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1、2022高考數(shù)學一本策略復習 專題五 解析幾何 第一講 直線與圓課后訓練 文
一、選擇題
1.“ab=4”是“直線2x+ay-1=0與直線bx+2y-2=0平行”的( )
A.充分必要條件 B.充分而不必要條件
C.必要而不充分條件 D.既不充分也不必要條件
解析:因為兩直線平行,所以斜率相等,即-=-,可得ab=4,又當a=1,b=4時,滿足ab=4,但是兩直線重合,故選C.
答案:C
2.已知圓(x-1)2+y2=1被直線x-y=0分成兩段圓弧,則較短弧長與較長弧長之比為( )
A.1∶2 B.1∶3
C.1∶4 D.1∶5
解析:(x-1)2+y2=1的
2、圓心為(1,0),半徑為1.圓心到直線的距離d==,所以較短弧所對的圓心角為,較長弧所對的圓心角為,故兩弧長之比為1∶2,故選A.
答案:A
3.(2018·臨沂模擬)已知直線3x+ay=0(a>0)被圓(x-2)2+y2=4所截得的弦長為2,則a的值為( )
A. B.
C.2 D.2
解析:由已知條件可知,圓的半徑為2,又直線被圓所截得的弦長為2,故圓心到直線的距離為,即=,得a=.
答案:B
4.(2018·濟寧模擬)已知圓C過點A(2,4),B(4,2),且圓心C在直線x+y=4上,若直線x+2y-t=0與圓C相切,則t的值為( )
A.-6±2 B.6±2
C.
3、2±6 D.6±4
解析:因為圓C過點A(2,4),B(4,2),所以圓心C在線段AB的垂直平分線y=x上,又圓心C在直線x+y=4上,聯(lián)立,解得x=y(tǒng)=2,即圓心C(2,2),圓C的半徑r==2.又直線x+2y-t=0與圓C相切,所以=2,解得t=6±2.
答案:B
5.(2018·南昌第一次模擬)如圖,在平面直角坐標系xOy中,直線y=2x+1與圓x2+y2=4相交于A,B兩點,則cos∠AOB=( )
A. B.-
C. D.-
解析:因為圓x2+y2=4的圓心為O(0,0),半徑為2,所以圓心O到直線y=2x+1的距離d==,所以弦長|AB|=2=2.
在△AOB中
4、,由余弦定理得cos∠AOB===-.
答案:D
6.(2018·合肥第一次教學質量檢測)設圓x2+y2-2x-2y-2=0的圓心為C,直線l過(0,3)與圓C交于A,B兩點,若|AB|=2,則直線l的方程為( )
A.3x+4y-12=0或4x-3y+9=0
B.3x+4y-12=0或x=0
C.4x-3y+9=0或x=0
D.3x-4y+12=0或4x+3y+9=0
解析:當直線l的斜率不存在時,計算出弦長為2,符合題意;
當直線l的斜率存在時,可設直線l的方程為y=kx+3,由弦長為2可知,圓心到該直線的距離為1,從而有=1,解得k=- ,綜上,直線l的方程為x=0或3
5、x+4y-12=0,故選B.
答案:B
7.已知圓O:x2+y2=1,點P為直線+=1上一動點,過點P向圓O引兩條切線PA,PB,A,B為切點,則直線AB經過定點( )
A.(,) B.(,)
C.(,0) D.(0,)
解析:因為點P是直線+=1上的一動點,所以設P(4-2m,m).
因為PA,PB是圓x2+y2=1的兩條切線,切點分別為A,B,所以OA⊥PA,OB⊥PB,所以點A,B在以OP為直徑的圓C上,即弦AB是圓O和圓C的公共弦.
因為圓心C的坐標是(2-m,),且半徑的平方r2=,所以圓C的方程為(x-2+m)2+(y-)2=,①
又x2+y2=1,②
所以②-
6、①得,(2m-4)x-my+1=0,即公共弦AB所在的直線方程為(2x-y)m+(-4x+1)=0,所以由得所以直線AB過定點(,).故選B.
答案:B
8.若過點A(1,0)的直線l與圓C:x2+y2-6x-8y+21=0相交于P,Q兩點,線段PQ的中點為M,l與直線x+2y+2=0的交點為N,則|AM|·|AN|的值為( )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析:圓C的方程化成標準方程可得(x-3)2+(y-4)2=4,故圓心為C(3,4),半徑為2,則可設直線l的方程為kx-y-k=0(k≠0),由得N,又直線CM與l垂直,得直線CM的方程為y-4=-(x-3).
由
得
7、M,
則|AM|·|AN|
=.
=××=6.故選B.
答案:B
二、填空題
9.(2018·高考全國卷Ⅰ)直線y=x+1與圓x2+y2+2y-3=0交于A,B兩點,則|AB|=________.
解析:由x2+y2+2y-3=0,得x2+(y+1)2=4.
∴圓心C(0,-1),半徑r=2.
圓心C(0,-1)到直線x-y+1=0的距離d==,∴|AB|=2=2=2.
答案:2
10.(2018·江蘇三市三模)在平面直角坐標系xOy中,已知點A(0,-2),點B(1,-1),P為圓x2+y2=2上一動點,則的最大值是________.
解析:設動點P(x,y),令=t
8、(t>0),則=t2,整理得,(1-t2)x2+(1-t2)y2-2x+(2-4t2)y+2-4t2=0,(*)
易知當1-t2≠0時,(*)式表示一個圓,且動點P在該圓上,
又點P在圓x2+y2=2上,所以點P為兩圓的公共點,兩圓方程相減得兩圓公共弦所在直線l的方程為x-(1-2t2)y-2+3t2=0,
所以圓心(0,0)到直線l的距離d=≤,解得0<t≤2,所以的最大值為2.
答案:2
三、解答題
11.已知圓C過點P(1,1),且圓C與圓M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)關于直線x+y+2=0對稱.
(1)求圓C的方程;
(2)設Q為圓C上的一個動點,求·的
9、最小值.
解析:(1)設圓心C(a,b),則
解得
則圓C的方程為x2+y2=r2,將點P的坐標代入得r2=2,
故圓C的方程為x2+y2=2.
(2)設Q(x,y),則x2+y2=2,
·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2)=x2+y2+x+y-4=x+y-2,
令x=cos θ,y=sin θ,
則·=x+y-2=(sin θ+cos θ)-2
=2sin-2,
所以·的最小值為-4.
12.已知圓C:x2+y2+2x-4y+3=0.
(1)若圓C的切線在x軸和y軸上的截距相等,求此切線的方程;
(2)從圓C外一點P(x1,y1)向該圓引一條切線,切點為M,O
10、為坐標原點,且有|PM|=|PO|,求使|PM|取得最小值時點P的坐標.
解析:(1)圓C的標準方程為(x+1)2+(y-2)2=2.
①當此切線在兩坐標軸上的截距為零時,設此切線方程為y=kx,
由=,得k=2±,
∴此切線方程為y=(2±)x.
②當此切線在兩坐標軸上的截距不為零時,設此切線方程為x+y-a=0,由=,得|a-1|=2,即a=-1或a=3.
∴此切線方程為x+y+1=0或x+y-3=0.
綜上,此切線方程為y=(2+)x或y=(2-)x或x+y+1=0或x+y-3=0.
(2)由|PO|=|PM|,得|PO|2=|PM|2=|PC|2-|CM|2,即x+y=(x1+1)2+(y1-2)2-2,整理得2x1-4y1+3=0,即點P在直線l:2x+4y+3=0上,
當|PM|取最小值時,|PO|取最小值,
此時直線PO⊥l,∴直線PO的方程為2x+y=0.
解方程組得
故使|PM|取得最小值時,點P的坐標為.