1、1第一讲 直线与圆一、选择题1 “ab4”是“直线 2x ay10 与直线 bx2 y20 平行”的( )A充分必要条件 B充分而不必要条件C必要而不充分条件 D既不充分也不必要条件解析:因为两直线平行,所以斜率相等,即 ,可得 ab4,又当 a1, b42a b2时,满足 ab4,但是两直线重合,故选 C.答案:C2已知圆( x1) 2 y21 被直线 x y0 分成两段圆弧,则较短弧长与较长弧长之3比为( )A12 B13C14 D15解析:( x1) 2 y21 的圆心为(1,0),半径为 1.圆心到直线的距离 d ,所11 3 12以较短弧所对的圆心角为 ,较长弧所对的圆心角为 ,故两
2、弧长之比为 12,故选 A.23 43答案:A3(2018临沂模拟)已知直线 3x ay0( a0)被圆( x2) 2 y24 所截得的弦长为2,则 a的值为( )A. B.2 3C2 D22 3解析:由已知条件可知,圆的半径为 2,又直线被圆所截得的弦长为 2,故圆心到直线的距离为 ,即 ,得 a .369 a2 3 3答案:B4(2018济宁模拟)已知圆 C过点 A(2,4), B(4,2),且圆心 C在直线 x y4 上,若直线 x2 y t0 与圆 C相切,则 t的值为( )A62 B625 5C2 6 D645 5解析:因为圆 C过点 A(2,4), B(4,2),所以圆心 C在线段
3、 AB的垂直平分线 y x上,又圆心 C在直线 x y4 上,联立Error!,解得 x y2,即圆心 C(2,2),圆 C的半径 r22.又直线 x2 yt0 与圆 C相切,所以 2,解得 2 2 2 2 4 2|2 4 t|5t62 .5答案:B5(2018南昌第一次模拟)如图,在平面直角坐标系 xOy中,直线 y2 x1 与圆x2 y24 相交于 A, B两点,则 cos AOB( )A. B510 510C. D910 910解析:因为圆 x2 y24 的圆心为 O(0,0),半径为 2,所以圆心 O到直线 y2 x1 的距离 d ,所以弦长| AB|2 2 .|20 0 1|22 1
4、 2 15 22 (15)2 195在 AOB中,由余弦定理得 cos AOB .|OA|2 |OB|2 |AB|22|OA|OB| 4 4 4195222 910答案:D6(2018合肥第一次教学质量检测)设圆 x2 y22 x2 y20 的圆心为 C,直线 l过(0,3)与圆 C交于 A, B两点,若| AB|2 ,则直线 l的方程为( )3A3 x4 y120 或 4x3 y90B3 x4 y120 或 x0C4 x3 y90 或 x0D3 x4 y120 或 4x3 y90解析:当直线 l的斜率不存在时,计算出弦长为 2 ,符合题意;3当直线 l的斜率存在时,可设直线 l的方程为 y
5、kx3,由弦长为 2 可知,圆心到3该直线的距离为 1,从而有 1,解得 k ,综上,直线 l的方程为 x0 或|k 2|k2 1 343x4 y120,故选 B.答案:B7已知圆 O: x2 y21,点 P为直线 1 上一动点,过点 P向圆 O引两条切线x4 y23PA, PB, A, B为切点,则直线 AB经过定点( )A( , ) B( , )12 14 14 12C( ,0) D(0, )34 34解析:因为点 P是直线 1 上的一动点,所以设 P(42 m, m)x4 y2因为 PA, PB是圆 x2 y21 的两条切线,切点分别为 A, B,所以 OA PA, OB PB,所以点
6、A, B在以 OP为直径的圆 C上,即弦 AB是圆 O和圆 C的公共弦因为圆心 C的坐标是(2 m, ),且半径的平方 r2 ,所以圆 C的方m2 4 2m 2 m24程为( x2 m)2( y )2 ,m2 4 2m 2 m24又 x2 y21,所以得,(2 m4) x my10,即公共弦 AB所在的直线方程为(2 x y)m(4 x1)0,所以由Error!得Error!所以直线 AB过定点( , )故选 B.14 12答案:B8若过点 A(1,0)的直线 l与圆 C: x2 y26 x8 y210 相交于 P, Q两点,线段PQ的中点为 M, l与直线 x2 y20 的交点为 N,则|
7、AM|AN|的值为( )A5 B6C7 D8解析:圆 C的方程化成标准方程可得( x3) 2( y4) 24,故圆心为 C(3,4),半径为2,则可设直线 l的方程为 kx y k0( k0),由Error!得 N ,又直线(2k 22k 1, 3k2k 1)CM与 l垂直,得直线 CM的方程为 y4 (x3)1k由Error!得 M ,(k2 4k 3k2 1 , 4k2 2kk2 1)则| AM|AN| .(k2 4k 3k2 1 1)2 (4k2 2kk2 1)2 6.故选 B.(2k 22k 1 1)2 ( 3k2k 1)2 2|2k 1|1 k2 1 k2 31 k2|2k 1|答案
8、:B二、填空题49(2018高考全国卷)直线 y x1 与圆 x2 y22 y30 交于 A, B两点,则|AB|_.解析:由 x2 y22 y30,得 x2( y1) 24.圆心 C(0,1),半径 r2.圆心 C(0,1)到直线 x y10 的距离 d ,| AB|2 2|1 1|2 2 r2 d2 2 .4 2 2答案:2 210(2018江苏三市三模)在平面直角坐标系 xOy中,已知点 A(0,2),点B(1,1), P为圆 x2 y22 上一动点,则 的最大值是_|PB|PA|解析:设动点 P(x, y),令 t(t0),则 t 2,整理得,|PB|PA| 1 x 2 1 y 2 x
9、 2 2 y 2(1t 2)x2(1t 2)y22 x(24t 2)y24t 20,(*)易知当 1t 20 时,(*)式表示一个圆,且动点 P在该圆上,又点 P在圆 x2 y22 上,所以点 P为两圆的公共点,两圆方程相减得两圆公共弦所在直线 l的方程为 x(12t 2)y23t 20,所以圆心(0,0)到直线 l的距离 d ,解得 0t2,所以 的| 2 3t2|1 1 2t2 2 2 |PB|PA|最大值为 2.答案:2三、解答题11已知圆 C过点 P(1,1),且圆 C与圆 M:( x2) 2( y2) 2 r2(r0)关于直线x y20 对称(1)求圆 C的方程;(2)设 Q为圆 C
10、上的一个动点,求 的最小值PQ MQ 解析:(1)设圆心 C(a, b),则Error!解得Error!则圆 C的方程为 x2 y2 r2,将点 P的坐标代入得 r22,故圆 C的方程为 x2 y22.(2)设 Q(x, y),则 x2 y22, ( x1, y1)( x2, y2) x2 y2 x y4 x y2,PQ MQ 令 x cos , y sin ,2 2则 x y2 (sin cos )2PQ MQ 252sin 2,( 4)所以 的最小值为4.PQ MQ 12已知圆 C: x2 y22 x4 y30.(1)若圆 C的切线在 x轴和 y轴上的截距相等,求此切线的方程;(2)从圆
11、C外一点 P(x1, y1)向该圆引一条切线,切点为 M, O为坐标原点,且有|PM| PO|,求使| PM|取得最小值时点 P的坐标解析:(1)圆 C的标准方程为( x1) 2( y2) 22.当此切线在两坐标轴上的截距为零时,设此切线方程为 y kx,由 ,得 k2 ,|k 2|1 k2 2 6此切线方程为 y(2 )x.6当此切线在两坐标轴上的截距不为零时,设此切线方程为 x y a0,由 ,得| a1| 2,即 a1 或 a3.| 1 2 a|2 2此切线方程为 x y10 或 x y30.综上,此切线方程为 y(2 )x或 y(2 )x或 x y10 或 x y30.6 6(2)由| PO| PM|,得| PO|2| PM|2| PC|2| CM|2,即 x y ( x11) 2( y12)21 2122,整理得 2x14 y130,即点 P在直线 l:2 x4 y30 上,当| PM|取最小值时,| PO|取最小值,此时直线 PO l,直线 PO的方程为 2x y0.解方程组Error!得Error!故使| PM|取得最小值时,点 P的坐标为 .(310, 35)
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