《【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考數(shù)學(xué)北師大版一輪訓(xùn)練:第8篇 第4講 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考數(shù)學(xué)北師大版一輪訓(xùn)練:第8篇 第4講 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第4講 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系
基礎(chǔ)鞏固題組
(建議用時(shí):40分鐘)
一、選擇題
1.直線y=x+1與圓x2+y2=1的位置關(guān)系是 ( ).
A.相切 B.相交但直線不過圓心
C.直線過圓心 D.相離
解析 法一 由消去y,整理得x2+x=0,因?yàn)棣ぃ?2-410=1>0,所以直線與圓相交.
又圓x2+y2=1的圓心坐標(biāo)為(0,0),且0≠0+1,所以直線不過圓心.
法二 圓x2+y2=1的圓心坐標(biāo)為(0,0),半徑長為1,則圓心到直線y=x+1距離d==.
2、又0<<1所以直線y=x+1與圓x2+y2=1相交但直線不過圓心.
答案 B
2.圓(x+2)2+y2=4與圓(x-2)2+(y-1)2=9的位置關(guān)系為 ( ).
A.內(nèi)切 B.相交
C.外切 D.相離
解析 兩圓圓心分別為(-2,0)和(2,1),半徑分別為2和3,圓心距d==.∵3-2
3、∴≤,即|a+1|≤2,解得-3≤a≤1.
答案 C
4.(20xx安徽卷)直線x+2y-5+=0被圓x2+y2-2x-4y=0截得的弦長為 ( ).
A.1 B.2
C.4 D.4
解析 圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+(y-2)2=5,則圓心(1,2)到直線x+2y-5+=0的距離d==1,
∴直線x+2y-5+=0被圓x2+y2-2x-4y=0截得的弦長為2=4.
答案 C
5.(20xx陜西五校聯(lián)考)若直線y=kx與圓(x-2)2+y2=1的兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于直線2x+y+b=0對稱,則k,b的值分別為 ( ).
A.k=,b=-4 B.k=-,b=4
C.
4、k=,b=4 D.k=-,b=-4
解析 因?yàn)橹本€y=kx與圓(x-2)2+y2=1的兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于直線2x+y+b=0對稱,則y=kx與直線2x+y+b=0垂直,且2x+y+b=0過圓心,所以解得k=,b=-4.
答案 A
二、填空題
6.過點(diǎn)A(2,4)向圓x2+y2=4所引切線的方程為________.
解析 顯然x=2為所求切線之一;另設(shè)直線方程為y-4=k(x-2),即kx-y+4-2k=0,那么=2,解得k=,即3x-4y+10=0.
答案 x=2或3x-4y+10=0
7.過點(diǎn)M的直線l與圓C:(x-1)2+y2=4交于A,B兩點(diǎn),C為圓心,當(dāng)∠ACB最小時(shí),直線l
5、的方程為________.
解析 由題意得,當(dāng)CM⊥AB時(shí),∠ACB最小,從而直線方程y-1=-,即2x-4y+3=0.
答案 2x-4y+3=0
8.(20xx宜川中學(xué)模擬)兩圓相交于兩點(diǎn)(1,3)和(m,-1),兩圓圓心都在直線x-y+c=0上,且m、c均為實(shí)數(shù),則m+c=________.
解析 根據(jù)兩圓相交的性質(zhì)可知,兩點(diǎn)(1,3)和(m,-1)的中點(diǎn)在直線x-y+c=0上,并且過兩點(diǎn)的直線與x-y+c=0垂直,故有
∴m=5,c=-2,∴m+c=3.
答案 3
三、解答題
9.求過兩圓x2+y2+4x+y=-1,x2+y2+2x+2y+1=0的交點(diǎn)的圓中面積最小的圓的
6、方程.
解 由
①-②得2x-y=0代入①得x=-或-1,
∴兩圓兩個(gè)交點(diǎn)為,(-1,-2).
過兩交點(diǎn)圓中,以,(-1,-2)為端點(diǎn)的線段為直徑的圓時(shí),面積最小.
∴該圓圓心為,半徑為
=,
圓方程為2+2=.
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(shí),直線l與圓C相切;
(2)當(dāng)直線l與圓C相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=2時(shí),求直線l的方程.
解 將圓C的方程x2+y2-8y+12=0化成標(biāo)準(zhǔn)方程為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=-.
7、
(2)過圓心C作CD⊥AB,則根據(jù)題意和圓的性質(zhì),
得
解得a=-7或-1.
故所求直線方程為7x-y+14=0或x-y+2=0.
能力提升題組
(建議用時(shí):25分鐘)
一、選擇題
1.(20xx安徽宣城六校聯(lián)考)已知點(diǎn)P(x0,y0),圓O:x2+y2=r2(r>0),直線l:x0x+y0y=r2,有以下幾個(gè)結(jié)論:①若點(diǎn)P在圓O上,則直線l與圓O相切;②若點(diǎn)P在圓O外,則直線l與圓O相離;③若點(diǎn)P在圓O內(nèi),則直線l與圓O相交;④無論點(diǎn)P在何處,直線l與圓O恒相切,其中正確的個(gè)數(shù)是 ( ).
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式有d=,若
8、點(diǎn)P在圓O上,則x+y=r2,d=r,相切;若點(diǎn)P在圓O外,則x+y>r2,d<r,相交;若點(diǎn)P在圓O內(nèi),則x+y<r2,d>r,相離,故只有①正確.
答案 A
2.(20xx長沙模擬)若圓C:x2+y2+2x-4y+3=0關(guān)于直線2ax+by+6=0對稱,則由點(diǎn)(a,b)向圓所作的切線長的最小值是 ( ).
A.2 B.3
C.4 D.6
解析 圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+1)2+(y-2)2=2,所以圓心為(-1,2),半徑為.因?yàn)閳A關(guān)于直線2ax+by+6=0對稱,所以圓心在直線2ax+by+6=0上,所以-2a+2b+6=0,即b=a-3,點(diǎn)(a,b)到圓心的距離為
d==
9、
==.
所以當(dāng)a=2時(shí),d有最小值=3,此時(shí)切線長最小,為==4.
答案 C
二、填空題
3.(20xx湖北卷)已知圓O:x2+y2=5,直線l:xcos θ+ysin θ=1(0<θ<).設(shè)圓O上到直線l的距離等于1的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為k,則k=________.
解析 圓O的圓心(0,0)到直線l:xcos θ+ysin θ=1的距離d=1.而圓的半徑r=,且r-d=-1>1,∴圓O上在直線l的兩側(cè)各有兩點(diǎn)到直線l的距離等于1.
答案 4
三、解答題
4.已知圓M:x2+(y-2)2=1,Q是x軸上的動點(diǎn),QA,QB分別切圓M于A,B兩點(diǎn).
(1)若Q(1,0),求切線QA,
10、QB的方程;
(2)求四邊形QAMB面積的最小值;
(3)若|AB|=,求直線MQ的方程.
解 (1)設(shè)過點(diǎn)Q的圓M的切線方程為x=my+1,則圓心M到切線的距離為1,∴=1,∴m=-或0,∴QA,QB的方程分別為3x+4y-3=0和x=1.
(2)∵M(jìn)A⊥AQ,∴S四邊形MAQB=|MA||QA|=|QA|==≥=.
∴四邊形QAMB面積的最小值為.
(3)設(shè)AB與MQ交于P,
則MP⊥AB,MB⊥BQ,∴|MP|= =.
在Rt△MBQ中,|MB|2=|MP||MQ|,即1=|MQ|,
∴|MQ|=3,∴x2+(y-2) 2=9.設(shè)Q(x,0),
則x2+22=9,∴x=,∴Q(,0),
∴MQ的方程為2x+y-2=0或2x-y+2=0.