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时间:2018-05-03
《高考数学复习好题精选 直线与圆的位置关系》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、直线、圆的位置关系题组一直线与圆的位置关系1.直线x+y=0绕原点按顺时针方向旋转30°所得直线与圆x2+y2-4x+1=0的位置关系是( )A.直线与圆相切B.直线与圆相交但不过圆心C.直线与圆相离D.直线过圆心解析:直线x+y=0的倾斜角为150°,顺时针旋转30°后为1方程为y=-x.圆的标准方程为(x-2)2+y2=3.又圆心(2,0)到直线y=-x的距离d===r,∴直线与圆相切.答案:A2.(·西安模拟)直线x+y=1与圆x2+y2-2ay=0(a>0)没有公共点,则a的取值范围是( )A.(0,-1)B.(-1,+1)C.(--1,+1)D.(0,+1)
2、解析:圆心(0,a),半径r=a.∴>a,∴03、+(y+7)2=9.答案:D4.已知0<r<+1,则圆x2+y2=r2与(x-1)2+(y+1)2=2的位置关系是( )A.外切B.内含C.相交D.相离解析:两圆连心线长4、O1O25、=,r1+r2=r+,6、r1-r27、=8、-r9、,因为0<r<+1,所以<r+<2+1,-<r-<1,所以10、-r11、<12、O1O213、<r+,所以两圆相交.答案:C题组三有关圆的切线问题5.由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为( )A.1B.2C.D.3解析:设P(x0,y0)为直线y=x+1上一点,圆心C(3,0)到P点的距离为d,切线长为l,则l=,当d14、最小时l最小,当PC垂直直线y=x+1时,d最小,此时d=2,∴lmin==.答案:C6.(·枣庄质检)将圆x2+y2=1沿x轴正方向平移1个单位后得圆C,若过点(3,0)的直线l和圆C相切,则直线l的斜率为( )A.B.±C.D.±解析:圆C的方程为(x-1)2+y2=1,设直线l的斜率为k,方程为y=k(x-3),则=1,∴k=±.答案:D题组四有关圆的弦长、中点弦问题7.直线2x-y=0与圆C:(x-2)2+(y+1)2=9相交于A,B两点,则△ABC(C为圆心)的面积等于( )A.2B.2C.4D.4解析:由已知,C(2,-1),∴点C到直线2x-y=0的距离15、d==,由题意知,()2+d2=9,∴16、AB17、=4,∴S△ABC=×4×=2.答案:A8.(·全国卷Ⅱ)已知AC、BD为圆O:x2+y2=4的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,),则四边形ABCD的面积的最大值为________.解析:设圆心O到AC、BD的距离为d1、d2,垂足分别为E、F,则四边形OEMF为矩形,则有+=3.由平面几何知识知18、AC19、=2,20、BD21、=2,∴S四边形ABCD=22、AC23、·24、BD25、=2·≤(4-)+(4-)=8-(+)=5,即四边形ABCD的面积的最大值为5.答案:5题组五直线、圆的位置关系综合问题9.(·宁夏、海南高考)已知m∈R,直线l:mx26、-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?解:(1)直线l的方程可化为y=x-,直线l的斜率k=,因为27、m28、≤(m2+1),所以29、k30、=≤,当且仅当31、m32、=1时等号成立.所以斜率k的取值范围是.(2)不能.由(1)知l的方程为y=k(x-4),其中33、k34、≤.圆C的圆心为C(4,-2),半径r=2.圆心C到直线l的距离d=.由35、k36、≤,得d≥>1,即d>.从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于.所以l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧.1037、.圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,圆O2的圆心O2(2,1).(1)若圆O2与圆O1外切,求圆O2的方程,并求内公切线方程;(2)若圆O2与圆O1交于A、B两点,且38、AB39、=2,求圆O2的方程.解:(1)由两圆外切,∴40、O1O241、=r1+r2,r2=42、O1O243、-r1=2(-1),故圆O2的方程是:(x-2)2+(y-1)2=4(-1)2,两圆的方程相减,即得两圆内公切线的方程x+y+1-2=0.(2)设圆O2的方程为:(x-2)2+(y-1)2=,∵圆O1的方程为:x2+(y+1)2=4,此两圆的方程相减,即得两圆公共
3、+(y+7)2=9.答案:D4.已知0<r<+1,则圆x2+y2=r2与(x-1)2+(y+1)2=2的位置关系是( )A.外切B.内含C.相交D.相离解析:两圆连心线长
4、O1O2
5、=,r1+r2=r+,
6、r1-r2
7、=
8、-r
9、,因为0<r<+1,所以<r+<2+1,-<r-<1,所以
10、-r
11、<
12、O1O2
13、<r+,所以两圆相交.答案:C题组三有关圆的切线问题5.由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为( )A.1B.2C.D.3解析:设P(x0,y0)为直线y=x+1上一点,圆心C(3,0)到P点的距离为d,切线长为l,则l=,当d
14、最小时l最小,当PC垂直直线y=x+1时,d最小,此时d=2,∴lmin==.答案:C6.(·枣庄质检)将圆x2+y2=1沿x轴正方向平移1个单位后得圆C,若过点(3,0)的直线l和圆C相切,则直线l的斜率为( )A.B.±C.D.±解析:圆C的方程为(x-1)2+y2=1,设直线l的斜率为k,方程为y=k(x-3),则=1,∴k=±.答案:D题组四有关圆的弦长、中点弦问题7.直线2x-y=0与圆C:(x-2)2+(y+1)2=9相交于A,B两点,则△ABC(C为圆心)的面积等于( )A.2B.2C.4D.4解析:由已知,C(2,-1),∴点C到直线2x-y=0的距离
15、d==,由题意知,()2+d2=9,∴
16、AB
17、=4,∴S△ABC=×4×=2.答案:A8.(·全国卷Ⅱ)已知AC、BD为圆O:x2+y2=4的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,),则四边形ABCD的面积的最大值为________.解析:设圆心O到AC、BD的距离为d1、d2,垂足分别为E、F,则四边形OEMF为矩形,则有+=3.由平面几何知识知
18、AC
19、=2,
20、BD
21、=2,∴S四边形ABCD=
22、AC
23、·
24、BD
25、=2·≤(4-)+(4-)=8-(+)=5,即四边形ABCD的面积的最大值为5.答案:5题组五直线、圆的位置关系综合问题9.(·宁夏、海南高考)已知m∈R,直线l:mx
26、-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?解:(1)直线l的方程可化为y=x-,直线l的斜率k=,因为
27、m
28、≤(m2+1),所以
29、k
30、=≤,当且仅当
31、m
32、=1时等号成立.所以斜率k的取值范围是.(2)不能.由(1)知l的方程为y=k(x-4),其中
33、k
34、≤.圆C的圆心为C(4,-2),半径r=2.圆心C到直线l的距离d=.由
35、k
36、≤,得d≥>1,即d>.从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于.所以l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧.10
37、.圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,圆O2的圆心O2(2,1).(1)若圆O2与圆O1外切,求圆O2的方程,并求内公切线方程;(2)若圆O2与圆O1交于A、B两点,且
38、AB
39、=2,求圆O2的方程.解:(1)由两圆外切,∴
40、O1O2
41、=r1+r2,r2=
42、O1O2
43、-r1=2(-1),故圆O2的方程是:(x-2)2+(y-1)2=4(-1)2,两圆的方程相减,即得两圆内公切线的方程x+y+1-2=0.(2)设圆O2的方程为:(x-2)2+(y-1)2=,∵圆O1的方程为:x2+(y+1)2=4,此两圆的方程相减,即得两圆公共
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