《2020版高考數(shù)學二輪復習 專題限時集訓9 直線與圓 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020版高考數(shù)學二輪復習 專題限時集訓9 直線與圓 理(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時集訓(九) 直線與圓
[專題通關練]
(建議用時:30分鐘)
1.(2019·江陰模擬)點P是直線x+y-2=0上的動點,點Q是圓x2+y2=1上的動點,則線段PQ長的最小值為( )
A.-1 B.1
C.+1 D.2
A [根據(jù)題意,圓x2+y2=1的圓心為(0,0),半徑r=1,圓心(0,0)到直線x+y-2=0的距離d==,
則線段PQ長的最小值為-1,故選A.]
2.直線l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,則“m=2”是“l(fā)1∥l2”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分也不必
2、要條件
C [由l1∥l2得-m(m-1)=1×(-2),得m=2或m=-1,經(jīng)驗證,當m=-1時,直線l1與l2重合,不合題意.所以“m=2”是“l(fā)1∥l2”的充要條件,故選C.]
3.圓x2-4x+y2=0與圓x2+y2+4x+3=0的公切線共有( )
A.1條 B.2條
C.3條 D.4條
D [根據(jù)題意,圓x2-4x+y2=0,即(x-2)2+y2=4,其圓心坐標為(2,0),半徑為2;
圓x2+y2+4x+3=0,即圓(x+2)2+y2=1,其圓心坐標為(-2,0),半徑為1;
則兩圓的圓心距為4,兩圓半徑和為3,
因為4>3,所以兩圓的位置關系是外離,故兩圓的公切
3、線共4條.故選D.]
4.直線y=kx+3被圓(x-2)2+(y-3)2=4截得的弦長為2,則直線的傾斜角為( )
A.或 B.-或
C.-或 D.
A [由題意可知,圓心P(2,3),半徑r=2,
∴圓心P到直線y=kx+3的距離d=,
由d2+=r2,可得+3=4,解得k=±.
設直線的傾斜角為α,則tan α=±,又α∈[0,π),
∴α=或.]
5.在平面直角坐標系xOy中,以(-2,0)為圓心且與直線(3m+1)x+(1-2m)y-5=0(m∈R)相切的所有圓中,面積最大的圓的標準方程是( )
A.(x+2)2+y2=16 B.(x+2)2+y2=20
4、C.(x+2)2+y2=25 D.(x+2)2+y2=36
C [將直線(3m+1)x+(1-2m)y-5=0變形為(3x-2y)m+(x+y-5)=0.
由得
即直線恒過定點M(2,3).
設圓心為P,即P(-2,0),由題意可知,
當圓的半徑r=|MP|時,
圓的面積最大,此時|MP|2=r2=25.
即圓的標準方程為(x+2)2+y2=25.]
6.若P(2,-1)為圓(x-1)2+y2=25的弦AB的中點,則直線AB的方程是________.
x-y-3=0 [記題中圓的圓心為O,則O(1,0),因為P(2,-1)是弦AB的中點,所以直線AB與直線OP垂直,易知直線O
5、P的斜率為-1,所以直線AB的斜率為1,故直線AB的方程為x-y-3=0.]
7.若圓x2+y2=4與圓x2+y2+ax+2ay-9=0(a>0)相交,公共弦的長為2,則a=________.
[聯(lián)立兩圓方程
可得公共弦所在直線方程為ax+2ay-5=0,
故圓心(0,0)到直線ax+2ay-5=0的距離為
=(a>0).故2=2,
解得a2=,因為a>0,所以a=.]
8.設P為直線3x-4y+11=0上的動點,過點P作圓C:x2+y2-2x-2y+1=0的兩條切線,切點分別為A,B,則四邊形PACB的面積的最小值為________.
[圓的標準方程為(x-1)2+(y-
6、1)2=1,圓心為C(1,1),半徑為r=1,根據(jù)對稱性可知,四邊形PACB的面積為2S△APC=2×|PA|r=|PA|=,要使四邊形PACB的面積最小,則只需|PC|最小,最小值為圓心到直線l:3x-4y+11=0的距離d===2.
所以四邊形PACB面積的最小值為==.]
[能力提升練]
(建議用時:20分鐘)
9.實數(shù)x,y滿足x2+y2+2x=0,則的取值范圍是( )
A.[-,] B.(-∞,-]∪[,+∞)
C. D.∪
C [設=t,,則tx-y-t=0與圓(x+1)2+y2=1有交點,∴圓心(-1,0)到直線tx-y-t=0的距離d=≤1,解得-≤t≤.故
7、選C.]
10.(2019·贛州模擬)已知動直線y=kx-1+k(k∈R)與圓C:x2+y2-2x+4y-4=0(圓心為C)交于點A、B,則弦AB最短時,△ABC的面積為 ( )
A.3 B.6
C. D.2
D [根據(jù)題意,圓C:x2+y2-2x+4y-4=0可化為(x-1)2+(y+2)2=9,其圓心為(1,-2),半徑r=3.動直線y=kx-1+k,即y+1=k(x+1),恒過定點P(-1,-1),又由(-1-1)2+(-1+2)2<9,可知點P(-1,-1)在圓C的內(nèi)部,動直線y=kx-1+k(k∈R)與圓C:x2+y2-2x+4y-4=0(圓心為C)交于點A、B,當P為AB
8、的中點即CP與AB垂直時,弦AB最短,此時|CP|=,弦AB的長度為2×=4,
此時,△ABC的面積S=×|CP|×|AB|=×4×=2.故選D.]
11.若圓C:x2+=n的圓心為橢圓M:x2+my2=1的一個焦點,且圓C經(jīng)過橢圓M的另一個焦點,則圓C的標準方程為________.
x2+(y+1)2=4 [∵圓C的圓心為,
∴=,解得m=.又圓C經(jīng)過M的另一個焦點,則圓C經(jīng)過點(0,1),從而n=4,故圓C的標準方程為x2+(y+1)2=4.]
12.(2019·九江二模)已知圓E經(jīng)過M(-1,0),N(0,1),P三點.
(1)求圓E的方程;
(2)若過點C(2,2)作圓E
9、的兩條切線,切點分別是A,B,求直線AB的方程.
[解](1)根據(jù)題意,設圓E的圓心E坐標為(a,b),半徑為r,
則有解得
則圓E的方程為x2+y2=1.
(2)根據(jù)題意,過點C(2,2)作圓E的兩條切線,切點分別是A,B,
設以C為圓心,CA為半徑的圓為圓C,其半徑為R,
則有R=|CA|==,
則圓C的方程為(x-2)2+(y-2)2=7,
即x2+y2-4x-4y+1=0,
又由直線AB為圓E與圓C的公共弦所在的直線,則有
解得2x+2y-1=0,則AB的方程為:2x+2y-1=0.
題號
內(nèi)容
押題依據(jù)
1
點到直線的距離公式,數(shù)形結(jié)合思想
由動態(tài)
10、的觀點,分析直線與圓的位置關系,并通過數(shù)形結(jié)合的思想及方程思想確定方程的具體位置,體現(xiàn)了高考的最新動向
2
直線與圓的位置關系,平面向量,軌跡問題,根與系數(shù)的關系
用代數(shù)的方法研究直線與圓的位置關系可以巧妙的將函數(shù)與方程,根與系數(shù)的關系等知識交匯在一起,考查考生的運算能力和等價轉(zhuǎn)化能力
【押題1】 已知直線l:x-2y+4=0,圓C:(x-1)2+(y+5)2=80,那么圓C上到l的距離為的點一共有( )
A.1個 B.2個
C.3個 D.4個
C [由圓C:(x-1)2+(y+5)2=80,可得圓心C(1,-5),半徑R=4, 又圓心C(1,-5)到直線x-2y+4
11、=0的距離d===3, 如圖所示,由圖象可知,點A,B,D到直線x-2y+4=0的距離都為,所以圓C上到l的距離為的點一共3個,故選C.]
【押題2】 已知圓C:(x-2)2+(y-2)2=16,點A(10,0).
(1)設點P是圓C上的一個動點,求AP的中點Q的軌跡方程;
(2)直線l:kx-y-10k=0與圓C交于M,N,求·的值.
[解](1)設Q(x,y),P(x0,y0),則(x0-2)2+(y0-2)2=16,
由x=,y=,解得x0=2x-10,y0=2y.
代入圓的方程可得:(2x-10-2)2+(2y-2)2=16,
即(x-6)2+(y-1)2=4.
∴AP
12、的中點Q的軌跡方程為:(x-6)2+(y-1)2=4.
(2)直線l:kx-y-10k=0與圓C交于M(x1,y1),N(x2,y2),
把直線l的方程代入圓的方程可得:(x-2)2+(kx-10k-2)2=16,
化為:(1+k2)x2-(20k2+4k+4)x+100k2+40k-12=0.
Δ>0.
∴x1x2=,x1+x2=.
∴·=(x1-10,y1)(x2-10,y2)=(x1-10)(x2-10)+y1y2=(x1-10)(x2-10)+(kx1-10k)(kx2-10k)
=(1+k2)x1x2-(10k2+10)(x1+x2)+100+100k2
=(1+k2)-(10k2+10)+100+100k2=48.
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