《(江蘇專用)高考數(shù)學專題復習 專題9 平面解析幾何 第60練 直線與圓綜合練練習 理-人教版高三數(shù)學試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(江蘇專用)高考數(shù)學專題復習 專題9 平面解析幾何 第60練 直線與圓綜合練練習 理-人教版高三數(shù)學試題(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、訓練目標
(1)直線與圓的位置關系的判斷與應用;
(2)訓練解題步驟的規(guī)范性.
訓練題型
(1)求圓的方程;(2)切線問題、弦長問題;
(3)直線與圓的位置關系的應用.
解題策略
利用直線與圓的位置關系的幾何意義、弦長公式及弦心距、半徑、弦長的一半之間的關系,列方程或不等式.
1.過點P(2,3)向圓x2+y2=1作兩條切線PA,PB,則弦AB所在直線的方程為________________.
2.已知圓x2+y2-2x+my-4=0上兩點M,N關于直線2x+y=0對稱,則圓的半徑為________.
3.(2016·麗水一模)已知圓x2+y2=4,過點P(0,)的直線l交
2、該圓于A,B兩點,O為坐標原點,則△OAB的面積的最大值是________.
4.已知圓心在x軸上,半徑為的圓C位于y軸的右側,且與直線x+y=0相切,則圓C的標準方程為________.
5.在圓x2+y2-2x-6y=0內(nèi),過點E(0,1)的最長弦和最短弦分別為AC和BD,則四邊形ABCD的面積為________.
6.過點P(,1)的直線l與圓C:(x-1)2+y2=4交于A,B兩點,當∠ACB最小時,直線l的方程為____________________.
7.若圓x2+y2-4x-4y-10=0上至少有三個不同的點到直線l:ax+by=0的距離為2,則直線l的傾斜角的取值范圍
3、是______________.
8.已知圓C的方程為x2+y2-2y-3=0,過點P(-1,2)的直線l與圓C交于A,B兩點,若使AB最小,則直線l的方程是________________.
9.已知直線ax+y-1=0與圓C:(x-1)2+(y+a)2=1相交于A,B兩點,且△ABC為等腰直角三角形,則實數(shù)a的值為________.
10.如圖所示,在平面直角坐標系xOy中,平行于x軸且過點A(3,2)的入射光線l1被直線l:y=x反射,反射光線l2交y軸于B點,圓C過點A且與l1,l2都相切.
(1)求l2所在直線的方程和圓C的方程;
(2)設P,Q分別是直線l和圓C上的動
4、點,求PB+PQ的最小值及此時點P的坐標.
答案精析
1.2x+3y-1=0 2.3 3.2
4.(x-2)2+y2=2
解析 設圓心為(a,0)(a>0),由題意得=,所以a=2(a=-2舍去),即圓C的圓心為C(2,0),所以圓C的標準方程為(x-2)2+y2=2.
5.10
解析 圓的方程化為標準形式為(x-1)2+(y-3)2=10,由圓的性質可知最長弦AC=2,最短弦BD恰以E(0,1)為中點,設點F為其圓心,坐標為(1,3),
故EF=.
∴BD=2=2,
∴S四邊形ABCD=AC·BD=10.
6.2x-4y+3=0
解析 設AB的中
5、點為D,則cos∠ACB=2cos2∠ACD-1.
所以當cos∠ACD最大時,cos∠ACB最大,∠ACB最小.
當斜率存在時,設l:y-1=k(x-),
即kx-y+1-=0,則圓心C到直線l的距離d=.
當CP⊥AB時,d最大.
此時kCP=-2,所以k=,
所以y=x+;
當斜率不存在時,d=<=,舍去.
綜上,直線l:y=x+,即2x-4y+3=0.
7.
解析 由x2+y2-4x-4y-10=0,
得(x-2)2+(y-2)2=18,
所以r=3.
如圖,若圓O′上至少有三個不同的點到直線l的距離為2,則需要直線l在如圖中的l1和l2之間(包括l1和l
6、2),l1和l2為臨界位置,此時圓心O′(2,2)到直線l:ax+by=0的距離為d=,從而易求l1的傾斜角為,l2的傾斜角為,所以直線l的傾斜角的取值范圍為.
8.x-y+3=0
解析 易知點P在圓的內(nèi)部,根據(jù)圓的性質,若使AB最小,則AB⊥CP,因為圓心C(0,1),所以kCP==-1,kl=1,因此直線l的方程為y-2=x+1,
即x-y+3=0.
9.±1
解析 因為△ABC是等腰直角三角形,所以圓心C(1,-a)到直線ax+y-1=0的距離d=rsin 45°=,即d==,所以a=±1.
10.解 (1)易知直線l1:y=2,設l1交l于點D,則D(2,2),
因為直線
7、l的斜率為,
所以l的傾斜角為30°,所以l2的傾斜角為60°,所以k2=,
所以反射光線l2所在的直線方程為
y-2=(x-2),
即x-y-4=0.
由題意,知圓C與l1切于點A,設圓心C的坐標為(a,b),
因為圓心C在過點D且與l垂直的直線上,
所以b=-a+8,①
又圓心C在過點A且與l1垂直的直線上,
所以a=3,②
由①②得a=3,b=-1,
故圓C的半徑r=3,
故所求圓C的方程為
(x-3)2+(y+1)2=9.
綜上,l2所在直線的方程為x-y-4=0,圓C的方程為(x-3)2+(y+1)2=9.
(2)設點B(0,-4)關于l對稱的點為
B′(x0,y0),
即=·,且=-,
解得x0=-2,y0=2,故B′(-2,2).
由題意易知,當B′,P,Q三點共線時,
PB+PQ最小,
故PB+PQ的最小值為
B′C-3
=-3
=2-3,
由
得P(,),
故PB+PQ的最小值為2-3,
此時點P的坐標為(,).