考點39圓的方程直線與圓圓與圓的位置關係

2021-03-04 08:10:37 字數 4098 閱讀 1400

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一、選擇題

1. (2013·重慶高考文科·t4)設是圓上的動點,是直線上的動點,則的最小值為 ( )

a. 6 b.4c. 3 d. 2

【解題指南】的最小值為圓心到直線的距離減去圓的半徑.

【解析】 選b. 的最小值為圓心到直線的距離減去圓的半徑.圓心到直線的距離為,半徑為,所以的最小值為.

2.(2013·天津高考文科·t5)已知過點p(2,2)的直線與圓(x-1)2+y2=5相切,且與直線ax-y+1=0垂直,則a= (  )

a. b. 1 c. 2 d.

【解題指南】根據圓的切線的性質確定切線的斜率,再由兩直線垂直求a的值.

【解析】選c.因為點p(2,2)為圓(x-1)2+y2=5上的點,由圓的切線性質可知,圓心(1,0)與點p(2,2)的連線與過點p(2,2)的切線垂直.因為圓心(1,0)與點p(2,2)的連線的斜率k=2,故過點p(2,2)的切線斜率為-,所以直線ax-y+1=0的斜率為2,因此a=2.

3.(2013·安徽高考文科·t6)直線x+2y-5+=0被圓x2+y2-2x-4y=0截得的弦長為( )

a.1 b.2 c.4 d.

【解題指南】 由圓的半徑、圓心距、半弦長組成直角三角形,利用勾股定理即可求得半弦長。

【解析】選c.由得圓心(1,2),半徑,圓心到直線x+2y-5+=0的距離,在半徑、圓心距、半弦長組成的直角三角形中,弦長。

4. (2013·重慶高考理科·t7)已知圓:,圓:,、分別是圓、上的動點,為軸上的動點,則的最小值為

a. b. c. d.

【解題指南】根據圓的定義可知,然後利用對稱性求解.

【解析】選a.由題意知,圓:,圓:

的圓心分別為,且,點關於軸的對稱點為,所以,

即.5.(2013·廣東高考文科·t7)垂直於直線且與圓相切於第一象限的直線方程是

ab.cd.【解析】選a. 由題意知直線方程可設為(),則圓心到直線的距離等於半徑1,即,,所求方程為.

6. (2013·陝西高考文科·t8)已知點m(a,b)在圓外, 則直線ax + by = 1與圓o的位置關係是 ( )

a. 相切 b. 相交 c. 相離 d. 不確定

【解題指南】 利用點與圓的位置關係,直線與圓的位置關係中的半徑與距離,列出關係式,解之即可判斷直線ax + by = 1與圓o的位置關係.

【解析】選b.點m(a, b)在圓

=圓的半徑,故直線與圓相交.

7. (2013·江西高考理科·t9)過點(,0)引直線l與曲線相交於a、b兩點,o為座標原點,當△aob的面積取最大值時,直線l的斜率等於( )

a. b. c. d.

【解題指南】圓心到直線的距離與直線的斜率有關,△aob為等腰三角形,所以ab的長度也可用圓心到直線的距離表示,進而△aob的面積可表示為圓心到直線的距離d的函式,借助二次函式思想可以求解出當△aob的面積取最大值時的d值,進而可以求出直線的斜率.

【解析】選b. 曲線表示以為圓心,以為半徑的上半圓.設直線的方程為,即,若直線與半圓相交,則,圓心到直線的距離為(),弦長為,△aob的面積為,易知當時最大,解得,故.

8. (2013·山東高考理科·t9)過點(3,1)作圓(x-1)2+y2=1的兩條切線,切點分別為a,b,則直線ab的方程為( )

a.2x+y-3=0 b.2x-y-3=0 c.

4x-y-3=0 d.4x+y-3=0【解題指南】本題考查了直線與圓的位置關係,利用圓的幾何性質解題即可.

【解析】選a. 由圖象可知,是乙個切點,根據切線的特點可知過點a.b的直線與過點(3,1)、(1、0)的直線互相垂直,,所以直線ab的方程為,即2x+y-3=0.

二、填空題

9. (2013·山東高考文科·t13)過點(3,1)作圓的弦,其中最短的弦長為

【解題指南】過圓內一點的弦,最長的為直徑,最短的為垂直於直徑的弦.這樣圓心到點的距離,與弦長的一半,半徑長構成乙個直角三角形.

【解析】 半徑為,圓心為,圓心到點的距離,所求最短弦長為

【答案】.

10.(2013·浙江高考文科·t13)直線y=2x+3被圓x2+y2-6x-8y=0所截得的弦長等於    .

【解題指南】由直線方程與圓的方程聯立方程組,求兩個交點的座標,再求弦長.

【解析】由,解得或,所以兩交點座標為

和,所以弦長.

【答案】.

11. (2013·江西高考文科·t14)若圓c經過座標原點和點(4,0),且與直線y=1相切,則圓c的方程是

【解題指南】設出圓的標準方程,得出圓心座標和半徑的關係,再代入已知點.

【解析】設圓的方程為,因為圓c經過點(0,0)和點(4,0),所以a=2,又圓與直線y=1相切,可得,故圓的方程為,將(0,0)代入解得,,所以圓的方程為.

【答案】.

12. (2013·湖北高考文科·t14)已知圓:,直線:().設圓上到直線的距離等於1的點的個數為,則 .

【解題指南】根據直線與圓的位置關係,求圓心到直線的距離,同半徑的一半相比較.

【解析】半徑為r=圓心到直線的距離d=故數形結合k=4.

【答案】4.

三、解答題

13.(2013·江蘇高考數學科·t17) 如圖,在平面直角座標系中,點,直線。設圓的半徑為,圓心在上。

(1)若圓心也在直線上,過點作圓的切線,求切線的方程;

(2)若圓上存在點,使,求圓心的橫座標的取值範圍。

【解題指南】(1)先利用題設中的條件確定圓心座標,再利用直線與圓相切的幾何條件找出等量關係,求出直線的斜率.(2)利用ma=2mo確定點m的軌跡方程,再利用題設中條件分析出兩圓的位置關係,求出a的取值範圍.

【解析】(1)由題設知,圓心c是直線y=2x-4和y=x-1的交點,解得點c(3,2),於是切線的斜率必存在.設過a(0,3)的圓c的切線方程為y=kx+3,

由題意, = 1, 解得 k=0或-,

故所求切線方程為y=3或3x+4y-12=0.

(2)因為圓心在直線y=2x-4上,所以圓c的方程為

(x-a)2+[y-2(a-2)]2=1.

設點m(x,y),因為ma=2mo,

所以,化簡得,

所以點m在以d(0,-1)為圓心,2為半徑的圓上.

由題意知,點m(x,y)在圓c上,所以圓c與圓d有公共點,

則2-1≤cd≤2+1,

即1≤≤3.

由5a2-12a+8≥0,得a∈r;

由5a2-12a≤0,得0≤a≤.

所以圓心c的橫座標a的取值範圍為[0, ].

14.(2013·新課標全國ⅱ高考文科·t20)在平面直角座標系中,已知圓在軸上截得線段長為,在軸上截得線段長為。

(1)求圓心的軌跡方程;

(2)若點到直線的距離為,求圓的方程。

【解題指南】(1)設出點p的座標與圓p半徑,利用弦長、圓心距、半徑之間的關係求得點p的軌跡方程;

(2)利用已知條件求得點p的座標,從而求出半徑,寫出圓的方程.

【解析】(1)設,圓p的半徑為r.

由題設從而.

故p點的軌跡方程為.

(2)設又p點在雙曲線上,從而得

此時圓的半徑r= .

此時,圓的半徑r= .

故圓p的方程為,

15.(2013·四川高考文科·t20)

已知圓的方程為,點是座標原點。直線與圓交於兩點。

(1)求的取值範圍;

(2)設是線段上的點,且。請將表示為的函式。

【解題指南】本題求解時要抓住直線與圓有兩個交點,所以在求解的取值範圍時可以利用判別式進行求解,在第二問的處理上要注意的使用,從而尋找到的關係.

【解析】(1)將代入中,得

由,得所以的取值範圍是.

(2)因為m、n在直線上,可設點m、n的座標分別為

則,又.

由,得,

即,由式可知,,,所以

因為點q在直線上,所以,代入中並化簡,得

.由及,可知,即.

根據題意,點q在圓c內,則,所以.

於是與的函式關係為.

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考點35圓的方程 直線與圓 圓與圓的位置關係

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