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《2018版高中数学 第二章 平面解析几何初步 2.3.3 直线与圆的位置关系学业分层测评 新人教b版必修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.3.3直线与圆的位置关系学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.对任意的实数k,直线y=kx+1与圆x2+y2=2的位置关系一定是( )A.相离B.相切C.相交但直线不过圆心D.相交且直线过圆心【解析】 易知直线过定点(0,1),且点(0,1)在圆内,但是直线不过圆心(0,0).【答案】 C2.若PQ是圆x2+y2=9的弦,PQ的中点是A(1,2),则直线PQ的方程是( )A.x+2y-3=0B.x+2y-5=0C.2x-y+4=0D.2x-y=0【解析】 结合圆的几何性质知直线PQ过点A(1,2
2、),且和直线OA垂直,故其方程为:y-2=-(x-1),整理得x+2y-5=0.【答案】 B3.直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+1=0相切,则b的值是( )【导学号:45722110】A.-2或12B.2或-12C.-2或-12D.2或12【解析】 法一 由3x+4y=b得y=-x+,代入x2+y2-2x-2y+1=0,并化简得25x2-2(4+3b)x+b2-8b+16=0,Δ=4(4+3b)2-4×25(b2-8b+16)=0,解得b=2或12.法二 由圆x2+y2-2x-2y+1=0可知圆心坐标为(1,
3、1),半径为1,所以=1,解得b=2或12.【答案】 D4.若直线x-y=2被圆(x-a)2+y2=4所截得的弦长为2,则实数a的值为( )A.-1或B.1或3C.-2或6D.0或4【解析】 由弦长公式l=2,可知圆心到直线的距离d=,即=,解得a=0或4.【答案】 D5.圆x2+y2-4x+6y-12=0过点(-1,0)的最大弦长为m,最小弦长为n,则m-n=( )A.10-2B.5-C.10-3D.5-【解析】 圆的方程可化为(x-2)2+(y+3)2=25,圆心(2,-3)到(-1,0)的距离为=3<5.∴最大弦长
4、为直径,即m=10,最小弦长为以(-1,0)为中点的弦,即n=2=2.∴m-n=10-2.【答案】 A二、填空题6.若直线x-2y-3=0与圆C:(x-2)2+(y+3)2=9交于E,F两点,则△ECF的面积为________.【解析】 圆心C(2,-3)到直线x-2y-3=0的距离为d==,又知圆C的半径长为3,∴
5、EF
6、=2=4,∴S△ECF=·
7、EF
8、·d=×4×=2.【答案】 27.若直线3x+4y+m=0与圆x2+y2-2x+4y+4=0只有一个公共点,则实数m的值为________.【解析】 将圆x2+y2-2x
9、+4y+4=0化为标准方程,得(x-1)2+(y+2)2=1,圆心为(1,-2),半径为1.若直线与圆只有一个公共点,即圆心到直线的距离等于半径,即d===1,∴m=0或m=10.【答案】 0或108.圆x2+y2+2x+4y-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点有_______个.【解析】 圆的方程可化为(x+1)2+(y+2)2=8,所以弦心距为d==.又圆的半径为2,所以到直线x+y+1=0的距离为的点有3个.【答案】 3三、解答题9.过点A(1,1),且倾斜角是135°的直线与圆(x-2)2+(y-2)2=8是什
10、么位置关系?若相交,试求出弦长.【解】 因为tan135°=-tan45°=-1,所以直线方程为y-1=-(x-1),即x+y-2=0.圆心到直线的距离d==<r=2,所以直线与圆相交.弦长为2=2=2.10.已知以点A(-1,2)为圆心的圆与直线l1:x+2y+7=0相切,过点B(-2,0)的动直线l与圆A相交于M,N两点,Q是MN的中点.(1)求圆A的方程;(2)当
11、MN
12、=2时,求直线l的方程.【导学号:45722111】【解】 (1)设圆A的半径为r,∵圆A与直线l1:x+2y+7=0相切,∴r==2,∴圆A的方程为
13、(x+1)2+(y-2)2=20.(2)当直线l与x轴垂直时,则直线l的方程x=-2,此时有
14、MN
15、=2,即x=-2符合题意.当直线l与x轴不垂直时,设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+2),即kx-y+2k=0,∵Q是MN的中点,∴AQ⊥MN,∴
16、AQ
17、2+=r2,又∵
18、MN
19、=2,r=2,∴
20、AQ
21、==1,解方程
22、AQ
23、==1,得k=,∴此时直线l的方程为y-0=(x+2),即3x-4y+6=0.综上所述,直线l的方程为x=-2或3x-4y+6=0.[能力提升]1.若直线ax+by-3=0和圆x2+y2+4x
24、-1=0相切于点P(-1,2),则ab的值为( )A.-3B.-2C.2D.3【解析】 圆的标准方程为(x+2)2+y2=5,直线与圆相切,则圆心到直线的距离为,所以=,整理得a2-12a+5b2-9=0且直线过P(-1,2),代入得2b-a-3=0,两式联立,得a=1,b=2,所以ab