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1、
(時(shí)間60分鐘,滿分80分)
一、選擇題(共6個(gè)小題,每小題5分,滿分30分)
1.已知點(diǎn)A(1,-1),B(-1,1),則以線段AB為直徑的圓的方程是( )
A.x2+y2=2 B.x2+y2=
C.x2+y2=1 D.x2+y2=4
解析:圓心坐標(biāo)為(0,0),
半徑r==,
∴圓的方程為x2+y2=2.
答案:A
2.點(diǎn)M,N在圓x2+y2+kx+2y-4=0上,且點(diǎn)M,N關(guān)于直線l:x-y+1=0對(duì)稱,則該圓的半徑為( )
A.2 B.
C.3 D.1
解析:M,N關(guān)于直線l對(duì)稱,則直線l為MN的中垂線,故過此圓圓
2、心(-,-1),所以k=4.所以原方程可化為x2+y2+4x+2y-4=0,即(x+2)2+(y+1)2=9,所以其半徑為3.
答案:C
3.若過原點(diǎn)的直線與圓x2+y2+4x+3=0相切,若切點(diǎn)在第三象限,則直線的方程是
( )
A.y=x B.y=-x
C.y=x D.y=-x
解析:由題意,先排除B、D,由x2+y2+4x+3=0得
(x+2)2+y2=1,圓心為(-2,0),半徑為1,
故直線方程為y=x.
答案:C
4.若曲線C:x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有的點(diǎn)均在第二象限內(nèi),則a的取值范圍為( )
A.(-∞,-2)
3、 B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
解析:曲線C的方程可化為:(x+a)2+(y-2a)2=4,其圓心為(-a,2a),要使得圓C的所有的點(diǎn)均在第二象限內(nèi),則圓心(-a,2a)必須在第二象限,從而有a>0,并且圓心到兩坐標(biāo)軸的最短距離應(yīng)該大于圓C的半徑,易知圓心到縱坐標(biāo)軸的最短距離為|-a|,則有|-a|>2,故a>2.
答案:D
5.(2011臨沂模擬)圓x2+y2+2x-4y+1=0關(guān)于直線2ax-by+2=0(a,b∈R)對(duì)稱,則ab的取值范圍是( )
A.(-∞,] B.(0,]
C.(-,0) D.(-∞,)
4、
解析:由題可知直線2ax-by+2=0過圓心(-1,2),故可得a+b=1,又因ab≤()2=.
答案:A
6.(2011日照模擬)圓心在曲線y=(x>0)上,且與直線3x+4y+3=0相切的面積最小的圓的方程為( )
A.(x-1)2+(y-3)2=()2
B.(x-3)2+(y-1)2=()2
C.(x-2)2+(y-)2=9
D.(x-)2+(y-)2=9
解析:設(shè)圓心(a,)(a>0),則圓心到直線的距離d=,而d≥(2+3)=3,當(dāng)且僅當(dāng)3a=,
即a=2時(shí),取“=”,此時(shí)圓心為(2,),半徑為3,圓的方程為(x-2)2+(y-)2=9.
答案:C
二、填空
5、題(共3小題,每小題5分,滿分15分)
7.圓心在直線x=2上的圓C與y軸交于兩點(diǎn)A(0,-4),B(0,-2),則圓C的方程為______________.
解析:線段AB的垂直平分線方程為y=-3,
故圓心坐標(biāo)為(2,-3).
半徑r==,
∴圓C的方程為(x-2)2+(y+3)2=5.
答案:(x-2)2+(y+3)2=5
8.圓心在x軸上,經(jīng)過原點(diǎn),并且與直線y=4相切的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是________________.
解析:由題意知,圓心坐標(biāo)是(4,0),半徑為4,
∴圓的方程為(x4)2+y2=16.
答案:(x4)2+y2=16
9.(2011南京模擬)已知
6、點(diǎn)M(1,0)是圓C:x2+y2-4x-2y=0內(nèi)的一點(diǎn)那么過點(diǎn)M的最短弦所在直線的方程是________.
解析:過點(diǎn)M的最短的弦與CM垂直,圓C:x2+y2-4x-2y=0的圓心為C(2,1),∵kCM==1,∴最短弦所在直線的方程為y-0=-1(x-1),即x+y-1=0.
答案:x+y-1=0
三、解答題(共3小題,滿分35分)
10.已知圓C:(x-1)2+(y-1)2=9,過點(diǎn)A(2,3)作圓C的任意弦,求這些弦的中點(diǎn)P的軌跡方程.
解:設(shè)P(x,y),圓心C(1,1).
∵P點(diǎn)是過A的弦的中點(diǎn),∴⊥.
又∵=(2-x,3-y),=(1-x,1-y),
∴(2-x)
7、(1-x)+(3-y)(1-y)=0,
∴P點(diǎn)的軌跡方程為(x-)2+(y-2)2=.
11.已知實(shí)數(shù)x、y滿足方程x2+y2-4x+1=0.
(1)求y-x的最大值和最小值;
(2)求x2+y2的最大值和最小值.
解:(1)y-x可看作是直線y=x+b在y軸上的截距,當(dāng)直線y=x+b與圓相切時(shí),縱截距b取得最大值或最小值,此時(shí)=,解得b=-2.
所以y-x的最大值為-2+,最小值為-2-.
(2)x2+y2表示圓上的一點(diǎn)與原點(diǎn)距離的平方,由平面幾何知識(shí)知,在原點(diǎn)與圓心連線和圓的兩個(gè)交點(diǎn)處取得最大值和最小值.
又圓心到原點(diǎn)的距離為=2,
所以x2+y2的最大值是(2+)2=7
8、+4;
最小值是(2-)2=7-4.
12.已知圓M過兩點(diǎn)A(1,-1),B(-1,1),且圓心M在x+y-2=0上.
(1)求圓M的方程;
(2)設(shè)P是直線3x+4y+8=0上的動(dòng)點(diǎn),PA、PB是圓M的兩條切線,A、B為切點(diǎn),求四邊形PAMB面積的最小值.
解:(1)設(shè)圓M的方程為:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),根據(jù)題意得:,
解得:a=b=1,r=2,
故所求圓M的方程為:(x-1)2+(y-1)2=4.
(2)由題知,四邊形PAMB的面積為
S=S△PAM+S△PBM=|AM||PA|+|BM||PB|.
又|AM|=|BM|=2,|PA|=|PB|,
所以S=2|PA|,
而|PA|==,
即S=2.
因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值即可,
即在直線3x+4y+8=0上找一點(diǎn)P,使得|PM|的值最小,
所以|PM|min==3,
所以四邊形PAMB面積的最小值為
S=2=2=2.
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