高考数学一轮复习第九章平面解析几何课时训练.doc
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1、1 / 20【2019【2019最新最新】精选高考数学一轮复习第九章平面解析几何课时训练精选高考数学一轮复习第九章平面解析几何课时训练 第1课时 直线的倾斜角与斜率 一、 填空题 1. 已知过点P(2,m)和Q(m,4)的直线的斜率不存在,则m的值为_ 答案:2 解析:由题意可知,点P和Q的横坐标相同,即m2. 2. 若直线过(2,9),(6,15)两点,则直线的倾斜角为_ 答案:120 解析:设直线的倾斜角为,则tan , 0180, 120. 3. 如果图中的三条直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3,则k1,k2,k3从小到 大的排列顺序为_ 答案:k30,k30. (1) 求
2、证:这三条直线共有三个不同的交点; (2) 求这三条直线围成的三角形的面积的最大值 假设直线l1与l2交于点A,直线l1与l3交于点B,直线l2与l3交于点C.(1) 证明:(证法1)由axya0, xaya(a1)0,)解得xa a21,ya(a2a1)a21,)所以直线l1与l2相交于点A.由解得x1, y0,) 所以直线l1与l3相交于点B(1,0)由解得x0, ya1,) 所以直线l2与l3相交于点C(0,a1) 因为a0,所以1,且0, 所以A,B,C三点不同,即这三条直线共有三个不同的交点 (证法2) 设三条直线l1,l2,l3的斜率分别为k1,k2,k3, 则k1a,k2,k3a
3、1. 由k1k21得l1l2,所以直线l1与直线l2相交 由k1k3,得直线l1与直线l3相交 由a(a1)10知k2k3,所以直线l2与直线l3相交9 / 20所以直线l1,l2,l3任何两条均不平行 由得x1, y0,) 所以直线l1与l3相交于点B(1,0) 又1a(a1)0, 所以直线l2不过点(1,0), 所以直线l1,l2,l3不可能交于同一点 综上,这三条直线共有三个不同的交点 (2) 解:(解法1)由k1k2a1得l1l2,所以BAC90. 由两点间距离公式及(1),得AB,AC, 所以SABCABAC, 当且仅当a1时取等号 所以这三条直线围成的三角形的面积的最大值为. (解
4、法2)由k1k2a1得l1l2,所以BAC90. 点B到直线l2的距离d1,点C到直线l1的距离d2, 所以SABCd1d2, 以下同解法1.第4课时 圆 的 方 程 一、 填空题 1. 若直线3xya0过圆x2y22x4y0的圆心,则实数a的值为_ 答案:1 解析:因为圆x2y22x4y0的圆心为(1,2),所以3(1)2a 0,解得a1. 2. 圆心在直线2xy70上的圆C与y轴交于两点A(0,4),B(0,2),则圆C的 方程为_ 答案:(x2)2(y3)25 解析:由题意知圆心纵坐标y3,代入直线2xy70得圆心C(2,3) ,r222125,所以圆的方程为(x2)2(y3)25. 3
5、. 若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线yx对称,则圆C的标准方程为_ _ 答案:x2(y1)21 解析:由圆C的圆心与点(1,0)关于直线yx对称,得圆C的圆心为(0,1) 因为圆C的半径为1,所以圆C的标准方程为x2(y1)21. 4. 若点(1,1)在圆x2y2xym0外,则m的取值范围是_答案:(0,1 2) 解析:由题意可知解得0m. 5. 10 / 20若圆的方程为x2y2kx4yk20,则当圆的面积最大时,圆心坐标为_ _ 答案:(0,2) 解析:将圆的方程x2y2kx4yk20化为标准方程为(y2)24. r244, k0时,r最大,此时圆心坐标为(0,2) 6. 已
6、知实数x,y满足(x2)2(y1)21,则2xy的最大值为_ 答案:55 解析:令b2xy,则b为直线2xyb在y轴上的截距的相反数,当直线2x yb与圆相切时,b取得最值由1,解得b5,所以2xy的最大值为5 . 7. 已知平面区域恰好被面积最小的圆C:(xa)2(yb)2r2及其内部所覆盖, 则圆C的方程为_ 答案:(x2)2(y1)25 解析:由题意知,此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)所构 成的三角形及其内部,所以覆盖它且面积最小的圆是其外接圆因为OPQ为直 角三角形,所以圆心为斜边PQ的中点(2,1),半径r,因此圆C的方程为(x 2)2(y1)25. 8.
7、 在圆x2y22x6y0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_ 答案:102 解析:由题意可知,圆的圆心坐标是(1,3),半径是,且点E(0,1)位于该 圆内,故过点E(0,1)的最短弦长BD22(注:过圆内一定点的最短弦是以该点 为中点的弦),过点E(0,1)的最长弦长等于该圆的直径,即AC2,且ACBD, 因此四边形ABCD的面积为ACBD2210. 9. 在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(1,0)若动点C满足ACBC,则AB C的面积的最大值是_ 答案:22 解析:设满足条件ACBC的C点坐标为(x,y),则(x1)2y22(x1)
8、2 2y2,化简得(x3)2y28.其中y0,从而S2|y|2,所以ABC的面 积的最大值是2. 10. 已知圆C:(x3)2(y4)21和两点A(m,0),B(m,0)(m0)若圆C上存在 点P,使得APB90,则m的最大值为_ 答案:6 解析:根据题意,画出示意图,如图,则圆心C的坐标为(3,4),半径r1 ,且AB2m,因为APB90,连结OP,易知OPABm.要求m的最大值,即求11 / 20圆C上的点P到原点O的最大距离因为OC5,所以OPmaxOCr6,即m的最 大值为6. 二、 解答题 11. 已知以点P为圆心的圆经过点A(1,0)和B(3,4),线段AB的垂直平分线交圆P于 点
9、C和D,且CD4. (1) 求直线CD的方程; (2) 求圆P的方程 解:(1) 直线AB的斜率k1,AB的中点坐标为(1,2) 则直线CD的方程为y2(x1),即xy30. (2) 设圆心P(a,b),则由P在CD上得ab30 . 直径CD4, PA2, (a1)2b240 .由解得或a5, b2.) 圆心P(3,6)或P(5,2) 圆P的方程为(x3)2(y6)240或(x5)2(y2)240. 12. 如图,一隧道内设双行线公路,其截面由一段圆弧和一个长方形构成已知隧道 总宽度AD为6m,行车道总宽度BC为2 m,侧墙EA,FD高为2 m,弧顶高MN为5 m. (1) 建立直角坐标系,求
10、圆弧所在的圆的方程; (2)为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的 高度之差至少要有0.5 m请计算车辆通过隧道的限制高度是多少 解:(1) (解法1)以EF所在直线为x轴,以MN所在直线为y轴,以1 m为单位长度建立直角坐标系 则有E(3,0),F(3,0),M(0,3) 由于所求圆的圆心在y轴上,所以设圆的方程为(x0)2(yb)2r2. F(3,0),M(0,3)都在圆上, (3 3)2b2r2, 02(3b)2r2,) 解得b3,r236. 圆的方程是x2(y3)236. (解法2)以EF所在直线为x轴,以MN所在直线为y轴,以1 m为单位长度建立直角坐标系设
11、所求圆的圆心为G,半径为r,则点G在y轴上, 在RtGOE中,OE3,GEr,OGr3. 由勾股定理,得r2(3)2(r3)2,解得r6, 则圆心G的坐标为(0,3), 故圆的方程是x2(y3)236. (2) 设限高为h,作CPAD,交圆弧于点P,则CPh0.5. 将点P的横坐标x代入圆的方程,得()2(y3)236,得y2或y8( 舍)12 / 20所以hCP0.5(yDF)0.5(22)0.53.5(m) 答:车辆的限制高度为3.5 m. 13. 已知M为圆C:x2y24x14y450上任意一点,且点Q(2,3) (1) 求MQ的最大值和最小值; (2) 若M(m,n),求的最大值和最小
12、值 解:(1) 由圆C:x2y24x14y450, 化为标准方程得(x2)2(y7)28, 所以圆心C的坐标为(2,7),半径r2. 又QC4, 所以MQmax426, MQmin422. (2) 由题意可知表示直线MQ的斜率 设直线MQ的方程为y3k(x2), 即kxy2k30,则k. 由直线MQ与圆C有公共点, 所以2, 解得2k2, 所以的最大值为2,最小值为2.第5课时 直线与圆的位置关系 一、 填空题 1. 若点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P处的切线方程为_ _ 答案:x2y50 解析:由点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上知,此圆的方程为x2y25 ,所以该圆
13、在点P处的切线方程为1x2y5,即x2y50. 2. 圆x2y2x2y200与圆x2y225相交所得的公共弦长为 _ 答案:45 解析:公共弦所在直线的方程为(x2y2x2y20)(x2y225)0, 即x2y50,圆x2y225的圆心到公共弦的距离d,而半径为5,故公 共弦长为24. 3. (2017泰州中学月考)直线ykx3与圆(x2)2(y3)24相交于M,N两点 若MN2,则k的取值范围是_答案:33,33 解析:由圆的方程,得圆心(2,3),半径r2, 圆心到直线ykx3的距离d,MN2, 222, 变形得43,即4k244k23k23,13 / 20解得k, 则k的取值范围是. 4
14、. 过点P(2,4)引圆(x1)2(y1)21的切线,则切线方程为_ 答案:x2或4x3y40 解析:当直线的斜率不存在时,直线方程为x2,此时,圆心到直线的距离 等于半径,直线与圆相切,符合题意; 当直线的斜率存在时,设直线方程为y4k(x2),即kxy42k0, 直线与圆相切, 圆心到直线的距离等于半径,即d1,解得k, 所求切线方程为xy420,即4x3y40. 综上,切线方程为x2或4x3y40. 5. (2017扬州期中)已知圆C:x2y24x2y200,直线l:4x3y150与 圆C相交于A,B两点,D为圆C上异于A,B两点的任一点,则ABD面积的最大值为 _ 答案:27 解析:因
15、为圆C:x2y24x2y200,所以圆心C(2,1),半径r5, 所以圆心C到直线l:4x3y150的距离d4,所以AB226.因为D为 圆C上异于A,B两点的任一点,所以D到直线AB即直线l:4x3y150的距离的 最大值为dr9,所以ABD面积的最大值为AB927. 6. (2017苏锡常镇二模)已知直线l:mxy2m10,圆C:x2y22x4y0 ,当直线l被圆C所截得的弦长最短时,实数m_ 答案:1 解析:由题意,得C(1,2),直线l:m(x2)y10恒过定点A(2,1) 当直线l被圆C所截得的弦长最短时,直线lCA.因为直线l的斜率为m,直线CA 的斜率为1,所以m(1)1,即m1
16、. 7. 已知圆O:x2y21,直线x2y50上动点P,过点P作圆O的一条切线,切点 为A,则PA的最小值为_ 答案:2 解析:过点O作OP垂直于直线x2y50,过点P作圆O的切线PA,连结OA, 易知此时PA的值最小由点到直线的距离公式,得OP.又OA1,所以PA 2. 8. 在直角坐标系xOy中,已知A(1,0),B(0,1),则满足PA2PB24且在圆x2 y24上的点P的个数为_ 答案:2 解析:设P(x,y),由PA2PB24知(x1)2y2x2(y1)24, 整理得xy20.又圆心(0,0)到直线xy20距离d2,因此直线与14 / 20圆有两个交点,故符合条件的点P有2个 9.
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- 高考 数学 一轮 复习 第九 平面 解析几何 课时 训练
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