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文档介绍
2017-2018学年四川省雅安中学高二上学期第一次月考数学试题(理科)(解析版)
2017-2018学年四川省雅安中学高二(上)第一次月考数学试卷(理科) 一、选择题:(本题共12个小题,每小题5分,共60分,每个小题给出的四个选项中,只有唯一个选项符合题目要求,请将正确答案的序号填涂在答题卡上.) 1.(5分)圆x2+y2+4x﹣6y﹣3=0的圆心和半径分别为( ) A.(4,﹣6),r=16 B.(2,﹣3),r=4 C.(﹣2,3),r=4 D.(2,﹣3),r=16 2.(5分)直线3x+4y﹣14=0与圆(x﹣1)2+(y+1)2=4的位置关系是( ) A.相交且直线过圆心 B.相切 C.相交但直线不过圆心 D.相离 3.(5分)若直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+8=0平行,则m的值为( ) A.1 B.﹣2 C.1或﹣2 D.﹣ 4.(5分)过点A(1,2)且垂直于直线2x+y﹣5=0的直线方程为( ) A.x﹣2y+4=0 B.2x+y﹣7=0 C.x﹣2y+3=0 D.x﹣2y+5=0 5.(5分)点A(1,3)关于直线y=kx+b对称的点是B(﹣2,1),则直线y=kx+b在x轴上的截距是( ) A.﹣ B. C.﹣ D. 6.(5分)一束光线从点M(5,3)射出,与x轴正方向成α角,遇x轴后反射,若tanα=3,则反射光线所在的直线方程为( ) A.y=3x﹣12 B.y=﹣3x﹣12 C.y=3x+12 D.y=﹣3x+12 7.(5分)已知圆心(a,b)(a<0,b<0)在直线y=2x+1上的圆,若其圆心到x轴的距离恰好等于圆的半径,在y轴上截得的弦长为,则圆的方程为( ) A.(x+2)2+(y+3)2=9 B.(x+3)2+(y+5)2=25 C. D. 8.(5分)直线截圆x2+y2=4得的劣弧所对的圆心角为( ) A.30° B.45° C.60° D.90° 9.(5分)方程(x﹣)=0表示的曲线为( ) A.一条直线和一个圆 B.一条射线与半圆 C.一条射线与一段劣弧 D.一条线段与一段劣弧 10.(5分)直线y=kx﹣3与圆(x﹣3)2+(y﹣2)2=4相交于M,N两点,若|MN|≥2,则k的取值范围是( ) A.[﹣,0] B.(﹣∞,﹣]∪[0,+∞) C.[﹣,] D.(﹣∞,﹣]∪[,+∞) 11.(5分)已知平面内两点A(1,2),B(3,1)到直线l的距离分别,+,则满足条件的直线l的条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 12.(5分)已知正△ABC的边长为2,在平面ABC中,动点P,M满足AP=1,M是PC的中点,则线段BM的最小值为( ) A. B.2 C.+1 D.3 二、填空题:(本题共4个小题,每小题5分,共20分,请把答案填在答题卡上.) 13.(5分)过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为 . 14.(5分)若关于x的方程x+b=3﹣只有一个解,则实数b的取值范围是 . 15.(5分)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 . 16.(5分)已知动点P(x,y)满足x2+y2﹣|x|﹣|y|=0,O为坐标原点,则 的最大值为 . 三、解答题:(本题共6个小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或者演算步骤.) 17.(10分)(1)已知直线l经过两条直线2x+3y﹣14=0和x+2y﹣8=0的交点,且与直线2x﹣2y﹣5=0平行.求直线l的一般式方程; (2)已知椭圆的长轴长是短轴长的3倍,且经过点P(3,0),求椭圆的标准方程. 18.(12分)(1)过点P(2,4)向圆O:x2+y2=4作切线,求切线的方程; (2)点P在圆x2+y2+4x﹣6y+12=0上,点Q在直线4x+3y=21上,求|PQ|的最小值. 19.(12分)已知圆M过两点A(1,﹣1),B(﹣1,1),且圆心M在x+y﹣2=0上. (1)求圆M的标准方程; (2)设P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA、PB是圆M的两条切线,A、B为切点,求四边形PAMB面积的最小值. 20.(12分)已知曲线C的方程为:ax2+ay2﹣2a2x﹣4y=0(a≠0,a为常数). (Ⅰ)判断曲线C的形状; (Ⅱ)设直线l:y=﹣2x+4与曲线C交于不同的两点M、N,且|OM|=|ON|,求曲线C的方程. 21.(12分)已知曲线C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0. (1)若m=1,过点(﹣2,3)的直线l交曲线C于M,N两点,且|MN|=2,求直线l的方程; (2)若曲线C表示圆,且直线x﹣y﹣1=0与圆C交于A,B两点,是否存在实数m,使得以AB为直径的圆过原点,若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由. 22.(12分)在平面直角坐标系xOy中,圆O:x2+y2=4交x轴于点A,B(点A在x轴的负半轴上),点M为圆O上一动点,MA,MB分别交直线x=4于P,Q两点. (1)求P,Q两点纵坐标的乘积; (2)若点C的坐标为(1,0),连接MC交圆O于另一点N: ①试判断点C与以PQ为直径的圆的位置关系,并说明理由; ②记MA,NA的斜率分别为k1,k2,试探究k1k2是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由. 2017-2018学年四川省雅安中学高二(上)第一次月考数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题:(本题共12个小题,每小题5分,共60分,每个小题给出的四个选项中,只有唯一个选项符合题目要求,请将正确答案的序号填涂在答题卡上.) 1.(5分)圆x2+y2+4x﹣6y﹣3=0的圆心和半径分别为( ) A.(4,﹣6),r=16 B.(2,﹣3),r=4 C.(﹣2,3),r=4 D.(2,﹣3),r=16 【分析】将圆的方程配方成标准形式,结合圆心和半径的公式,即可得到本题答案. 【解答】解:将圆x2+y2+4x﹣6y﹣3=0的方程化成标准形式,得(x+2)2+(y﹣3)2=16 ∴圆x2+y2+4x﹣6y﹣3=0的圆心为C(﹣2,3),半径r=4 故选:C 【点评】本题给出圆的一般式方程,求圆的圆心和半径,着重考查了圆的一般方程、标准方程及其互化等知识,属于基础题. 2.(5分)直线3x+4y﹣14=0与圆(x﹣1)2+(y+1)2=4的位置关系是( ) A.相交且直线过圆心 B.相切 C.相交但直线不过圆心 D.相离 【分析】由圆的方程找出圆心坐标和半径r,利用点到直线的距离公式求出圆心到已知直线的距离d,利用d与r比较大小,即可得到直线与圆的位置关系. 【解答】解:由圆的方程,得到圆心坐标为(1,﹣1),半径r=2, 因为圆心到直线3x+4y﹣14=0的距离d==3>2=r, 所以直线与圆的位置关系是相离. 故选D. 【点评】此题考查了直线与圆的位置关系,要求学生熟练掌握直线与圆位置关系的判别方法,以及灵活运用点到直线的距离公式. 直线与圆位置关系的判别方法为:(其中d为圆心到直线的距离,r为圆的半径)当0≤d<r时,直线与圆相交;当d=r时,直线与圆相切;当d>r时,直线与圆相离. 3.(5分)若直线x+(1+m)y﹣2=0和直线mx+2y+8=0平行,则m的值为( ) A.1 B.﹣2 C.1或﹣2 D.﹣ 【分析】由直线平行可得1×2﹣(1+m)m=0,解方程可得.结论 【解答】解:∵直线x+(1+m)y=2﹣m和直线mx+2y+8=0平行, ∴1×2﹣(1+m)m=0,解得m=1或﹣2, 经检验都符合题意. 故选:C. 【点评】本题考查直线的一般式方程和平行关系,属基础题. 4.(5分)过点A(1,2)且垂直于直线2x+y﹣5=0的直线方程为( ) A.x﹣2y+4=0 B.2x+y﹣7=0 C.x﹣2y+3=0 D.x﹣2y+5=0 【分析】根据两条直线垂直的性质求得所求的直线的斜率等于,用点斜式求得所求直线的方程. 【解答】解:∵直线2x+y﹣5=0的斜率等于﹣2,故所求的直线的斜率等于, 故过点A(1,2)且垂直于直线2x+y﹣5=0的直线方程为 y﹣2=(x﹣1),即x﹣2y+3=0, 故选C. 【点评】 本题主要考查两条直线垂直的性质,用点斜式求直线的方程,属于基础题. 5.(5分)点A(1,3)关于直线y=kx+b对称的点是B(﹣2,1),则直线y=kx+b在x轴上的截距是( ) A.﹣ B. C.﹣ D. 【分析】点关于直线对称,可以根据对称点的坐标,利用两点连线的斜率与直线垂直.然后两点中点在直线上.联立两个一元两次方程即可求解出直线方程,最后令y=0求出在x轴上的截距. 【解答】解:由题意知, 解得k=﹣,b=, ∴直线方程为y=﹣x+, 其在x轴上的截距为﹣×(﹣)=. 故选D. 【点评】本小题主要考查与直线关于点、直线对称的直线方程、直线的截距、方程组的解法等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题. 6.(5分)一束光线从点M(5,3)射出,与x轴正方向成α角,遇x轴后反射,若tanα=3,则反射光线所在的直线方程为( ) A.y=3x﹣12 B.y=﹣3x﹣12 C.y=3x+12 D.y=﹣3x+12 【分析】利用点M(5,3)关于x轴的对称点M′(5,﹣3)在反射光线上,再根据入射光线x轴正方向成α角,tanα=3,得到反射光线所在的直线方程的斜率k=tan(π﹣α),由点斜式写出反射光线所在的直线方程, 【解答】解:∵tanα=3, ∴k=tan(π﹣α)=﹣3, ∵点M(5,3)关于x轴的对称点M′(5,﹣3)在反射光线上, 设反射光线所在的直线方程 y=﹣3x+b, ∴﹣3=﹣3×5+b, 解得b=12, 故反射光线所在的直线方程 y=﹣3x+12, 故选:D. 【点评】本题考查求一个点关于直线的对称点坐标的方法,用两点式求直线的方程,反射定律的应用.考查计算能力. 7.(5分)已知圆心(a,b)(a<0,b<0)在直线y=2x+1上的圆,若其圆心到x轴的距离恰好等于圆的半径,在y轴上截得的弦长为,则圆的方程为( ) A.(x+2)2+(y+3)2=9 B.(x+3)2+(y+5)2=25 C. D. 【分析】根据题意画出图形,过M作MA垂直于x轴,MB垂直于y轴,连接MC,由垂径定理得到B为CD中点,由|CD|求出|BC|,由圆与x轴垂直得到圆与x轴相切,所以MA和MC为圆M的半径,在直角三角形MBC中,由|MB|=|a|,|MC|=|MA|=|b|及|BC|,利用勾股定理列出关于a与b的方程,再把M的坐标代入到直线y=2x+1中,又得到关于a与b的另一个方程,联立两方程即可求出a与b的值,从而确定出圆心M的坐标,及圆的半径,根据圆心坐标和半径写出圆的方程即可. 【解答】解:根据题意画出图形,如图所示: 过M作MA⊥x轴,MB⊥y轴,连接MC, 由垂径定理得到B为CD中点,又|CD|=2, ∴|CB|=, 由题意可知圆的半径|MA|=|MC|=|b|,|MB|=|a|, 在直角三角形BC中,根据勾股定理得:b2=a2+()2,① 又把圆心(a,b)代入y=2x+1中,得b=2a+1,② 联立①②,解得:a=﹣2,b=﹣3, 所以圆心坐标为(﹣2,﹣3),半径r=|﹣3|=3, 则所求圆的方程为:(x+2)2+(y+3)2=9. 故选A 【点评】此题考查了直线与圆的位置关系,垂径定理及勾股定理.根据圆心到x轴的距离恰好等于圆的半径得到所求的圆与x轴相切,进而求出圆的半径为|b|是解本题的关键,同时运用了数形结合的思想解决数学问题,培养了学生发现问题,分析问题,解决问题的能力. 8.(5分)直线截圆x2+y2=4得的劣弧所对的圆心角为( ) A.30° B.45° C.60° D.90° 【分析】由圆的标准方程找出圆心坐标和半径r,利用点到直线的距离公式求出圆心C到已知直线的距离d,由垂径定理及勾股定理求出直线被圆截得的弦长,由弦长等于圆的半径得到三角形ABC为等边三角形,即可得到直线被圆截得的劣弧所对的圆心角为60°. 【解答】解:过O作OC⊥AB,垂足为点C, 由圆的方程x2+y2=4,得到圆心O的坐标为(0,0),半径r=2, ∵圆心到直线x+y﹣2=0的距离d=|OC|==, ∴直线被圆截得的弦|AB|=2=2, ∴△AOB为等边三角形,即∠AOB=60°, ∴直线被圆截的劣弧所对的圆心角为60°. 故选C 【点评】此题考查了直线与圆相交的性质,涉及的知识有:圆的标准方程,点到直线的距离公式,垂径定理,勾股定理,以及等边三角形的判定与性质,当直线与圆相交时,常常根据垂径定理由垂直得中点,再由弦长的一半,圆的半径及弦心距构造直角三角形,利用勾股定理来解决问题. 9.(5分)方程(x﹣)=0表示的曲线为( ) A.一条直线和一个圆 B.一条射线与半圆 C.一条射线与一段劣弧 D.一条线段与一段劣弧 【分析】根据(x﹣)=0,可得x=或=0,从而可得结论. 【解答】解:∵(x﹣)=0, ∴x=或=0(﹣2≤y≤4), ∴x2+(y﹣1)2=9(x≥0)或x=y(﹣2≤y≤4). 故选D. 【点评】本题考查曲线与方程,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题. 10.(5分)直线y=kx﹣3与圆(x﹣3)2+(y﹣2)2=4相交于M,N两点,若|MN|≥2,则k的取值范围是( ) A.[﹣,0] B.(﹣∞,﹣]∪[0,+∞) C.[﹣,] D.(﹣∞,﹣]∪[,+∞) 【分析】由弦长公式得,当圆心到直线的距离等于1时,弦长等于2 ,故当弦长大于或等于2时,圆心到直线的距离小于或等于1,解此不等式求出k的取值范围. 【解答】解:设圆心(3,2)到直线y=kx+3的距离为d,由弦长公式得,MN=2≥2,故d≤1, 即≤1,化简得 8k(k+)≤0,∴﹣≤k≤0, 故选A. 【点评】本题主要考查点到直线的距离公式,以及弦长公式的应用,属于中档题. 11.(5分)已知平面内两点A(1,2),B(3,1)到直线l的距离分别,+,则满足条件的直线l的条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【分析】由点A(1,2),B(3,1),易得AB=,以点A为圆心,半径为的圆,与以点B为圆心,半径为的圆相内切,即可得出. 【解答】解:由点A(1,2),B(3,1),易得AB=,以点A为圆心,半径为的圆,与以点B为圆心,半径为的圆相内切, 则这两个圆共有的切线有1条(即1条外公切线). ∴满足条件的直线l的条数为1. 故选:A. 【点评】本题考查了两个圆的位置关系、两点之间的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 12.(5分)已知正△ABC的边长为2,在平面ABC中,动点P,M满足AP=1,M是PC的中点,则线段BM的最小值为( ) A. B.2 C.+1 D.3 【分析】首先建立直角坐标系,进一步把:x2+(y﹣3)2=1,转化为: (θ为参数),利用M是PC的中点,求出M的坐标,在利用两点间的距离公式求出函数的三角关系式,再利用三角函数关系式的恒等变换,变形成正弦型函数,最后求出最小值. 【解答】解:在平面ABC中,以BC线段为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系, 正△ABC的边长为2,在平面ABC中,动点P,M满足AP=1, 则:B(﹣,0),C(,0),A(0,3), 设P(x,y),由于|AP|=1, 则:x2+(y﹣3)2=1, 转化为:(θ为参数), M是PC的中点, 则:M(,), |BM|=, =, 当sin()=﹣1时,最小值为. 故选:B 【点评】 本题考查的知识要点:直角坐标方程和参数方程的转化,中点坐标公式的应用,两点间距离公式的应用,三角函数关系式的恒等变换,属于中档题型. 二、填空题:(本题共4个小题,每小题5分,共20分,请把答案填在答题卡上.) 13.(5分)过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为 1 . 【分析】首先分析题意,直线过(﹣2,m)和Q(m,4)两点,故写出过两个点的直线斜率,令其等于1.解出m的值即可. 【解答】解:过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线斜率为1 ∴ 解得:m=1 故答案为:1 【点评】本题考查斜率的计算公式,按照两个点求斜率的公式,求出参数即可.属于基础题. 14.(5分)若关于x的方程x+b=3﹣只有一个解,则实数b的取值范围是 (﹣1,3]∪{1﹣2} . 【分析】由题意可得半圆(x﹣2)2+y2=4(y≥0)与直线y=﹣x+3﹣b只有1个交点,数形结合求得实数b的取值范围. 【解答】解:关于x的方程x+b=3﹣只有一个解, 则函数y= (0≤x≤4), 即(x﹣2)2+y2=4(y≥0),表示以C(2,0)为圆心、 半径等于2的半圆, 且此半圆与直线y=﹣x+3﹣b只有1个交点,如图: 当直线y=﹣x+3﹣b经过点A、B时,3﹣b=4,b=﹣1; 当直线y=﹣x+3﹣b经过原点O时,b=3; 当直线y=﹣x+3﹣b与半圆相切时, 由圆心C到直线y=﹣x+3﹣b的距离等于半径可得 =2,求得b=1﹣2,或b=1+2(不满足3﹣b>4,故舍去), 结合图象可得,﹣1<b≤3或; 故答案为:(﹣1,3]∪{1﹣2}. 【点评】本题主要考查方程根的存在性以及个数判断,直线和圆的位置关系的应用,属于中档题. 15.(5分)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 . 【分析】由于圆C的方程为(x﹣4)2+y2=1,由题意可知,只需(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可. 【解答】解:∵圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,整理得:(x﹣4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆; 又直线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, ∴只需圆C′:(x﹣4)2+y2=4与直线y=kx﹣2有公共点即可. 设圆心C(4,0)到直线y=kx﹣2的距离为d, 则d=≤2,即3k2﹣4k≤0, ∴0≤k≤. ∴k的最大值是. 故答案为:. 【点评】本题考查直线与圆的位置关系,将条件转化为“(x﹣4)2+y2=4与直线y=kx﹣2有公共点”是关键,考查学生灵活解决问题的能力,属于中档题. 16.(5分)已知动点P(x,y)满足x2+y2﹣|x|﹣|y|=0,O为坐标原点,则的最大值为 . 【分析】由曲线的方程可得曲线关于x轴、y轴、原点都是对称的,故只需考虑第一象限内的情况即可,数形结合求得OP的最大值和最小值,即|PO|的取值范围. 【解答】解:由曲线的方程 x2+y2﹣|x|﹣|y|=0,可得曲线关于x轴、y轴、 原点都是对称的, 故只需考虑第一象限内的情况即可,如图: 在第一象限内(含坐标轴),曲线方程为 x2+y2﹣x﹣y=0, 转化为:, 表示以C(,)为圆心,半径等于的圆的一部分. 由于|CO|=, ∴|OP|的最大值为|CO|+|CP|=+=; 故答案为: 【点评】本题主要考查圆的标准方程,体现了转化、数形结合的数学思想, 三、解答题:(本题共6个小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或者演算步骤.) 17.(10分)(1)已知直线l经过两条直线2x+3y﹣14=0和x+2y﹣8=0的交点,且与直线2x﹣2y﹣5=0平行.求直线l的一般式方程; (2)已知椭圆的长轴长是短轴长的3倍,且经过点P(3,0),求椭圆的标准方程. 【分析】(1)求得两条直线的交点,根据直线平行求得直线l的斜率,利用点斜式即可求得直线l的一般式方程; (2)分类讨论,根据椭圆的性质,即可求得椭圆的方程. 【解答】解:(1),解得:, 由直线2x﹣2y﹣5=0的斜率k=1,则直线l的斜率为1, 则直线l的方程y﹣2=x﹣4,整理得x﹣y﹣2=0, ∴直线l的一般式方程x﹣y﹣2=0; (2)假设椭圆的焦点在x轴上,设椭圆的方程为:(a>b>0), 由a=3b,由经过点P(3,0),则a=3,则b=1 ∴椭圆的方程为:; 假设椭圆的焦点在y轴上,设椭圆的方程为:(a>b>0), 由a=3b,由经过点P(3,0),则b=3,∴a=9, ∴椭圆的标准方程为:, ∴椭圆的标准方程为:或. 【点评】本题考查直线的一般方程,椭圆的标准方程及性质,考查分类讨论思想,属于基础题. 18.(12分)(1)过点P(2,4)向圆O:x2+y2=4作切线,求切线的方程; (2)点P在圆x2+y2+4x﹣6y+12=0上,点Q在直线4x+3y=21上,求|PQ|的最小值. 【分析】(1)利用分类讨论思想对直线的方程进行分类①斜率不存在②斜率存在两种情况,最后求的结果. (2)利用点到直线的距离公式求出结果,进一步求出最小值. 【解答】解:(1)过点P(2,4)向圆O:x2+y2=4作切线, ①当斜率不存在时,直线x=2与圆相切. ②当斜率存在时,设直线的方程为:y﹣4=k(x﹣2), 利用圆心(0,0)到y﹣4=k(x﹣2)的距离为2, 即:, 解得:k=. 所求的直线的方程为:3x﹣4y+10=0; 综上所述直线的方程为:x=2或3x﹣4y+10=0. (2)圆x2+y2+4x﹣6y+12=0的方程可转化为:(x+2)2+(y﹣3)2=1, 则:圆心(﹣2,3)到直线4x+3y=21的距离为:d=, 点|PQ|的最小值为:4﹣1=3. 【点评】本题考查的知识要点:直线与圆的位置关系的应用,点到直线的距离公式的应用,主要培养学生分类讨论思想的能力. 19.(12分)已知圆M过两点A(1,﹣1),B(﹣1,1),且圆心M在x+y﹣2=0上. (1)求圆M的标准方程; (2)设P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA、PB是圆M的两条切线,A、B为切点,求四边形PAMB面积的最小值. 【分析】(1)待定系数法求解圆的方程即可; (2)由题意得到面积的表达式,据此求解面积的最值即可. 【解答】解 (1)设圆M的方程为:(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),解得:a=b=1,r=2, 故所求圆M的方程为:(x﹣1)2+(y﹣1)2=4. (2)由题知,四边形PAMB的面积为S=S△PAM+S△PBM=|AM||PA|+|BM||PB|. 又|AM|=|BM|=2,|PA|=|PB|,所以S=2|PA|, 而 ,即, 因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值即可,即在直线3x+4y+8=0上找一点P,使得|PM|的值最小, 所以|PM|min==3, 所以四边形PAMB面积的最小值为. 【点评】本题考查了圆的方程的求解,直线与圆的位置关系等,重点考查学生对基础概念的理解和计算能力,属于中等题. 20.(12分)已知曲线C的方程为:ax2+ay2﹣2a2x﹣4y=0(a≠0,a为常数). (Ⅰ)判断曲线C的形状; (Ⅱ)设直线l:y=﹣2x+4与曲线C交于不同的两点M、N,且|OM|=|ON|,求曲线C的方程. 【分析】(Ⅰ)配方,将曲线C的方程化为:,进而可得答案; (Ⅱ)圆C过坐标原点,若|OM|=|ON|,则圆心在MN的垂直平分线上,进而得到答案; 【解答】解:(Ⅰ)将曲线C的方程化为:, 可知曲线C是以点为圆心, 以为半径的圆; (Ⅱ)∵原点坐标满足方程,所以圆C过坐标原点, 又|OM|=|ON|, ∴圆心在MN的垂直平分线上,故 ∴, ∴a=±2, 当a=﹣2时,圆心坐标为(﹣2,﹣1),圆的半径为, 圆心到直线l:y=﹣2x+4的距离,直线l与圆C相离,不合题意舍去; 当a=2时,符合条件,这时曲线C的方程为x2+y2﹣4x﹣2y=0. 【点评】本题考查的知识点是圆的一般方程,直线与圆的位置关系,难度中档. 21.(12分)已知曲线C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0. (1)若m=1,过点(﹣2,3)的直线l交曲线C于M,N两点,且|MN|=2,求直线l的方程; (2)若曲线C表示圆,且直线x﹣y﹣1=0与圆C交于A,B两点,是否存在实数m,使得以AB为直径的圆过原点,若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)根据题意,分析可得当m=1时,曲线C是以C(1,2)为圆心,2为半径的圆,进而设直线l为:y﹣3=k(x+2),由点到直线的距离公式分析可得,解可得k的值,代入直线方程即可得答案; (2)首先分析曲线C表示圆时m的取值范围,再假设存在实数m使得以AB为直径的圆过原点,设出A、B的坐标,若以AB为直径的圆过原点,必有OA⊥OB,由此分析可得x1x2+y1y2=0,联立直线与圆的方程,由根与系数的关系分析,解可得m的值,即可得答案. 【解答】解:(1)根据题意,当m=1时,曲线C:x2+y2﹣2x﹣4y+1=0,即(x﹣1)2+(y﹣2)2=4, 是以C(1,2)为圆心,2为半径的圆, 若直线l的斜率不存在,显然不符合题意, 故可设直线l为:y﹣3=k(x+2),即kx﹣y+2k+3=0. 由题意知,圆心C(1,2)到直线l的距离等于, 即: 解得k=0或. 故的方程y=3或(即3x+4y﹣6=0). (2)由曲线C表示圆x2+y2﹣2x﹣4y+m=0,即(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m, 所以圆心C(1,2),半径,则必有m<5. 假设存在实数m使得以AB为直径的圆过原点,则OA⊥OB, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2+y1y2=0, 由得2x2﹣8x+5+m=0, ∴△=64﹣8(m+5)=24﹣8m>0,即m<3, 又m<5,故m<3, 从而 ∴ ∴ ∴m=﹣2<3, 故存在实数m使得以AB为直径的圆过原点,m=﹣2. 【点评】本题考查直线与圆的方程的综合应用,涉及直线与圆的位置关系问题时需要分析直线的斜率是否存在. 22.(12分)在平面直角坐标系xOy中,圆O:x2+y2=4交x轴于点A,B(点A在x轴的负半轴上),点M为圆O上一动点,MA,MB分别交直线x=4于P,Q两点. (1)求P,Q两点纵坐标的乘积; (2)若点C的坐标为(1,0),连接MC交圆O于另一点N: ①试判断点C与以PQ为直径的圆的位置关系,并说明理由; ②记MA,NA的斜率分别为k1,k2,试探究k1k2是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由. 【分析】(1)求出直线AM的方程,求出,,然后求解P,Q两点纵坐标的乘积; (2)通过,判断点C在圆内,设M(x1,y1),N(x2,y2),当直线MN的斜率不存在时,,,求出直线的斜率,当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y=k(x﹣1),代入圆方程x2+y2=4,利用韦达定理化简求解k1k2的值. 【解答】解:(1)由题意,解得A(﹣2,0),B(2,0),设M(x0,y0),∴直线AM的方程为,令x=4,则,∴,同理,∴…(5分) (2)①∵C(1,0),由(1)知,, ∴,即, ∴点C在圆内…(10分) ②设M(x1,y1),N(x2,y2),当直线MN的斜率不存在时,,,此时; 当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y=k(x﹣1), 代入圆方程x2+y2=4,整理得(1+k2)x2﹣2k2x+k2﹣4=0, ∴,,又, ∴…(16分) 【点评】本题考查直线与圆的方程的综合应用,直线与圆的位置关系,考查计算能力. 查看更多