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《2016_2017学年高中数学学业分层测评21苏教版必修》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、学业分层测评(二十一)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.直线l:y-1=k(x-1)和圆x2+y2-2y=0的位置关系是________.【解析】 l过定点A(1,1),∵12+12-2×1=0,∴点A在圆上,∵直线x=1过点A且为圆的切线,又l的斜率存在,∴l与圆一定相交.【答案】 相交2.若P(2,-1)为圆(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程为______________.【解析】 由圆的性质可知,此弦与过点P的直径垂直,故kAB=-=1.故所求直线方程为x-y-3=0.【答案】 x-y
2、-3=03.已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a=________.【解析】 由题意知圆心为(1,0),由圆的切线与直线ax-y+1=0垂直,可设圆的切线方程为x+ay+c=0,由切线x+ay+c=0过点P(2,2),∴c=-2-2a,∴=,解得a=2.【答案】 24.已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C截得的弦长为2时,a=________.【解析】 因为圆的半径为2,且截得弦长的一半为,所以圆心到直线的距离为1,即
3、=1,解得a=±-1,因为a>0,所以a=-1.【答案】 -15.(2016·苏州高一检测)在平面直角坐标系xOy中,已知圆C与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,且与直线x-y-3=0相切,则圆C的半径为__________.【解析】 设圆心为(2,b),则半径r=.又=,解得b=1,r=.【答案】 6.在圆x2+y2+2x+4y-3=0上且到直线x+y+1=0的距离为的点共有________个.【解析】 圆心为(-1,-2),半径r=2,而圆心到直线的距离d==,故圆上有3个点满足题意.【答案】 37.在平面直角坐标系
4、xOy中,直线3x+4y+c=0与圆x2+y2=4相交于A,B两点,且弦AB的长为2,则c=__________.【导学号:60420087】【解析】 圆心到直线的距离为d=,因为弦AB的长为2,所以4=3+2,所以c=±5.【答案】 ±58.直线y=kx+3与圆(x-3)2+(y-2)2=4相交于M,N两点,若MN≥2,则k的取值范围是________.【解析】 设圆心为C,弦MN的中点为A,当MN=2时,AC===1.∴当MN≥2时,圆心C到直线y=kx+3的距离d≤1.∴≤1,∴(3k+1)2≤k2+1.∴-≤k≤0.【
5、答案】 二、解答题9.(1)圆C与直线2x+y-5=0切于点(2,1),且与直线2x+y+15=0也相切,求圆C的方程;(2)已知圆C和y轴相切,圆心C在直线x-3y=0上,且被直线y=x截得的弦长为2,求圆C的方程.【解】 (1)设圆C的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.∵两切线2x+y-5=0与2x+y+15=0平行,∴2r==4,∴r=2,∴=r=2,即
6、2a+b+15
7、=10,①=r=2,即
8、2a+b-5
9、=10,②又∵过圆心和切点的直线与过切点的切线垂直,∴=,由①②③解得∴所求圆C的方程为(x+2)2+(y+
10、1)2=20.(2)设圆心坐标为(3m,m).∵圆C和y轴相切,得圆的半径为3
11、m
12、,∴圆心到直线y=x的距离为=
13、m
14、.由半径、弦心距、半弦长的关系得9m2=7+2m2,∴m=±1,∴所求圆C的方程为(x-3)2+(y-1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9.10.已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4和直线l:kx-y-4k+3=0,(1)求证:不论k取何值,直线和圆总相交;(2)求当k取何值时,圆被直线l截得弦最短,并求此最短值.【解】 (1)证明:由圆的方程(x-3)2+(y-4)2=4得圆心(3,4),半径r=
15、2,由直线方程得l:y-3=k(x-4),即直线l过定点(4,3),而(4-3)2+(3-4)2=2<4,所以(4,3)点在圆内.故直线kx-y-4k+3=0与圆C总相交.(2)因为直线经过定点P(4,3),所以当PC与直线l垂直时,圆被直线截得的弦最短,设直线与圆的交点为A,B,则由勾股定理得2=r2-
16、CP
17、2=4-2=2,所以AB=2,又因为PC与直线kx-y-4k+3=0垂直,直线PC的斜率为kPC==-1,所以直线kx-y-4k+3=0的斜率为k=1.所以当k=1时,圆被直线截得的弦最短,最短弦的长为2.[能力提升]
18、1.直线l:y=x+b与曲线C:y=有两个公共点,则b的取值范围是________.【解析】 如图,直线夹在l1与l2之间,不含l2含l1,故1≤b<.【答案】 [1,)2.若圆(x-3)2+(y+5)2=r2上有且只有两个点到直线4x-3y=2的距离等于1,则半径r的取值范