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1、
1.x軸與圓x2+y2+2x-4y+1=0的位置關(guān)系是________.
解析:將圓x2+y2+2x-4y+1=0化為標(biāo)準形式:(x+1)2+(y-2)2=4,圓心到x軸的距離等于半徑,所以與x軸相切.
答案:相切
2.直線x-y+m=0與圓x2+y2-2x-2=0相切,則實數(shù)m等于________.
解析:圓x2+y2-2x-2=0的圓心C(1,0),半徑r=,直線x-y+m=0與圓相切時,d=r,即=,解得m=-3或m=.
答案:-3或
3.設(shè)直線ax-y+3=0與圓(x-1)2+(y-2)2=4相交于A、B兩點,且弦AB的長為2,則a等于________.
解析:因
2、為直線ax-y+3=0與圓(x-1)2+(y-2)2=4相交于A、B兩點,且弦AB的長為2,則圓心(1,2)到直線的距離等于1,即=1,a=0.
答案:0
4.圓x2+y2-4x=0在點P(1,)處的切線方程是________.
解析:∵點P在x2+y2-4x=0上,kOP=-(O為圓心),∴切線斜率k=,
∴切線方程為x-y+2=0.
答案:x-y+2=0
一、填空題
1.直線y=x+1與圓x2+y2=1的位置關(guān)系是________.
解析:∵d==<1,
∴直線與圓相交.
答案:相交
2.(2020年高考四川卷)直線x-2y+5=0與圓x2+y2=8相交于A、B兩
3、點,則AB=________.
解析:圓心到直線的距離d==,半徑R=2,所以弦長AB=2=2=2.
答案:2
3.若直線y=x+k與曲線x=恰有一個公共點,則k的取值范圍是________.
解析:y=x+k表示一組斜率為1的平行直線,x=表示y軸的右半圓.如圖所示.
答案:k=-或(-1,1]
4.(2020年高考江蘇卷)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2=4上有且只有四個點到直線12x-5y+c=0的距離為1,則實數(shù)c的取值范圍是________.
解析:由題設(shè),得若圓上有四個點到直線的距離為1,則需圓心(0,0)到直線的距離d滿足0≤d<1.
∵d==,∴0
4、≤|c|<13,即c∈(-13,13).
答案:(-13,13)
5.過點A(1,)的直線l將圓(x-2)2+y2=4分成兩段弧,當(dāng)劣弧所對的圓心角最小時,直線l的斜率k等于________.
解析:由(1-2)2+()2=3<4可知,點A(1,)在圓(x-2)2+y2=4的內(nèi)部,圓心為O(2,0),要使得劣弧所對的圓心角最小,只能是直線l⊥OA,所以kl=-=-=.
答案:
6.過坐標(biāo)原點且與圓x2+y2-4x+2y+=0相切的直線方程為________.
解析:將方程化為標(biāo)準方程:(x-2)2+(y+1)2=,
圓心為(2,-1),半徑長為.
設(shè)直線方程為kx-y=0,圓心
5、到直線的距離d=.
因為直線與圓相切,所以=.
解得k=,或k=-3.
所以直線方程為y=-3x或y=x.
答案:y=-3x或y=x
7.(2020年高考山東卷)已知圓C過點(1,0),且圓心在x軸的正半軸上.直線l:y=x-1被圓C所截得的弦長為2,則過圓心且與直線l垂直的直線的方程為________.
解析:設(shè)圓心坐標(biāo)為(x0,0)(x0>0),由于圓過點(1,0),則半徑r=|x0-1|.圓心到直線l的距離為d=.由弦長為2可知()2=(x0-1)2-2,
整理得(x0-1)2=4.
∴x0-1=±2,∴x0=3或x0=-1(舍去).
因此圓心為(3,0),由此可求得
6、過圓心且與直線y=x-1垂直的直線方程為y=-(x-3),即x+y-3=0.
答案:x+y-3=0
8.已知圓心在x軸上,半徑為的圓O位于y軸左側(cè),且與直線x+y=0相切,則圓O的方程是________.
解析:設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,0)(a<0),則由圓心到直線的距離為知=,故a=-2.因此圓O的方程為(x+2)2+y2=2.
答案:(x+2)2+y2=2
9.已知圓C的圓心是直線x-y+1=0與x軸的交點,且圓C與直線x+y+3=0相切,則圓C的方程為________.
解析:直線x-y+1=0與x軸的交點(-1,0),即圓C的圓心坐標(biāo)為(-1,0).又圓C與直線x+y+3=0相切
7、,
∴圓C的半徑為r==.
∴圓C的方程為(x+1)2+y2=2.
答案:(x+1)2+y2=2
二、解答題
10.已知圓C:x2+y2-8y+12=0,直線l:ax+y+2a=0.
(1)當(dāng)a為何值時,直線l與圓C相切?
(2)當(dāng)直線l與圓C相交于A,B兩點,且AB=2時,求直線l的方程.
解:將圓C的方程x2+y2-8y+12=0配方后得到標(biāo)準方程x2+(y-4)2=4,則此圓的圓心為(0,4),半徑為2.
(1)若直線l與圓C相切,則有=2.
解得a=-.
即當(dāng)a=-時,直線l與圓C相切.
(2)法一:過圓心C作CD⊥AB于點D,
則根據(jù)題意和圓的性質(zhì),
得
8、
解得a=-7或a=-1.
即直線l的方程為7x-y+14=0或x-y+2=0.
法二:聯(lián)立方程組并消去y,得(a2+1)x2+4(a2+2a)x+4(a2+4a+3)=0.
設(shè)此方程的兩根分別為x1,x2,
由AB=2=,
可求出a=-7或a=-1.
所以直線l的方程是7x-y+14=0或x-y+2=0.
11.一直線經(jīng)過點P被圓x2+y2=25截得的弦長為8,求此弦所在直線方程.
解:(1)當(dāng)斜率k不存在時,過點P的直線方程為x=-3,代入x2+y2=25,得y1=4,y2=-4.
∴弦長為|y1-y2|=8,符合題意.
(2)當(dāng)斜率k存在時,設(shè)所求方程為y+=k(
9、x+3),
即kx-y+3k-=0.
由已知,弦心距OM= =3,
∴=3,解得k=-.
所以此直線方程為y+=-(x+3),
即3x+4y+15=0.
所以所求直線方程為x+3=0或3x+4y+15=0.
12.矩形ABCD中,AB∶BC=4∶3,點E在邊CD上,且CE∶ED=1∶7,試確定以BC為直徑的圓與直線AE的位置關(guān)系.
解:如圖,分別以AB、AD所在直線為x,y軸建立平面直角坐標(biāo)系.不妨設(shè)|AB|=8,則|AD|=6,
∴A(0,0),B(8,0),C(8,6),E(7,6),
∴直線AE的方程為y=x,
即6x-7y=0.
BC中點為M(8,3),
∴以BC為直徑的圓的方程為(x-8)2+(y-3)2=9.M(8,3)到AE的距離d==<=3=r.
∴直線AE與圓相交.