2A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据题意得,,然后联立求解即可.【详解】如图(示意图):为月球的球心,月球半径约为.依题意,,.所以,解得.由,得,所以椭圆的离心率.故选:B【点睛】本题主要考查椭圆的定义和几何性质,还考查了分析求解问题的能力,属于基础题.6.圆上点关于直线的对称点仍在圆上,且该圆的半径为,则圆的方程为()A.B.C.或D.或【答案】D【解析】
3【分析】先判断圆心在直线上,设圆心的坐标为,由半径,列出方程,求出的值,即可得到答案.【详解】解:因为圆上的点关于直线的对称点仍在圆上,所以圆心在直线上,设圆心的坐标为,因为该圆的半径为,则,解得或,所以圆心为或,则圆的方程为或.故选:D.7.已知圆与圆的公共弦所在直线恒过点,且点在直线上,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】将两圆的方程相减可得公共弦方程,从而求得定点,利用点在直线上可得,再代入消元,转化成一元二次函数的取值范围;【详解】解:由圆,圆,得圆与圆的公共弦所在直线方程为,求得定点,又在直线上,,即.∴,∴的取值范围是.故选:A.【点睛】本题考查圆的公共弦方程求解、一元二次函数的最值,考查转化与化归思想的运用.8.已知椭圆:的左、右焦点分别为,,若椭圆上存在一点,使得,则椭圆的离心率的取值范围为()A.B.C.D.【答案】C
4【解析】【分析】在中,由正弦定理可得,结合已知条件得到,设点,得到,整理得到,根据椭圆的几何性质可得,化简得到,即可求解.【详解】在中,由正弦定理可得,又由,即,即,设点,可得,则,解得,由椭圆的几何性质可得,即,整理得,解得或,又由,所以椭圆的离心率的取值范围是.故选:C.【点睛】方法点拨:在中,由正弦定理和结合已知条件得到,设点,结合椭圆的焦半径公式,得到,根据椭圆的几何性质可得,列出关于离心率的不等式是解答的关键.二、多选题(本大题共4小题,共20.0分.在每小题有多项符合题目要求)9.下列说法正确的是()A.截距相等的直线都可以用方程表示B.方程能表示平行y轴的直线C.经过点,倾斜角为的直线方程为D.经过两点,的直线方程【答案】BD【解析】【分析】.当直线过原点时,无法表示;.当时,满足条件;.当倾斜角为时,无法表示;.结合两点式方程进行判断即可.
5【详解】解:对于A,截距相等为0的直线都不可以用方程表示,故错误;对于B,当时,方程能表示平行y轴的直线,故正确;对于C,经过点,倾斜角为的直线方程不能写成,故错;对于D,经过两点,的直线均可写成,故正确.故选:BD.10.在平面直角坐标系中,三点,,,动点满足,则()A.点的轨迹方程为B.面积最大时C.最大时,D.到直线距离最小值为【答案】ABD【解析】【分析】根据可求得点轨迹方程为,A正确;根据直线过圆心可知点到直线的距离最大值为,由此可确定面积最大时,由此可确定B正确;当最大时,为圆的切线,利用切线长的求法可知C错误;求得方程后,利用圆上点到直线距离最值的求解方法可确定D正确.【详解】设,由得:,即,化简可得:,即点轨迹方程为,A正确;直线过圆的圆心,点到直线的距离的最大值为圆的半径,即为,,面积最大为,此时,,B正确;当最大时,则为圆的切线,,C错误;直线的方程为,则圆心到直线的距离为,
6点到直线距离最小值为,D正确.故选:ABD.11.已知椭圆的左右焦点分别为是圆上且不在轴上的一点,的面积为,设的离心率为,,则()AB.C.D.【答案】ACD【解析】【分析】由题意画出图形,由椭圆定义及三角形两边之和大于第三边判断;设出的参数坐标,利用向量数量积运算判断;求出三角形的面积范围,结合已知列式求得椭圆离心率的范围判断;由数量积及三角形面积公式求得判断.【详解】如图,连接,,设交椭圆于,则,,故正确;设,,,,,,故错误;设,,则,又△的面积为,,即,,又,,故正确;由,,
7两式作商可得:,故正确.故选:ACD12.已知圆,直线,().则下列四个命题正确的是()A.直线恒过定点B.当时,圆上有且仅有三个点到直线的距离都等于1C.圆与曲线恰有三条公切线,则D.当时,直线上一个动点向圆引两条切线,,其中,为切点,则直线经过点【答案】ACD【解析】【分析】利用相交直线系方程和圆系方程可判断AD的正误,根据圆心到直线的距离可判断B的正误,根据两圆外切可判断C的正误.【详解】直线可化为:,由可得,故直线恒过定点,故A正确.当时,直线,圆心到该直线的距离为,因为,故圆上有且仅有四个点到直线的距离都等于1,故B错.因为圆与曲线恰有三条公切线,故两圆外切,故,故,故C正确.当时,直线,设,则以为直径的圆的方程为,而圆,故的直线方程为,整理得到,由可得,故直线经过点,故D正确.
8故选:ACD.【点睛】方法点睛:对于含参数的直线方程,可通过化简其方程,以便于求出定点坐标,而切点弦,则需要利用圆系来求其方程,过圆外一点及两个切点的圆的方程可由直径式方程得到.三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.直线的斜率为__.【答案】【解析】【分析】根据直线的方程写出直线的斜率表达式,化简求值即可.【详解】由直线,得,即,则该直线的斜率.故答案为:.【点睛】本题考查由直线方程求直线的斜率,属于简单题.14.已知直线与圆,则被圆截得的最短弦长为___________.【答案】【解析】【分析】求出直线所过定点,再求出圆心的坐标和半径,要使直线被圆截得的线段长度最小,需圆心到直线的距离最大,的最大值为线段的长度,即可得出结论.【详解】解:直线,即,显然过直线及直线的交点,则的坐标为,,故直线经过定点,,圆表示以为圆心,以3为半径的圆,设圆心到直线的距离为,要使直线被圆截得的线段长度最小,需最大,由题意可知,的最大值为线段的长度,由两点间的距离公式可得.直线被圆截得的最短的弦长为.故答案为:.15.已知圆,过直线上任意一点作圆的两条切线
9,切点分别为,若为锐角,则的取值范围是______.【答案】【解析】【详解】试题分析:由于圆心到直线的距离,当时,,所以,即,注意到,故,即.考点:圆与直线的位置关系及运用.【易错点晴】本题考查的是圆与直线的位置关系的问题.解答时先求出圆心到定直线的距离,再考虑为直角的特殊情形,求出此时圆心与动点的距离为定值,这时的是最小的,当由直角变小时,会增大,由于是动点与圆心连线中长度是最小的,因此只要圆心到直线的距离也大于即可,所以求得的范围是.16.已知椭圆的左、右焦点分别为,,为椭圆上一个动点,为圆上一个动点,则的最大值为__________【答案】12【解析】【分析】根据椭圆定义及圆心位置、半径,应用分析法要使最大只需让最大即可,由数形结合的方法分析知共线时有最大值,进而求目标式的最大值.【详解】由题意得:,根据椭圆的定义得,∴,圆变形得,即圆心,半径,要使最大,即最大,又,∴使最大即可.如图所示:
10∴当共线时,有最大值为,∴的最大值为,∴的最大值,即的最大值为11+1=12,故答案为:12四、解答题(本大题共6小题,共70.0分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.已知直线和直线的交点为.(1)求过点且与直线平行的直线方程;(2)若直线与直线垂直,且到的距离为,求直线的方程.【答案】(1);(2)或.【解析】【分析】利用平行(垂直)直线系设出待求直线,用待定系数法求直线方程.【详解】解:联立解得,可知交点(1)设与直线平行的直线方程为把交点代入可得,∴∴所求的直线方程为:(2)设与直线垂直的直线方程为:∵到的距离为,解得或
11∴直线的方程为:或【点睛】解析几何中直线系方程的设法:(1)过定点的直线可设为;(2)与直线平行的直线可设为:;(3)与直线垂直的直线可设为:.18.已知椭圆经过(1)求椭圆的方程;(2)若直线交椭圆于不同两点是坐标原点,求的面积.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)将两点坐标代入椭圆方程中,求出的值,可求出椭圆的方程;(2)直线方程与椭圆方程联立,消去,得到一元二次方程,解这个方程,求出两点的纵坐标,设直线与轴交于点,利用进行求解.【详解】(1)由题意得:,解得:即轨迹E的方程为(2)记,的方程为由消去得,所以设直线与轴交于点19.已知圆过点,,且圆心在直线上,圆.(1)求圆的标准方程;(2)求圆与圆的公共弦长;
12(3)求过两圆的交点且圆心在直线上的圆的方程.【答案】(1);(2);(3).【解析】【分析】(1)求出的坐标及其圆的半径,从而可得圆的标准方程;(2)将两圆的方程作差即可得出两圆的公共弦所在的直线方程,利用垂径定理可求弦长.(3)设所求的圆的方程为:,求出圆心的坐标,利用该圆心在已知直线上可求的值,从而得到圆的方程.【详解】解:(1)设,则,解得,圆即所求的标准方程为:.(2)圆的一般方程为,将两圆的方程作差即可得出两圆的公共弦所在的直线方程,即即,故到直线的距离为,所以所求公共弦长为.(3)设所求的圆的方程为:,整理得到,该圆圆心为,因为该圆心在直线,故,解得,故所求圆的方程为.【点睛】本题考查圆的方程的求法、以及圆的公共弦的方程及弦长的求法,注意公共弦的直线方法可以由两个圆的一般方程相减得到,在求过已知直线和圆的交点的圆的方程时,注意利用圆系方程降低运算量,本题属于基础题.20.已知的顶点,边上的中线所在直线方程,边上的高所在直线方程为.求:(1)顶点的坐标;(2)直线的方程.【答案】(1)(2).【解析】
13【分析】(1)先求直线的方程,然后通过方程组求出的坐标.(2)设出的坐标,求出的坐标,把点的坐标代入直线方程,把点的坐标代入直线.联立求出的坐标,然后利用两点式求得直线的方程.【详解】(1)、所在直线方程为的斜率为边所在直线所在的直线的斜率为,的方程为,即解方程组,求得,故的坐标为.(2)、设出的中点为,.把点的坐标代入直线方程,把点的坐标代入直线.可得,求得,故点.再用两点式求的直线BC的方程为,化简为,故直线的方程.21.如图,平面直角坐标系中,圆交轴于、两点,交直线于、两点.(1)若,求的值;(2)设直线、的斜率分别为、,试探究斜率之积
14是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.(3)证明:直线、的交点必然在一条定直线上,并求出该定直线的方程.【答案】(1);(2)恒为定值;(3)证明见解析,交点恒在定直线上.【解析】【分析】(1)利用勾股定理可求得圆心到直线的距离,再利用点到直线的距离公式可得出关于的等式,即可求得实数的值;(2)设点、,将直线的方程与圆的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可求得的值,即可证得结论成立;(3)设直线的斜率为,可得出,写出直线、的方程,求出两直线交点的纵坐标,即可证得结论成立.【小问1详解】解:圆的圆心为,到直线的距离为,,可得,解得.【小问2详解】解:将代入圆О方程,并整理得,则,设点、,由韦达定理,.,所以,,同理,于是(定值).【小问3详解】解:注意到,设直线的斜率为,则,即.
15直线的方程为,直线的方程为的交点满足,即,解得,故直线、交点必在定直线上.22.已知两圆,动圆在圆内部且和圆内切,和圆外切.(1)求动圆圆心的轨迹方程;(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹方程恒有两个交点,且满足若存在,求出该圆的方程,若不存在,说明理由.【答案】(1)(2)存在,理由见解析【解析】【分析】(1)设圆的半径为,由椭圆的定义得到点的轨迹,求出椭圆方程即可;(2)当切线斜率存在时,设切线方程,与椭圆联立,得到韦达定理,利用,化简整理得到和的关系,利用圆心到切线的距离等于半径,可得圆的方程,当切线的斜率不存在时,可得到切线方程,求出两个交点坐标,符合题意,即可得到答案.【小问1详解】设圆的半径的,则,所以的轨迹是以的焦点的椭圆,则,,所以,,,故动圆圆心轨迹方程为.【小问2详解】假设存在圆心在原点圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆恒有两个交点,
16设,,当切线斜率存在时,设该圆的切线的方程为,由方程,可得,则,所以,由,,则,,,则,即,即,即,所以且,故,解得或,因为直线为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,则,故,所以所求圆的方程为,此时圆的切线都满足或,当切线的斜率不存在时,切线方程为,所以切线与椭圆,的两个交点为,,满足.综上所述,存在圆心在原点的圆满足条件.