考點35圓的方程 直線與圓 圓與圓的位置關係

2022-09-06 22:03:06 字數 4567 閱讀 9159

一、選擇題

1.(2015·安徽高考文科·t8)直線3x+4y=b與圓x2+y2-2x-2y+1=0相切,則b的值是 (  )

a.-2或12b.2或-12

c.-2或-12d.2或12

【解題指南】直線與圓相切時圓心到直線的距離等於圓的半徑計算出b。

【解析】選d.因為直線3x+4y=b與圓心為(1,1),半徑為1的圓相切,所以圓心到該直線的距離或12,故選d。

2. (2015·廣東高考理科·t5)平行於直線2x+y+1=0且與圓x2+y2=5相切的直線的方程是 (  )

a.2x-y+=0或2x-y-=0

b.2x+y+=0或2x+y-=0

c.2x-y+5=0或2x-y-5=0

d.2x+y+5=0或2x+y-5=0

【解題指南】先設出與2x+y+1=0平行的直線系方程2x+y+c=0,利用圓心到直線的距離求出引數c .

【解析】選d.設所求切線方程為2x+y+c=0,依題有,解得c=±5,所以所求的直線方程為2x+y+5=0或2x+y-5=0.

3. (2015·北京高考文科·t2)圓心為(1,1)且過原點的圓的方程是 (  )

a.(x-1)2+(y-1)2=1b.(x+1)2+(y+1)2=1

c.(x+1)2+(y+1)2=2d.(x-1)2+(y-1)2=2

【解題指南】求出半徑,代入圓的標準方程.

【解析】選d.半徑r==,所以圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=2.

4.(2015·新課標全國卷ⅱ理科·t7)過三點a(1,3),b(4,2),c(1,-7)的圓交y軸於m,n兩點,則|mn|= (  )

a.2   b.8   c.4   d.10

【解題指南】利用三點a(1,3),b(4,2),c(1,-7)求出圓的方程,令x=0,求出y的值,從而求出|mn|的值.

【解析】選c.由已知得kcb==3,所以kab·kcb=-1,所以ab⊥cb,即△abc為直角三角形,其外接圓圓心為(1,-2),半徑r=5,所以外接圓方程為(x-1)2+(y+2)2=25,令x=0得y=±2-2,所以|mn|=4.

5.(2015·山東高考理科·t9)一條光線從點(-2,-3)射出,經y軸反射後與圓(x+3)2+(y-2)2=1相切,則反射光線所在直線的斜率為 (  )

a.或 b.或 c.或 d.或

【解題指南】本題考查光的反射(對稱性)及點到直線的距離公式.

【解析】選d.反射光線過點(2,-3),設反射光線所在直線方程為y+3=k(x-2),即kx-y-2k-3=0,反射光線與圓相切,圓心(-3,2)到直線的距離等於半徑1,即,解得或

6.(2015·新課標全國卷ⅱ文科·t7)已知三點a(1,0),b(0,),c(2,),則△abc外接圓的圓心到原點的距離為 (  )

abcd.

【解析】選b.圓心在直線bc的垂直平分線即x=1上,

設圓心d(1,b),

由da=db得,解得,所以圓心到原點的距離為.

7.(2015·重慶高考理科·t8)已知直線是圓c:的對稱軸.過點作圓c的一條切線,切點為b,則( )

a. b. c. d.

【解題指南】解答本題可以根據題意得知直線經過圓的圓心,從而求出的值,然後利用(c為圓心,為半徑)求解.

【解析】選c.圓的標準方程為圓心為,半徑為,

因為直線為圓的對稱軸,所以直線經過圓心,即,所以,

,所以又ab為圓的切線,所以

二、填空題

8. (2015·湖北高考理科·t14)如圖,圓c與x軸相切於點t(1,0),與y軸正半軸交於兩點a,b(b在a的上方),且|ab|=2.

(1)圓c的標準方程為     .

(2)過點a任作一條直線與圓o:x2+y2=1相交於m,n兩點,下列三個結論:

其中正確結論的序號是     .(寫出所有正確結論的序號)

【解析】(1)設點c的座標為(x0,y0),則由圓c與x軸相切於點t(1,0)知,點c的橫座標為1,即x0=1,半徑r=y0.又因為|ab|=2,所以12+12=,即y0==r,所以圓c的標準方程為(x-1)2+(y-)2=2.

(2)設mn的斜率不存在,則mn的直線方程為x=0, |na|=1-=,|nb|=|ma|=|mb|=所以①成立, ②式成立;③ 式成立。

設mn的斜率存在為k,mn的直線方程是代入得, ,設m(x1,y1),m(x2,y2).a(0,),b(0,),

所以mb與nb關於y軸對稱,y軸是的平分線,所以①是正確的;同理可證②,③也是正確的。

答案:(1)(x-1)2+(y-)2=2 (2)①②③

9. (2015·湖北高考文科·t16)如圖,已知圓c與x軸相切於點t(1,0),與y軸正半軸交於兩點a,b(b在a的上方),且|ab|=2.

(1)圓c的標準方程為   .

(2)圓c在點b處的切線在x軸上的截距為   .

【解題指南】根據垂徑定理求出圓心和半徑,代入圓的標準方程即得.利用直線與圓的位置關係求出直線的方程,再令y=0,得出切線在x軸上的截距.

【解析】(1)設點c的座標為(x0,y0),則由圓c與x軸相切於點t(1,0)知,點c的橫座標為1,即x0=1,半徑r=y0.又因為|ab|=2,所以,即y0==r,所以圓c的標準方程為(x-1)2+(y-)2=2.

(2)令x=0得:b(0, +1).設圓c在點b處的切線方程為y-(+1)=kx,則圓心c到其距離為:

,解之得k=1.即圓c在點b處的切線方程為y=x+(+1),於是令y=0可得x=--1,即圓c在點b處的切線在x軸上的截距為-1-.

答案:(1)(x-1)2+(y-)2=2 (2)-1-

10. (2015·重慶高考文科·t12)若點在以座標原點為圓心的圓上,則該圓在點處的切線方程為

【解題指南】首先求出圓的方程,然後利用結論求出切線方程.

【解析】點在以座標原點為圓心的圓上,所以半徑為

圓的方程為,在點處的切線上任取一點,則

因為所以,即

即該圓在點處的切線方程為

答案:11. (2015·江蘇高考·t10)在平面直角座標系xoy中,以點(1,0)為圓心且與直線mx-y-2m-1=0(m∈r)相切的所有圓中,半徑最大的圓的標準方程為      .

【解題指南】點(1,0)到直線mx-y-2m-1=0(m∈r)的最大距離即為所求圓的半徑,利用點到直線的距離公式表示出此距離並求出最大值,代入圓的標準方程即可.

【解析】點(1,0)到直線mx-y-2m-1=0的距離,當m>0時,.因為m>0,所以,當且僅當m=1時上式成立,所以d≤.當m≤0時,d≤仍然成立.

所以最大圓的半徑是,標準方程為(x-1)2+y2=2.

答案:(x-1)2+y2=2

12.(2015·山東高考文科·t13)過點p(1,)作圓x2+y2=1的兩條切線,切點分別為a,b,則

【解題指南】利用圓心到切線的距離等於半徑可求出切線的長,進而求出數量積.

【解析】圓心為o(0,0),則,,則,所以.

【答案】

三、解答題

13.(2015·新課標全國卷ⅰ文科·t20)(12分)已知過點a且斜率為k的直線l與圓c:+=1交於m,n兩點.

(1)求k的取值範圍.

(2)若·=12,其中o為座標原點,求.

【解題指南】(1)利用圓心到直線y=kx+1的距離小於1求出k的取值範圍.

(2)將直線y=kx+1與圓+=1聯立,利用根與係數關係及向量數量積求解.

【解析】(1)由題設,可知直線l的方程為y=kx+1.

(1)因為l與c交於兩點,所以

解得所以的取值範圍為

(2)設將代入方程,整理得所以

由題設可得

解得k=1,所以l的方程為y=x+1.故圓心c在l上,所以|mn|=2.

14. (2015·廣東高考理科·t20)已知過原點的動直線l與圓c1:x2+y2-6x+5=0相交於不同的兩點a,b.

(1)求圓c1的圓心座標.

(2)求線段ab的中點m的軌跡c的方程.

(3)是否存在實數k,使得直線l:y=k(x-4)與曲線c只有乙個交點?若存在,求出k的取值範圍;若不存在,說明理由.

【解題指南】(1)把圓的一般方程轉化為標準方程求圓心.

(2)利用相關點法求軌跡方程.(3)利用數形結合法求解.

【解析】(1)由x2+y2-6x+5=0得(x-3)2+y2=4,

所以圓c1的圓心座標為(3,0).

(2)設,則

因為點為弦中點即,

所以即,

所以線段的中點的軌跡的方程為;

(3)由(2)知點的軌跡是以為圓心為半徑的部分圓弧(如下圖所示,不包括兩端點),且,,又直線:過定點,

[**:z+xx+

當直線與圓相切時,由得,又,結合上圖可知當時,直線:與曲線只有乙個交點.

15. (2015·廣東高考文科·t20) 與(2015·廣東高考理科·t20)相同

已知過原點的動直線l與圓c1:x2+y2-6x+5=0相交於不同的兩點a,b.

(1)求圓c1的圓心座標.

(2)求線段ab的中點m的軌跡c的方程.

(3)是否存在實數k,使得直線l:y=k(x-4)與曲線c只有乙個交點?若存在,求出k的取值範圍;若不存在,說明理由.

【解題指南】(1)把圓的一般方程轉化為標準方程求圓心.

(2)利用相關點法求軌跡方程.(3)利用數形結合法求解.

考點39圓的方程直線與圓圓與圓的位置關係

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