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  • 2021-06-16 发布

2020-2021学年北师大版数学必修2习题:第二章 解析几何初步 单元质量评估2

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第二章单元质量评估(二) 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,只有一项是符合要求的) 1.直线 ax+by+c=0 同时要经过第一、二、四象限,则 a,b, c 应满足( A ) A.ab>0,bc<0 B.ab<0,bc>0 C.ab>0,bc>0 D.ab<0, bc<0 解析:由题意知,直线的斜率小于 0,直线在 y 轴上的截距大于 0,从而 ab>0,bc<0. 2.过点 P(-1,3)且垂直于直线 x-2y+3=0 的直线方程为 ( A ) A.2x+y-1=0 B.2x+y-5=0 C.x+2y-5=0 D.x- 2y+7=0 3.已知点 M(0,-1),点 N 在直线 x-y+1=0 上,若直线 MN 垂直于直线 x+2y-3=0,则点 N 的坐标是( C ) A.(-2,-3) B.(2,1) C.(2,3) D.(-2,-1) 解析:利用排除法.由点 N 在直线 x-y+1=0 上,排除 A,B. 由 kMN=2,排除 D.故选 C. 4.三棱锥 O—ABC 中,O(0,0,0),A(2,0,0),B(0,1,0),C(0,0,3), 此三棱锥的体积为( A ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:OA,OB,OC 两两垂直,VO—ABC=1 3 ×1 2 ×1×2×3=1. 5.经过点(1,0)且圆心是两直线 x=1 与 x+y=2 的交点的圆的方 程为( B ) A.(x-1)2+y2=1 B.(x-1)2+(y-1)2=1 C.x2+(y-1)2=1 D.(x-1)2+(y-1)2=2 解析:由 x=1, x+y=2, 得 x=1, y=1, 即所求圆的圆心坐标为(1,1). 由该圆过点(1,0),得其半径为 1,故圆的方程为(x-1)2+(y-1)2 =1. 6.已知圆 C 的半径为 2,圆心在 x 轴的正半轴上,直线 3x+4y +4=0 与圆 C 相切,则圆 C 的方程为( D ) A.x2+y2-2x-3=0 B.x2+y2+4x=0 C.x2+y2+2x-3=0 D.x2+y2-4x=0 解析:设圆心为(a,0)(a>0),则圆心到直线 3x+4y+4=0 的距离 等于 2,即 3a+4 32+42 =2,解得 a=2.故圆的方程为(x-2)2+y2=4. 7.已知圆 C:x2+y2+mx-4=0 上存在两点关于直线 x-y+3 =0 对称,则实数 m 的值为( C ) A.8 B.-4 C.6 D.无法确定 解析:∵圆上存在关于直线 x-y+3=0 对称的两点,∴直线 x -y+3=0 过圆心 -m 2 ,0 ,即-m 2 +3=0,解得 m=6. 8.已知点 A(-1,1)和圆 C:(x-5)2+(y-7)2=4,一束光线由 A 射出经 x 轴反射到圆 C 上的最短路程是( B ) A.6 2-2 B.8 C.4 6 D.10 解析:点 A 关于 x 轴的对称点为 A′(-1,-1),A′与圆心(5,7) 之间的距离为 5+12+7+12=10.∴所求最短路程为 10-2=8. 9.以(a,1)为圆心,且与两条直线 2x-y+4=0 与 2x-y-6=0 同时相切的圆的标准方程为( A ) A.(x-1)2+(y-1)2=5 B.(x+1)2+(y+1)2=5 C.(x-1)2+y2=5 D.x2+(y-1)2=5 解析:因为两条直线 2x-y+4=0 与 2x-y-6=0 的距离为 d= |-6-4| 5 =2 5,所以所求圆的半径为 r= 5,所以圆心(a,1)到直线 2x -y+4=0 的距离为 5=|2a-1+4| 5 =|2a+3| 5 ,解得 a=1 或 a=-4. 又因为圆心(a,1)到直线 2x-y-6=0 的距离也为 5,所以 a=1,所 以所求的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=5,故应选 A. 10.已知圆(x-3)2+(y+5)2=36 和点 A(2,2),B(-1,-2),若 点 C 在圆上且△ABC 的面积为5 2 ,则满足条件的点 C 的个数是 ( C ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:由△ABC 的面积为5 2 知,点 C 到直线 AB 的距离为 1,直 线 AB 的方程为 4x-3y-2=0,与直线 AB 平行且距离为 1 的直线为 l1:4x-3y+3=0 和 l2:4x-3y-7=0,圆心 C 到直线 l1 的距离为 d1 =6,圆心 C 到直线 l2 的距离为 d2=4,所以圆(x-3)2+(y+5)2=36 与直线 l1 相切,与直线 l2 相交,满足条件的点 C 的个数是 3. 11.集合 A={(x,y)|x2+y2=4},B={(x,y)|(x-3)2+(y-4)2 =r2},其中 r>0,若 A∩B 中有且只有一个元素,则 r 的值是( C ) A.3 B.7 C.3 或 7 D.不能确定 解析:两个集合都表示圆,由于 A∩B 中有且只有一个元素,所 以两个圆相切,但是要注意两圆可能内切或外切,因此分情况求解.由 于圆心距为 d= 32+42=5,两个圆的半径分别为 2 和 r,所以|r-2| =d 或 d=r+2,即得到|r-2|=5 或 5=r+2,解得 r=3 或 r=7. 12.过直线 y=2x 上一点 P 作圆 M:(x-3)2+(y-2)2=4 5 的两条 切线 l1,l2,A,B 为切点,当直线 l1,l2 关于直线 y=2x 对称时,则 ∠APB=( C ) A.30° B.45° C.60° D.90° 解析:过圆 M 的圆心(3,2)向直线 y=2x 作垂线,设垂足为 N, 易知当点 P 与点 N 重合时,l1 与 l2 关于 y=2x 对称,此时|MP|= |2×3-2| 5 = 4 5.又圆 M 的半径长为 2 5 ,故 sin∠MPA=1 2 ,则∠MPA= 30°,故∠APB=60°. 二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,请把答案 填写在题中横线上) 13.已知直线 l1:x+3y-7=0,l2:y=kx+b 与 x 轴、y 轴正半 轴所围成的四边形有外接圆,则 k=3,b 的取值范围是 -21,7 3 . 解析:由题意可知 l1⊥l2,∴k=3,直线 l1 与坐标轴交于点 A 0,7 3 和 B(7,0),∴直线 l2 与线段 AB(不含端点)垂直相交,画图(图略)易得 b 的取值范围是 -21,7 3 . 14.设圆(x-3)2+(y+5)2=r2(r>0)上有且仅有两个点到直线 4x -3y-2=0 的距离等于 1,则圆半径 r 的取值范围是(4,6). 解析: 注意到圆心 C(3,-5)到已知直线的距离为|4×3-3×-5-2| 42+-32 = 5,结合图形可知有两个极端情形:其一是如图所示的小圆,半径为 4;其二是如图所示的大圆,其半径为 6,故 40,即 m<5. (2) x2+y2-2x-4y+m=0, x+2y-4=0, 消去 x 得(4-2y)2+y2-2×(4-2y)-4y+m=0, 化简得 5y2-16y+m+8=0. 设 M(x1,y1),N(x2,y2),则 y1+y2=16 5 , ① y1y2=m+8 5 . ② 由 OM⊥ON 得 y1y2+x1x2=0 即 y1y2+(4-2y1)(4-2y2)=0, ∴16-8(y1+y2)+5y1y2=0. 将①②两式代入上式得 16-8×16 5 +5×m+8 5 =0,解得 m= 8 5. (3)将 m=8 5 代入 5y2-16y+m+8=0,化简整理得 25y2-80y+48 =0,解得 y1=12 5 ,y2=4 5. ∴x1=4-2y1=-4 5 ,x2=4-2y2=12 5 . ∴M -4 5 ,12 5 ,N 12 5 ,4 5 , ∴MN 的中点 C 的坐标为 4 5 ,8 5 . 又|MN|= 12 5 +4 5 2+ 4 5 -12 5 2=8 5 5 ,∴所求圆的半径为4 5 5 . ∴所求圆的方程为 x-4 5 2+ y-8 5 2=16 5 .