《(全國(guó)通用版)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九章 解析幾何 課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)(三十九)直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國(guó)通用版)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九章 解析幾何 課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)(三十九)直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系 文(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(全國(guó)通用版)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九章 解析幾何 課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)(三十九)直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系 文
對(duì)點(diǎn)練(一) 直線與圓的位置關(guān)系
1.直線y=ax+1與圓x2+y2-2x-3=0的位置關(guān)系是( )
A.相切 B.相交
C.相離 D.隨a的變化而變化
解析:選B ∵直線y=ax+1恒過定點(diǎn)(0,1),又點(diǎn)(0,1)在圓(x-1)2+y2=4的內(nèi)部,故直線與圓相交.
2.已知直線l:3x+4y+m=0(m>0)被圓C:x2+y2+2x-2y-6=0所截的弦長(zhǎng)是圓心C到直線l的距離的2倍,則m=( )
A.6 B.8
C.9 D.11
解析:選C 圓C:(
2、x+1)2+(y-1)2=8,圓心C(-1,1),半徑r=2,圓心C到直線l的距離d==×2=2,解得m=9或-11(m>0,舍去),故選C.
3.已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓C的方程為x2+y2=-2y+3,直線l過點(diǎn)(1,0)且與直線x-y+1=0垂直.若直線l與圓C交于A,B兩點(diǎn),則△OAB的面積為( )
A.1 B.
C.2 D.2
解析:選A 圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+(y+1)2=4,圓心坐標(biāo)為(0,-1),半徑r=2.直線l的斜率為-1,方程為x+y-1=0.圓心到直線l的距離d==,弦長(zhǎng)|AB|=2=2=2,又坐標(biāo)原點(diǎn)O到AB的距離為,所以△AOB的面積為×2×=
3、1.故選A.
4.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 法一:由3x+4y=b得y=-x+,
代入x2+y2-2x-2y+1=0,
并化簡(jiǎn)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b=12.
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b=12.
5.已知圓C:(x+1)2+(y-1)2=1與x軸切于A點(diǎn),與y軸切于B點(diǎn),設(shè)劣
4、弧的中點(diǎn)為M,則過點(diǎn)M的圓C的切線方程是________________.
解析:因?yàn)閳AC與兩軸相切,且M是劣弧的中點(diǎn),所以直線CM是第二、四象限的角平分線,所以斜率為-1,所以過M的切線的斜率為1.因?yàn)閳A心到原點(diǎn)的距離為,所以|OM|=-1,所以M,所以切線方程為y-1+=x-+1,整理得x-y+2-=0.
答案:x-y+2-=0
6.過點(diǎn)M(1,2)的直線l與圓C:(x-3)2+(y-4)2=25交于A,B兩點(diǎn),C為圓心,當(dāng)∠ACB最小時(shí),直線l的方程是________________.
解析:由題意知,當(dāng)∠ACB最小時(shí),圓心C(3,4)到直線l的距離達(dá)到最大,此時(shí)直線l與直線CM
5、垂直,又直線CM的斜率為=1,所以直線l的斜率為=-1,因此所求的直線l的方程是y-2=-(x-1),即x+y-3=0.
答案:x+y-3=0
對(duì)點(diǎn)練(二) 圓與圓的位置關(guān)系
1.已知圓M:x2+y2-4y=0,圓N:(x-1)2+(y-1)2=1,則圓M與圓N的公切線條數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選B 由題意可知,圓M的圓心為(0,2),半徑為2,圓N的圓心為(1,1),半徑為1,MN=,且1<<3,所以圓M與圓N相交,則圓M與圓N的公切線有兩條,故選B.
2.圓x2+y2=50與圓x2+y2-12x-6y+40=0的公共弦長(zhǎng)為( )
A. B.
6、
C.2 D.2
解析:選C x2+y2=50與x2+y2-12x-6y+40=0作差,得兩圓公共弦所在的直線方程為2x+y-15=0,圓x2+y2=50的圓心(0,0)到2x+y-15=0的距離d=3,因此,公共弦長(zhǎng)為2=2.故選C.
3.(2016·山東高考)已知圓M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直線x+y=0所得線段的長(zhǎng)度是2,則圓M與圓N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置關(guān)系是( )
A.內(nèi)切 B.相交
C.外切 D.相離
解析:選B 由題知圓M:x2+(y-a)2=a2(a>0),圓心(0,a)到直線x+y=0的距離d=,所以2=2,解得a=2.圓M,
7、圓N的圓心距|MN|=,兩圓半徑之差為1,兩圓半徑之和為3,故兩圓相交.
4.圓心在直線x-y-4=0上,且經(jīng)過兩圓x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交點(diǎn)的圓的方程為( )
A.x2+y2-x+7y-32=0
B.x2+y2-x+7y-16=0
C.x2+y2-4x+4y+9=0
D.x2+y2-4x+4y-8=0
解析:選A 設(shè)經(jīng)過兩圓的交點(diǎn)的圓的方程為x2+y2+6x-4+λ(x2+y2+6y-28)=0,即x2+y2+x+y-=0,其圓心坐標(biāo)為,又圓心在直線x-y-4=0上,所以-+-4=0,解得λ=-7,故所求圓的方程為x2+y2-x+7y-32=0.
8、
5.已知圓C1:x2+y2+4ax+4a2-4=0和圓C2:x2+y2-2by+b2-1=0只有一條公切線,若a,b∈R且ab≠0,則+的最小值為( )
A.2 B.4
C.8 D.9
解析:選D 圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+2a)2+y2=4,其圓心為(-2a,0),半徑為2;圓C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+(y-b)2=1,其圓心為(0,b),半徑為1.因?yàn)閳AC1和圓C2只有一條公切線,所以圓C1與圓C2相內(nèi)切,所以=2-1,得4a2+b2=1,所以+=(4a2+b2)=5++≥5+2=9,當(dāng)且僅當(dāng)=,且4a2+b2=1,即a2=,b2=時(shí)等號(hào)成立.所以+的最小值為9.
6.已知圓C
9、1:(x-1)2+y2=2與圓C2:x2+(y-b)2=2(b>0)相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=2,則b=________.
解析:由題意知C1(1,0),C2(0,b),半徑r1=r2=,所以線段AB和線段C1C2相互垂直平分,則|C1C2|=2,即1+b2=4,又b>0,故b=.
答案:
7.過圓x2+y2+4x+y+1=0與圓x2+y2+2x+2y+1=0的相交弦端點(diǎn)的圓中周長(zhǎng)最小的圓的方程是____________________________________________________________.
解析:聯(lián)立圓方程得
解得或
∴兩圓的兩個(gè)交點(diǎn)分別為A,B(-
10、1,-2).
過兩交點(diǎn)的圓中,以AB為直徑的圓的周長(zhǎng)最?。?
∴該圓圓心為,
半徑為=,
∴所求圓的方程為2+2=.
答案:2+2=
[大題綜合練——遷移貫通]
1.(2018·河南洛陽模擬)已知圓(x-1)2+y2=25,直線ax-y+5=0與圓相交于不同的兩點(diǎn)A,B.
(1)求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)若弦AB的垂直平分線l過點(diǎn)P(-2,4),求實(shí)數(shù)a的值.
解:(1)由題設(shè)知<5,故12a2-5a>0,
所以a<0或a>.故實(shí)數(shù)a的取值范圍為(-∞,0)∪.
(2)圓(x-1)2+y2=25的圓心坐標(biāo)為(1,0),
又弦AB的垂直平分線過圓心(1,0)及P
11、(-2,4),∴kl==-,
又kAB=a,且AB⊥l,∴kl·kAB=-1,
即a·=-1,∴a=.
2.如圖,已知以點(diǎn)A(-1,2)為圓心的圓與直線l1:x+2y+7=0相切.過點(diǎn)B(-2,0)的動(dòng)直線l與圓A相交于M,N兩點(diǎn),Q是MN的中點(diǎn),直線l與l1相交于點(diǎn)P.
(1)求圓A的方程;
(2)當(dāng)|MN|=2時(shí),求直線l的方程.
解:(1)設(shè)圓A的半徑為r.
由于圓A與直線l1:x+2y+7=0相切,
∴r==2.
∴圓A的方程為(x+1)2+(y-2)2=20.
(2)①當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),易知x=-2符合題意;
②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(
12、x+2).
即kx-y+2k=0.
連接AQ,則AQ⊥MN.
∵|MN|=2,
∴|AQ|==1,
則由|AQ|==1,
得k=,∴直線l:3x-4y+6=0.
故直線l的方程為x=-2或3x-4y+6=0.
3.(2016·江蘇高考)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知以M為圓心的圓M:x2+y2-12x-14y+60=0及其上一點(diǎn)A(2,4).
(1)設(shè)圓N與x軸相切,與圓M外切,且圓心N在直線x=6上,求圓N的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)平行于OA的直線l與圓M相交于B,C兩點(diǎn),且BC=OA,求直線l的方程;
(3)設(shè)點(diǎn)T(t,0)滿足:存在圓M上的兩點(diǎn)P和Q,使得+=,求
13、實(shí)數(shù)t的取值范圍.
解:圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-6)2+(y-7)2=25,
所以圓心M(6,7),半徑為5.
(1)由圓心N在直線x=6上,可設(shè)N(6,y0).
因?yàn)閳AN與x軸相切,與圓M外切,
所以0<y0<7,圓N的半徑為y0,從而7-y0=5+y0,解得y0=1.因此,圓N的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-6)2+(y-1)2=1.
(2)因?yàn)橹本€l∥OA,
所以直線l的斜率為=2.
設(shè)直線l的方程為y=2x+m,
即2x-y+m=0,
則圓心M到直線l的距離d==.
因?yàn)锽C=OA==2,而MC2=d2+2,
所以25=+5,解得m=5或m=-15.
故直線l的方程為2x-y+5=0或2x-y-15=0.
(3)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2).
因?yàn)锳(2,4),T(t,0),+=,
所以①
因?yàn)辄c(diǎn)Q在圓M上,所以(x2-6)2+(y2-7)2=25.②
將①代入②,得(x1-t-4)2+(y1-3)2=25.
于是點(diǎn)P(x1,y1)既在圓M上,又在圓[x-(t+4)]2+(y-3)2=25上,
從而圓(x-6)2+(y-7)2=25與圓[x-(t+4)]2+(y-3)2=25有公共點(diǎn),
所以5-5≤≤5+5,
解得2-2≤t≤2+2.
因此,實(shí)數(shù)t的取值范圍是[2-2,2+2 ].