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1、第8页共8页课时跟踪检测(四十五)直线与圆、圆与圆的位置关系(二)重点高中适用作业A级——保分题目巧做快做1.若直线l:y=kx+1(k<0)与圆C:x2+4x+y2-2y+3=0相切,则直线l与圆D:(x-2)2+y2=3的位置关系是( )A.相交 B.相切C.相离D.不确定解析:选A 因为圆C的标准方程为(x+2)2+(y-1)2=2,所以其圆心坐标为(-2,1),半径为,因为直线l与圆C相切.所以=,解得k=±1,因为k<0,所以k=-1,所以直线l的方程为x+y-1=0.圆心D(2,0)到直线l的距离d==<,所以直线
2、l与圆D相交.2.直线y-1=k(x-3)被圆(x-2)2+(y-2)2=4所截得的最短弦长等于( )A.B.2C.2D.解析:选C 直线y-1=k(x-3)过定点M(3,1),此点在圆内,圆(x-2)2+(y-2)2=4的圆心为C(2,2),半径为r=2,弦长最短时,直线与CM垂直,
3、CM
4、==,则最短弦长l=2=2=2.故选C.3.一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )A.-或-B.-或-C.-或-D.-或-解析:选D 点(-2,-3)关于y轴的对称点为(2,
5、-3),故可设反射光线所在直线的方程为y+3=k(x-2),即kx-y-2k-3=0.∵反射光线与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,∴圆心(-3,2)到直线的距离d==1,化简得24k2+50k+24=0,解得k=-第8页共8页或-.4.在平面直角坐标系内,过点P(0,3)的直线与圆心为C的圆x2+y2-2x-3=0相交于A,B两点,则△ABC面积的最大值是( )A.2B.4C.D.2解析:选A 过点P(0,3)的直线与圆心为C的圆x2+y2-2x-3=0相交于A,B两点,①当直线的斜率不存在时,直线的方程为x=0,在y轴上所截得的线段长
6、为d=2×=2,所以S△ABC=×2×1=.②当直线的斜率存在时.设圆心到直线的距离为d,则所截得的弦长l=2.所以S△ABC=×2×d=×≤=2,当且仅当d=时成立.所以△ABC面积的最大值为2.5.已知AC,BD为圆O:x2+y2=4的两条互相垂直的弦,且垂足为M(1,),则四边形ABCD面积的最大值为( )A.5B.10C.15D.20解析:选A 如图,作OP⊥AC于P,OQ⊥BD于Q,则
7、OP
8、2+
9、OQ
10、2=
11、OM
12、2=3,∴
13、AC
14、2+
15、BD
16、2=4(4-
17、OP
18、2)+4(4-
19、OQ
20、2)=20.又
21、AC
22、2+
23、BD
24、2≥2
25、AC
26、
27、·
28、BD
29、,则
30、AC
31、·
32、BD
33、≤10,∴S四边形ABCD=
34、AC
35、·
36、BD
37、≤×10=5,当且仅当
38、AC
39、=
40、BD
41、=时等号成立,∴四边形ABCD面积的最大值为5.故选A.6.若圆B:x2+y2+b=0与圆C:x2+y2-6x+8y+16=0没有公共点,则实数b的取值范围是________.解析:圆B的圆心B(0,0),半径R=,圆C的圆心C(3,-4),半径r=3,根据两点间距离公式,得
42、BC
43、=5.由题意两圆相离或相内含,当两圆相离时,有
44、BC
45、>R+r,即<2,解得-4
46、BC
47、8,
48、解得b<-64,综上,实数b的取值范围为(-∞,-64)∪(-4,0).答案:(-∞,-64)∪(-4,0)7.已知直线l1:x+2y=a+2和直线l2:2x-y=2a-1分别与圆(x-a)2+(y-1)2=16相交于A,B和C,D,则四边形ACBD的内切圆的面积为________.解析:因为直线l1:x+2y=a+2和直线l2:2x-y=2a-1互相垂直且交于点(a,1),而(a,1)恰好是圆(x-a)2+(y-1)2=16的圆心,所以四边形ACBD是边长为4的正方形,因此其内切圆半径是2,面积是8π.答案:8π8.(2016·全国卷Ⅲ)已知
49、直线l:mx+y+3m-=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点.若
50、AB
51、=2,则
52、CD
53、=________.解析:由直线l:mx+y+3m-=0知其过定点(-3,),圆心O到直线l的距离为d=.由
54、AB
55、=2,得2+()2=12,解得m=-.又直线l的斜率为-m=,所以直线l的倾斜角α=.画出符合题意的图形如图所示,过点C作CE⊥BD,则∠DCE=.在Rt△CDE中,可得
56、CD
57、==2×=4.答案:49.已知圆C经过点A(2,-1),和直线x+y=1相切,且圆心在直线y=-2x上.(1)求圆C的方程
58、;(2)已知直线l经过原点,并且被圆C截得的弦长为2,求直线l的方程.解:(1)设圆心的坐标为C(a,-2a),则=.化简,得a2-2a+1=0,解得