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《2019-2020年高考数学一轮复习 8.4直线与圆、圆与圆的位置关系课时作业 理 湘教版》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、2019-2020年高考数学一轮复习8.4直线与圆、圆与圆的位置关系课时作业理湘教版一、选择题1.已知圆的方程是x2+y2=1,则在y轴上截距为的切线方程为( ) A.y=x+B.y=-x+C.y=x+或y=-x+D.x=1或y=x+【解析】 在y轴上截距为且斜率不存在的直线显然不是切线,故设切线方程为y=kx+,则=1,∴k=±1,故所求切线方程为y=x+或y=-x+.选C.【答案】 C2.已知直线x+y-k=0(k>0)与圆x2+y2=4交于不同的两点A,B,O是坐标原点,且有
2、OA+OB
3、≥
4、
5、AB
6、,那么k的取值范围是( )A.(,+∞)B.[,+∞)C.[,2)D.[,2)【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),由消去y,得2x2-2kx+k2-4=0.∴x1+x2=k,x1·x2=,Δ=4k2-8(k2-4)>0,∴07、.a2+b2≥1C.+≤1D.+≥1【解析】 显然点M(cosα,sinα)在圆x2+y2=1上,直线+=1过点M,即直线与圆相交或相切.∴≤1,∴+≥1,故选D.【答案】 D4.(xx·银川一模)若圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)与圆C2:x2+y2-2by-1+b2=0(b∈R)恰有三条切线,则a+b的最大值为( )A.-3B.-3C.3D.3【解析】 易知圆C1的圆心为C1(-a,0),半径为r1=2;圆C2的圆心为C2(0,b),半径为r2=1.∵两圆恰有三条切线,∴两圆外切,∴8、C1C29、=r1+r2,10、即a2+b2=9.∵≤,∴a+b≤3(当且仅当a=b=时取“=”),∴a+b的最大值为3.【答案】 D5.已知直线ax+by+c=0与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,且11、AB12、=,则·=( )A.1B.-C.D.【解析】 因为直线ax+by+c=0与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,且13、AB14、=,所以圆心距d==,即c2=(a2+b2).不妨设A(x1,y1),B(x2,y2),则⇒(a2+b2)x2+2acx+c2-b2=0,⇒而c2=(a2+b2),所以·=x1x2+y1y2=x1x2+·=x1x2+(x1+x2)+15、=-.【答案】 B6.设集合A={(x,y)16、y=},B={(x,y)17、y=k(x-b)+1},若对任意0≤k≤1都有A∩B≠∅,则实数b的取值范围是( )A.[1-2,1+2]B.[-,1+2]C.[1-2,3]D.[-,3]【解析】 集合A表示圆O:x2+y2=4的上半圆.如图所示,集合B是一条直线,过y=1上的一点,利用斜率为k的临界条件k=1.要想使A∩B≠∅,只需直线在与圆相切和过(2,0)之间,这时可求出b∈[1-2,3].【答案】 C二、填空题7.若⊙O:x2+y2=5与⊙O1:(x-m)2+y2=20(m∈R)相交18、于A、B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长度是________.【解析】 由题意得OA⊥O1A,设OA⊥O1A,设AB与OO1交点为H,由垂径定理,19、AB20、=221、AH22、.∴在Rt△OO1A中,23、AH24、===2.∴25、AB26、=227、AH28、=4.【答案】 48.如果点P在平面区域上,点Q在曲线x2+(y+2)2=1上,那么PQ的最小值为________.【解析】 由点P在平面区域上,画出点P所在的平面区域.由点Q在圆x2+(y+2)2=1上,画出点Q所在的圆,如图所示.由题意,得PQ的最小值为圆心(0,-2)到直线x-2y+29、1=0的距离减去半径1.又圆心(0,-2)到直线x-2y+1=0的距离为=,此时垂足(-1,0)在满足条件的平面区域内,故PQ的最小值为-1.【答案】 -19.若曲线x2+y2+x-6y+3=0上两点P、Q满足:①关于直线kx-y+4=0对称;②OP⊥OQ,则直线PQ的方程为____________.【解析】 由①知直线kx-y+4=0过圆心,所以k=2,故kPQ=-.设直线PQ的方程为y=-x+t,与圆的方程联立消去y,得x2+(4-t)x+t2-6t+3=0.(*)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由于OP⊥OQ,所以x1x30、2+y1y2=0,即x1x2+=0,所以(x1+x2)+x1x2+t2=0.由(*)知,x1+x2=,x1x2=,代入上式,解得t=或t=.此时方程(*)的判别式Δ>0.从而直线的方程为y=-x+或y=-x+,即x+2y-3=0或2x
7、.a2+b2≥1C.+≤1D.+≥1【解析】 显然点M(cosα,sinα)在圆x2+y2=1上,直线+=1过点M,即直线与圆相交或相切.∴≤1,∴+≥1,故选D.【答案】 D4.(xx·银川一模)若圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)与圆C2:x2+y2-2by-1+b2=0(b∈R)恰有三条切线,则a+b的最大值为( )A.-3B.-3C.3D.3【解析】 易知圆C1的圆心为C1(-a,0),半径为r1=2;圆C2的圆心为C2(0,b),半径为r2=1.∵两圆恰有三条切线,∴两圆外切,∴
8、C1C2
9、=r1+r2,
10、即a2+b2=9.∵≤,∴a+b≤3(当且仅当a=b=时取“=”),∴a+b的最大值为3.【答案】 D5.已知直线ax+by+c=0与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,且
11、AB
12、=,则·=( )A.1B.-C.D.【解析】 因为直线ax+by+c=0与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,且
13、AB
14、=,所以圆心距d==,即c2=(a2+b2).不妨设A(x1,y1),B(x2,y2),则⇒(a2+b2)x2+2acx+c2-b2=0,⇒而c2=(a2+b2),所以·=x1x2+y1y2=x1x2+·=x1x2+(x1+x2)+
15、=-.【答案】 B6.设集合A={(x,y)
16、y=},B={(x,y)
17、y=k(x-b)+1},若对任意0≤k≤1都有A∩B≠∅,则实数b的取值范围是( )A.[1-2,1+2]B.[-,1+2]C.[1-2,3]D.[-,3]【解析】 集合A表示圆O:x2+y2=4的上半圆.如图所示,集合B是一条直线,过y=1上的一点,利用斜率为k的临界条件k=1.要想使A∩B≠∅,只需直线在与圆相切和过(2,0)之间,这时可求出b∈[1-2,3].【答案】 C二、填空题7.若⊙O:x2+y2=5与⊙O1:(x-m)2+y2=20(m∈R)相交
18、于A、B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长度是________.【解析】 由题意得OA⊥O1A,设OA⊥O1A,设AB与OO1交点为H,由垂径定理,
19、AB
20、=2
21、AH
22、.∴在Rt△OO1A中,
23、AH
24、===2.∴
25、AB
26、=2
27、AH
28、=4.【答案】 48.如果点P在平面区域上,点Q在曲线x2+(y+2)2=1上,那么PQ的最小值为________.【解析】 由点P在平面区域上,画出点P所在的平面区域.由点Q在圆x2+(y+2)2=1上,画出点Q所在的圆,如图所示.由题意,得PQ的最小值为圆心(0,-2)到直线x-2y+
29、1=0的距离减去半径1.又圆心(0,-2)到直线x-2y+1=0的距离为=,此时垂足(-1,0)在满足条件的平面区域内,故PQ的最小值为-1.【答案】 -19.若曲线x2+y2+x-6y+3=0上两点P、Q满足:①关于直线kx-y+4=0对称;②OP⊥OQ,则直线PQ的方程为____________.【解析】 由①知直线kx-y+4=0过圆心,所以k=2,故kPQ=-.设直线PQ的方程为y=-x+t,与圆的方程联立消去y,得x2+(4-t)x+t2-6t+3=0.(*)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由于OP⊥OQ,所以x1x
30、2+y1y2=0,即x1x2+=0,所以(x1+x2)+x1x2+t2=0.由(*)知,x1+x2=,x1x2=,代入上式,解得t=或t=.此时方程(*)的判别式Δ>0.从而直线的方程为y=-x+或y=-x+,即x+2y-3=0或2x
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