(時間:120分鐘滿分:150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分)
1.下列敘述中不正確的是( )
a.若直線的斜率存在,則必有傾斜角與之對應
b.每一條直線都有唯一對應的傾斜角
c.與座標軸垂直的直線的傾斜角為0°或90°
d.若直線的傾斜角為α,則直線的斜率為tan α
2.如果直線ax+2y+2=0與直線3x-y-2=0平行,則係數a為( )
a.-3 b.-6 cd.
3.在同一直角座標系中,表示直線y=ax與直線y=x+a的圖象(如圖所示)正確的是( )
4.若三點a(3,1),b(-2,b),c(8,11)在同一直線上,則實數b等於( )
a.2 b.3 c.9 d.-9
5.過點(3,-4)且在兩座標軸上的截距相等的直線的方程是( )
a.x+y+1=0
b.4x-3y=0
c.4x+3y=0
d.4x+3y=0或x+y+1=0
6.已知點a(x,5)關於點(1,y)的對稱點為(-2,-3),則點p(x,y)到原點的距離是( )
a.4 b. c. d.
7.已知直線l1:ax+4y-2=0與直線l2:2x-5y+b=0互相垂直,垂足為(1,c),則a+b+c的值為( )
a.-4 b.20 c.0 d.24
8.圓(x+2)2+y2=5關於y軸對稱的圓的方程為( )
a.(x-2)2+y2=5
b.x2+(y-2)2=5
c.(x+2)2+(y+2)2=5
d.x2+(y+2)2=5
9.以點p(2,-3)為圓心,並且與y軸相切的圓的方程是( )
a.(x+2)2+(y-3)2=4
b.(x+2)2+(y-3)2=9
c.(x-2)2+(y+3)2=4
d.(x-2)2+(y+3)2=9
10.已知圓c:x2+y2-4x-5=0,則過點p(1,2)的最短弦所在直線l的方程是( )
a.3x+2y-7=0 b.2x+y-4=0
c.x-2y-3=0d.x-2y+3=0
11.若直線y=kx+1與圓x2+y2+kx-y-9=0的兩個交點恰好關於y軸對稱,則k等於( )
a.0 b.1 c.2 d.3
12.已知圓o:x2+y2=5和點a(1,2),則過a且與圓o相切的直線與兩座標軸圍成的三角形的面積為( )
a.5 b.10 c. d.
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
13.在空間直角座標系oxyz中,點b是點a(1,2,3)在座標平面yoz內的正射影,則|ob|=______.
14.如果a(1,3)關於直線l的對稱點為b(-5,1),則直線l的方程是
15.已知直線l與直線y=1,x-y-7=0分別相交於p、q兩點,線段pq的中點座標為(1,-1),那麼直線l的斜率為________.
16.若x∈r,有意義且滿足x2+y2-4x+1=0,則的最大值為________.
三、解答題(本大題共6小題,共70分)
17.(10分)平行四邊形的兩鄰邊所在直線的方程為x+y+1=0及3x-4=0,其對角線的交點是d(3,3),求另兩邊所在的直線的方程.
18.(12分)已知△abc的兩條高線所在直線方程為2x-3y+1=0和x+y=0,頂點a(1,2).
求(1)bc邊所在的直線方程;
(2)△abc的面積.
19.(12分)已知乙個圓和直線l:x+2y-3=0相切於點p(1,1),且半徑為5,求這個圓的方程.
20.(12分)設圓上的點a(2,3)關於直線x+2y=0的對稱點仍在圓上,且與直線x-y+1=0相交的弦長為2,求圓的方程.
21.(12分) 如圖所示,某縣相鄰兩鎮在一平面直角座標系下的座標為a(1,2),b(4,0),一條河所在的直線方程為l:x+2y-10=0,若在河邊l上建一座供水站p,使之到a,b兩鎮的管道最省,那麼供水站p應建在什麼地方?並說明理由.
22.(12分)已知座標平面上點m(x,y)與兩個定點m1(26,1),m2(2,1)的距離之比等於5.
(1)求點m的軌跡方程,並說明軌跡是什麼圖形;
(2)記(1)中的軌跡為c,過點m(-2,3)的直線l被c所截得的線段的長為8,求直線l的方程.
第二章解析幾何初步(a) 答案
1.d [α=90°時,斜率不存在.∴選d.]
2.b [當兩直線平行時有關係=≠,可求得a=-6.]
3.c4.d [由kab=kac得b=-9.]
5.d [當截距均為0時,設方程為y=kx,將點(3,-4)
代入得k=-;當截距不為0時,設方程為+=1,將(3,-4)代入得a=-1.]
6.d7.a [垂足(1,c)是兩直線的交點,且l1⊥l2,故-×=-1,∴a=10.l:10x+4y-2=0.將(1,c)代入,得c=-2;將(1,-2)代入l2:得b=-12.則a+b+c=10+(-12)+(-2)=-4.]
8.a [(x,y)關於y軸的對稱點座標(-x,y),則得(-x+2)2+y2=5.]
9.c [圓心為(2,-3),半徑為2,故方程為(x-2)2+(y+3)2=4.]
10.d [化成標準方程(x-2)2+y2=9,過點p(1,2)的最短弦所在直線l應與pc垂直,故有kl·kpc=-1,由kpc=-2得kl=,進而得直線l的方程為x-2y+3=0.]
11.a [將兩方程聯立消去y後得(k2+1)x2+2kx-9=0,由題意此方程兩根之和為0,故k=0.]
12.d [因為點a(1,2)在圓x2+y2=5上,故過點a的圓的切線方程為x+2y=5,令x=0得y=.
令y=0得x=5,故s△=××5=.]
13.解析易知點b座標為(0,2,3),故ob=.
14.3x+y+4=0
15.-
解析設p(x,1)則q(2-x,-3),將q座標代入x-y-7=0得,2-x+3-7=0.
∴x=-2,∴p(-2,1),∴kl=-.
16.解析 x2+y2-4x+1=0(y≥0)表示的圖形是位於x軸上方的半圓,而的最大值是半圓上的點和原點連線斜率的最大值,結合圖形易求得最大值為.
17.解由題意得解得
即平行四邊形給定兩鄰邊的頂點為.
又對角線交點為d(3,3),則此對角線上另一頂點為.
∵另兩邊所在直線分別與直線x+y+1=0及3x-y+4=0平行,∴它們的斜率分別為-1及3,
即它們的方程為y-=-
及y-=3,
∴另外兩邊所在直線方程分別為x+y-13=0和3x-y-16=0.
18.解 (1)∵a點不在兩條高線上,由兩條直線垂直的條件可設kab=-,kac=1.
∴ab、ac邊所在的直線方程為3x+2y-7=0,
x-y+1=0.
由得b(7,-7).
由得c(-2,-1).
∴bc邊所在的直線方程2x+3y+7=0.
(2)∵|bc|=,
a點到bc邊的距離d=,
∴s△abc=×d×|bc|
=××=.
19.解設圓心座標為c(a,b),
則圓的方程為(x-a)2+(y-b)2=25.
∵點p(1,1)在圓上,
∴(1-a)2+(1-b)2=25.
又∵cp⊥l,∴=2,
即b-1=2(a-1).
解方程組
得或故所求圓的方程是
(x-1-)2+(y-1-2)2=25或(x-1+)2+(y-1+2)2=25.
20.解設圓的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,
∵圓上的點a(2,3)關於x+2y=0的對稱點仍在圓上,∴圓心(a,b)在直線x+2y=0上,
即a+2b=0
圓被直線x-y+1=0截得的弦長為2,
∴2+()2=r2
由點a(2,3)在圓上得(2-a)2+(3-b)2=r2. ③
由①②③解得或
∴圓的方程為(x-6)2+(y+3)2=52或(x-14)2+(y+7)2=244.
21.解
如圖所示,過a作直線l的對稱點a′,連線a′b交l於p,若p′(異於p)在直線上,
則|ap′|+|bp′|
=|a′p′|+|bp′|>|a′b|.
因此,供水站只有在p點處,才能取得最小值,設a′(a,b),則aa′的中點在l上,且aa′⊥l,即解得
即a′(3,6).所以直線a′b的方程為6x+y-24=0,
解方程組得
所以p點的座標為.
故供水站應建在點p處.
22.解 (1)由題意,得=5.
=5,化簡,得x2+y2-2x-2y-23=0.
即(x-1)2+(y-1)2=25.
∴點m的軌跡方程是(x-1)2+(y-1)2=25,
軌跡是以(1,1)為圓心,以5為半徑的圓.
(2)當直線l的斜率不存在時,l:x=-2,
此時所截得的線段的長為2=8,
∴l:x=-2符合題意.
當直線l的斜率存在時,設l的方程為
y-3=k(x+2),即kx-y+2k+3=0,
圓心到l的距離d=,
由題意,得2+42=52,
解得k=.
∴直線l的方程為x-y+=0.
即5x-12y+46=0.
綜上,直線l的方程為
x=-2,或5x-12y+46=0.
第二章「解析幾何初步」教材分析與教學建議
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