《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 第4節(jié) 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系練習(xí) 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 第4節(jié) 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系練習(xí) 新人教A版(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第八章 第4節(jié) 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系
[基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)組]
1.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578076)(2018西安市模擬)直線(a+1)x+(a-1)y+2a=0(a∈R)與圓x2+y2-2x+2y-7=0的位置關(guān)系是( )
A.相切 B.相交
C.相離 D.不確定
解析:B [x2+y2-2x+2y-7=0化為圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+(y+1)2=9,故圓心坐標(biāo)為(1,-1),半徑r=3,圓心到直線的距離d==.再根據(jù)r2-d2=9-=,而7a2-4a+7=0的判別式Δ=16-196=-180<0,故有r2>d2,即d
2、導(dǎo)學(xué)號(hào)14578077)(2018岳陽市模擬)已知圓C:x2+(y-3)2=4,過A(-1,0)的直線l與圓C相交于P,Q兩點(diǎn).若|PQ|=2,則直線l的方程為( )
A.x=-1或4x+3y-4=0
B.x=-1或4x-3y+4=0
C.x=1或4x-3y+4=0
D.x=1或4x+3y-4=0
解析:B [當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),易知x=-1符合題意;當(dāng)直線l與x軸不垂直時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x+1),由|PQ|=2,則圓心C到直線l的距離d==1,解得k=,此時(shí)直線l的方程為y=(x+1).故所求直線l的方程為x=-1或4x-3y+4=0.]
3.(導(dǎo)學(xué)號(hào)145780
3、77)(2018黔東南州一模)已知點(diǎn)P(x,y)是圓x2+y2=4上任意一點(diǎn),則z=2x+y的最大值為( )
A. B.2
C.6 D.4
解析:B [由題意,圓x2+y2=4的圓心(0,0)到直線2x+y-z=0的距離d=≤2,
∴-2≤z≤2,∴z=2x+y的最大值為2.故選B.]
4.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578078)(2017深圳市五校聯(lián)考)已知直線l:x+my+4=0,若曲線x2+y2+2x-6y+1=0上存在兩點(diǎn)P、Q關(guān)于直線l對(duì)稱,則m的值為( )
A.2 B.-2
C.1 D.-1
解析:D [因?yàn)榍€x2+y2+2x-6y+1=0可化為(x+1)2+(
4、y-3)2=9可知曲線為圓心為(-1,3)的圓.若圓(x+1)2+(y-3)2=9上存在兩點(diǎn)P、Q關(guān)于直線l對(duì)稱,則直線l:x+my+4=0過圓心(-1,3),所以-1+3m+4=0,解得m=-1,故選D.]
5.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578079)(2018寧德市一模)已知圓C:x2+y2-2x+4y=0關(guān)于直線3x-ay-11=0對(duì)稱,則圓C中以為中點(diǎn)的弦長為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:D [∵圓C:x2+y2-2x+4y=0關(guān)于直線3x-ay-11=0對(duì)稱,
∴直線3x-ay-11=0過圓心C(1,-2),
∴3+2a-11=0,解得a=4,
∴中點(diǎn)為(1,
5、-1),
又點(diǎn)(1,-1)到圓心C(1,-2)的距離d==1,
圓C:x2+y2-2x+4y=0的半徑r==,
∴圓C中以為中點(diǎn)的弦長為2=2=4.故選D.]
6.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578080)(2016高考全國Ⅲ卷)已知直線l:x-y+6=0與圓x2+y2=12交于A,B兩點(diǎn),過A,B分別作l的垂線與x軸交于C,D兩點(diǎn),則|CD|= ________ .
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由
得y2-3y+6=0,解得y1=,y2=2,
∴A(-3,),B(0,2).
過A,B作l的垂線方程分別為
y-=-(x+3),y-2=-x,令y=0,
得xC=-2,xD=2
6、,∴|CD|=2-(-2)=4.
答案:4
7.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578081)(2018南充市模擬)若直線2ax-by+2=0(a,b∈R)始終平分圓x2+y2+2x-4y+1=0的周長,則ab的取值范圍是 _________ .
解析:∵直線2ax-by+2=0(a、b∈R)始終平分x2+y2+2x-4y+1=0的周長,
∴圓心(-1,2)在直線2ax-by+2=0上,可得-2a-2b+2=0,解得b=1-a.
∴ab=a(1-a)=-2+≤,當(dāng)且僅當(dāng)a=時(shí)等號(hào)成立,因此ab的取值范圍為.
答案:
8.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578082)(2018貴陽市一模)由直線y=x+1上的一點(diǎn)向圓(x
7、-3)2+y2=1引切線,則切線長的最小值為 ________ .
解析:設(shè)直線上一點(diǎn)為P,切點(diǎn)為Q,圓心為M,則|PQ|即切線長,MQ為圓M的半徑,長度為1,|PQ|==.
要使|PQ|最小,即求|PM|的最小值,此題轉(zhuǎn)化為求直線y=x+1上的點(diǎn)到圓心M的最小距離.
設(shè)圓心到直線y=x+1的距離為d,則d==2.所以|PM|的最小值為2.所以|PQ|=≥=.
答案:
9.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578083)(2015高考全國Ⅰ卷)已知過點(diǎn)A(0,1)且斜率為k的直線l與圓C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N兩點(diǎn).
(1)求k的取值范圍;
(2)若=12,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn),求|MN
8、|.
解:(1)易知圓心坐標(biāo)為(2,3),半徑r=1,
由題設(shè),可知直線l的方程為y=kx+1,
因?yàn)閘與C交于兩點(diǎn),所以<1.
解得
9、山調(diào)研)已知點(diǎn)A(-3,0),B(3,0),動(dòng)點(diǎn)P滿足|PA|=2|PB|.
(1)若點(diǎn)P的軌跡為曲線C,求此曲線的方程;
(2)若點(diǎn)Q在直線l1:x+y+3=0上,直線l2經(jīng)過點(diǎn)Q且與曲線C只有一個(gè)公共點(diǎn)M,求|QM|的最小值.
解:(1)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),
則=2.
化簡可得(x-5)2+y2=16,此方程即為所求.
(2)曲線C是以點(diǎn)(5,0)為圓心,4為半徑的圓,如圖所示.由直線l2是此圓的切線,連接CQ,則|QM|=
=,
當(dāng)CQ⊥l1時(shí),|CQ|取最小值,
此時(shí)|CQ|==4,
則|QM|的最小值為=4.
[能力提升組]
11.(導(dǎo)學(xué)號(hào)1457
10、8085)已知圓C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圓C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分別是圓C1,C2上的動(dòng)點(diǎn),P為x軸上的動(dòng)點(diǎn),則|PM|+|PN|的最小值為( )
A.5-4 B.-1
C.6-2 D.
解析:A [圓C1,C2的圖象如圖所示.
設(shè)P是x軸上任意一點(diǎn),則|PM|的最小值為|PC1|-1,同理|PN|的最小值為|PC2|-3,則|PM|+|PN|的最小值為|PC1|+|PC2|-4.作C1關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)C1′(2,-3),連接C1′C2,與x軸交于點(diǎn)P,連接PC1,可知|PC1|+|PC2|的最小值為|C1′C2|,則|PM|+|PN|
11、的最小值為5-4,故選A.]
12.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578086)(2018南平市一模)已知點(diǎn)P(x,y)是直線kx+y+4=0(k>0)上一動(dòng)點(diǎn),PA、PB是圓C:x2+y2-2y=0的兩條切線,A、B為切點(diǎn),若四邊形PACB面積的最小值是2,則k的值是( )
A. B.
C.2 D.2
解析:C [∵圓的方程為:x2+(y-1)2=1,∴圓心C(0,1),半徑r=1.
根據(jù)題意,若四邊形面積最小,當(dāng)圓心與點(diǎn)P的距離最小時(shí),即距離為圓心到直線l的距離最小時(shí),切線長PA,PB最小.切線長為2,∴PA=PB=2,
∴圓心到直線l的距離為d=.直線方程為y+4=kx,即kx-y-4
12、=0,
∴=,解得k=2.
∵k>0,∴所求直線的斜率為2.故選C.]
13.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578087)(2018中衛(wèi)市二模)已知從圓C:(x+1)2+(y-2)2=2外一點(diǎn)P(x1,y1)向該圓引一條切線,切點(diǎn)為M,O為坐標(biāo)原點(diǎn),且有|PM|=|PO|,則當(dāng)|PM|取最小值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為 _________ .
解析:如圖所示,⊙C∶x2+y2+2x-4y+3=0可化為(x+1)2+(y-2)2=2,圓心C(-1,2),半徑r=.
因?yàn)閨PM|=|PO|,所以|PO|2+r2=|PC|2(C為圓心,r為圓的半徑),
所以x+y+2=(x1+1)2+(y1-2)2,即2x1-4
13、y1+3=0.要使|PM|最小,只要|PO|最小即可.
當(dāng)直線PO垂直于直線2x-4y+3=0時(shí),即直線PO的方程為2x+y=0時(shí),|PM|最小,此時(shí)P點(diǎn)即為兩直線的交點(diǎn),得P點(diǎn)坐標(biāo).
答案:
14.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14578088)(2018湖南省東部六校聯(lián)考)已知直線l:4x+3y+10=0,半徑為2的圓C與l相切,圓心C在x軸上且在直線l的右上方.
(1)求圓C的方程;
(2)過點(diǎn)M(1,0)的直線與圓C交于A,B兩點(diǎn)(A在x軸上方),問在x軸正半軸上是否存在定點(diǎn)N,使得x軸平分∠ANB?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
解:(1)設(shè)圓心C(a,0),則=2?a=
14、0或a=-5(舍).
所以圓C的方程為x2+y2=4.
(2)當(dāng)直線AB⊥x軸時(shí),x軸平分∠ANB.
當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)直線AB的方程為y=k(x-1),N(t,0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(k2+1)x2-2k2x+k2-4=0,
所以x1+x2=,x1x2=.
若x軸平分∠ANB,則kAN=-kBN?+=0?+=0?2x1x2-(t+1)(x1+x2)+2t=0?-+2t=0?t=4,所以當(dāng)點(diǎn)N為(4,0)時(shí),能使得∠ANM=∠BNM總成立.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375