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1、專題升級訓(xùn)練13 直線與圓
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)
1.已知點P(3,2)與點Q(1,4)關(guān)于直線l對稱,則直線l的方程為( ).
A.x-y+1=0 B.x-y=0
C.x+y+1=0 D.x+y=0
2.若直線3x+y+a=0過圓x2+y2-4y=0的圓心,則a的值為( ).
A.-1 B.1 C.2 D.-2
3.“a=3”是“直線ax+2y+2a=0和直線3x+(a-1)y-a+7=0平行”的( ).
A.充分而不必要條件
B.必要而不充分條件
2、C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
4.已知圓C1:(x+1)2+(y-1)2=1,圓C2與圓C1關(guān)于直線x-y-1=0對稱,則圓C2的方程為( ).
A.(x+2)2+(y-2)2=1
B.(x-2)2+(y+2)2=1
C.(x+2)2+(y+2)2=1
D.(x-2)2+(y-2)2=1
5.(2020·浙江四校聯(lián)考,4)在圓x2+y2-2x-6y=0內(nèi),過點E(0,1)的最長弦和最短弦分別是AC和BD,則四邊形ABCD的面積為( ).
A.5 B.10
C.15 D.20
6.(2020·四川涼山州二模,10)若直線y=kx(k≠0)與
3、圓x2+y2=1相交于A,B兩點,且點C(3,0).若點M(a,b)滿足++=0,則a+b=( ).
A. B. C.2 D.1
7.若直線y=kx+1與圓x2+y2+kx+my-4=0交于M,N兩點,且M,N關(guān)于直線x-y=0對稱,動點P(a,b)在不等式組表示的平面區(qū)域內(nèi)部及邊界上運動,則W=的取值范圍是( ).
A.[2,+∞)
B.(-∞,-2]
C.[-2,2]
D.(-∞,-2]∪[2,+∞)
8.(2020·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)模擬,10)若圓C:(x+1)2+(y-1)2=8上有且只有兩個點到直線x+y+m=0的距離等于,則實數(shù)m的取值范
4、圍是( ).
A.(-6,-2)∪(2,6) B.(-8,-4)∪(4,8)
C.(2,6) D.(4,8)
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分)
9.設(shè)直線的斜率為k,且-1<k<,則直線的傾斜角α的取值范圍為__________.
10.(2020·浙江溫州一模,7)若圓x2+y2-4x+2my+m+6=0與y軸的兩交點A,B位于原點的同側(cè),則實數(shù)m的取值范圍是__________.
11.(2020·江蘇鎮(zhèn)江5月模擬,11)已知曲線C:x2+y2=9(x≥0,y≥0)與直線x+y=4相交于點A(x1,y1),B(x2
5、,y2),則x1y2+x2y1的值為________.
12.(2020·浙江名校交流,17)封閉曲線C由圓弧C1:x2+y2=169(x≤5)和C2:(x-14)2+y2=225(x≥5)組成.設(shè)曲線C與x軸正方向的交點為A,O為坐標原點,P為曲線C上一點,且|PA|=3|PO|,則P點的橫坐標是__________.
三、解答題(本大題共4小題,共44分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
13.(本小題滿分10分)在平面直角坐標系xOy中,曲線y=x2-6x+1與坐標軸的交點都在圓C上.
(1)求圓C的方程;
(2)若圓C與直線x-y+a=0交于A,B兩點,且OA⊥
6、OB,求a的值.
14.(本小題滿分10分)已知兩圓C1:x2+y2+4x-4y-5=0,C2:x2+y2-8x+4y+7=0.
(1)證明此兩圓相切;
(2)求過點P(2,3),且與兩圓相切于點T(1,0)的圓的方程.
15.(本小題滿分12分)已知直線l:y=x+m,m∈R.
(1)若以點M(2,0)為圓心的圓與直線l相切于點P,且點P在y軸上,求該圓的方程.
(2)若直線l關(guān)于x軸對稱的直線為l′,問直線l′與拋物線C:x2=4y是否相切?說明理由.
16.(本小題滿分12分)(2020·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)模擬,19)已知過點P(0,-2),且斜率為k的直線l與圓C:x2+y2-
7、10x-2y+22=0交于A,B兩點,若5=3,求k的值.
參考答案
一、選擇題
1.A 解析:由題意知直線l與直線PQ垂直,
所以kl=-=-=1.
又直線l經(jīng)過PQ的中點(2,3),所以直線l的方程為y-3=x-2,即x-y+1=0.
2.D 解析:求出圓心的坐標,將圓心坐標代入直線方程即可.
3.A
4.B 解析:圓心C1(-1,1)關(guān)于直線x-y-1=0的對稱點為C2(2,-2),故選B.
5.B 解析:AC=2,BD=2=2,則四邊形ABCD的面積為S=×AC×BD=10,故選B.
6.D 解析:將y=kx代入x2+y2=1并整理有(k2+1)x2-1=0,
8、
∴x1+x2=0.
∵++=0,∴M為△ABC的重心.
∴a=,b=,
故a+b===1.
7.D 解析:圓方程可化為
2+2=(k2+m2+16).
由已知得
解得k=-1,m=-1,
∴不等式組為
其表示的平面區(qū)域如圖.
∴W=表示動點P(a,b)與定點Q(1,2)連線的斜率.
于是可知,W≤kAQ,或W≥kOQ,即W≤-2,或W≥2.故選D.
8.A 解析:圓心C(-1,1)到直線x+y+m=0的距離d=.
由題意結(jié)合圖形易知∴<d<3,得2<|m|<6,即m∈(-6,-2)∪(2,6),故選A.
二、填空題
9.∪ 解析:由-1<k<0,得<α<π.
9、
由0≤k<,得0≤α<,故直線的傾斜角α的取值范圍為∪.
10.-6<m<-2或m>3 解析:(1)因方程x2+y2-4x+2my+m+6=0表示圓,則有m2-m-2>0,得m>2或m<-1.
(2)方程y2+2my+m+6=0的兩根同號,
則有或
得-6<m<-2或m>3.
綜合(1)(2)得-6<m<-2或m>3.
11.9 解析:將y=4-x代入x2+y2=9中并整理有2x2-8x+7=0,解得x1=2+,x2=2-,
從而得A,B,
故x1y2+x2y1=9.
12.- 解析:由條件可得A(29,0).
又點P在圓弧C1上,
設(shè)P(x,y),則則x=-.
三
10、、解答題
13.解:(1)曲線y=x2-6x+1與y軸的交點為(0,1),與x軸的交點為(3+2,0),(3-2,0).
故可設(shè)C的圓心為(3,t),則有32+(t-1)2=(2)2+t2,解得t=1.
則圓C的半徑為=3.
所以圓C的方程為(x-3)2+(y-1)2=9.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),其坐標滿足方程組
消去y,得到方程2x2+(2a-8)x+a2-2a+1=0.
由已知可得,判別式Δ=56-16a-4a2>0.
從而x1+x2=4-a,x1x2=.①
由于OA⊥OB,可得x1x2+y1y2=0.
又y1=x1+a,y2=x2+a,所以2x1
11、x2+a(x1+x2)+a2=0.②
由①②得a=-1,滿足Δ>0,故a=-1.
14.(1)證明:兩圓的方程可分別化為
C1:(x+2)2+(y-2)2=13,C1(-2,2),r1=;
C2:(x-4)2+(y+2)2=13,C2(4,-2),r2=.
∴圓心距|C1C2|=2=r1+r2,即兩圓外切.
(2)解:設(shè)所求圓的方程為C3:(x-a)2+(y-b)2=r23.
∵T(1,0)在C1,C2,C3上,
∴圓心(a,b)在直線lC1C2:y=-(x-1)上,
∴b=-(a-1).①
又由|C3P|=|C3T|,得(a-2)2+(b-3)2=(a-1)2+b2.②
12、
由方程①②,解得a=-4,b=,
∴r23=(a-1)2+b2=,
故所求圓的方程為(x+4)2+2=.
15.解法一:(1)依題意,點P的坐標為(0,m).
因為MP⊥l,所以×1=-1.
解得m=2,即點P的坐標為(0,2).
從而圓的半徑
r=|MP|==2.
故所求圓的方程為(x-2)2+y2=8.
(2)因為直線l的方程為y=x+m,
所以直線l′的方程為y=-x-m.
由得x2+4x+4m=0.
Δ=42-4×4m=16(1-m).
①當(dāng)m=1,即Δ=0時,直線l′與拋物線C相切;
②當(dāng)m≠1,即Δ≠0時,直線l′與拋物線C不相切.
綜上,當(dāng)m=1時
13、,直線l′與拋物線C相切;當(dāng)m≠1時,直線l′與拋物線C不相切.
解法二:(1)設(shè)所求圓的半徑為r,則圓的方程可設(shè)為(x-2)2+y2=r2.
依題意,所求圓與直線l:x-y+m=0相切于點P(0,m),
則解得
所以所求圓的方程為(x-2)2+y2=8.
(2)同解法一.
16.解:直線l的方程為y=kx-2,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
由
得(1+k2)x2-(6k+10)x+30=0.
則有
又5=3,得5x1=3x2,代入上式得
消去x1,得32(1+k2)=(3k+5)2,解得k=1或k=.
當(dāng)直線l方程為x-y-2=0時,圓心到直線l的距離為d=<2,即直線l與圓相交,符合題意;
當(dāng)直線l方程為7x-23y-46=0時,圓心到直線l的距離為d=<2,即直線l與圓也相交,符合題意.
故所求k的值為k=1或k=.