7.过点(-2,3)的直线l与圆x2+y2+2x-4y=0相交于A,B两点,则|AB|取得最小值时l的方程为( )
A.x-y+5=0B.x+y-1=0
C.x-y-5=0D.2x+y+1=0
8.已知直线3x+4y-15=0与圆O:
x2+y2=25交于A,B两点,点C在圆O上,且S△ABC=8,则满足条件的点C的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
9.若直线y=kx-1与圆x2+y2=1相交于P,Q两点,且∠POQ=120°(其中O为原点),则k的值为________.
10.圆心在曲线y=(x>0)上,且与直线2x+y+1=0相切的面积最小的圆的方程为__________________.
[能力提升练]
1.由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为( )
A.1B.2C.D.3
2.若圆x2+y2-ax+2y+1=0和圆x2+y2=1关于直线y=x-1对称,过点C(-a,a)的圆P与y轴相切,则圆心P的轨迹方程是( )
A.y2-4x+4y+8=0B.y2+2x-2y+2=0
C.y2+4x-4y+8=0D.y2-2x-y+1=0
3.已知直线l:
x+ay-1=0(a∈R)是圆C:
x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴,过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|等于( )
A.2B.4C.6D.2
4.在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y-4=0相切,则圆C面积的最小值为( )
A.πB.π
C.(6-2)πD.π
5.若直线y=x+b与曲线y=3-有公共点,则b的取值范围是________________.
6.过直线kx+y+3=0上一点P作圆C:
x2+y2-2y=0的切线,切点为Q.若|PQ|=,则实数k的取值范围是________________.
答案精析
基础保分练
1.B 2.D 3.C 4.D 5.B
6.B [S四边形PACB=|PA|·|AC|=|PA|==,可知当|CP|最小,即CP⊥l时,其面积最小,由最小面积=2,
得|CP|min=,由点到直线的距离公式,得|CP|min==,因为k>0,
所以k=2.故选B.]
7.A [由题意得圆的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=5,则圆心为(-1,2).过圆心与点(-2,3)的直线l1的斜率为k==-1.当直线l与l1垂直时,|AB|取得最小值,故直线l的斜率为1,所以直线l的方程为y-3=x