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1、2022年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 限時訓(xùn)練20 直線與圓 理
1.(xx·高考福建卷)已知直線l過圓x2+(y-3)2=4的圓心,且與直線x+y+1=0垂直,則l的方程是( )
A.x+y-2=0 B.x-y+2=0
C.x+y-3=0 D.x-y+3=0
解析:選D.設(shè)所求直線方程為x-y+C=0過點(0,3),
∴0-3+C=0,∴C=3,
∴所求直線方程為x-y+3=0.
2.(xx·高考北京卷)圓心為(1,1)且過原點的圓的方程是( )
A.(x-1)2+(y-1)2=1 B.(x+1)2+(y+1)2=1
C.(x+1)2+(y+1)2=2 D.(x-1)2+(y-
2、1)2=2
解析:選D.利用兩點間的距離公式求圓的半徑,從而寫出方程.
圓的半徑r==,圓心坐標(biāo)為(1,1),所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+(y-1)2=2.
3.(xx·陜西高三質(zhì)檢)若過點A(0,-1)的直線l與圓x2+(y-3)2=4的圓心的距離記為d,則d的取值范圍為( )
A.[0,4] B.[0,3]
C.[0,2] D.[0,1]
解析:選A.設(shè)圓心為B,則B(0,3),圓心B到直線l的距離d的最大值為|AB|=4,最小值為0,即直線l過圓心,故選A.
4.(xx·洛陽市高三統(tǒng)考)在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),若曲線C:x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有的點
3、均在第四象限內(nèi),則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
解析:選A.圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+a)2+(y-2a)2=4,所以圓心為(-a,2a),半徑r=2,由題意知故選A.
5.(xx·北京海淀一模)已知點A(-1,0),B(cos α,sin α),且|AB|=,則直線AB的方程為( )
A.y=x+或y=-x-
B.y=x+或y=-x-
C.y=x+1或y=-x-1
D.y=x+或y=-x-
解析:選B.|AB|=
==,
所以cos α=,sin α=±,
所以kAB=±,即直線AB的方程為y=±
4、(x+1),所以直線AB的方程為y=x+或y=-x-.
6.(xx·高考安徽卷)直線3x+4y=b與圓x2+y2-2x-2y+1=0相切,則b的值是( )
A.-2或12 B.2或-12
C.-2或-12 D.2或12
解析:選D.方法一:由3x+4y=b得y=-x+,代入x2+y2-2x-2y+1=0,并化簡得25x2-2(4+3b)x+b2-8b+16=0,Δ=4(4+3b)2-4×25(b2-8b+16)=0,解得b=2或12.
方法二:由圓x2+y2-2x-2y+1=0可知圓心坐標(biāo)為(1,1),半徑為1,所以=1,解得b=2或12.
7.(xx·高考湖南卷)若圓C1:x2
5、+y2=1與圓C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,則m=( )
A.21 B.19
C.9 D.-11
解析:選C.將圓C2的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,利用圓心距等于兩圓半徑之和求解.
圓C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-3)2+(y-4)2=25-m.
又圓C1:x2+y2=1,∴|C1C2|=5.
又∵兩圓外切,∴5=1+,解得m=9.
8.(xx·高考福建卷)若直線+=1(a>0,b>0)過點(1,1),則a+b的最小值等于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:選C.將點的坐標(biāo)代入直線的方程,得到a,b所滿足的關(guān)系式,再利用基本不等式求最值.
將(1,1)代入直線+=
6、1得+=1,a>0,b>0,
故a+b=(a+b)=2++≥2+2=4,等號當(dāng)且僅當(dāng)a=b時取到,故選C.
9.(xx·太原市高三模擬)已知在圓x2+y2-4x+2y=0內(nèi),過點E(1,0)的最長弦和最短弦分別是AC和BD,則四邊形ABCD的面積為( )
A.3 B.6
C.4 D.2
解析:選D.將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得(x-2)2+(y+1)2=5,圓心坐標(biāo)為F(2,-1),半徑r=,如圖,顯然過點E的最長弦為過點E的直徑,即|AC|=2,而過點E的最短弦為垂直于EF的弦,|EF|==,
|BD|=2=2,
∴S四邊形ABCD=|AC|×|BD|=2.
10.(xx·高考
7、全國卷Ⅱ)已知三點A(1,0),B(0,),C(2,),則△ABC外接圓的圓心到原點的距離為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.先根據(jù)已知條件分析△ABC的形狀,然后確定外心的位置,最后數(shù)形結(jié)合計算外心到原點的距離.
在坐標(biāo)系中畫出△ABC(如圖),利用兩點間的距離公式可得|AB|=|AC|=|BC|=2(也可以借助圖形直接觀察得出),所以△ABC為等邊三角形.設(shè)BC的中點為D,點E為外心,同時也是重心.所以|AE|=|AD|=,從而|OE|===,故選B.
11.設(shè)m,n∈R,若直線(m+1)x+(n+1)y-2=0與圓(x-1)2+(y-1)2=1相切,則m+n
8、的取值范圍是( )
A.[1-,1+ ]
B.(-∞,1- ]∪[1+,+∞)
C.[2-2,2+2 ]
D.(-∞,2-2 ]∪[2+2,+∞)
解析:選D.∵直線與圓相切,∴圓心到直線的距離d=r,
d==1,整理得m+n+1=mn,
又m,n∈R,有mn≤,
∴m+n+1≤,即(m+n)2-4(m+n)-4≥0,
解得m+n≤2-2或m+n≥2+2,故選D.
12.(xx·高考安徽卷)過點P(-,-1)的直線l與圓x2+y2=1有公共點,則直線l的傾斜角的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選D.如圖,過點P作圓的切線PA,PB,A,B為
9、切點,則OA⊥PA,OB⊥PB,∴|OP|==2,OA=1,則sin α=,所以α=30°,∠BPA=60°.故直線l的傾斜角的取值范圍是.選D.
13.若直線3x-4y+5=0與圓x2+y2=r2(r>0)相交于A,B兩點,且∠AOB=120°(O為坐標(biāo)原點),則r=________.
解析:如圖,過點O作OD⊥AB于點D,則|OD|==1.
∵∠AOB=120°,OA=OB,
∴∠OBD=30°,
∴|OB|=2|OD|=2,即r=2.
答案:2
14.(xx·高考重慶卷)已知直線ax+y-2=0與圓心為C的圓(x-1)2+(y-a)2=4相交于A,B兩點,且△ABC
10、為等邊三角形,則實數(shù)a=________.
解析:根據(jù)“半徑、弦長AB的一半、圓心到直線的距離”滿足勾股定理可建立關(guān)于a的方程,解方程求a.
圓心C(1,a)到直線ax+y-2=0的距離為.因為△ABC為等邊三角形,所以|AB|=|BC|=2,所以2+12=22,解得a=4±.
答案:4±
15.若圓C經(jīng)過坐標(biāo)原點和點(4,0),且與直線y=1相切,則圓C的方程是________.
解析:根據(jù)圓的弦的性質(zhì)和直線與圓的位置關(guān)系求解圓心.因為圓的弦的垂直平分線必過圓心且圓經(jīng)過點(0,0)和(4,0),所以設(shè)圓心為(2,m).又因為圓與直線y=1相切,所以=|1-m|,所以m2+4=m2-
11、2m+1,解得m=-,
所以圓的方程為(x-2)2+2=.
答案:(x-2)2+2=
16.(xx·高考湖南卷)在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點,A(-1,0),B(0,),C(3,0),動點D滿足||=1,則|++|的最大值是________.
解析:設(shè)出點D的坐標(biāo),求出點D的軌跡后求解.
設(shè)D(x,y),由=(x-3,y)及||=1知(x-3)2+y2=1,即動點D的軌跡為以點C為圓心的單位圓.
又++=(-1,0)+(0, )+(x,y)=(x-1,y+),
∴|++|=.
問題轉(zhuǎn)化為圓(x-3)2+y2=1上的點與點P(1,-)間距離的最大值.
∵圓心C(3,0)與點P(1,-)之間的距離為=,故的最大值為+1.
答案:+1