《步步高学案导学设计》2013-2014学年高中数学北师大版必修二【第二章解析几何初步章末检测(二)

章末检测一、填空题1．若直线过点(1,2)，(4,2＋3)，则此直线的倾斜角是________．2．如果直线ax＋2y＋2＝0与直线3x－y－2＝0平行，则系数a为________．3．如果A(1,3)关于直线l的对称点为B(－5,1)，则直线l的方程是______________．4．空间直角坐标系中，点A(－3,4,0)和B(x，－1,6)的距离为86，则x的值为________．5．若直线x－y＋1＝0与圆(x－a)2＋y2＝2有公共点，则实数a的取值范围是________．6．点(3,9)关于直线x＋3y－10＝0的对称点为__________．7．设A、B是直线3x＋4y＋2＝0与圆x2＋y2＋4y＝0的两个交点，则线段AB的垂直平分线的方程是________．8．圆x2＋y2－4x＝0过点P(1，3)的切线方程为________．9．对任意的实数k，直线y＝kx＋1与圆x2＋y2＝2的位置关系一定是________．10．过点A0，73与B(7,0)的直线l1与过点(2,1)，(3，k＋1)的直线l2和两坐标轴围成的四边形内接于一个圆，则实数k等于________．11．甲船在某港口的东50km，北30km处，乙船在同一港口的东14km，南18km处，那么甲、乙两船的距离是________km.12．在平面直角坐标系xOy中，圆C的方程为x2＋y2－8x＋15＝0，若直线y＝kx－2上至少存在一点，使得以该点为圆心，1为半径的圆与圆C有公共点，则k的最大值是________．13．若直线mx＋2ny－4＝0(m、n∈R，n≠m)始终平分圆x2＋y2－4x－2y－4＝0的周长，则mn的取值范围是________．14．过点P(－2,4)作圆O：(x－2)2＋(y－1)2＝25的切线l，直线m：ax－3y＝0与直线l平行，则直线l与m的距离为______．二、解答题15．三角形ABC的边AC，AB的高所在直线方程分别为2x－3y＋1＝0，x＋y＝0，顶点A(1,2)，求BC边所在的直线方程．16．自点A(－3,3)发出的光线l射到x轴上，被x轴反射，其反射光线所在的直线与圆x2＋y2－4x－4y＋7＝0相切，求光线l所在直线的方程．17．已知圆x2＋y2－6mx－2(m－1)y＋10m2－2m－24＝0(m∈R)．(1)求证：不论m为何值，圆心在同一直线l上；(2)与l平行的直线中，哪些与圆相交、相切、相离；(3)求证：任何一条平行于l且与圆相交的直线被各圆截得的弦长相等．18．已知关于x，y的方程C：x2＋y2－2x－4y＋m＝0.(1)当m为何值时，方程C表示圆；(2)若圆C与直线l：x＋2y－4＝0相交于M，N两点，且MN＝45，求m的值．19．如图，已知圆O：x2＋y2＝1和定点A(2,1)，由圆O外一点P(a，b)向圆O引切线PQ，切点为Q，且有PQ＝PA.(1)求a、b间关系；(2)求PQ的最小值；(3)以P为圆心作圆，使它与圆O有公共点，试在其中求出半径最小的圆的方程．答案1．30°2．－63．3x＋y＋4＝04．2或－85．[－3,1]6．(－1，－3)7．4x－3y－6＝08．x－3y＋2＝09．相交(但直线不过圆心)10．311．6012.4313．(－∞，1)14．415．解AC边上的高线2x－3y＋1＝0，所以kAC＝－32.所以AC的方程为y－2＝－32(x－1)，即3x＋2y－7＝0，同理可求直线AB的方程为x－y＋1＝0.下面求直线BC的方程，由3x＋2y－7＝0，x＋y＝0，得顶点C(7，－7)，由x－y＋1＝0，2x－3y＋1＝0，得顶点B(－2，－1)．所以kBC＝－23，直线BC：y＋1＝－23(x＋2)，即2x＋3y＋7＝0.16．解如图所示，已知圆C：x2＋y2－4x－4y＋7＝0关于x轴对称的圆为C1：(x－2)2＋(y＋2)2＝1，其圆心C1的坐标为(2，－2)，半径为1，由光的反射定律知，入射光线所在直线方程与圆C1相切．设l的方程为y－3＝k(x＋3)，即kx－y＋3＋3k＝0.则|5k＋5|1＋k2＝1，即12k2＋25k＋12＝0.∴k1＝－43，k2＝－34.则l的方程为4x＋3y＋3＝0或3x＋4y－3＝0.17．(1)证明配方得：(x－3m)2＋[y－(m－1)]2＝25，设圆心为(x，y)，则x＝3my＝m－1，消去m得x－3y－3＝0，则圆心恒在直线l：x－3y－3＝0上．(2)解设与l平行的直线是l1：x－3y＋b＝0，则圆心到直线l1的距离为d＝|3m－3m－1＋b|10＝|3＋b|10.∵圆的半径为r＝5，∴当dr，即－510－3b510－3时，直线与圆相交；当d＝r，即b＝±510－3时，直线与圆相切；当dr，即b－510－3或b510－3时，直线与圆相离．(3)证明对于任一条平行于l且与圆相交的直线l1：x－3y＋b＝0，由于圆心到直线l1的距离d＝|3＋b|10，弦长＝2r2－d2且r和d均为常量．∴任何一条平行于l且与圆相交的直线被各圆截得的弦长相等．18．解(1)方程C可化为(x－1)2＋(y－2)2＝5－m，显然当5－m0，即m5时，方程C表示圆．(2)圆的方程化为(x－1)2＋(y－2)2＝5－m，圆心C(1,2)，半径r＝5－m，则圆心C(1,2)到直线l：x＋2y－4＝0的距离d＝|1＋2×2－4|12＋22＝15.∵MN＝45，∴12MN＝25.根据圆的性质有r2＝d2＋12MN2，∴5－m＝152＋252，得m＝4.19．解(1)连结OQ、OP，则△OQP为直角三角形，又PQ＝PA，所以OP2＝OQ2＋PQ2＝1＋PA2，所以a2＋b2＝1＋(a－2)2＋(b－1)2，故2a＋b－3＝0.(2)方法一由(1)知，P在直线l：2x＋y－3＝0上，所以(PQ)min＝(PA)min，(PA)min为A到直线l的距离，所以(PQ)min＝|2×2＋1－3|22＋12＝255.方法二由PQ2＝OP2－1＝a2＋b2－1＝a2＋9－12a＋4a2－1＝5a2－12a＋8＝5(a－1.2)2＋0.8，得(PQ)min＝255.(3)以P为圆心的圆与圆O有公共点，半径最小时为与圆O相切的情形，而这些半径的最小值为圆O到直线l的距离减去圆O的半径，圆心P为过原点且与l垂直的直线l′与l的交点P0，所以r＝322＋12－1＝355－1，又l′：x－2y＝0，联立l：2x＋y－3＝0得P0(65，35)．所以所求圆的方程为(x－65)2＋(y－35)2＝(355－1)2.