1、评估验收卷(四)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1直线yx与圆x2y21的位置关系为()A相切B相交但直线不过圆心C直线过圆心D相离解析:圆心(0,0)在直线yx上,故选C.答案:C2点(1,1)不在圆(xa)2(ya)24的内部,则a的取值范围是()A1a1B0a Bm0,解得m.答案:A4空间直角坐标系中,已知A(2,3,5),B(3,1,4),则A,B两点间的距离为()A6 B.C. D.解析:|AB|.答案:B5直线l:yk与圆C:x2y21的位置关系为()A相交或相切 B相交或相离
2、C相切 D相交解析:圆C的圆心(0,0)到直线yk的距离为d .因为d21,所以直线与圆相交,或由直线经过定点在圆内,故相交答案:D6两圆x2y24x4y0与x2y22x120的公共弦长等于()A4 B2C3 D4解析:公共弦方程为x2y60,圆x2y22x120的圆心(1,0),半径r,d.所以弦长24.答案:D7与圆(x2)2y22相切,且在x轴与y轴上的截距相等的直线条数是()A1 B2C3 D4解析:当截距均为0时,即直线过原点易知有两条切线;当截距不为0时,设切线为1,即xya0,由圆心(2,0)到切线的距离等于半径,解得a4,即此时切线为xy40,故共有3条答案:C8平行于直线2x
3、y10且与圆x2y25相切的直线的方程是()A2xy0或2xy0B2xy0或2xy0C2xy50或2xy50D2xy50或2xy50解析:设所求直线方程为2xyc0,c1,由c5.答案:D9(2015山东卷)一条光线从点(2,3)射出,经y轴反射后与圆(x3)2(y2)21相切,则反射光线所在直线的斜率为()A或 B或C或 D或解析:由于反射光线经过点(2,3)关于y轴的对称点(2,3),故设反射光线所在直线方程为y3k(x2),由直线与圆相切的条件可得1,解得k或.答案:D10若直线ykx1与圆x2y2kxy0的两个交点恰好关于y轴对称,则k等于()A0 B1C2 D3解析:由得(1k2)x
4、22kx0.因为两交点恰好关于y轴对称,所以x1x20,所以k0.答案:A11若直线xy2被圆(xa)2y24所截得的弦长为2,则实数a的值为()A1或 B1或3C2或6 D0或4解析:圆的半径r2,圆心(a,0)到直线xy20的距离d,由()222,得a0或a4.答案:D12过三点A(1,3),B(4,2),C(1,7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|()A2 B8C4 D10解析:因为kABkBC1,所以三角形ABC为直角三角形且B90,所以三角形外接圆的圆心为斜边AC的中点(1,2),圆的半径为|AC|5,所以圆的方程为(x1)2(y2)225.令x0,得y24y200,记M,N的坐标
5、为(0,y1),(0,y2),则|MN|y1y2|4.答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在题中横线上)13在z轴上与点A(4,1,7)和点B(3,5,2)等距离的点C的坐标为_解析:设C点的坐标为(0,0,z),由|AC|BC|,得|AC|2|BC|2.于是有161(7z)2925(2z)2,解得z,故点C的坐标为.答案:14两个圆C1:x2y22x2y20与C2:x2y24x2y10的公切线的条数是_解析:圆C1的圆心为C1(1,1),半径r12,圆C2的圆心为C2(2,1),半径r22,圆心距|C1C2|,|r1r2|r1r2,所以两圆相交所以有两条公切线答案
6、:215(2015江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mxy2m10(mR)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为_解析:因为直线mxy2m10(mR)恒过点(2,1),所以当点(2,1)为切点时,半径最大,此时半径r,故所求圆的标准方程为(x1)2y22.答案:(x1)2y2216在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2y24x30,若直线ykx1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_解析:圆C的圆心为C(2,0),半径r1.由题意知以直线上距圆心C最近的点为圆心的圆与圆C相切或相交即可故2,解得k.答案:三、解答题(本大
7、题共6小题,共70分解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)求圆心在直线x3y0上,且与y轴相切,在x轴上截得的弦长为4的圆的方程解:设圆的方程为(xa)2(yb)2r2,由题意可得解得或所以圆的方程为(x3)2(y1)29或(x3)2(y1)29.18(本小题满分12分)已知正方体的棱长为a,过B1作B1EBD1于点E,求A、E两点之间的距离解:建立如图所示的空间直角坐标系,根据题意,可得A(a,0,0)、B(a,a,0)、D1(0,0,a)、B1(a,a,a)过点E作EFBD于F,如图所示,则在RtBB1D1中,|BB1|a,|BD1|a,|B1D1|a,所以
8、|B1E|,所以在RtBEB1中,|BE|a.由RtBEFRtBD1D,得|BF|a,|EF|,所以点F的坐标为,则点E的坐标为.由两点间的距离公式,得|AE| a,所以A、E两点之间的距离是a.19(本小题满分12分)过原点O作圆C:x2y26x0的弦OA.(1)求弦OA的中点M的轨迹方程;(2)延长OA到N,使|OA|AN|,求点N的轨迹方程解:(1)圆C:x2y26x0可化为(x3)2y29.如图所示,连接CM,则CMOA,所以点M的轨迹是以OC为直径的圆,其圆心为,半径为,所以弦OA的中点M的轨迹方程为y2,即x2y23x0.图图(2)设点D为圆C与x轴的另一个交点,连接ND,AC,如
9、图所示,因为A,C分别为NO,DO的中点,所以|ND|2|AC|6,所以点N的轨迹是以D(6,0)为圆心,6为半径的圆,其轨迹方程为(x6)2y236,即x2y212x0.20(本小题满分12分)求与直线xy20和圆x2y212x12y540都相切的半径最小的圆的标准方程解:如图所示,将圆方程配方是(x6)2(y6)218,所以圆心为(6,6),半径为3.圆心(6,6)到直线xy20的距离d5.设所求圆的标准方程为(xa)2(yb)2r2,则r,圆心(a,b)在直线yx上,且(a,b)到直线xy20的距离为.所以所以所求圆的方程为(x2)2(y2)22.21(本小题满分12分)已知点M(x0,
10、y0)在圆x2y24上运动,N(4,0),点P(x,y)为线段MN的中点(1)求点P(x,y)的轨迹方程;(2)求点P(x,y)到直线3x4y860的距离的最大值和最小值解:(1)因为点P(x,y)是MN的中点,所以故将用x,y表示的x0,y0代入到xy4中得(x2)2y21.此式即为所求轨迹方程(2)由(1)知点P的轨迹是以Q(2,0)为圆心,以1为半径的圆点Q到直线3x4y860的距离d16.故点P到直线3x4y860的距离的最大值为16117,最小值为16115.22(本小题满分12分)(2015广东卷)已知过原点的动直线l与圆C1:x2y26x50相交于不同的两点A,B.(1)求圆C1
11、的圆心坐标;(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程(3)是否存在实数k,使得直线L:yk(x4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由解:(1)把x2y26x50化为(x3)2y222.所以圆C1的圆心坐标为(3,0)(2)设点M(x,y),因为点M为线段AB的中点,而曲线C1是圆心为S(3,0),半径r2的圆,所以SMOM.所以kSMkCM1(x3且x0)化简得x2y23x0.设直线l与圆C1相切于点M1,由解得x,y.注意到A,B是不同的两点,点(3,0)的坐标满足,因此,点M(x,y)的坐标满足x2y23x0,这是圆心为O1,半径为的一段圆弧,其端点M1,M2不在C上反之,可以验证以方程的解(x,y)为坐标的点M(x,y)是曲线C上的一个点,因此,是轨迹C的方程(3)L:ykx4k是过点D(4,0),斜率为k的动直线,设直线L与圆弧C相切于点P,则有,解得k.直线DM1的斜率为kDM1,类似地可得kDM2.综上,若直线L与曲线C只有一个交点,则k的取值范围是k或k.