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时间:2019-09-25
《2020版高考数学第八章解析几何第44讲直线与圆、圆与圆的位置关系课时达标文新人教A版》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、第44讲直线与圆、圆与圆的位置关系课时达标一、选择题1.若圆x2+y2=16和圆(x-a)2+y2=1相切,则a的值为( )A.±3B.±5C.±3或±5D.3或5C 解析两圆的圆心距d=
2、a
3、,因为两个圆相切,所以
4、a
5、=3或
6、a
7、=5,所以a=±3或±5.2.圆(x+2)2+y2=4与圆(x-2)2+(y-1)2=9的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.相离B 解析两圆的圆心分别为(-2,0),(2,1),半径分别为r=2,R=3,两圆的圆心距为=,则R-r<8、B.3.已知直线l:y=kx+2(k∈R),圆M:(x-1)2+y2=6,圆N:x2+(y+1)2=9,则直线l( )A.必与圆M相切,不可能与圆N相交B.必与圆M相交,不可能与圆N相切C.必与圆M相切,不可能与圆N相切D.必与圆M相交,不可能与圆N相离D 解析直线l:y=kx+2(k∈R)过定点(0,2),代入圆M:(x-1)2+y2=6,得(0-1)2+22=5<6,即点(0,2)在圆M的内部,故直线l必与圆M相交,而点(0,2)到圆N的圆心N(0,-1)的距离等于圆N的半径3,故点(0,2)在圆9、N上,即直线l不可能与圆N相离.故选D.4.(2019·鄂南高中期中)已知圆C与直线y=x及x-y-4=0都相切,圆心在直线y=-x上,则圆C的方程为( )A.(x+1)2+(y-1)2=2B.(x+1)2+(y+1)2=2C.(x-1)2+(y-1)2=2D.(x-1)2+(y+1)2=2D 解析由题意知x-y=0和x-y-4=0之间的距离为=2,所以r=.又因为y=-x与x-y=0,x-y-4=0均垂直,所以由y=-x和x-y=0联立得交点坐标为(0,0),由y=-x和x-y-4=0联立得交点坐标10、为(2,-2),所以圆心坐标为(1,-1),所以圆C的标准方程为(x-1)2+(y+1)2=2.5.若直线l:y=kx+1被圆C:x2+y2-2x-3=0截得的弦最短,则直线l的方程是( )A.x=0B.y=1C.x+y-1=0D.x-y+1=0D 解析依题意,直线l:y=kx+1过定点P(0,1).圆C:x2+y2-2x-3=0化为标准方程为(x-1)2+y2=4,故圆心为C(1,0),半径为r=2.易知定点P(0,1)在圆内,由圆的性质可知当PC⊥l时,直线l:y=kx+1被圆C:x2+y2-2x11、-3=0截得的弦最短.因为kPC==-1,所以直线l的斜率k=1,即直线l的方程是x-y+1=0.6.圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则12、PM13、+14、PN15、的最小值为( )A.5-4B.-1C.6-2D.A 解析设点P的坐标为(x,0),圆心C1(2,3)关于x轴的对称点为C1′(2,-3),则16、PC117、+18、PC219、=20、PC1′21、+22、PC223、≥24、C1′C225、==5.而26、PM27、≥28、PC129、-1,30、PN31、≥32、33、PC234、-3,所以35、PM36、+37、PN38、≥39、PC140、+41、PC242、-4≥5-4. 二、填空题7.若直线y=kx与圆x2+y2-4x+3=0相切,则k的值是________.解析因为直线y=kx与圆x2+y2-4x+3=0相切,所以圆心(2,0)到直线的距离d==r=1,解得k=±.答案±8.已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0与圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,若圆C1与圆C2相外切,则实数m=________.解析圆C1:(x-m)2+(y+2)2=9,圆C2:(x+1)2+(y43、-m)2=4,则C1(m,-2),r1=3,C2(-1,m),r2=2.当圆C1与圆C2相外切时,显然有44、C1C245、=r1+r2,即=5,整理得m2+3m-10=0,解得m=-5或m=2.答案2或-59.(2018·全国卷Ⅲ改编)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是________.解析设圆(x-2)2+y2=2的圆心为C(2,0),半径为r=,点P到直线x+y+2=0的距离为d,且圆心C到直线x+y+2=0的距离为2,可得dma46、x=2+r=3,dmin=2-r=.由已知条件可得AB=2,所以△ABP面积的最大值为×AB×dmax=6,△ABP面积的最小值为×AB×dmin=2.综上,△ABP面积的取值范围是[2,6].答案[2,6]三、解答题10.已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=10,分别求满足下列条件的圆的切线方程.(1)与直线l1:x+y-4=0平行;(2)与直线l2:x-2y+4=0垂直;(3)过切点A(4,-1).解析(1)设切线方程为x+y+b=0
8、B.3.已知直线l:y=kx+2(k∈R),圆M:(x-1)2+y2=6,圆N:x2+(y+1)2=9,则直线l( )A.必与圆M相切,不可能与圆N相交B.必与圆M相交,不可能与圆N相切C.必与圆M相切,不可能与圆N相切D.必与圆M相交,不可能与圆N相离D 解析直线l:y=kx+2(k∈R)过定点(0,2),代入圆M:(x-1)2+y2=6,得(0-1)2+22=5<6,即点(0,2)在圆M的内部,故直线l必与圆M相交,而点(0,2)到圆N的圆心N(0,-1)的距离等于圆N的半径3,故点(0,2)在圆
9、N上,即直线l不可能与圆N相离.故选D.4.(2019·鄂南高中期中)已知圆C与直线y=x及x-y-4=0都相切,圆心在直线y=-x上,则圆C的方程为( )A.(x+1)2+(y-1)2=2B.(x+1)2+(y+1)2=2C.(x-1)2+(y-1)2=2D.(x-1)2+(y+1)2=2D 解析由题意知x-y=0和x-y-4=0之间的距离为=2,所以r=.又因为y=-x与x-y=0,x-y-4=0均垂直,所以由y=-x和x-y=0联立得交点坐标为(0,0),由y=-x和x-y-4=0联立得交点坐标
10、为(2,-2),所以圆心坐标为(1,-1),所以圆C的标准方程为(x-1)2+(y+1)2=2.5.若直线l:y=kx+1被圆C:x2+y2-2x-3=0截得的弦最短,则直线l的方程是( )A.x=0B.y=1C.x+y-1=0D.x-y+1=0D 解析依题意,直线l:y=kx+1过定点P(0,1).圆C:x2+y2-2x-3=0化为标准方程为(x-1)2+y2=4,故圆心为C(1,0),半径为r=2.易知定点P(0,1)在圆内,由圆的性质可知当PC⊥l时,直线l:y=kx+1被圆C:x2+y2-2x
11、-3=0截得的弦最短.因为kPC==-1,所以直线l的斜率k=1,即直线l的方程是x-y+1=0.6.圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则
12、PM
13、+
14、PN
15、的最小值为( )A.5-4B.-1C.6-2D.A 解析设点P的坐标为(x,0),圆心C1(2,3)关于x轴的对称点为C1′(2,-3),则
16、PC1
17、+
18、PC2
19、=
20、PC1′
21、+
22、PC2
23、≥
24、C1′C2
25、==5.而
26、PM
27、≥
28、PC1
29、-1,
30、PN
31、≥
32、
33、PC2
34、-3,所以
35、PM
36、+
37、PN
38、≥
39、PC1
40、+
41、PC2
42、-4≥5-4. 二、填空题7.若直线y=kx与圆x2+y2-4x+3=0相切,则k的值是________.解析因为直线y=kx与圆x2+y2-4x+3=0相切,所以圆心(2,0)到直线的距离d==r=1,解得k=±.答案±8.已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0与圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,若圆C1与圆C2相外切,则实数m=________.解析圆C1:(x-m)2+(y+2)2=9,圆C2:(x+1)2+(y
43、-m)2=4,则C1(m,-2),r1=3,C2(-1,m),r2=2.当圆C1与圆C2相外切时,显然有
44、C1C2
45、=r1+r2,即=5,整理得m2+3m-10=0,解得m=-5或m=2.答案2或-59.(2018·全国卷Ⅲ改编)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是________.解析设圆(x-2)2+y2=2的圆心为C(2,0),半径为r=,点P到直线x+y+2=0的距离为d,且圆心C到直线x+y+2=0的距离为2,可得dma
46、x=2+r=3,dmin=2-r=.由已知条件可得AB=2,所以△ABP面积的最大值为×AB×dmax=6,△ABP面积的最小值为×AB×dmin=2.综上,△ABP面积的取值范围是[2,6].答案[2,6]三、解答题10.已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=10,分别求满足下列条件的圆的切线方程.(1)与直线l1:x+y-4=0平行;(2)与直线l2:x-2y+4=0垂直;(3)过切点A(4,-1).解析(1)设切线方程为x+y+b=0
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