1、2016-2017学年四川省成都市新都一中高二(上)10月月考数学试卷(文科)一、选择题.1下列说法中正确的是()A一条直线和x轴的正方向所成的正角,叫做这条直线的倾斜角B直线的倾斜角的取值范围是第一或第二象限角C和x轴平行的直线,它的倾斜角为180D每一条直线都是存在倾斜角,但并非每一条直线都存在斜率2棱长为2个单位的正方体ABCDA1B1C1D1中,以DA,DC,DD1分为x,y,z 坐标轴,则A1D1的中点E的坐标为()A(1,1,2)B(1,0,2)C(2,1,0)D(2,1,1)3已知直线l过圆x2+(y3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是()Ax+y2=0Bx
2、y+2=0Cx+y3=0Dxy+3=04已知m,n表示两条不同直线,表示平面,下列说法正确的是()A若m,n,则mnB若m,n,则mnC若m,mn,则nD若m,mn,则n5直线ax+by+c=0同时要经过第一、二、四象限,则a,b,c应满足()Aab0,bc0Bab0,bc0Cab0,bc0Dab0,bc06若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y26x8y+m=0外切,则m=()A21B19C9D117已知直线ax+by+c=0(abc0)与圆x2+y2=1相切,则三条边长分别为|a|、|b|、|c|的三角形()A是锐角三角形B是直角三角形C是钝角三角形D不存在8能够把圆O:x2+y2=2
3、5的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆O的“太极函数”,下列函数不是圆O的“太极函数”的是()Af(x)=4x3+xBf(x)=lnCf(x)=tanDf(x)=ex+ex9已知x、y满足以下约束条件,使z=x+ay(a0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值为()A3B3C1D110若圆x2+y2+2x4y+1=0上的任意一点关于直线2axby+2=0(a,bR+)的对称点仍在圆上,则+最小值为()A4B2C3+2D3+411正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积是()A16BC9D12设mR,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的直线mxym
4、+3=0交于点P(x,y),则|PA|+|PB|的取值范围是()A,2B,2C,4D2,4二、填空题13已知直线l1:(m+3)x+4y=5和l2:2x+(m+5)y=8,当l1l2时,求实数m的值14圆心在直线x2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为2,则圆C的标准方程为15半径为2cm的半圆纸片做成圆锥放在桌面上,它的最高处距离桌面cm16已知圆O:x2+y2=1和点A(2,0),若定点B(b,0)(b2)和常数满足:对圆O上任意一点M,都有|MB|=|MA|,则:()b=;()=三、解答题17(10分)(1)求过点(1,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程(2)求到直
5、线2x+3y5=0和4x+6y+8=0的距离相等点的轨迹18(12分)已知圆C:x2+y24x5=0,(1)过点M(4,0)作圆C的切线,求切线的方程;(2)若圆C的弦AB的中点P(3,1),求AB所在直线方程19(12分)如表给出了甲、乙、丙三种食品的维生素A,B的含量及成本:甲乙丙A(单位/千克)400600400B(单位/千克)800200400成本765营养师想购买这三种食品共10kg,使其维生素A不少于4400单位,维生素B不少于4800单位,问:三种食品各购多少时,既能满足上述条件,又能使成本最低?最低成本是多少?20(12分)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,A
6、BBC,AA1=AC=2,BC=1,E、F分别为A1C1、BC的中点(1)求证:平面ABE平面B1BCC1;(2)求证:C1F平面ABE;(3)求三棱锥EABC的体积21(12分)已知圆C:x2+y22x+4y4=0,(1)求圆心和半径(2)是否存在斜率为1的直线l,使l被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由22(12分)已知点P(2,2),圆C:x2+y28y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及POM的面积(3)在(2)的条件下过圆C:x2+y28y
7、=0和l交点且面积最小的圆的方程2016-2017学年四川省成都市新都一中高二(上)10月月考数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题.1(2016秋成都校级月考)下列说法中正确的是()A一条直线和x轴的正方向所成的正角,叫做这条直线的倾斜角B直线的倾斜角的取值范围是第一或第二象限角C和x轴平行的直线,它的倾斜角为180D每一条直线都是存在倾斜角,但并非每一条直线都存在斜率【考点】确定直线位置的几何要素【专题】转化思想;直线与圆【分析】利用直线倾斜角的定义及其范围即可判断出结论【解答】解:A一条直线和x轴的正方向所成的角,叫做这条直线的倾斜角,当直线与x轴平行或重合时,规定其倾斜角为0,其
8、范围是0,180),因此不正确B直线的倾斜角的取值范围是0,180),因此不正确C和x轴平行的直线,它的倾斜角为0,因此不正确;D每一条直线都是存在倾斜角,但并非每一条直线都存在斜率,例如倾斜角为90的直线没有斜率,因此正确【点评】本题考查了直线倾斜角的定义及其范围,考查了推理能力与计算能力,属于基础题2(2016秋成都校级月考)棱长为2个单位的正方体ABCDA1B1C1D1中,以DA,DC,DD1分为x,y,z 坐标轴,则A1D1的中点E的坐标为()A(1,1,2)B(1,0,2)C(2,1,0)D(2,1,1)【考点】空间中的点的坐标【专题】计算题;数形结合;数形结合法;空间向量及应用【分
9、析】分别求出A1(2,0,2),D1(0,0,2),由此利用中点坐标公式能求出A1D1的中点E的坐标【解答】解:棱长为2个单位的正方体ABCDA1B1C1D1中,以DA,DC,DD1分为x,y,z 坐标轴,建立空间直角坐标系,则A1(2,0,2),D1(0,0,2),A1D1的中点E的坐标E(1,0,2)故选:B【点评】本题考查线段中点坐标的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意中点坐标公式的合理运用3(2014福建)已知直线l过圆x2+(y3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是()Ax+y2=0Bxy+2=0Cx+y3=0Dxy+3=0【考点】直线与圆的位置关系【专题】直
10、线与圆【分析】由题意可得所求直线l经过点(0,3),斜率为1,再利用点斜式求直线l的方程【解答】解:由题意可得所求直线l经过点(0,3),斜率为1,故l的方程是 y3=x0,即xy+3=0,故选:D【点评】本题主要考查用点斜式求直线的方程,两条直线垂直的性质,属于基础题4(2014辽宁)已知m,n表示两条不同直线,表示平面,下列说法正确的是()A若m,n,则mnB若m,n,则mnC若m,mn,则nD若m,mn,则n【考点】空间中直线与直线之间的位置关系【专题】空间位置关系与距离【分析】A运用线面平行的性质,结合线线的位置关系,即可判断;B运用线面垂直的性质,即可判断;C运用线面垂直的性质,结合
11、线线垂直和线面平行的位置即可判断;D运用线面平行的性质和线面垂直的判定,即可判断【解答】解:A若m,n,则m,n相交或平行或异面,故A错;B若m,n,则mn,故B正确;C若m,mn,则n或n,故C错;D若m,mn,则n或n或n,故D错故选B【点评】本题考查空间直线与平面的位置关系,考查直线与平面的平行、垂直的判断与性质,记熟这些定理是迅速解题的关键,注意观察空间的直线与平面的模型5(2006秋天宁区校级期末)直线ax+by+c=0同时要经过第一、二、四象限,则a,b,c应满足()Aab0,bc0Bab0,bc0Cab0,bc0Dab0,bc0【考点】直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系【专题】探
12、究型【分析】由题意可得斜率小于0,在y轴上的截距大于0,即 ,即a、b同号,b、c异号,从而得到答案【解答】解:由于直线ax+by+c=0同时要经过第一、二、四象限,故斜率小于0,在y轴上的截距大于0,故 ,故ab0,bc0,故选A【点评】本小题主要考查直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,属于基础题6(2014湖南)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y26x8y+m=0外切,则m=()A21B19C9D11【考点】圆的切线方程【专题】直线与圆【分析】化两圆的一般式方程为标准方程,求出圆心和半径,由两圆心间的距离等于半径和列式求得
13、m值【解答】解:由C1:x2+y2=1,得圆心C1(0,0),半径为1,由圆C2:x2+y26x8y+m=0,得(x3)2+(y4)2=25m,圆心C2(3,4),半径为圆C1与圆C2外切,解得:m=9故选:C【点评】本题考查两圆的位置关系,考查了两圆外切的条件,是基础题7(2003北京)已知直线ax+by+c=0(abc0)与圆x2+y2=1相切,则三条边长分别为|a|、|b|、|c|的三角形()A是锐角三角形B是直角三角形C是钝角三角形D不存在【考点】圆的切线方程;直线与圆的位置关系【专题】计算题;综合题;压轴题【分析】直线ax+by+c=0(abc0)与圆x2+y2=1相切,就是圆心到中
14、心的距离等于半径,推出a、b、c的关系,然后判定即可【解答】解:由题意得=1,即c2=a2+b2,由|a|、|b|、|c|构成的三角形为直角三角形故选B【点评】本题考查圆的切线方程,中心与圆的位置关系,是基础题8(2014漳州一模)能够把圆O:x2+y2=25的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆O的“太极函数”,下列函数不是圆O的“太极函数”的是()Af(x)=4x3+xBf(x)=lnCf(x)=tanDf(x)=ex+ex【考点】圆的标准方程【专题】直线与圆【分析】由题意可得,圆O的“太极函数”应该为奇函数,结合所给的选项,只有D中的函数不是奇函数,从而得到结论【解答】解:圆O:x
15、2+y2=25的圆心在原点,半径等于5,由题意可得,圆O的“太极函数”应该为奇函数,结合所给的选项,A、B、C中的函数都是奇函数,而D中的函数为偶函数,故选:D【点评】本题主要考查新定义,函数的奇偶性的应用,体现了转化的数学思想,属于中档题9(2014岳麓区校级模拟)已知x、y满足以下约束条件,使z=x+ay(a0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值为()A3B3C1D1【考点】简单线性规划的应用【专题】计算题;数形结合【分析】先根据约束条件画出可行域,由z=x+ay,利用z的几何意义求最值,要使得取得最小值的最优解有无数个,只需直线z=x+ay与可行域的边界AC平行时,从而得到a值即可【解
16、答】解:z=x+ay则y=x+z,为直线y=x+在y轴上的截距要使目标函数取得最小值的最优解有无穷多个,则截距最小时的最优解有无数个a0把x+ay=z平移,使之与可行域中的边界AC重合即可,a=1a=1故选D【点评】本题主要考查了简单线性规划的应用、二元一次不等式(组)与平面区域等知识,解题的关键是明确z的几何意义,属于中档题10(2014茂名一模)若圆x2+y2+2x4y+1=0上的任意一点关于直线2axby+2=0(a,bR+)的对称点仍在圆上,则+最小值为()A4B2C3+2D3+4【考点】圆的一般方程【专题】直线与圆【分析】由题意可得直线2axby+2=0过圆心(1,2),即a+b=1
17、,再根据+=(+)(a+b)=3+,利用基本不等式求得它的最小值【解答】解:圆x2+y2+2x4y+1=0上的任意一点关于直线2axby+2=0的对称点仍在圆上,则直线2axby+2=0过圆心(1,2),即a+b=1,则+=(+)(a+b)=3+3+2,当且仅当=时,取等号,故选:C【点评】本题主要考查圆的一般方程,圆关于直线对称问题,属于中档题11(2016秋成都校级月考)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积是()A16BC9D【考点】球的体积和表面积【专题】综合题;方程思想;综合法;立体几何【分析】正四棱锥PABCD的外接球的球心在它的高PE上,求出
18、球的半径,求出球的表面积【解答】解:如图,正四棱锥PABCD中,PE为正四棱锥的高,根据球的相关知识可知,正四棱锥的外接球的球心O必在正四棱锥的高线PE所在的直线上,延长PE交球面于一点F,连接AE,AF,由球的性质可知PAF为直角三角形且AEPF,根据平面几何中的射影定理可得PA2=PFPE,因为AE=,所以侧棱长PA=3,PF=2R,所以18=2R4,所以R=,所以S=4R2=故选B【点评】本题考查球的表面积,球的内接几何体问题,考查计算能力,是基础题12(2014四川)设mR,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的直线mxym+3=0交于点P(x,y),则|PA|+|PB|的取值范围是
19、()A,2B,2C,4D2,4【考点】两条直线的交点坐标;函数最值的应用【专题】直线与圆【分析】可得直线分别过定点(0,0)和(1,3)且垂直,可得|PA|2+|PB|2=10三角换元后,由三角函数的知识可得【解答】解:由题意可知,动直线x+my=0经过定点A(0,0),动直线mxym+3=0即 m(x1)y+3=0,经过点定点B(1,3),动直线x+my=0和动直线mxym+3=0的斜率之积为1,始终垂直,P又是两条直线的交点,PAPB,|PA|2+|PB|2=|AB|2=10设ABP=,则|PA|=sin,|PB|=cos,由|PA|0且|PB|0,可得0,|PA|+|PB|=(sin+c
20、os)=2sin(+),0,+,sin(+),1,2sin(+),2,故选:B【点评】本题考查直线过定点问题,涉及直线的垂直关系和三角函数的应用,属中档题二、填空题13(2016秋成都校级月考)已知直线l1:(m+3)x+4y=5和l2:2x+(m+5)y=8,当l1l2时,求实数m的值【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系【专题】分类讨论;方程思想;直线与圆【分析】对m及其直线斜率分类讨论,利用直线相互垂直的充要条件即可得出【解答】解:当m=3或5时,都不满足l1l2,舍去当m3或5时,l1l2,=1,解得m=故答案为:【点评】本题考查了直线相互垂直的充要条件,考查了分类讨论方法、推理能力
21、与计算能力,属于基础题14(2014山东)圆心在直线x2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为2,则圆C的标准方程为(x2)2+(y1)2=4【考点】圆的标准方程【专题】直线与圆【分析】由圆心在直线x2y=0上,设出圆心坐标,再根据圆与y轴相切,得到圆心到y轴的距离即圆心横坐标的绝对值等于圆的半径,表示出半径r,由弦长的一半,圆的半径r及表示出的d利用勾股定理列出关于t的方程,求出方程的解得到t的值,从而得到圆心坐标和半径,根据圆心和半径写出圆的方程即可【解答】解:设圆心为(2t,t),半径为r=|2t|,圆C截x轴所得弦的长为2,t2+3=4t2,t=1,圆C与y轴的正半轴
22、相切,t=1不符合题意,舍去,故t=1,2t=2,(x2)2+(y1)2=4故答案为:(x2)2+(y1)2=4【点评】此题综合考查了垂径定理,勾股定理及点到直线的距离公式根据题意设出圆心坐标,找出圆的半径是解本题的关键15(2016秋成都校级月考)半径为2cm的半圆纸片做成圆锥放在桌面上,它的最高处距离桌面cm【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)【专题】综合题;方程思想;演绎法;立体几何【分析】根据折叠原理,折叠前半圆的弧长为圆锥的底面周长即:2r=R,找到两者的关系,再求得圆锥的高,利用等面积法求得底面圆心到母线的距离,再乘以2,即为最高处距桌面的距离【解答】解:设圆的半径为R,圆锥的底面半
23、径为r,高为h,最高处距桌面距离为:H根据题意:2r=RR=2rh=r最高处距桌面距离:H=2=cm故答案为【点评】本题是一道折叠题,主要考查折叠前后线线,线面,面面关系的不变和改变,解题时要前后对应,仔细论证,属中档题16(2014湖北)已知圆O:x2+y2=1和点A(2,0),若定点B(b,0)(b2)和常数满足:对圆O上任意一点M,都有|MB|=|MA|,则:()b=;()=【考点】三点共线【专题】直线与圆【分析】()利用|MB|=|MA|,可得(xb)2+y2=2(x+2)2+2y2,由题意,取(1,0)、(1,0)分别代入,即可求得b;()取(1,0)、(1,0)分别代入,即可求得【
24、解答】解:解法一:设点M(cos,sin),则由|MB|=|MA|得(cosb)2+sin2=2(cos+2)2+sin2,即2bcos+b2+1=42cos+52对任意都成立,所以又由|MB|=|MA|得0,且b2,解得解法二:()设M(x,y),则|MB|=|MA|,(xb)2+y2=2(x+2)2+2y2,由题意,取(1,0)、(1,0)分别代入可得(1b)2=2(1+2)2,(1b)2=2(1+2)2,b=,=()由()知=故答案为:,【点评】本题考查圆的方程,考查赋值法的运用,考查学生的计算能力,属于基础题三、解答题17(10分)(2016秋成都校级月考)(1)求过点(1,3)且在两
25、坐标轴上截距相等的直线方程(2)求到直线2x+3y5=0和4x+6y+8=0的距离相等点的轨迹【考点】待定系数法求直线方程【专题】对应思想;待定系数法;直线与圆【分析】(1)根据直线截距相等,利用待定系数法进行求解,(2)先判断两条直线为平行线,结合平行线的距离公式建立方程条件进行求解即可【解答】解:(1)当所求的直线与两坐标轴的截距为0时,即直线过原点时,设该直线的方程为y=kx,吧(1,3)代入y=kx得,k=3,此时方程为y=3x当直线不过原点时,设方程为,即直线的方程为x+y=a,把(1,3)代入所设的方程得:a=3,则所求直线的方程为x+y=3即x+y3=0;综上直线方程为y=3x,
26、y=x+4(2)直线2x+3y5=0即4x+6y10=0与4x+6y+8=0是两条平行线,则设与它们等距离的平行线的方程为:4x+6y+b=0,由题意可得:=即|b+10|=|b8|,则b+10=b8或b+10=(b8),即b=9则定义的方程为4x+6y+9=0【点评】本题主要考查直线方程的求解,利用待定系数法以及平行线之间的距离公式解决本题的关键18(12分)(2016秋成都校级月考)已知圆C:x2+y24x5=0,(1)过点M(4,0)作圆C的切线,求切线的方程;(2)若圆C的弦AB的中点P(3,1),求AB所在直线方程【考点】直线与圆的位置关系【专题】综合题;方程思想;演绎法;直线与圆【
27、分析】(1)化圆的方程为标准方程,利用点线距离等于半径,可求切线方程,应注意有两条;(2)求出直线AB的斜率,即可求AB所在直线方程【解答】解:(1)由C:x2+y24x5=0得圆的标准方程为(x2)2+y2=9设过M(4,0)的圆的切线方程为y=k(x+4),即kxy+4k=0;所以d=3,解得k=于是切线方程为;(2)kCP=1,kAB=1,AB所在直线方程y=x+4【点评】本题考查圆的切线,考查中点弦的问题,解题的关键是利用圆的特性,利用点到直线的距离公式求解19(12分)(2016秋成都校级月考)如表给出了甲、乙、丙三种食品的维生素A,B的含量及成本:甲乙丙A(单位/千克)400600
28、400B(单位/千克)800200400成本765营养师想购买这三种食品共10kg,使其维生素A不少于4400单位,维生素B不少于4800单位,问:三种食品各购多少时,既能满足上述条件,又能使成本最低?最低成本是多少?【考点】简单线性规划的应用【专题】不等式的解法及应用【分析】设三种食品分别够x,y,z千克,根据题意得出关于x,y,z的不等式组,再利用z=10xy,得出成本最小时的x,y值【解答】(II)由题意可得:,又z=10xy,所以,设成本为C,则C=7x+6y+5z=50+2x+y=50+(2xy)+2y58,当且仅y=2,x=3时等号成立所以,当x=3千克,y=2千克,z=5千克时,
29、混合物成本最低,为58元【点评】此题主要考查了简单线性规划的应用根据已知得出不等式关系式,求出关于x,y的不等式组成立的条件是解题关键20(12分)(2015靖远县校级三模)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,ABBC,AA1=AC=2,BC=1,E、F分别为A1C1、BC的中点(1)求证:平面ABE平面B1BCC1;(2)求证:C1F平面ABE;(3)求三棱锥EABC的体积【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;平面与平面垂直的判定【专题】空间位置关系与距离【分析】(1)证明ABB1BCC1,可得平面ABEB1BCC1;(2)证明C1F平面ABE,只需证明四边形FGEC1为平行四边形
30、,可得C1FEG;(3)利用VEABC=SABCAA1,可求三棱锥EABC的体积【解答】解:(1)证明:三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,BB1AB,ABBC,BB1BC=B,BB1,BC平面B1BCC1,AB平面B1BCC1,AB平面ABE,平面ABE平面B1BCC1;()证明:取AB中点G,连接EG,FG,则F是BC的中点,FGAC,FG=AC,E是A1C1的中点,FGEC1,FG=EC1,四边形FGEC1为平行四边形,C1FEG,C1F平面ABE,EG平面ABE,C1F平面ABE;(3)解:AA1=AC=2,BC=1,ABBC,AB=,VEABC=SABCAA1=(1)2=【点
31、评】本题考查线面平行、垂直的证明,考查三棱锥EABC的体积的计算,正确运用线面平行、垂直的判定定理是关键21(12分)(2016秋成都校级月考)已知圆C:x2+y22x+4y4=0,(1)求圆心和半径(2)是否存在斜率为1的直线l,使l被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由【考点】直线与圆的位置关系【专题】综合题;方程思想;演绎法;直线与圆【分析】(1)圆的标准方程为(x1)2+(y+2)2=9,即可得到圆心和半径(2)利用l被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点,建立条件方程即可得到结论【解答】解:(1)圆的标准方程为(x1)2+(y+2)2=9,圆心C(
32、1,2),半径r=3;(2)圆C化成标准方程为(x1)2+(y+2)2=9,假设存在以AB为直径的圆M,圆心M的坐标为(a,b)CMl,即kCMkl=1=1,b=a1,直线l的方程为yb=xa,即xy2a1=0,|CM|2=()2=2(1a)2,|MB|2=|CB|2|CM|2=2a2+4a+7,|MB|=|OM|,2a2+4a+7=a2+b2,得a=1或,当a=时,b=,此时直线l的方程为xy4=0,当a=1时,b=0,此时直线l的方程为xy+1=0,故这样的直线l是存在的,方程为xy4=0或xy+1=0【点评】本题主要考查求圆的切线方程,直线和圆的位置关系应用,一元二次方程根与系数的关系,
33、属于中档题22(12分)(2016秋成都校级月考)已知点P(2,2),圆C:x2+y28y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及POM的面积(3)在(2)的条件下过圆C:x2+y28y=0和l交点且面积最小的圆的方程【考点】直线与圆的位置关系【专题】综合题;转化思想;演绎法;直线与圆【分析】(1)由圆C的方程求出圆心坐标和半径,设出M坐标,由与数量积等于0列式得M的轨迹方程;(2)设M的轨迹的圆心为N,由|OP|=|OM|得到ONPM求出ON所在直线的斜率,由直线方程的点斜式得到PM所在直线方
34、程,由点到直线的距离公式求出O到l的距离,再由弦心距、圆的半径及弦长间的关系求出PM的长度,代入三角形面积公式得答案;(3)将直线与圆方程联立组成方程组,求出方程组的解得到两交点A与B的坐标,当圆面积最小时,弦AB为直径,利用两点间的距离公式求出|AB|的长,即为圆的直径,确定出圆的半径,利用线段中点坐标公式求出线段AB的中点坐标,即为圆心坐标,由圆心坐标和半径写出圆的标准方程即可【解答】解:(1)圆C的方程可化为x2+(y4)2=16,所以圆心为C(0,4),半径为4设M(x,y),则=(x,y4),=(2x,2y)由题设知=0,故x(2x)+(y4)(2y)=0,即(x1)2+(y3)2=
35、2由于点P在圆C的内部,所以M的轨迹方程是(x1)2+(y3)2=2(2)由(1)可知M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆由于|OP|=|OM|,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而ONPM因为ON的斜率为3,所以直线l的斜率为,故l的方程为y=x+又|OM|=|OP|=2 ,O到直线l的距离为,故|PM|=,所以POM的面积为(3)联立y=x+与圆C:x2+y28y=0得:5y228y+32=0,解得:y1=4,y2=,当弦AB为直径时,圆面积最小,则所求圆的直径为2R=|AB|=,圆心为AB中点C(,),则所求面积最小的圆的方程是(x+)2+(y)2=【点评】本题考查圆的轨迹方程的求法,训练了利用向量数量积判断两个向量的垂直关系,训练了点到直线的距离公式的应用,是中档题