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时间:2020-04-03
《【三维设计】2013高考数学一轮复习 第4节 直线与圆、圆与圆的位置关系我来演练.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、【三维设计】2013高考数学一轮复习第4节直线与圆、圆与圆的位置关系我来演练一、选择题1.(2012·江南十校联考)若点P(1,1)为圆(x-3)2+y2=9的弦MN的中点,则弦MN所在直线方程为( )A.2x+y-3=0 B.x-2y+1=0C.x+2y-3=0D.2x-y-1=0解析:圆心C(3,0),kCP=-,由kCP·kMN=-1,得kMN=2,所以弦MN所在直线方程是y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.答案:D2.(2012·济南模拟)若直线x-y=2被圆(x-a)2+y2=4所截得的弦长为2,则实数a的值为( )
2、A.-1或B.1或3C.-2或6D.0或4解析:圆心(a,0)到直线x-y=2的距离d=,则()2+2=22,∴a=0或4.答案:D3.(2012·合肥模拟)直线x-y+m=0与圆x2+y2-2x-1=0有两个不同交点的一个充分不必要条件是( )A.-33、的正半轴交于A、B两点,则4、AB5、的最小值为( )4用心爱心专心A.B.C.2D.3解析:设圆上的点为(x0,y0),其中x0>0,y0>0,则切线方程为x0x+y0y=1.分别令x=0,y=0得A(,0),B(0,),∴6、AB7、==≥=2.当且仅当x0=y0时等号成立.答案:C5.(2012·郑州模拟)直线ax+by+c=0与圆x2+y2=9相交于两点M、N,若c2=a2+b2,则·(O为坐标原点)等于( )A.-7B.-14C.7D.14解析:记、的夹角为2θ.依题意得,圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离等于=1,cosθ=,8、cos2θ=2cos2θ-1=2×()2-1=-,·=3×3cos2θ=-7.答案:A二、填空题6.(2012·合肥模拟)已知点P在直线3x+4y-25=0上,点Q在圆x2+y2=1上,则9、PQ10、的最小值为________.解析:设圆x2+y2=1的圆心为点O,则O为(0,0),O点到直线3x+4y-25=0的距离d==5,故该直线与圆O相离,则11、PQ12、的最小值为d-1=5-1=4.答案:47.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦长为2,则a=________.解析:两圆方程作差易知弦所在直线方程为:y=,如图,由13、已知14、AC15、=,16、OA17、=2.有18、OC19、==1,∴a=1.答案:1三、解答题4用心爱心专心8.求过点P(4,-1)且与圆C:x2+y2+2x-6y+5=0切于点M(1,2)的圆的方程.解:设所求圆的圆心为A(m,n),半径为r,则A,M,C三点共线,且有20、MA21、=22、AP23、=r,因为圆C:x2+y2+2x-6y+5=0的圆心为C(-1,3),则解得m=3,n=1,r=,所以所求圆的方程为(x-3)2+(y-1)2=5.9.(2012·揭阳调研)已知点M(3,1),直线ax-y+4=0及圆(x-1)2+(y-2)2=4.(1)求过M点的圆的切线方程24、;(2)若直线ax-y+4=0与圆相切,求a的值;(3)若直线ax-y+4=0与圆相交于A,B两点,且弦AB的长为2,求a的值.解:(1)圆心C(1,2),半径为r=2,当直线的斜率不存在时,方程为x=3.由圆心C(1,2)到直线x=3的距离d=3-1=2=r知,此时,直线与圆相切.当直线的斜率存在时,设方程为y-1=k(x-3),即kx-y+1-3k=0.由题意知=2,解得k=.∴方程为y-1=(x-3),即3x-4y-5=0.故过M点的圆的切线方程为x=3或3x-4y-5=0.(2)由题意有=2,解得a=0或a=.(3)∵圆心到直线ax-y25、+4=0的距离为.∴()2+()2=4,解得a=-.10.已知⊙C过点P(1,1),且与⊙M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称.(1)求⊙C的方程;(2)设Q为⊙C上的一个动点,求·的最小值;(3)[理]过点P作两条相异直线分别与⊙C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由.4用心爱心专心解:(1)设圆心C(a,b),则解得则圆C的方程为x2+y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,故圆C的方程为x2+y2=2.(2)设Q(x,y),则x2+y2=26、2,则·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2)=x2+y2+x+y-4=x+y-2,因为(x+y)2=x2+y2+2xy≤2(x2+y2)≤4,所以
3、的正半轴交于A、B两点,则
4、AB
5、的最小值为( )4用心爱心专心A.B.C.2D.3解析:设圆上的点为(x0,y0),其中x0>0,y0>0,则切线方程为x0x+y0y=1.分别令x=0,y=0得A(,0),B(0,),∴
6、AB
7、==≥=2.当且仅当x0=y0时等号成立.答案:C5.(2012·郑州模拟)直线ax+by+c=0与圆x2+y2=9相交于两点M、N,若c2=a2+b2,则·(O为坐标原点)等于( )A.-7B.-14C.7D.14解析:记、的夹角为2θ.依题意得,圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离等于=1,cosθ=,
8、cos2θ=2cos2θ-1=2×()2-1=-,·=3×3cos2θ=-7.答案:A二、填空题6.(2012·合肥模拟)已知点P在直线3x+4y-25=0上,点Q在圆x2+y2=1上,则
9、PQ
10、的最小值为________.解析:设圆x2+y2=1的圆心为点O,则O为(0,0),O点到直线3x+4y-25=0的距离d==5,故该直线与圆O相离,则
11、PQ
12、的最小值为d-1=5-1=4.答案:47.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦长为2,则a=________.解析:两圆方程作差易知弦所在直线方程为:y=,如图,由
13、已知
14、AC
15、=,
16、OA
17、=2.有
18、OC
19、==1,∴a=1.答案:1三、解答题4用心爱心专心8.求过点P(4,-1)且与圆C:x2+y2+2x-6y+5=0切于点M(1,2)的圆的方程.解:设所求圆的圆心为A(m,n),半径为r,则A,M,C三点共线,且有
20、MA
21、=
22、AP
23、=r,因为圆C:x2+y2+2x-6y+5=0的圆心为C(-1,3),则解得m=3,n=1,r=,所以所求圆的方程为(x-3)2+(y-1)2=5.9.(2012·揭阳调研)已知点M(3,1),直线ax-y+4=0及圆(x-1)2+(y-2)2=4.(1)求过M点的圆的切线方程
24、;(2)若直线ax-y+4=0与圆相切,求a的值;(3)若直线ax-y+4=0与圆相交于A,B两点,且弦AB的长为2,求a的值.解:(1)圆心C(1,2),半径为r=2,当直线的斜率不存在时,方程为x=3.由圆心C(1,2)到直线x=3的距离d=3-1=2=r知,此时,直线与圆相切.当直线的斜率存在时,设方程为y-1=k(x-3),即kx-y+1-3k=0.由题意知=2,解得k=.∴方程为y-1=(x-3),即3x-4y-5=0.故过M点的圆的切线方程为x=3或3x-4y-5=0.(2)由题意有=2,解得a=0或a=.(3)∵圆心到直线ax-y
25、+4=0的距离为.∴()2+()2=4,解得a=-.10.已知⊙C过点P(1,1),且与⊙M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称.(1)求⊙C的方程;(2)设Q为⊙C上的一个动点,求·的最小值;(3)[理]过点P作两条相异直线分别与⊙C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由.4用心爱心专心解:(1)设圆心C(a,b),则解得则圆C的方程为x2+y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,故圆C的方程为x2+y2=2.(2)设Q(x,y),则x2+y2=
26、2,则·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2)=x2+y2+x+y-4=x+y-2,因为(x+y)2=x2+y2+2xy≤2(x2+y2)≤4,所以
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