《(廣東專用)2020高考數(shù)學總復習第八章第四節(jié) 課時跟蹤訓練 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(廣東專用)2020高考數(shù)學總復習第八章第四節(jié) 課時跟蹤訓練 理(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時知能訓練
一、選擇題
1.(2020·清遠質檢)已知直線l:y=k(x-1)-與圓x2+y2=1相切,則直線l的傾斜角為( )
A. B.
C. D.π
【解析】 由題意知,=1,∴k=-,
∴直線l的傾斜角為π.
【答案】 D
2.過點(1,1)的直線與圓(x-2)2+(y-3)2=9相交于A,B兩點,則|AB|的最小值為( )
A.2 B.4
C.2 D.5
【解析】 由圓的幾何性質可知,當點(1,1)為弦AB的中點時,|AB|的值最小,此時|AB|=2=2=4.
【答案】 B
3.過點(-4,0)作直線
2、l與圓x2+y2+2x-4y-20=0交于A、B兩點,如果|AB|=8,則直線l的方程為( )
A.5x+12y+20=0 B.5x+12y+20=0或x+4=0
C.5x-12y+20=0 D.5x-12y+20=0或x+4=0
【解析】 圓的標準方程為(x+1)2+(y-2)2=25,由|AB|=8知,圓心(-1,2)到直線l的距離d=3,當直線l的斜率不存在,即直線l的方程為x=-4時,符合題意,當直線l的斜率存在時,設直線l的方程為y=k(x+4),即kx-y+4k=0.
則有=3,∴k=-,此時直線l的方程為5x+12y+20=0.
【答案】 B
4.設O為坐標原點
3、,C為圓(x-2)2+y2=3的圓心,且圓上有一點M(x,y)滿足·=0,則=( )
A. B.或-
C. D.或-
【解析】 ∵·=0,
∴OM⊥CM,∴OM是圓的切線.
設OM的方程為y=kx,
由=,得k=±,即=±.
【答案】 D
5.(2020·廣州模擬)若直線l:ax+by+1=0(a>0,b>0)始終平分圓M:x2+y2+8x+2y+1=0的周長,則+的最小值為( )
A.8 B.16
C.1 D.20
【解析】 由圓M化為(x+4)2+(y+1)2=16,
∴圓M的圓心M(-4,-1).
依題意,直線l過圓心M(-4,-1),
∴-4a-
4、b+1=0,即4a+b=1,
從而(+)=(+)(4a+b)
=8++≥8+2=16,
當且僅當=,即b=,a=時,取等號,
∴+的最小值為16.
【答案】 B
二、填空題
6.直線l與圓x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)相交于A,B兩點,若弦AB的中點C為(-2,3),則直線l的方程為________.
【解析】 (1)圓的方程可化為(x+1)2+(y-2)2=5-a.
由圓的幾何性質可知圓心(-1,2)與點C(-2,3)的連線必垂直于l,
又kAB=-=1,∴l(xiāng)的方程為x-y+5=0.
【答案】 x-y+5=0
7.若圓x2+y2=4與圓x2+y2+2ay-6
5、=0(a>0)的公共弦長為2,則a=________.
【解析】 公共弦所在的直線方程為y=,由已知得,圓心(0,0)到公共弦的距離為1,∴=1,∴a=1.
【答案】 1
8.已知圓O的方程為x2+y2=2,圓M的方程為(x-1)2+(y-3)2=1,過圓M上任一點P作圓O的切線PA,若直線PA與圓M的另一交點為Q,則當弦PQ的長度最大時,直線PA的斜率是________.
【解析】 由題意知直線PQ過圓M的圓心(1,3),故設PQ方程為y-3=k(x-1),即kx-y+3-k=0,由PQ與圓O相切得,
=,即k2+6k-7=0,解得k=1或k=-7.
【答案】 1或-7
三、解
6、答題
9.已知曲線C:x2+y2-4mx+2my+20m-20=0.
(1)求證:不論m取何實數(shù),曲線C恒過一定點;
(2)求證:當m≠2時,曲線C是一個圓,且圓心在一條定直線上.
【證明】 (1)曲線C的方程為x2+y2-20+m(-4x+2y+20)=0,
故其經(jīng)過圓x2+y2-20=0與直線-4x+2y+20=0的交點.
又因為直線-4x+2y+20=0與圓x2+y2-20=0相切于點(4,-2),
所以不論m取何實數(shù),曲線C恒過定點(4,-2).
(2)曲線C的方程可化為(x-2m)2+(y+m)2=5m2-20m+20=5(m-2)2.
當m≠2時,5(m-2)2>
7、0.
所以曲線C表示一個圓,且圓心P(2m,-m)在定直線x+2y=0上.
10.(2020·揭陽調研)在平面直角坐標系xOy中,已知圓心在第二象限,半徑為2的圓C與直線y=x相切于坐標原點O.
(1)求圓C的方程;
(2)試探求C上是否存在異于原點的點Q,使Q到定點F(4,0)的距離等于線段OF的長.若存在,請求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
【解】 (1)設圓心為C(a,b),由OC與直線y=x垂直,知O,C兩點的斜率kOC==-1,故b=-a,
則|OC|=2,即=2,
可解得或,
結合點C(a,b)位于第二象限知.
故圓C的方程為(x+2)2+(y-2)2=8.
8、
(2)假設存在Q(m,n)符合題意,
則,解得.
故圓C上存在異于原點的點Q(,)符合題意.
11.在平面直角坐標系xOy中,已知圓x2+y2-12x+32=0的圓心為Q,過點P(0,2),且斜率為k的直線與圓Q相交于不同的兩點A、B.
(1)求k的取值范圍;
(2)是否存在常數(shù)k,使得向量+與共線?如果存在,求k值;如果不存在,請說明理由.
【解】 (1)圓的方程可寫成(x-6)2+y2=4,所以圓心為Q(6,0).過P(0,2)且斜率為k的直線方程為y=kx+2,代入圓的方程得x2+(kx+2)2-12x+32=0,整理得(1+k2)x2+4(k-3)x+36=0.①
直線與圓交于兩個不同的點A、B等價于Δ=[4(k-3)]2-4×36(1+k2)=42(-8k2-6k)>0,解得-<k<0,即k的取值范圍為(-,0).
(2)設A(x1,y1)、B(x2,y2),則+=(x1+x2,y1+y2),由方程①,x1+x2=-.②
又y1+y2=k(x1+x2)+4.③
因P(0,2)、Q(6,0),=(6,-2).所以+與共線等價于-2(x1+x2)=6(y1+y2),將②③代入上式,解得k=-.而由(1)知k∈(-,0),故沒有符合題意的常數(shù)k.