《2020高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 課時(shí)作業(yè)46 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)《2020高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 課時(shí)作業(yè)46 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系 文(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)46 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)]
一、選擇題
1.[2019·菏澤模擬]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(zhǎng)與較長(zhǎng)弧長(zhǎng)之比為( )
A.1:2 B.1:3
C.1:4 D.1:5
解析:(x-1)2+y2=1的圓心為(1,0),半徑為1.圓心到直線的距離d==,所以較短弧所對(duì)的圓心角為,較長(zhǎng)弧所對(duì)的圓心角為,故兩弧長(zhǎng)之比為1:2.選A.
答案:A
2.直線kx+y-2=0(k∈R)與圓x2+y2+2x-2y+1=0的位置關(guān)系是( )
A.相交 B.相切
C.相離 D.與k值有關(guān)
解析:圓心為
2、(-1,1),所以圓心到直線的距離為=,所以直線與圓的位置關(guān)系和k值有關(guān),故選D.
答案:D
3.圓x2+y2+4x=0與圓x2+y2-8y=0的公共弦長(zhǎng)為( )
A. B.
C. D.
解析:解法一 聯(lián)立得得x+2y=0,將x+2y=0代入x2+y2+4x=0,得5y2-8y=0,解得y1=0,y2=,故兩圓的交點(diǎn)坐標(biāo)是(0,0),,則所求弦長(zhǎng)為 =,故選C.
解法二 聯(lián)立得得x+2y=0,將x2+y2+4x=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程得(x+2)2+y2=4,圓心為(-2,0),半徑為2,圓心(-2,0)到直線x+2y=0的距離d==,則所求弦長(zhǎng)為2=,選C.
答案:C
4.若圓
3、(x+1)2+y2=m與圓x2+y2-4x+8y-16=0內(nèi)切,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.1 B.11
C.121 D.1或121
解析:圓(x+1)2+y2=m的圓心為(-1,0),半徑為;圓x2+y2-4x+8y-16=0,即(x-2)2+(y+4)2=36,故圓心為(2,-4),半徑為6.由兩圓內(nèi)切得=|-6|,解得m=1或121.故選D.
答案:D
5.[2018·全國(guó)卷Ⅲ]直線x+y+2=0分別與x軸,y軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P在圓(x-2)2+y2=2上,則△ABP面積的取值范圍是( )
A.[2,6] B.[4,8]
C.[,3] D.[2,
4、3]
解析:設(shè)圓(x-2)2+y2=2的圓心為C,半徑為r,點(diǎn)P到直線x+y+2=0的距離為d,則圓心C(2,0),r=,所以圓心C到直線x+y+2=0的距離為2,可得dmax=2+r=3,dmin=2-r=.由已知條件可得AB=2,所以△ABP面積的最大值為AB·dmax=6,△ABP面積的最小值為AB·dmin=2.
綜上,△ABP面積的取值范圍是[2,6].故選A.
答案:A
二、填空題
6.[2019·洛陽(yáng)模擬]已知過(guò)點(diǎn)(2,4)的直線l被圓C:x2+y2-2x-4y-5=0截得的弦長(zhǎng)為6,則直線l的方程為_(kāi)_________.
解析:圓C:x2+y2-2x-4y-5=0的
5、圓心坐標(biāo)為(1,2),半徑為.因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)(2,4)的直線l被圓C截得的弦長(zhǎng)為6,所以圓心到直線l的距離為1,①當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線方程為x-2=0,滿足圓心到直線的距離為1;②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為y-4=k(x-2),即kx-y-2k+4=0,所以=1,所以k=,所求直線l的方程為3x-4y+10=0.故直線l的方程為x-2=0或3x-4y+10=0.
答案:x-2=0或3x-4y+10=0
7.[2019·福建師大附中聯(lián)考]與圓C:x2+y2-2x+4y=0外切于原點(diǎn),且半徑為2的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______.
解析:所求圓的圓心在直線y=-2x上,所以可設(shè)所求圓的
6、圓心為(a,-2a)(a<0),又因?yàn)樗髨A與圓C:x2+y2-2x+4y=0外切于原點(diǎn),且半徑為2,所以=2,可得a2=4,則a=-2或a=2(舍去).所以所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+2)2+(y-4)2=20.
答案:(x+2)2+(y-4)2=20
8.[2018·江蘇卷,12]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A為直線l:y=2x上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),B(5,0),以AB為直徑的圓C與直線l交于另一點(diǎn)D.若·=0,則點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為_(kāi)_______.
解析:本題考查直線與圓的位置關(guān)系.
設(shè)A(a,2a),a>0,則C,
∴圓C的方程為2+(y-a)2=+a2,
得
∴·=(5-a,-
7、2a)·=+2a2-4a=0,∴a=3或a=-1,又a>0,
∴a=3,∴點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3.
一題多解
由題意易得∠BAD=45°.
設(shè)直線DB的傾斜角為θ,則tanθ=-,
∴tan∠ABO=-tan(θ-45°)=3,
∴kAB=-tan∠ABO=-3.
∴AB的方程為y=-3(x-5),
由得xA=3.
答案:3
三、解答題
9.已知圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,-1),和直線x+y=1相切,且圓心在直線y=-2x上.
(1)求圓C的方程;
(2)已知直線l經(jīng)過(guò)原點(diǎn),并且被圓C截得的弦長(zhǎng)為2,求直線l的方程.
解析:(1)設(shè)圓心的坐標(biāo)為C(a,-2a),則=.
化
8、簡(jiǎn),得a2-2a+1=0,解得a=1.
∴C(1,-2),半徑r=|AC|==.
∴圓C的方程為(x-1)2+(y+2)2=2.
(2)①當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線l的方程為x=0,
此時(shí)直線l被圓C截得的弦長(zhǎng)為2,滿足條件.
②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=kx,由題意得=1,解得k=-,
∴直線l的方程為y=-x.
綜上所述,直線l的方程為x=0或y=-x.
10.圓O1的方程為x2+(y+1)2=4,圓O2的圓心坐標(biāo)為(2,1).
(1)若圓O1與圓O2外切,求圓O2的方程;
(2)若圓O1與圓O2相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=2,求圓O2的方程.
解
9、析:(1)因?yàn)閳AO1的方程為x2+(y+1)2=4,
所以圓心O1(0,-1),半徑r1=2.
設(shè)圓O2的半徑為r2,由兩圓外切知|O1O2|=r1+r2.
又|O1O2|==2,
所以r2=|O1O2|-r1=2-2.
所以圓O2的方程為(x-2)2+(y-1)2=12-8.
(2)設(shè)圓O2的方程為(x-2)2+(y-1)2=r,
又圓O1的方程為x2+(y+1)2=4,
相減得AB所在的直線方程為4x+4y+r-8=0.
設(shè)線段AB的中點(diǎn)為H,
因?yàn)閞1=2,所以|O1H|==.
又|O1H|==,
所以=,解得r=4或r=20.
所以圓O2的方程為(x-2)2+
10、(y-1)2=4或(x-2)2+(y-1)2=20.
[能力挑戰(zhàn)]
11.已知以點(diǎn)C(t∈R,t≠0)為圓心的圓與x軸交于點(diǎn)O、A,與y軸交于點(diǎn)O、B,其中O為原點(diǎn).
(1)求證:△OAB的面積為定值;
(2)設(shè)直線y=-2x+4與圓C交于點(diǎn)M、N,若|OM|=|ON|,求圓C的方程.
解析:(1)證明:∵圓C過(guò)原點(diǎn)O,∴|OC|2=t2+.
設(shè)圓C的方程是(x-t)2+2=t2+,
令x=0,得y1=0,y2=;
令y=0,得x1=0,x2=2t,
∴S△OAB=|OA|·|OB|=·|2t|·=4,
即△OAB的面積為定值.
(2)∵|OM|=|ON|,|CM|=|CN|,∴OC垂直平分線段MN.
∵kMN=-2,∴kOC=.∴直線OC的方程是y=x.
∴=t,解得t=2或t=-2.
當(dāng)t=2時(shí),圓心C的坐標(biāo)為(2,1),OC=,
此時(shí)圓心C到直線y=-2x+4的距離d=<,
則圓C與直線y=-2x+4相交于兩點(diǎn).
當(dāng)t=-2時(shí),圓心C的坐標(biāo)為(-2,-1),OC=,此時(shí)圓心C到直線y=-2x+4的距離d=>,
則圓C與直線y=-2x+4相離,
∴t=-2不符合題意,舍去.
∴圓C的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.
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