直线与圆的位置关系练习
2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系(精练)(解析版).
2.5直线与圆、圆与圆的位置关系(精练)1直线与圆的位置关系1.(2022·山东滨州)已知直线()22:1(32)250l m m x m y m +++---=,圆22:20C x y x +-=,则直线l 与圆C 的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .不确定【答案】D【解析】直线()22:1(32)250l m m x m y m +++---=,即2(2)(2)(35)0x m x y m x y -+-++-=,由2020350x x y x y -=⎧⎪-=⎨⎪+-=⎩解得21x y =⎧⎨=⎩,因此,直线l 恒过定点(2,1)A ,又圆22:20C x y x +-=,即22(1)1x y -+=,显然点A 在圆C 外,所以直线l 与圆C 可能相离,可能相切,也可能相交,A ,B ,C 都不正确,D 正确.故选:D2(2021·黑龙江)直线43110x y -+=与圆()()22114x y +++=的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .不确定【答案】B【解析】圆心坐标为()1,1--,半径为2,圆心到直线的距离为341125-+=,所以直线43110x y -+=与圆()()22114x y +++=相切.故选:B3.(2022·辽宁·瓦房店市高级中学高二期末)直线()1R y kx k =+∈与圆22(1)(1)4x y -+-=的位置关系是()A .相交B .相切C .相离D .不确定【答案】A【解析】直线()1R y kx k =+∈恒过定点()0,1,又22(01)(11)14-+-=<,即点()0,1在圆22(1)(1)4x y -+-=内部,所以直线与圆相交;故选:A4.(2022·湖北省武汉市汉铁高级中学高三阶段练习)直线230kx y k +--=与圆22450x y x +--=的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .相交或相切【答案】C【解析】直线230kx y k +--=即()()320k x y -+-=,过定点()3,2,因为圆的方程为22450x y x +--=,则223243540+-⨯-=-<,所以点()3,2在圆内,则直线与圆相交.故选:C5.(2021·重庆市两江中学校高二阶段练习)已知过点(3,1)P 的直线与圆22(1)(2)5x y -+-=相切,且与直线10x my --=垂直,则m =()A .12-B .12C .2-D .2【答案】C【解析】设过点(3,1)P 的直线为l .(1)当l 的斜率不存在时,直线l :3x =.圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心到l 的距离为312-=≠,所以不是圆的切线,不合题意.(2)当l 的斜率存在时,直线l :()13y k x -=-.=k =2.因为l 与直线10x my --=垂直,所以121m⨯=-,解得:m =-2.故选:C6.(2022·全国·高二课时练习)若直线:420l kx y k -++=与曲线y =有两个交点,则实数k 的取值范围是()A .{}1k k =±B .3{|}4k k <-C .3{|1}4k k -≤<-D .3{|1}4k k -≤<【答案】C【解析】由题意,直线l 的方程可化为(2)40x k y +-+=,所以直线l 恒过定点(2,4)A -,y =可化为224(0)x y y +=≥其表示以(0,0)为圆心,半径为2的圆的一部分,如图.当l 与该曲线相切时,点(0,0)到直线的距离24221kd k +==+,解得34k =-.设(2,0)B ,则40122AB k -==---.由图可得,若要使直线l 与曲线24y x =-314k -≤<-.故选:C.7.(2022·贵州遵义·高二期末(文))若直线():100l ax by ab +-=>始终平分圆()()22:124C x y -+-=的周长,则11a b+的最小值为()A .322+B .6C .7D .32+【答案】A【解析】圆C 的圆心为()1,2C ,由题意可知,直线l 过圆心C ,则21a b +=,因为0ab >,则0a >且0b >,因此,()1111222332322b a b a a b a b a ba b a b ⎛⎫+=++=++≥+⋅=+ ⎪⎝⎭当且仅当2a b 时,等号成立,故11a b+的最小值为322+.故选:A.8.(2022·广西梧州·高二期末(文))已知对任意的实数k ,直线l :0kx y k t --+=与圆C :2210x y +=有公共点,则实数t 的取值范围为()A .[3,0)-B .[3,3]-C .(,3](0,3]-∞-D .(,3)[0,3]-∞-【答案】B【解析】由直线0kx y k t --+=可化为(1)-=-y t k x ,则直线l 过定点(1,)t ,因为直线l :kx y k t --+0=与圆C :2210x y +=有公共点,所以定点(1,)t 在圆C 上或圆C 内,可得22110t +≤,解得33t -≤≤,故选:B9.(2022·江西上饶·高二期末(文))已知直线2y kx =-与圆22(1)1x y -+=相交,则实数k 的取值范围是()A .3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】由题意,圆心()1,0到直线20kx y --=1,即22441k k k -+<+,解得34k >故选:D10.(2022·浙江·温州中学高二期末)已知直线10kx y k -+-=与圆22(2)1x y -+=有两个不同的交点,则实数k 的取值范围是()A .3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .30,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,04⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】B【解析】因为直线10kx y k -+-=与圆22(2)1x y -+=有两个不同的交点,1<,即2860k k -<,解得304k <<,所以实数k 的取值范围是30,4⎛⎫⎪⎝⎭,故选:B.2直线与圆的弦长1.(2021·浙江高二期末)已知过点()1,3P 的直线l 被圆()2224x y -+=截得的弦长为l 的方程是()A.43130x y +-=B.34150x y +-=C.34150x y +-=或1x =D.43130x y +-=或1x =【答案】D【解析】圆()2224x y -+=的圆心为点()2,0,半径为2r =,圆心到直线l 的距离为1d ==.①若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程为1x =,此时圆心到直线l 的距离为1,合乎题意;②若直线l 的斜率存在,可设直线l 的方程为()31y k x -=-,即30kx y k -+-=,圆心到直线l的距离为1d ==,解得43k =-.此时直线l 的方程为43130x y +-=.综上所述,直线l 的方程为43130x y +-=或1x =.故选:D.2(2022·贵溪市)直线y kx =被圆222x y +=截得的弦长为()A.B.2C.D.与k 的取值有关【答案】A【解析】由于圆222x y +=的圆心在直线y kx =上,所以截得弦为圆222x y+=,故截得的弦长为.故选:A 3.(2022·江苏·高二)过点(-2,1)的直线中,被圆x 2+y 2-2x +4y =0截得的弦最长的直线的方程是()A .x +y +1=0B .x +y -1=0C .x -y +1=0D .x -y -1=0【答案】A【解析】由题意得,圆的方程为()221(2)5x y -++=,∴圆心坐标为()1,2-.∵直线被圆截得的弦长最大,∴直线过圆心()1,2-,又直线过点(-2,1),所以所求直线的方程为211221y x +-=+--,即10x y ++=.故选:A .4.(2022·全国·模拟预测)(多选)已知直线l :()()121740m x m y m ---+-=,圆C :2224200x y x y +---=,则()A .直线l 恒过定点()1,3B .直线l 与圆C 相交C .圆C 被x 轴截得的弦长为D .当圆C 被直线l 截得的弦最短时,34m =【答案】BD【解析】依题意,直线l :()()121740m x m y m ---+-=可化为()2740x y m x y --+++-=,由27040x y x y --+=⎧⎨+-=⎩解得3x =,1y =,即直线l 过定点()3,1P ,A 不正确;圆C :22(1)(2)25x y -+-=的圆心(1,2)C ,半径=5r ,||PC r =<,即点P 在圆C 内,直线l 与圆C 恒相交,B 正确;圆心C 到x 轴的距离2d =,则圆C 被x 轴截得的弦长为==C 不正确;由于直线l 过定点()3,1P ,圆心(1,2)C ,则直线PC 的斜率121312k -==--,当圆C 被直线l 截得的弦最短时,由圆的性质知,l PC ⊥,于是得1221m m -=-,解得34m =,D 正确.故选:BD5.(2022·湖北恩施·高二期末)(多选)已知直线l :()()221310m x m y m ++---=与圆C :()()222116x y -++=交于A ,B 两点,则弦长|AB |的可能取值是()A .6B .7C .8D .5【答案】BC【解析】由()()221310m x m y m ++---=,得()23210x y m x y +-+--=,令230210x y x y +-=⎧⎨--=⎩解得1,1,x y =⎧⎨=⎩故直线l 恒过点(1,1)M .圆心(2,1)C ,半径4r =,CM ==,则2AB r ≤≤,即8AB ≤≤.故选:BC.6.(2022·辽宁辽阳市·高二期末)已知圆22:4850C x y x y +-+-=,直线:20l mx y m --=.(1)证明:直线l 与圆C 相交.(2)设l 与圆C 交于,M N 两点,若MN =,求直线l 的倾斜角及其方程.【答案】(1)证明见解析;(2)答案见解析.【解析】(1)证明:直线:2()0l m x y --=过定点()2,0,因为224250-⨯-<,所以点()2,0在圆C 的内部,故直线l 与圆C 相交.(2)圆C 的标准方程为()2225()42x y -++=,则圆C 的圆心坐标为4(2,)C -,半径为5,且圆心C 到直线l 的距离()22242411m md m m ---==++因为2225213MN d =-=,所以23d =由24231m =+,得33m =±当33m =时﹐直线l 的方程为()323y x =-,倾斜角为6π当33m =-时﹐直线l 的方程为()323y x =--,倾斜角为56π3圆与圆的位置关系1.(2022·西藏)圆x 2+y 2-2x +4y =0与直线2x +y +1=0的位置关系为()A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能【答案】C【解析】圆x 2+y 2-2x +4y =0的圆心坐标为(1,2)-,半径5r =圆心(1,2)-到直线2x +y +1=0的距离2221(2)15521d ⨯+-+==+由555d r =<=,可得圆与直线的位置关系为相交.故选:C2.(2022·陕西渭南)已知圆1C :()()22321x y -++=与圆2C :()()227150x y a -+-=-,若圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,则实数a 等于()A .14B .34C .14或45D .34或14【答案】D【解析】圆1C :()()22321x y -++=的圆心为()113,2,1C r -=,圆2C :()()227150x y a -+-=-的圆心为()227,1,50C r a =-()()221237215C C -+--=,因为圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,故圆1C 与圆2C 相内切或外切,故215r -=或215r +=,从而26=r 或24r =,所以2506r a =-=或2504r a =-=,解得:34a =或14a =所以实数a 等于34或14故选:D3.(2022广东)圆2220x y x +-=与圆22(1)(2)9x y -++=的位置关系为()A.内切B.相交C.外切D.相离【答案】A【解析】圆221:20C x y x +-=,即22(1)1x y -+=,表示以1(1,0)C 为圆心,半径等于1的圆.圆222:(1)(2)9C x y -++=,表示以2(1,2)C -为圆心,半径等于3的圆.∴两圆的圆心距|20|2d =--=,231=-,故两个圆相内切.故选:A.4.(2022·江西)已知圆()221:210C x y x my m R +-++=∈关于直线210x y ++=对称,圆2C 的标准方程是()()222316x y ++-=,则圆1C 与圆2C 的位置关系是()A.相离B.相切C.相交D.内含【答案】B【解析】22210x y x my +-++=即()222124m m x y 骣琪-++=琪桫,圆心1,2m ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为圆1C 关于直线210x y ++=对称,所以圆心1,2m ⎛⎫- ⎪⎝⎭在直线210x y ++=上,即12102m ⎛⎫+⨯-+= ⎪⎝⎭,解得2m =,()()22111x y -++=,圆心()1,1-,半径为1,()()222316x y ++-=,圆心()2,3-,半径为4,5=,因为圆心间距离等于两圆半径之和,所以圆1C 与圆2C 的位置关系是相切,故选:B.5.(2022云南)已知圆1C 的标准方程是()()224425x y -+-=,圆2C :22430x y x my +-++=关于直线10x +=对称,则圆1C 与圆2C 的位置关系为()A.相离B.相切C.相交D.内含【答案】C【解析】由题意可得,圆()()221:4425C x y -+-=的圆心为()4,4,半径为5因为圆222:430C x y x my +-++=关于直线10x ++=对称,所以2102m-+=(),得m =,所以圆()(222:24C x y -++=的圆心为(2,,半径为2,则两圆圆心距12C C =1252725C C -<<=+,所以圆1C 与圆2C 的位置关系是相交,故选:C .6.(2022·上海中学东校高二期末)已知圆22:28M x y ax +-=截直线:0l x y -=所得的弦长M 与圆22:(1)4N x y +-=的位置关系是()A .内切B .相交C .外切D .相离【答案】B【解析】由22:28M x y ax +-=,即()2228y a x a +=+-,故圆心(),0M a ,半径M r =所以点M 到直线:0l x y -=的距离d =故解得:1a =±;所以()1,0M ±,3M r =;又22:(1)4N x y +-=,圆心()0,1N ,2N r =,所以MN ==,且15M N M N r r r r -=<<=+,即圆M 与圆N 相交,故选:B.7.(2022·湖南岳阳·高二期末)圆221:1O x y +=与圆222:680O x y x y m +-++=外切,则实数m =_________.【答案】9【解析】圆1O 的圆心()10,0O ,半径11r =,圆2O 的圆心()23,4O -,半径2r =125O O =根据题意可得:1212O O r r =+,即51=9m =故答案为:9.8.(2022·上海徐汇·高二期末)已知圆221:(2)(2)1C x y -+-=和圆2222:()(0)C x y m m m +-=>内切,则m 的值为___________.【答案】72【解析】圆1C 的圆心为()2,2,半径为11r =,圆2C 的圆心为()0,m ,半径为2r m =,所以两圆的圆心距()()22202d m =-+-,又因为两圆内切,有()()222021d m m =-+-=-,解得72m =.故答案为:72.9.(2023·全国·高三专题练习)已知圆221:4C x y +=与圆222:860C x y x y m +-++=外切,此时直线:0l x y +=被圆2C 所截的弦长_________.【答案】34【解析】由题可知:221:4C x y +=222:860C x y x y m +-++=,即()()224325-++=-x y m且25025->⇒<m m 由两圆向外切可知()()224030225-+--=+-m ,解得16m =所以2:C ()()22439x y -++=2C 到直线的距离为22431211-==+d ,设圆2C 的半径为R则直线:0l x y +=被圆2C 所截的弦长为221229342-=-=R d 故答案为:344圆与圆的弦长1.(2021·辽宁高三其他模拟)圆O :229x y +=与圆1O :()()222316x y -+-=交于A 、B 两点,则AB =()A.6B.5C.67813D.123913【答案】D【解析】圆O 的半径3r =,圆1O 的半径14r =,113OO =故在1AOO中,22211111cos sin21313r OO rAOO AOOr OO+-∠===⇒∠=⋅,故1sin21313ABr AOO AB=∠=⇒=.故选:D2.(2021·山东济南市·高二期末)(多选)已知圆221:1C x y+=和圆222:40C x y x+-=的公共点为A,B,则()A.12||2C C=B.直线AB的方程是14x=C.12AC AC⊥D.||2AB=【答案】ABD【解析】圆1C的圆心是()0,0,半径11r=,圆()222:24C x y-+=,圆心()2,0,22r=,122C C∴=,故A正确;两圆相减就是直线AB的方程,两圆相减得1414x x=⇒=,故B正确;11AC=,22AC=,122C C=,2221212AC AC C C+≠,所以12AC AC⊥不正确,故C不正确;圆心()0,0到直线14x=的距离14d=,2AB===,故D正确.故选:ABD3.(2021·全国高二课时练习)(多选)圆221:20x y xO+-=和圆222:240O x y x y++-=的交点为A ,B ,则有()A.公共弦AB 所在直线方程为0x y -=B.线段AB 中垂线方程为10x y +-=C.公共弦AB的长为2D.P 为圆1O 上一动点,则P 到直线AB 距离的最大值为212+【答案】ABD【解析】对于A,由圆221:20x y x O +-=与圆222:240O x y x y ++-=的交点为A ,B ,两式作差可得440x y -=,即公共弦AB 所在直线方程为0x y -=,故A 正确;对于B,圆221:20x y x O +-=的圆心为()1,0,1AB k =,则线段AB 中垂线斜率为1-,即线段AB 中垂线方程为:()011y x -=-⨯-,整理可得10x y +-=,故B 正确;对于C,圆221:20x y x O +-=,圆心1O ()1,0到0x y -=的距离为2d ==,半径1r =所以AB ==,故C 不正确;对于D,P 为圆1O 上一动点,圆心1O ()1,0到0xy -=的距离为2d =,半径1r =,即P 到直线AB 距离的最大值为12+,故D 正确.故选:ABD4.(2022·全国·高二专题练习)已知圆22110C x y +=:与圆22222140C x y x y +++-=:.(1)求证:圆1C 与圆2C 相交;(2)求两圆公共弦所在直线的方程;(3)求经过两圆交点,且圆心在直线60x y +-=上的圆的方程.【答案】(1)证明见解析(2)20x y +-=(3)226620x y x y +--+=【解析】(1)证明:圆2C :2222140x y x y +++-=化为标准方程为()()221116x y +++=,()21,1C ∴--,4r =圆221:10C x y +=的圆心坐标为()10,0C ,半径为=R,12C C ∴44<,∴两圆相交;(2)解:由圆221:10C x y +=与圆222:22140C x y x y +++-=,将两圆方程相减,可得2240x y +-=,即两圆公共弦所在直线的方程为20x y +-=;(3)由22222214010x y x y x y ⎧+++-=⎨+=⎩,解得3113x x y y ==-⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩或,则交点为()3,1A -,()1,3B -,圆心在直线60x y +-=上,设圆心为()6,P n n -,则AP BP ==3n =,故圆心()3,3P ,半径4r AP ==,∴所求圆的方程为()22(3)316x y -+-=.5.(2021·湖南·嘉禾县第一中学高二阶段练习)已知圆1C :222220x y x y +++-=,圆2C :22410x y y +--=.(1)证明:圆1C 与圆2C 相交;(2)若圆1C 与圆2C 相交于A ,B 两点,求AB .【答案】(1)证明见解析;【解析】(1)圆1C 的标准方程为()()22114x y +++=,圆心为()1,1--,半径为2,圆2C 的标准方程为()2225x y +-=,圆心为()0,2∴圆1C 和圆2C =22<,可知:圆1C 和圆2C 相交,得证.(2)由(1)结论,将圆1C 与圆2C 作差,得:直线AB 的方程为2610x y +-=,圆2C 的圆心()0,2到直线AB=,∴AB =6.(2022·江苏·高二单元测试)已知圆221:210240 C x y x y +-+-=和圆222:2280C x y x y +++-=.(1)试判断两圆的位置关系;(2)求公共弦所在直线的方程;(3)求公共弦的长度.【答案】(1)相交(2)240x y -+=(3)【解析】(1)将两圆方程化为标准方程为221:(1)(5)50C x y -++=,222:(1)(1)10C x y +++=,则圆1C 的圆心为(1,5)-,半径1r =圆2C 的圆心为(1,1)--,半径2r =12C C =12r r +=12r r -=121212r r C C r r ∴-<<+,∴两圆相交.(2)将两圆方程相减,得公共弦所在直线的方程为240x y -+=.(3)由22222102402280x y x y x y x y ⎧+-+-=⎨+++-=⎩,解得40x y =-⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩,∴两圆的交点坐标为(4,0)-和(0,2).∴=5切线问题1.(2022·全国·高二课时练习)设圆221:244C x y x y +-+=,圆222:680C x y x y ++-=,则圆1C ,2C 的公切线有()A .1条B .2条C .3条D .4条【答案】B【解析】由题意,得圆()()2212:312C x y -+=+,圆心()11,2C -,圆()()2222:534C x y ++=-,圆心()23,4C -,∴125353C C -<=+,∴1C 与2C 相交,有2条公切线.故选:B .2.(2022·全国·高二课时练习)(多选)已知圆()221:9C x y a +-=与圆()222:1C x a y -+=有四条公切线,则实数a 的取值可能是()A .-4B .-2C .D .3【答案】AD【解析】圆心()10,C a ,半径13r =,圆心()2,0C a ,半径21r =.因为两圆有四条公切线,所以两圆外离.又两圆圆心距d =31>+,解得a <-或a >3.(2022·全国·高二课时练习)(多选)已知圆()()22:211M x y -+-=,圆()()22:211N x y +++=,则下列是M ,N 两圆公切线的直线方程为()A .y =0B .3x -4y =0C.20x y -=D.20x y -=【答案】ACD【解析】圆M 的圆心为M (2,1),半径11r =.圆N 的圆心为N (-2,-1),半径21r =.圆心距2d =>,两圆相离,故有四条公切线.又两圆关于原点O 对称,则有两条切线过原点O ,设切线方程为y =kx1=,解得k =0或43k =,对应方程分别为y =0,4x -3y =0.另两条切线与直线MN 平行,而1:2MN l y x =,设切线方程为12y x b =+1=,解得2b =±,切线方程为20x y -+=,20x y --=.故选:ACD .4.(2022·全国·高二专题练习)过点()1,2且与圆221x y +=相切的直线的方程是______.【答案】1x =或3450x y -+=【解析】当直线l 的斜率不存在时,因为过点()1,2,所以直线:1l x =,此时圆心(0,0)到直线1x =的距离为1=r ,此时直线:1l x =与圆221x y +=相切,满足题意;当直线l 的斜率存在时,设斜率为k ,所以:l 2(1)y k x -=-,即20kx y k --+=,因为直线l 与圆相切,所以圆心到直线的距离1d r ==,解得34k =,所以直线l 的方程为3450x y -+=.综上:直线的方程为1x =或3450x y -+=故答案为:1x =或3450x y -+=5.(2022·全国·高二专题练习)求过点()13M -,的圆224x y +=的切线方程__________.【答案】326122633y x ++=+或326122633y x --=+【解析】过点()13M -,的斜率不存在的直线为:1x =-,圆心到直线的距离为1,与圆相交,当斜率存在,设其为k ,则切线可设为()31y k x -=+.2=,解得:33k +=或33k -=.所以切线方程为:326122633y x ++=+或326122633y x --=+.6(2022·广东·中山一中高三阶段练习)已知圆22:240C x y x y m +--+=.若圆C 与圆22:(2)(2)1D x y +++=有三条公切线,则m 的值为___________.【答案】11-【解析】由22240x y x y m +--+=,得22(1)(2)5x y m -+-=-,所以圆C 的圆心为()1,2C 因为圆22:(2)(2)1D x y +++=,所以圆D 的圆心为()22D ,--,半径为1,因为圆C 与圆D 有三条公切线,所以圆C 与圆D 相外切,即1CD ==+,解得11m =-,所以m 的值为11-.故答案为:11-.7.(2022·全国·高二课时练习)已知圆221:64120C x y x y +-++=与圆222:1420C x y x y a +--+=,若圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,则实数a 的值为___________.【答案】34或14【解析】设圆1C ,圆2C 的半径分别为1r ,2r .圆1C 的方程可化为22(3)(2)1x y -++=,圆2C 的方程可化为22(7)(1)50x y a -+-=-.由两圆相切,得1212C C r r =+或1212C C r r =-.因为11r =,125C C ==,所以215r +=或215r -=,可得24r =或26=r 或24r =-(舍去),因此5016a -=或5036a -=,解得34a =或14a =.故答案为:34或148.(2022·贵州黔东南·高二期末(理))若圆221x y +=与圆()()22416x a y -+-=有3条公切线,则正数a =___________.【答案】35=∴3,0,3a a a =±>∴=又6最值问题1.(2022·广东·高三阶段练习)已知C :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,M 为直线l 上的动点,过点M 作C 的切线MA ,MB ,切点为A ,B ,当四边形MACB 的面积取最小值时,直线AB 的方程为____.【答案】210x y ++=【解析】C :222220x y x y +---=的标准方程为22(1)(1)4x y -+-=,则圆心()11C ,,半径2r =.因为四边形MACB 的面积2•2CAMS SCA AM AM ====,要使四边形MACB 面积最小,则需CM 最小,此时CM 与直线l 垂直,直线CM 的方程为()121y x -=-,即21y x =-,联立21220y x x y =-⎧⎨++=⎩,解得()0,1M -.则CM =则以CM 为直径的圆的方程为221524x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,与C 的方程作差可得直线AB 的方程为210x y ++=.故答案为:210x y ++=.2.(2021·广东·南海中学高二阶段练习)已知圆22:(4)(3)1C x y -++=和两点(,0)A a -、(,0)(0)B a a >,若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则a 的最小值为()A .1B .6C .3D .4【答案】D【解析】由90APB ∠=︒得点P 在圆222x y a +=上,所以,点P 在圆222x y a +=上,又在圆C 上,所以,两圆有交点,因为圆222x y a +=的圆心为原点O ,半径为a ,圆C 的圆心为()4,3-,半径为1.所以,|1|1a OC a -≤≤+,即|1|5146a a a -≤≤+⇒≤≤所以,a 的最小值为4.故选:D3.(2021·吉林油田高级中学高二开学考试)已知圆P 的方程为22680x y x y ++-=,过点()1,2M -的直线与圆P 交于A ,B 两点,则弦AB 的最小值为()A .B .10C .D .5【解析】圆P 的方程可化为()()223425x y ++-=,则(3,4),5P r -=,因为()()22132425-++-<,故点()1,2M -在圆内,过点()1,2M -的最长弦一定是圆P 的直径,当AB PM ⊥时,AB 最短,此时PM =则AB ==故选:A .4.(2022·浙江·杭州市富阳区场口中学高二期末)过点(7,-2)且与直线2360x y -+=相切的半径最小的圆方程是()A .()()22515x y -++=B .()()225113x y -+-=C .()()224413x y -++=D .()()221652x y -++=【答案】B【解析】过点()7,2A -作直线2360x y -+=的垂线,垂足为B ,则以AB 为直径的圆为直线2360x y -+=相切的半径最小的圆,其中AB =(),B a b ,则221732360b a a b +⎧⨯=-⎪-⎨⎪-+=⎩,解得:34a b =⎧⎨=⎩,故AB 的中点,即圆心为7342,22+-⎛⎫ ⎪⎝⎭,即()5,1,故该圆为()()225113x y -+-=故选:B5.(2022·江苏·高二专题练习)已知M 是圆22:1C x y +=上一个动点,且直线1:310(R)l mx y m m --+=∈与直线2:310(R)l x my m m +--=∈相交于点P ,则||PM 的取值范围是()A.1,1⎤⎦B.1⎤⎦C.1,1⎤⎦D.1⎤⎦【答案】B【解析】直线1:310(R)l mx y m m --+=∈整理可得,(3)(1)0m x y ---=,即直线1l 恒过(3,1),同理可得,直线2l 恒过(1,3),又()110m m ⨯+-⨯=,∴直线1l 和2l 互相垂直,∴两条直线的交点P 在以(1,3),(3,1)为直径的圆上,即P 的轨迹方程为22(2)(2)2x y -+-=,设该圆心为M ,圆心距||1MC =>,∴两圆相离,1||1PM ∴-+ ,||PM ∴的取值范围是1].故选:B .。
(完整版)直线与圆的位置关系练习题
专项训练:直线与圆的位置关系一、单选题1.直线截圆所得的弦长为A .B .C .D . 2.直线2x +y −5=0与圆(x −1)2+(y +2)2=6的位置关系是A . 相切B . 相交但不过圆心C . 相交且过圆心D . 相离3.已知圆x 2+y 2+2x +4y +1+0关于直线2ax +by +2+0(a +b +R)对称,则ab 的取值范围是A . (−∞,14]B . [0,14]C . [−14,0]D . (−∞,−14] 4.若直线l :y =kx +1(k <0)与圆C :(x +2)2+(y −1)2=2相切,则直线l 与圆D :(x −2)2+y 2=3的位置关系是A . 相交B . 相切C . 相离D . 不确定5.若圆x 2+y 2-4x -4y -10=0上至少有三个不同点到直线l :ax +by =0的距离为2√2,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A . [π12,π4]B . [π12,5π12]C . [π6,π3]D . [0,π2] 6.“k =0”是直线x −ky −1=0与圆(x −2)2+(y −1)2=1相切的+ +A . 充分不必要条件B . 必要不充分条件C . 充要条件D . 既不充分也不必要条件7.已知集合A ={(x,y )|x 2+y 2=1 },集合B ={(x,y )|x +y +a =0 },若A ∩B ≠∅的概率为1,则a 的取值范围是( )A . −√2<a <√2B . −√2≤a ≤√2C . 1<a ≤√2D . a ≥√28.已知圆C:x 2+y 2=1,直线l:y =k(x +2),在[−1,1]上随机选取一个数k ,则直线l 与圆C 有公共点的概率为A . 12B . √22C . √33D . √369.已知直线l +y +x +m 与曲线y +√1−x 2有两个公共点,则实数m 的取值范围是A . (+2,2)B . (+1,1)C . [1,√2)D . (+√2,√2)10.设圆x 2+y 2+2x +2√3y -5=0与x 轴交于A ,B 两点,则|AB |的长是A . √6B . 2√6C . 2√3D . 311.圆O:x 2+y 2=1与圆C:x 2+y 2−2x +2ay +a 2=0都关于直线y =2x +b 对称,则圆C 与y 轴交点坐标为A . (0,−2)B . (0,2)C . (0,−4)D . (0,4)12.(贵州省凯里市第一中学2018届高三下学期《黄金卷》第二套模拟考试)直线y =34x −52和圆x 2+y 2−4x +2y −20=0的位置关系是 A . 相交且过圆心 B . 相交但不过圆心C . 相离D . 相切13.若过点A (4,0)的直线l 与曲线(x +2)2+y 2=1有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为A . (+√3+√3)B . [+√3+√3]C . (+√33+√33)D . [+√33+√33]14.(陕西省西安市八校2018届高三上学期第一次联考)若过点A (3,0)的直线l 与曲线(x −1)2+y 2=1有公共点,则直线l 斜率的取值范围为A . (−√3,√3)B . [−√3,√3]C . (−√33,√33)D . [−√33,√33] 15.(题文)若在区间[−√2,2]上随机取一个数k ,则“直线y =kx +√3与圆x 2+y 2=2相交”的概率为A . 3−2√24B . 3−2√2C . 2−√2D . 2−√2316.动圆C 经过点F(1,0),并且与直线x =−1相切,若动圆C 与直线y =x +2√2+1总有公共点,则圆C 的面积为( +A . 有最大值8πB . 有最小值2πC . 有最小值3πD . 有最小值4π17.已知直线l :y =k(x +4)与圆(x +2)2+y 2=4相交于A ,B 两点,M 是线段AB 的中点,则点M 到直线3x −4y −6=0的距离的最大值为A . 2B . 3C . 4D . 518.直线y +kx +3与圆(x +3)2+(y +2)2+4相交于M +N 两点,若|MN |≥2√3,则k 的取值范围是( )+A . [−34,0]B . (+∞+−34]+[0++∞)19.已知直线0x y m -+=与圆22:1O x y +=相交于,A B 两点,且OAB ∆为正三角形,则实数m 的值为( )A .B .C .D . 20.设点M (x 0,1),若在圆O :x 2+y 2=1上存在点N ,使得∠OMN =45°,则x 0的取值范围是( )A . []0,1B . []1,1-C .D . 21.从直线30x y -+=上的点向圆224470x y x y +--+=引切线,则切线长的最小值( )A .B .C .D . 22.已知圆22()4x a y -+=截直线4y x =-所得的弦的长度为,则a 等于A .2B .6C .2或6D 23.直线y −1=k(x −3)被圆(x −2)2+(y −2)2=4所截得的最短弦长等于( )A . √3B . 2√3C . 2√2D . √524.过原点且倾斜角为60°的直线被圆2240x y y +-=所截得的弦长为( )A .B . 2C .D . 25.过点P(2,1)且被圆x 2+y 2−2x +4y =0截得弦长最长的直线l 的方程为( ).A . 3x −y −5=0B . 3x +y −7=0C . x −3y +5=0D . x +3y −5=26.已知圆(x -2)2-(y -1)2-16的一条直径通过直线x -2y -3-0被圆所截弦的中点,则该直径所在的直线方程为( )A . 3x -y -5-0B . x -2y -0C . x -2y -4-0D . 2x -y -3-027.已知直线l 过圆x 2+(y +3)2+4的圆心+且与直线x +y +1+0垂直+则直线l 的方程为( )A . x +y +2+0B . x +y +2+0C . x +y +3+0D . x +y +3+028.经过圆22220x y x y +-+=的圆心且与直线20x y -=平行的直线方程是( ) A .230x y --= B .210x y --= C .230x y -+=D .210x y ++=二、填空题29.经过A (0,+1)和直线x +y +1相切,且圆心在直线y ++2x 上的圆的方程是______.30.圆心为()1,0,且与直线1y x =+相切的圆的方程是____.31.设(x -3)2+(y -3)2=6,则y x 的最大值为________. 32.若圆(x -3)2+(y +5)2=r 2上有且只有两个点到直线4x -3y =2的距离等于1,则半径r 的取值范围是________.三、解答题33.已知圆C +x 2+y 2+2x +4y +3+0,(1)若圆C 的切线l 在x 轴、y 轴上的截距相等,求切线l 的方程;(2)若点P (x,y )是圆C 上的动点,求t =2x −y 的取值范围.34.已知抛物线C -y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.-1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点()4,2P -,求直线l 与圆M 的方程.参考答案1.D【解析】【分析】由题意,求得圆的圆心坐标和半径,利用圆的弦长公式,即可求解.【详解】由题意圆的方程(x−1)2+(y−2)2=2,可知圆心,半径,则圆心到直线3x−4y=0的距离为+所以弦长为,故选D.【点睛】本题主要考查了圆的弦长公式应用,其中解答中熟记直线与圆的位置关系和直线与圆的弦长公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.B【解析】【分析】由条件求得圆心到直线2x+y-5=0的距离小于半径,可得直线和圆相交.【详解】=√5,圆(x-1)2+(y+2)2=6的圆心为(1,-2)、半径为√6,圆心到直线2x+y-5=0的距离为√5小于半径,故直线和圆相交,故答案为:相交.【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系的判断方法,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.3.A【解析】【分析】把圆的方程化为标准方程,找出圆心坐标和半径,由已知圆关于直线2ax-by+2=0对称,得到圆心在直线上,故把圆心坐标代入已知直线方程得到a与b的关系式,由a表示出b,设m=ab ,将表示出的b 代入ab 中,得到m 关于a 的二次函数关系式,由二次函数求最大值的方法即可求出m 的最大值,即为ab 的最大值,即可写出ab 的取值范围.【详解】把圆的方程化为标准方程得:(x+1)2+(y-2)2=4,∴圆心坐标为(-1,2),半径r=2,根据题意可知:圆心在已知直线2ax-by+2=0上,把圆心坐标代入直线方程得:-2a-2b+2=0,即b=1-a ,则设m=ab=a (1-a )=-a 2+a ,∴当a =12时,m 有最大值,最大值为14,即ab 的最大值为14,则ab 的取值范围是(−∞,14]. 故选:A .【点睛】此题考查了直线与圆相交的性质,以及二次函数的性质.根据题意得到圆心在已知直线上是解本题的关键.4.A【解析】【分析】直线与圆相切转化为圆心到直线的距离等于半径,求出斜率k ,再根据圆D 的圆心到直线的距离,判断其与直线的关系.【详解】因为直线l :y =kx +1(k <0)与圆C :(x +2)2+(y −1)2=2相切,所以√k 2+1=√2,解得k =±1,因为k <0,所以k =−1,所以l 的直线方程为x +y −1=0,圆D 的圆心(2,0)到直线的距离d =√2=√22<√3,所以直线l 与圆D 相交,故选A.【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系及点到直线的距离,属于中档题. 判定直线与圆的位置关系可以联立方程组,利用方程组的解的个数判断位置关系,也可以转化为判断圆心到直线的距离与半径的大小关系来确定直线与圆位置关系.5.B【解析】【分析】先求出圆心和半径,比较半径和2√2;要求圆上至少有三个不同的点到直线l:ax+by=0的距离为2√2,则圆心到直线的距离应小于等于√2,用圆心到直线的距离公式,可求得结果.【详解】圆x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0整理为(x−2)2+(y−2)2=(3√2)2,∴圆心坐标为(2,2),半径为3√2,要求圆上至少有三个不同的点到直线l:ax+by=0的距离为2√2,则圆心到直线的距离应小于等于√2,∴√a2+b2≤√2,∴(ab )2+4(ab)+1≤0,∴−2−√3≤ab ≤−2+√3,k=−ab,∴2−√3≤k≤2+√3,直线l的倾斜角的取值范围是[π12,5π12],故选:B.【点睛】本题考查直线和圆的位置关系,圆心到直线的距离等知识,是中档题.6.C【解析】【分析】由圆的方程得到圆心坐标和半径,使得圆心到直线的距离等于圆的半径,得到k的值,即可得到结论.【详解】由圆(x−2)2+(y−1)2=1,可得圆心为(2,1),半径r=1.∵直线x−ky−1=0与圆(x−2)2+(y−1)2=1相切,∴√1+k2=1,∴k=0,∴“k=0”是直线x−ky−1=0与圆(x−2)2+(y−1)2=1相切的充要条件,故选C.【点睛】本题主要考查了充要条件的判定及应用,其中解答中涉及到直线与圆的位置关系的判定及应用,以及充要条件的判定,其中熟记直线与圆的位置关系的判定方法是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.7.B【解析】【分析】A表示圆上的点,B表示直线直线上的点,要使A∩B≠Φ的概率为1,则直线与圆必然有交点,利用圆心到直线的距离小于或等于半径即可求得a的取值范围【详解】A表示圆x2+y2=1上的点,圆心为(0,0),半径为1,B表示直线x+y+a=0上的点要使A∩B≠Φ的概率为1,则直线与圆必然相交,即圆心到直线的距离小于等于圆的半径:故有:d=√22√2≤1,解得:−√2≤a≤√2,故选:B.【点睛】本题考查了集合中的一种类型——点集,通常与平面几何相联系,从集合间的关系转化为直线与圆的位置关系,关键是理解A∩B≠Φ的概率为1与直线与圆必然相交的关系.8.C【解析】【分析】由有公共点这一条件,判断出直线和圆的位置关系,进而求得k的取值范围;由几何概型概率求解方法,可求得有公共点的概率值。
直线与圆的位置关系练习题及参考答案
直线与圆的位置关系练习题及参考答案一、选择题1. 在平面上,已知点A(4,-2),圆心O(1,3),半径R=5. 则点A与圆的位置关系是:A. A在圆内B. A在圆上C. A在圆外答案: A. A在圆内2. 已知直线L的方程为2x - 3y = 6,圆C的方程为x^2 + y^2 = 25.则直线L与圆C的位置关系是:A. 直线L与圆C相切B. 直线L与圆C相交于两点C. 直线L与圆C不相交答案: B. 直线L与圆C相交于两点3. 在平面上,已知两个圆C1与C2,圆C1的半径为3,圆心坐标为(1,1),圆C2的半径为2,圆心坐标为(-2,-3). 则两个圆的位置关系是:A. 两个圆相交于两点B. 两个圆内切C. 两个圆相离答案: C. 两个圆相离二、填空题1. 已知圆C的半径为2,圆心坐标为(3,5). 则圆心到原点的距离是______.答案: sqrt(3^2 + 5^2) = sqrt(34)2. 在平面上,已知直线L的方程为y = 2x + 1,圆C的半径为4,圆心坐标为(-1,2). 则直线L与圆C的位置关系可以表示为______.答案: (x+1)^2 + (y-2)^2 = 16三、解答题1. 如图所示,在平面上有一个圆C,其圆心坐标为(2,3),半径为4. 请写出圆C的方程,并确定点A(-3,4)与圆C的位置关系。
解答:圆C的方程为:(x-2)^2 + (y-3)^2 = 16点A(-3,4)与圆C的位置关系可以通过计算点A到圆心的距离来判断。
点A到圆心的距离为:distance = sqrt((-3-2)^2 + (4-3)^2) = sqrt(25) = 5比较点A到圆C的距离与圆的半径的关系:若 distance < 4,则点A在圆内;若 distance = 4,则点A在圆上;若 distance > 4,则点A在圆外。
因为 distance = 5 > 4,所以点A在圆外。
九年级 直线与圆的位置关系练习(含答案)
直线与圆的位置关系练习(含答案)一.选择题(共19小题)1.如图,已知PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠P=40°,则∠BAC的大小是()A.70°B.40°C.50°D.20°2.已知⊙O的半径为4cm,如果圆心O到直线l的距离为3.5cm,那么直线l与⊙O的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.不确定3.如图,PA、PB切⊙O于点A、B,PA=10,CD切⊙O于点E,交PA、PB于C、D两点,则△PCD的周长是()A.10 B.18 C.20 D.224.已知⊙O的半径为3,圆心O到直线L的距离为2,则直线L与⊙O的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.不能确定5.如图,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,OP交⊙O于点C,连接BC.若∠P=20°,则∠B的度数是()A.20°B.25°C.30°D.35°6.如图,⊙O过正方形ABCD的顶点A、B,且与CD相切,若正方形ABCD的边长为2,则⊙O的半径为()A.1 B.C.D.7.如图,已知⊙O的直径AB与弦AC的夹角为35°,过C点的切线PC与AB的延长线交于点P,则∠P等于()A.15°B.20°C.25°D.30°8.如图,PA和PB是⊙O的切线,点A和B是切点,AC是⊙O的直径,已知∠P=40°,则∠ACB的大小是()A.60°B.65°C.70°D.75°9.如图,P为⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于A、B,CD切⊙O于点E,分别交PA、PB于点C、D,若PA=5,则△PCD的周长为()A.5 B.7 C.8 D.1010.如图,⊙C与∠AOB的两边分别相切,其中OA边与⊙C相切于点P.若∠AOB=90°,OP=6,则OC的长为()A.12 B.C.D.11.如图,已知直线AD是⊙O的切线,点A为切点,OD交⊙O于点B,点C在⊙O上,且∠ODA=36°,则∠ACB的度数为()A.54°B.36°C.30°D.27°12.AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PO交⊙O于点C;连接BC,若∠P=40°,则∠B等于()A.20°B.25°C.30°D.40°13.把直尺、三角尺和圆形螺母按如图所示放置于桌面上,∠CAB=60°,若量出AD=6cm,则圆形螺母的外直径是()A.12cm B.24cm C.6cm D.12cm14.如图,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,连结PO并延长交⊙O于点C,连结AC,AB=10,∠P=30°,则AC的长度是()A.B.C.5 D.15.已知⊙O的半径是5,直线l是⊙O的切线,P是l上的任一点,那么()A.0<OP<5 B.OP=5 C.OP>5 D.OP≥516.如图,△ABC的边AC与⊙O相交于C,D两点,且经过圆心O,边AB与⊙O相切,切点为B.如果∠A=34°,那么∠C等于()A.28°B.33°C.34°D.56°17.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,连接OC,AC.若∠D=50°,则∠A的度数是()A.20°B.25°C.40°D.50°18.如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别是A,B,如果∠P=60°,那么∠AOB 等于()A.60°B.90°C.120° D.150°19.如图,AB、AC是⊙O的两条弦,∠A=25°,过点C的切线与OB的延长线交于点D,则∠D的度数()A.25°B.30°C.40°D.50°二.填空题(共16小题)20.如图,⊙M与x轴相切于原点,平行于y轴的直线交⊙M于P、Q两点,P 点在Q点的下方.若点P的坐标是(2,1),则圆心M的坐标是.21.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,若AC=4,BC=3,则△ABC的内切圆半径r=.22.如图,AB与⊙O相切于点C,∠A=∠B,⊙O的半径为6,AB=16,则OA的长为.23.如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B两点,若∠C=65°,则∠P的度数为.24.如图,平面直角坐标系中,⊙P与x轴分别交于A、B两点,点P的坐标为(3,﹣1),AB=2.若将⊙P向上平移,则⊙P与x轴相切时点P的坐标为.25.一直角三角形的两条直角边长分别为6和8,则它的内切圆半径为.26.若⊙O的直径是4,圆心O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系是.27.如图,在平面直角坐标系中,⊙M与x轴相切于点A(8,0),与y轴分别交于点B(0,4)和点C(0,16),则圆心M的坐标为.28.如图,线段AB与⊙O相切于点B,线段AO与⊙O相交于点C,AB=12,AC=8,则⊙O的半径长为.29.如图,AC是⊙O的切线,切点为C,BC是⊙O的直径,AB交⊙O于点D,连接OD,若∠A=50°,则∠COD的度数为.30.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,A、B两点的坐标分别为(3,0)、(0,4),则△AOB的内心与外心之间的距离是.31.P是⊙O的直径AB的延长线上一点,PC与⊙O相切于点C,∠APC的平分线交AC于Q,则∠PQC=.32.如图,AB、AC、BD是⊙O的切线,P、C、D为切点,如果AB=5,AC=3,则BD的长为.33.如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠P=50°,则∠BAC=.34.如图,AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,PO交⊙O于点C,连接BC,∠P=40°,则∠ABC的度数为.35.如图,已知⊙O的外切△PCD切⊙O于A、B、E三点,(1)若PA=5,则PB=;(2)若∠P=40°,则∠COD=度.三.解答题(共15小题)36.如图,CD是⊙O的直径,并且AC=BC,AD=BD.求证:直线AB是⊙O的切线.37.如图,已知三角形ABC的边AB是⊙O的切线,切点为B.AC经过圆心O并与圆相交于点D、C,过C作直线CE丄AB,交AB的延长线于点E.(1)求证:CB平分∠ACE;(2)若BE=3,CE=4,求⊙O的半径.38.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,D是边AB上一点,以BD为直径的⊙O经过点E,且交BC于点F.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若BF=6,⊙O的半径为5,求CE的长.39.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O与AC边交于点D,过点D作⊙O的切线交BC于点E,连接OE(1)证明OE∥AD;(2)①当∠BAC=°时,四边形ODEB是正方形.②当∠BAC=°时,AD=3DE.40.如图所示,AB是⊙O的直径,AD与⊙O相切于点A,DE与⊙O相切于点E,点C为DE延长线上一点,且CE=CB.(1)求证:BC为⊙O的切线;(2)若AB=4,AD=1,求线段CE的长.41.如图△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)若PD=,求⊙O的直径.42.如图,四边形ABCD 内接于⊙O,BD是⊙O的直径,过点A作⊙O的切线AE交CD的延长线于点E,DA平分∠BDE.(1)求证:AE⊥CD;(2)已知AE=4cm,CD=6cm,求⊙O的半径.43.如图,已知AB为⊙O的弦,C为⊙O上一点,∠C=∠BAD,且BD⊥AB于B.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为3,AB=4,求AD的长.44.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.45.已知:如图,△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于点D,过点D 作DE⊥AC于点E,交BC的延长线于点F.求证:(1)AD=BD;(2)DF是⊙O的切线.46.如图,AC是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,点B是⊙O上的一点,且∠BAC=30°,∠APB=60°.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为2,求弦AB及PA,PB的长.47.如图,AB为⊙O的直径,D为的中点,连接OD交弦AC于点F,过点D 作DE∥AC,交BA的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接CD,若OA=AE=4,求四边形ACDE的面积.48.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以BC为直径的⊙O交AB于点D,切线DE 交AC于点E.(1)求证:∠A=∠ADE;(2)若AD=16,DE=10,求BC的长.49.如图,已知AB是⊙O的直径,CD与⊙O相切于C,BE∥CO.(1)求证:BC是∠ABE的平分线;(2)若DC=8,⊙O的半径OA=6,求CE的长.50.如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,点C在⊙O上,CA=CD,∠CDA=30°.(1)试判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径为4,求点A到CD所在直线的距离.直线与圆的位置关系练习参考答案一.选择题(共19小题)1.D;2.A;3.C;4.A;5.D;6.D;7.B;8.C;9.D;10.C;11.D;12.B;13.D;14.A;15.D;16.A;17.A;18.C;19.C;二.填空题(共16小题)20.(0,2.5);21.1;22.10;23.50°;24.(3,2);25.2;26.相离;27.(8,10);28.5;29.80°;30.;31.45°;32.2;33.25°;34.25°;35.5;110;三.解答题(共15小题)36.;37.;38.;39.45;30;40.;41.;42.;43.;44.;45.;46.;47.;48.;49.;50.;。
初中直线与圆的位置关系经典练习题
圆与直线的基本性质一、定义[例1]在ABCRt∆中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有何位置关系?为什么?(1)r=2cm;(2)r=2.4cm;(3)r=3cm。
[例2]在ABC∆中,BC=6cm,∠B=30°,∠C=45°,以A为圆心,当半径r多长时所作的⊙A与直线BC相切?相交?相离?[变式题]已知⊙O的半径为2,直线l上有一点P满足PO=2,则直线l与⊙O的位置关系是【】A.相切B.相离C.相离或相切D.相切或相交二、性质例1:如图,AB是⊙O的直径,C.D是⊙O上一点,∠CDB=20°,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点E,则∠E等于【】A.40°B.50°C.60°D.70°变式1:如图,AB为⊙O的直径,PD切⊙O于点C,交AB的延长线于D,且CO=CD,则∠ACP=【】A.30B.45C.60D.67.5例3:如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B是切点,点C是劣弧AB上的一个动点,若∠P=40°,则∠ACB的度数是【】A.80° B.110°C.120° D.140°变式2:如图,圆周角∠BAC=55°,分别过B,C两点作⊙O的切线,两切线相交与点P,则∠BPC =°.1 / 4例5:如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,以其三边为直径向三角形外作三个半圆,矩形EFGH的各边分别与半圆相切且平行于AB或BC,则矩形EFGH的周长是.变式3:如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB与小圆相切于点C,若AB的长为8cm,则图中阴影部分的面积为cm2.例7:如图,PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,点M在PB上,且OM∥AP,MN⊥AP,垂足为N.(1)求证:OM=AN;(2)若⊙O的半径R=3,PA=9,求OM的长.变式4:如图,AB为⊙O的直径,EF切⊙O于点D,过点B作BH⊥EF 于点H,交⊙O于点C,连接BD.(1)求证:BD平分∠ABH;(2)如果AB=12,BC=8,求圆心O到BC的距离.2 / 4三、切线的判定定理:例1:如图,AB是⊙O的直径,AC和BD是它的两条切线,CO平分∠ACD.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AC=2,BC=3,求AB的长.例2:如图,已知AB=AC,∠BAC=120º,在BC上取一点O,以O 为圆心OB为半径作圆,①且⊙O过A点,过A作AD∥BC交⊙O于D,求证:(1)AC是⊙O的切线;(2)四边形BOAD是菱形。
高考数学专题《直线与圆的位置关系》习题含答案解析
专题9.2 直线与圆的位置关系1.(福建高考真题(理))直线:1l y kx =+与圆22:1O x y +=相交于,A B 两点,则"1"k =是“OAB ∆的面积为12”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件【答案】A 【解析】由1k =时,圆心到直线:1l y x =+的距离d =..所以1122OAB S ∆==.所以充分性成立,由图形的对成性当1k =-时,OAB ∆的面积为12.所以不要性不成立.故选A.2.(2018·北京高考真题(理))在平面直角坐标系中,记d 为点()cos ,sin P θθ到直线20x my --=的距离,当θ、m 变化时,d 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】22cos sin 1θθ+=∴Q ,P 为单位圆上一点,而直线20x my --=过点()2,0A ,所以d 的最大值为1213OA +=+=,选C.3.(2021·全国高二单元测试)已知直线l 与直线1y x =+垂直,且与圆221x y +=相切,切点位于第一象限,则直线l 的方程是( ).A.0x y +=B .10x y ++=C .10x y +-=D.0x y +=【答案】A 【分析】根据垂直关系,设设直线l 的方程为()00x y c c ++=<,利用直线与圆相切得到参数值即可.【详解】由题意,设直线l 的方程为()00x y c c ++=<.练基础圆心()0,0到直线0x y c ++=1,得c =c =,故直线l 的方程为0x y +=.故选:A4.(2020·北京高考真题)已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( ).A .4B .5C .6D .7【答案】A 【分析】求出圆心C 的轨迹方程后,根据圆心M 到原点O 的距离减去半径1可得答案.【详解】设圆心(),C x y 1=,化简得()()22341x y -+-=,所以圆心C 的轨迹是以(3,4)M 为圆心,1为半径的圆,所以||1||OC OM +≥5==,所以||514OC ≥-=,当且仅当C 在线段OM 上时取得等号,故选:A.5.【多选题】(2021·吉林白城市·白城一中高二月考)若直线0x y m ++=上存在点P ,过点P 可作圆O :221x y +=的两条切线PA ,PB ,切点为A ,B ,且60APB ∠=︒,则实数m 的取值可以为( )A .3B .C .1D .-【答案】BCD 【分析】先由题意判断点P 在圆224x y +=上,再联立直线方程使判别式0∆≥解得参数范围,即得结果.【详解】点P 在直线0x y m ++=上,60APB ∠=︒,则30APO OPB ∠=∠=︒,由图可知,Rt OPB V 中,22OP OB ==,即点P 在圆224x y +=上,故联立方程224x y x y m ⎧+=⎨++=⎩,得222240x mx m ++-=,有判别式0∆≥,即()2244240m m -⨯-≥,解得m -≤≤A 错误,BCD 正确.故选:BCD.6.(2022·江苏高三专题练习)已知大圆1O 与小圆2O 相交于(2,1)A ,(1,2)B 两点,且两圆都与两坐标轴相切,则12O O =____【答案】【分析】由题意可知大圆1O 与小圆2O 都在第一象限,进而设圆的圆心为(,)(0)a a a >,待定系数得5a =或1a =,再结合两点间的距离求解即可.【详解】由题知,大圆1O 与小圆2O 都在第一象限,设与两坐标轴都相切的圆的圆心为(,)(0)a a a >,其方程为222()()x a y a a -+-=,将点(1,2)或(2,1)代入,解得5a =或1a =,所以221:(5)(5)25O x y -+-=,222:(1)(1)1O x y -+-=,可得1(5,5)O ,2(1,1)O ,所以12||O O ==故答案为:7.(江苏高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值为__________.【答案】43【解析】∵圆C 的方程为x 2+y 2-8x+15=0,整理得:(x-4)2+y 2=1,即圆C 是以(4,0)为圆心,1为半径的圆;又直线y=kx-2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,∴只需圆C ′:(x-4)2+y 2=4与直线y=kx-2有公共点即可.设圆心C (4,0)到直线y=kx-2的距离为d,2d 即3k 2≤4k,∴0≤k≤43,故可知参数k 的最大值为43.8.(2018·全国高考真题(文))直线1y x =+与圆22230x y y ++-=交于A B ,两点,则AB =________.【答案】【解析】根据题意,圆的方程可化为22(1)4x y ++=,所以圆的圆心为(0,1)-,且半径是2,根据点到直线的距离公式可以求得d ==,结合圆中的特殊三角形,可知AB ==,故答案为.9.(2021·湖南高考真题)过圆2240x y x +-=的圆心且与直线20x y +=垂直的直线方程为___________【答案】220x y --=【分析】根据圆的方程求出圆心坐标,再根据两直线垂直斜率乘积为1-求出所求直线的斜率,再由点斜式即可得所求直线的方程.【详解】由2240x y x +-=可得()2224x y -+=,所以圆心为()2,0,由20x y +=可得2y x =-,所以直线20x y +=的斜率为2-,所以与直线20x y +=垂直的直线的斜率为12,所以所求直线的方程为:()1022y x -=-,即220x y --=,故答案为:220x y --=.10.(2020·浙江省高考真题)设直线:(0)l y kx b k =+>与圆221x y +=和圆22(4)1x y -+=均相切,则k =_______;b =______.【解析】设221:1C x y +=,222:(4)1C x y -+=,由题意,12,C C到直线的距离等于半径,即1=1=,所以||4b k b =+,所以0k =(舍)或者2b k =-,解得k b ==.1.(2020·全国高考真题(理))若直线l 与曲线y和x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为()A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +12【答案】D 【分析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.【详解】设直线l在曲线y =(0x ,则00x >,函数y =y '=l的斜率k =,设直线l的方程为)0y x x =-,即00x x -+=,由于直线l 与圆2215x y +==两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍),则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+.练提升故选:D.2.【多选题】(2021·全国高考真题)已知点P 在圆()()225516x y -+-=上,点()4,0A 、()0,2B ,则( )A .点P 到直线AB 的距离小于10B .点P 到直线AB 的距离大于2C .当PBA ∠最小时,PB =D .当PBA ∠最大时,PB =【答案】ACD 【分析】计算出圆心到直线AB 的距离,可得出点P 到直线AB 的距离的取值范围,可判断AB 选项的正误;分析可知,当PBA ∠最大或最小时,PB 与圆M 相切,利用勾股定理可判断CD 选项的正误.【详解】圆()()225516x y -+-=的圆心为()5,5M ,半径为4,直线AB 的方程为142xy+=,即240x y +-=,圆心M 到直线AB 4=>,所以,点P 到直线AB 42-<,410<,A 选项正确,B 选项错误;如下图所示:当PBA ∠最大或最小时,PB 与圆M 相切,连接MP 、BM ,可知PM PB ⊥,=,4MP =CD 选项正确.故选:ACD.3.【多选题】(2021·肥城市教学研究中心高三月考)已知圆22:230A x y x +--=,则下列说法正确的是()A .圆A 的半径为4B .圆A 截y 轴所得的弦长为C .圆A 上的点到直线34120x y -+=的最小距离为1D .圆A 与圆22:88230B x y x y +--+=相离【答案】BC 【分析】将圆的一般方程转化为标准方程即可得半径可判断A ;利用几何法求出弦长可判断B ;求出圆心A 到直线的距离再减去半径可判断C ;求出圆B 的圆心和半径,比较圆心距与半径之和的大小可判断D ,进而可得正确选项.【详解】对于A :由22230x y x +--=可得()2214x y -+=,所以A 的半径为2r =,故选项A 不正确;对于B :圆心为()1,0到y 轴的距离为1d =,所以圆A 截y 轴所得的弦长为==B 正确;对于C :圆心()1,0到直线34120x y -+=3,所以圆A 上的点到直线34120x y -+=的最小距离为3321r -=-=,故选项C 正确;对于D :由2288230x y x y +--+=可得()()22449x y -+-=,所以圆心()4,4B ,半径3R =,因为5AB r R ===+,所以两圆相外切,故选项D 不正确;故选:BC.4.(2021·全国高三专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的取值范围是_______.【答案】403k ≤≤【分析】求出圆C 的圆心和半径,由题意可得圆心到直线的距离小于或等于两圆的半径之和即可求解.【详解】由228150x y x +-+=可得22(4)1x y -+=,因此圆C 的圆心为(4,0)C ,半径为1,若直线2y kx =-上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,只需点(4,0)C 到直线2y kx =-的距离112d =≤+=,即22(21)1k k -≤+,所以2340k k -≤,解得403k ≤≤,所以k 的取值范围是403k ≤≤,故答案为:403k ≤≤.5.(2021·富川瑶族自治县高级中学高一期中(理))直线()20y kx k =+>被圆224x y +=截得的弦长为________.【答案】60 【分析】由已知求得圆心到直线的距离,再由点到直线的距离公式列式求得k ,然后利用斜率等于倾斜角的正切值求解.【详解】直线()20y kx k =+>被圆224x y +=截得的弦长为所以,圆心()0,0O 到直线20kx y -+=的距离1d ==,1=,解得)0k k =>.设直线的倾斜角为()0180θθ≤<,则tan θ=,则60θ= .因此,直线()20y kx k =+>的倾斜角为60 .故答案为:60 .6.(2021·昆明市·云南师大附中高三月考(文))已知圆O : x 2+y 2=4, 以A (1,为切点作圆O 的切线l 1,点B 是直线l 1上异于点A 的一个动点,过点B 作直线l 1的垂线l 2,若l 2与圆O 交于D , E 两点,则V AED 面积的最大值为_______.【答案】2【分析】由切线性质得2//OA l ,O 到直线2l 的距离等于A 到2l 的距离,因此ADEODE S S =!!,设O 到2l 距离为d ,把面积用d 表示,然后利用导数可得最大值.【详解】根据题意可得图,1OA l ⊥,所以2//OA l ,因此O 到直线2l 的距离等于A 到2l 的距离,ADEODE S S =!!,过点(00)O ,作直线2l 的垂线,垂足为F ,记||(20)OF d d =>>,则弦||DE =角形ADE 的面积为S ,所以12S d =g g ,将S 视为d 的函数,则S '=+ 1(2)2d d -当0d <<时,0S '>,函数()S d 2d <<时,0S '<,函数()S d 单调递减,所以函数()S d 有最大值,当d =max ()2S d =,故AED V 面积的最大值为2.故答案为:2.7.(2021·全国高三专题练习)已知ABC V 的三个顶点的坐标满足如下条件:向量(2,0)OB →=,(2,2)OC →=,,CA α→=)α,则AOB ∠的取值范围是________【答案】5,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先求出点A 的轨迹是以(2,2)C . 过原点O 作此圆的切线,切点分别为M 、N ,如图所示,连接CM ,CN ,得到MOB NOB θ∠∠…….所以15BOM ∠=︒,75BON ∠=︒,即得解.【详解】由题得||CA →=所以点A 的轨迹是以(2,2)C .过原点O 作此圆的切线,切点分别为M 、N ,如图所示,连接CM ,CN ,则向量OA →与OB →的夹角θ的范围是MOB NOB θ∠∠…….由图可知45COB ∠=︒.∵||OC →=1||||||2CM CN OC →→→==知30COM CON ∠=∠=︒,∴453015BOM ∠=︒-︒=︒,453075BON ∠=︒+︒=︒.∴1575θ︒︒…….故AOB ∠的取值范围为{}1575θθ︒≤≤︒丨.故答案为:{}π5π15751212θθ⎡⎤︒≤≤︒⎢⎥⎣⎦丨或,8.(2021·全国高三专题练习)已知x 、y R ∈,2223x x y -+=时,求x y +的最大值与最小值.【答案】最小值是1,最大值是1+【分析】根据2223x x y -+=表示圆()2214x y -+=,设x y b +=表示关于原点、x 轴、y 轴均对称的正方形,然后由直线与圆的位置关系求解.【详解】2223x x y -+=的图形是圆()2214x y -+=,既是轴对称图形,又是中心对称图形.设x y b +=,由式子x y +的对称性得知x y b +=的图形是关于原点、x 轴、y 轴均对称的正方形.如图所示:当b 变化时,图形是一个正方形系,每个正方形四个顶点均在坐标轴上,问题转化为正方形系中的正方形与圆有公共点时,求b 的最值问题.当1b <时,正方形与圆没有公共点;当1b =时,正方形与圆相交于点()1,0-,若令直线y x b =-+与圆()2214x y -+=相切,2,解得1b =±所以当1b =+当1b >+故x y +的最小值是1,最大值是1+.9.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中)已知ABC V 的内切圆的圆心M 在y 轴正半轴上,半径为1,直线210x y +-=截圆M (1)求圆M 方程;(2)若点C 的坐标为()2,4,求直线AC 和BC 的斜率;(3)若A ,B 两点在x 轴上移动,且AB 4=,求ABC V 面积的最小值.【答案】(1)22(1)1y x +-=;(2)2;(3)163.【分析】(1)设ABC V 的内切圆的圆心()0,M b ,先求得圆心到直线210x y +-=的距离,再根据直线截圆M (2)当直线AC 和BC 的斜率不存在时,设直线方程为2x =,易知不成立;当直线AC 和BC 的斜率存在时,设直线方程为()42y k x -=-,然后由圆心到直线的距离等于半径求解; (3)根据AB 4=,设()()(),0,4,040A t B t t +-<<,进而得到直线AC 和直线 BC 的斜率,写出直线AC 和BC 的方程,联立求得点C 的坐标,进而得到坐标系的最小值求解.【详解】(1)设ABC V 的内切圆的圆心()0,,0M b b >,圆心到直线210x y +-=的距离为d又因为直线截圆M21+=,解得1b =,所以圆M 方程()2211x y +-=;(2)当直线AC 和BC 的斜率不存在时,设直线方程为2x =,则圆心到直线的距离 0221d r =-=≠=,不成立,当直线AC 和BC 的斜率存在时,设直线方程为()42y k x -=-,即 240kx y k --+=,圆心到直线的距离d ,解得2k =(3)因为AB 4=,设()()(),0,4,040A t B t t +-<<,所以直线AC 的斜率为:2222tan 2111ACt t k MAO t t-=∠==---,同理直线BC 的斜率为: ()()222241411BCt t k t t --+==+-- ,所以直线AC 的方程为:()221ty x t t =---,直线BC 的方程为:()()()224441t y x t t -+=--+- ,由()()()()222124441t y x t t t y x t t ⎧=--⎪-⎪⎨-+⎪=--⎪+-⎩,解得 22224412841t x t t t t y t t +⎧=⎪⎪++⎨+⎪=⎪++⎩,即2222428,4141t t t C t t t t ⎛⎫++ ⎪++++⎝⎭,又 ()2222282222414123t t y t t t t t +==-=-+++++-,当2t =-时,点C 的纵坐标取得最小值83,所以ABC V 面积的最小值.18164233ABC S =⨯⨯=V .10.(2021·新疆乌鲁木齐市·乌市八中高二期末(文))已知直线l :43100x y ++=,半径为2的圆C 与l 相切,圆心C 在x 轴上且在直线l 的上方(1)求圆C 的方程;(2)过点()1,0M 的直线与圆C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方),问在x 轴正半轴上是否存在点N ,使得x 轴平分ANB ∠?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)224x y +=;(2)存在,()4,0N .【分析】(1)设出圆心坐标(),0C a ,根据直线与圆相切可得圆心到直线的距离等于半径,由此求解出a 的值(注意范围),则圆C 的方程可求;(2)当直线AB 的斜率不存在时,直接根据位置关系分析即可,当直线AB 的斜率存在时,设出直线方程并联立圆的方程,由此可得,A B 坐标的韦达定理形式,根据AN BN k k =-结合韦达定理可求点N 的坐标.【详解】解:(1)设圆心(),0C a ,∵圆心C 在l 的上方,∴4100a +>,即52a >-,∵直线l :43100x y ++=,半径为2的圆C 与l 相切,∴d r =,即41025a +=,解得:0a =或5a =-(舍去),则圆C 方程为224x y +=;(2)当直线AB x ⊥轴,则x 轴平分ANB ∠,当直线AB 的斜率存在时,设AB 的方程为()1y k x =-,(),0N t ,()11,A x y ,()22,B x y ,由224(1)x y y k x ⎧+=⎨=-⎩得,()22221240k x k x k +-+-=,所以212221k x x k +=+,212241k x x k -=+若x 轴平分ANB ∠,则AN BN k k =-,即()()1212110k x k x x tx t--+=--,整理得:()()12122120x x t x x t -+++=,即()()222224212011k k t t k k -+-+=++,解得:4t =,当点()4,0N ,能使得ANM BNM ∠=∠总成立.1.(2021·山东高考真题)“圆心到直线的距离等于圆的半径”是“直线与圆相切”的( )A .充分没必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也没必要条件【答案】C 【分析】由直线与圆相切的等价条件,易判断【详解】由于“圆心到直线的距离等于圆的半径”⇒“直线与圆相切”,因此充分性成立;“直线与圆相切”⇒“圆心到直线的距离等于圆的半径”,故必要性成立;可得“圆心到直线的距离等于圆的半径”是“直线与圆相切”的充要条件故选:C2.(2021·北京高考真题)已知直线y kx m =+(m 为常数)与圆224x y +=交于点M N ,,当k 变化时,若||MN 的最小值为2,则m = A .±1B.C.D .2±【答案】C 【分析】先求得圆心到直线距离,即可表示出弦长,根据弦长最小值得出m 【详解】由题可得圆心为()0,0,半径为2,则圆心到直线的距离d =则弦长为||MN =则当0k =时,弦长|MN取得最小值为2=,解得m =故选:C.3.(2020·全国高考真题(理))已知⊙M :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作⊙M 的切线,PA PB ,切点为,A B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为( )练真题A .210x y --=B .210x y +-=C .210x y -+=D .210x y ++=【答案】D 【解析】圆的方程可化为()()22114x y -+-=,点M 到直线l的距离为2d >,所以直线l 与圆相离.依圆的知识可知,四点,,,A P B M 四点共圆,且AB MP ⊥,所以14442PAM PM AB S PA AM PA ⋅==⨯⨯⨯=V,而PA =,当直线MP l ⊥时,min MP =,min 1PA =,此时PM AB ⋅最小.∴()1:112MP y x -=-即1122y x =+,由1122220y x x y ⎧=+⎪⎨⎪++=⎩解得,10x y =-⎧⎨=⎩.所以以MP 为直径的圆的方程为()()()1110x x y y -++-=,即2210x y y +--=,两圆的方程相减可得:210x y ++=,即为直线AB 的方程.故选:D.4.【多选题】(2021·全国高考真题)已知直线2:0l ax by r +-=与圆222:C x y r +=,点(,)A a b ,则下列说法正确的是( )A .若点A 在圆C 上,则直线l 与圆C 相切B .若点A 在圆C 内,则直线l 与圆C 相离C .若点A 在圆C 外,则直线l 与圆C 相离D .若点A 在直线l 上,则直线l 与圆C 相切【答案】ABD 【分析】转化点与圆、点与直线的位置关系为222,a b r +的大小关系,结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【详解】圆心()0,0C 到直线l的距离d =若点(),A a b 在圆C 上,则222a b r +=,所以d =则直线l 与圆C 相切,故A 正确;若点(),A a b 在圆C 内,则222a b r +<,所以d =则直线l 与圆C 相离,故B 正确;若点(),A a b 在圆C 外,则222a b r +>,所以d =则直线l 与圆C 相交,故C 错误;若点(),A a b 在直线l 上,则2220a b r +-=即222=a b r +,所以d =l 与圆C 相切,故D 正确.故选:ABD.5.(2021·山东高考真题)已知椭圆的中心在坐标原点,右焦点与圆22670x my m +--=的圆心重合,长轴长等于圆的直径,那么短轴长等于______.【答案】【分析】由于22670x my m +--=是圆,可得1m =,通过圆心和半径计算,,a b c ,即得解【详解】由于22670x my m +--=是圆,1m ∴=即:圆22670x y x +--=其中圆心为()3,0,半径为4那么椭圆的长轴长为8,即3c =,4a =,b ==那么短轴长为故答案为:6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________.【答案】(x -1)2+y 2=4.【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2,焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1,以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.。
直线与圆的位置关系练习题
直线与圆的位置关系练习题直线与圆的位置关系练习题在几何学中,直线与圆的位置关系是一个重要的概念。
理解直线与圆的位置关系对于解决几何问题和应用数学具有重要意义。
下面将通过一些练习题来帮助我们加深对直线与圆位置关系的理解。
练习题1:直线与圆的位置关系给定一个圆O,半径为r,圆心为A。
一条直线l与圆相交于点B和C,线段BC 的中点为M。
已知AM的长度为d,求证:BM × CM = d² - r²。
解析:首先我们需要明确一些几何定理。
根据圆的性质,如果一条直线与圆相交于两个点,那么这两个点与圆心连线的中垂线将会通过圆心。
因此,我们可以得出结论:AM垂直于BC,并且AM是线段BC的中线。
根据垂直中线定理,对于任意一个三角形,如果一条线段垂直于另一条线段,并且恰好是另一条线段的中线,那么这两条线段的平方和等于另一条边的平方的两倍。
所以我们可以得出等式:BM² + CM² = 2AM²。
另一方面,根据勾股定理,我们可以得到AM² = d² - r²。
将这两个等式代入到等式BM² + CM² = 2AM²中,我们可以得到BM² + CM² = 2(d² - r²),即BM × CM = d² - r²。
练习题2:直线与圆的位置关系给定一个圆O,半径为r,圆心为A。
一条直线l与圆相交于点B和C,线段BC 的中点为M。
已知AM的长度为d,求证:BM + CM = 2√(r² + d²)。
解析:同样,根据之前的分析,我们可以得出结论:AM垂直于BC,并且AM 是线段BC的中线。
根据勾股定理,我们可以得到AM² = d² - r²。
另一方面,根据垂直中线定理,我们可以得到BM² + CM² = 2AM²。
九年级数学直线与圆的位置关系练习题及答案
九年级数学直线与圆的位置关系练习题及答案一、单选题1. 给定直线l :3x-4y=12,圆C:(x-1)^2+(y+3)^2=25,则l与C的位置关系是:A. 相切B. 相离C. 相交于两点D. 相交于一个点2. 若直线l的方程为x-2y+1=0,圆C的方程为(x-3)^2+(y+4)^2=16,则l与C的位置关系是:A. 相切B. 相离C. 相交于两点D. 相交于一个点3. 在直角坐标系中,直线l:y=2x+1与圆C:(x-4)^2+(y+2)^2=36的位置关系是:A. 相切B. 相离C. 相交于两点D. 相交于一个点二、填空题1. 直线y=3x+2与圆(x-1)^2+(y-3)^2=16的位置关系可以用___________表示。
2. 若直线l :2x+3y=6与圆C:(x-2)^2+(y-3)^2=9相交于点A(1,2),则点A到直线l的距离为_________。
三、解答题1. 已知直线l的方程为y=2x-1,圆C的方程为(x-2)^2+(y-1)^2=r^2,求当r=3时,l与C的位置关系。
2. 某圆C的圆心坐标为(3,-2),半径为4,直线l的方程为2x-y=5,则求l与C的位置关系并证明。
答案:一、单选题1. C2. A3. D二、填空题1. 相交于两点2. 3三、解答题1. 当r=3时,圆C的方程为(x-2)^2+(y-1)^2=9。
将直线l的方程代入圆C的方程,得到4x^2-4x+1+4x-4+y^2-2y+1=9,简化后为4x^2+y^2-2y-3=0。
该方程与圆C相交于两个点,故位置关系为相交于两点。
2. 圆C的圆心坐标为(3,-2),半径为4。
直线l的斜率为2,l的方程可以改写为y=2x-5,将直线l的方程代入圆C的方程,得到(x-3)^2+(2x-5+2)^2=16。
化简后得到5x^2-35x+60=0,解得x=2和x=6。
将x的值代入直线l的方程,得到相应的y值,分别为y=-1和y=7。
(word版)高中数学直线与圆的位置关系练习题
高中数学直线与圆的位置关系一、单选题1.已知圆x2+y2−6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A. 1B. 2C. 3D. 42.从点P(m,3)向圆C:(x+2)2+(y+2)2=1引切线,则切线长的最小值为()A. 2√6B. √26C. 4+√2D. 53.圆x2+y2−4x+2y+1=0与圆x2+y2+4x−4y−1=0的公切线有()A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条4.过点P(−2,4)作圆O:(x−2)2+(y−1)2=25的切线l,直线m:ax−3y=0与直线l平行,则直线l与m的距离为()A. 4B. 2C. 85D. 1255.已知圆C:x2−6x+y2+2ay+7+a2=0关于直线3x+y−1=0对称,则a=()A. 4B. 6C. 8D. 106.在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线共有()A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条7.设O为原点直线y=kx+2与圆x2+y2=4相交于A,B两点,当▵ABO面积最大值时,k=()A. ±√22B. ±1C. ±√2D. ±28.圆C1:(x+1)2+(y+2)2=4与圆C2:(x−1)2+(y+1)2=9的位置关系是()A. 内切B. 相交C. 外切D. 相离9.直线l:y=x+1上的点到圆C:x2+y2+2x+4y+4=0上的点的最近距离为()A. √2B. 2−√2C. 1D. √2−110.若点P(1,1)为圆C:x2+y2−6x=0的弦MN的中点,则弦MN所在的直线方程为()A. 2x+y−3=0B. x−2y+1=0C. x+2y−3=0D. 2x−y−1=011. 已知圆C 的圆心为原点O ,且与直线x +y +4√2=0相切.点P 在直线x =8上,过点P 引圆C 的两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,如图所示,则直线AB 恒过定点的坐标为( )A. (2,0)B. (0,2)C. (1,0)D. (0,1)12. 若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x −3y =0和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( )A. (x −2)2+(y −1)2=1B. (x −2)2+(y +1)2=1C. (x +2)2+(y −1)2=1D. (x −3)2+(y −1)2=1二、多选题(本大题共2小题,共10.0分) 13. 已知圆M:x 2+y 2−4x −1=0,点P (x,y )是圆M 上的动点,则下列说法正确的有( )A. 圆M 关于直线x +3y −2=0对称B. 直线x +y =0与M 的相交弦长为√3C. t =y x+3的最大值为12D. x 2+y 2的最小值为9−4√514. 已知A (−2,0),B (2,0),若圆(x −2a +1)2+(y −2a −2)2=1上存在点M 满足MA →⋅MB →=0,实数a 可以是( ) A. −1 B. −0.5 C. 0D. 1三、单空题15. 已知点P 是直线y =x 上一个动点,过点P 作圆(x +2)2+(y −2)2=1的切线,切点为T ,则线段PT 长度的最小值为 .16. 若过点P(1,√3)作圆O:x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A 和B ,则|AB |= .17. 与直线y =x +3平行且与圆(x −2)2+(y −3)2=8相切的直线的方程为________________________.18.已知坐标原点为O,过点P(2,6)作直线2mx−(4m+n)y+2n=0(m,n不同时为零)的垂线,垂足为M,则|OM|的取值范围是______.19.若P(2,1)是圆(x−1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程为.20.已知直线x−√3y+8=0和圆x2+y2=r2(r>0)相交于A,B两点.若|AB|=6,则r的值为______.21.已知点P在直线x−y+4=0上,由点P向圆x 2+y 2=4作两条切线,切点分别为A,B,则∠APB的最大值为__________.四、多空题(本大题共1小题,共5.0分)22.已知圆C1:x2+y2=4与圆C2:x2+y2−8x+6y+m=0外切,则m=(1),此时直线l:x+y=0被圆C2所截的弦长为(2).五、解答题23.已知点M(3,1),圆O1:(x−1)2+(y−2)2=4.(1)若直线ax−y+4=0与圆O1相交于A,B两点,且弦AB的长为2√3,求a的值;(2)求过点M的圆O1的切线方程.24.已知圆C1:x2+y2−2x=0和圆C2:x2+y2−6x−4y+4=0相交于A,B两点.(1)求公共弦AB的垂直平分线方程.(2)求ΔABC2的面积。
6.5 直线与圆的位置关系(同步练习)(解析版)
6.5 直线与圆的位置关系
同步练习
故C 到:3410l x y +-=的距离为22381
234+-=+,
故所求弦长为2223225-=.
故选:C
1.圆()2211x y ++=与直线230x y ++=的位置关系是( )
A .相交
B .相切
C .相离
D .不能确定
【答案】A
【分析】运用几何法d 与r 的关系判断圆与直线位置关系即可.
【详解】圆()2
211x y ++=的圆心为()0,1-,半径为1, 所以圆心到直线230x y ++=的距离22351512d -+=
=<+, 所以直线与圆的位置关系为相交.
故选:A.
2.直线33
y x =与圆22(1)1x y -+=的位置关系是( ) A .相交但直线不过圆心 B .相切
C .相离
D .相交且直线过圆心
【答案】A
【分析】要判断圆与直线的位置关系,方法是利用点到直线的距离公式求出圆心到此直线的距离d ,和圆的半径r 比较即可得到此圆与直线的位置关系.
【详解】由圆的方程得到圆心坐标为()1
0,,半径1r =,直线为30x y -=, ∴()1
0,到直线30x y -=的距离112
13d r ==<+, ∴圆与直线的位置关系为相交, 又圆心()1
0,不在直线33y x =上, 故选:A . 能力进阶。
圆与直线的位置关系练习题
圆与直线的位置关系练习题圆与直线是几何学中常见的图形,它们之间的位置关系有着多种情况。
本文将通过一些练习题来深入探讨圆与直线的位置关系,帮助读者更好地理解和运用相关知识。
练习题一:圆内一点到圆的位置关系设有一个圆C,圆心为O,半径为r。
点P在圆C内部,距离圆心O的距离为d。
现在要画一条直线l通过点P,使得直线l与圆C相交于点A、B两个不同的点。
请问,在给定的条件下,直线l与圆C的位置关系有哪些可能性,并给出相应的解释。
解析:根据给定的条件,直线l必然与圆C相交于两个不同的点。
具体的位置关系取决于点P与圆心O之间的距离d与圆的半径r之间的关系。
以下是三种可能的情况:1. d > r:此时,点P与圆心O的距离大于圆的半径,直线l将穿过圆C的内部,与圆C相交于两个不同的点A、B。
2. d = r:此时,点P与圆心O的距离等于圆的半径,直线l刚好与圆C相切于点P。
3. d < r:此时,点P与圆心O的距离小于圆的半径,直线l将不会与圆C相交,即没有解。
练习题二:圆外一点到圆的位置关系现在考虑一个不同的情况,点P位于圆C的外部,距离圆心O的距离为d。
同样地,画一条直线l通过点P,使得直线l与圆C相交于点A、B两个不同的点。
请问,在给定的条件下,直线l与圆C的位置关系有哪些可能性,并给出相应的解释。
解析:与练习题一类似,直线l与圆C的位置关系取决于点P与圆心O之间的距离d与圆的半径r之间的关系。
以下是三种可能的情况:1. d > r:此时,点P与圆心O的距离大于圆的半径,直线l将与圆C相交于两个不同的点A、B。
2. d = r:此时,点P与圆心O的距离等于圆的半径,直线l将切割圆C并与圆相切于点P。
3. d < r:此时,点P与圆心O的距离小于圆的半径,直线l将穿过圆C的外部,无法与圆C相交。
练习题三:圆与平行直线的位置关系给定一条平行于$x$轴的直线$l$,圆C的圆心为O,半径为r。
直线和圆的位置关系练习题(带答案)
直线和圆的位置关系练习题(一)班别:____________ 姓名:_____________ 座号:_____ 成绩:_____________一、选择题:(每小题5分,共50分,每题只有一个正确答案)1.已知⊙O 的半径为10cm ,如果一条直线和圆心O 的距离为10cm ,那么这条直 线和这个圆的位置关系为( ) A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 相交或相离 2.如右图,A 、B 是⊙O 上的两点,AC 是⊙O 的切线, ∠B=70°,则∠BAC 等于( ) A. 70°B. 35°C. 20°D. 10°3.如图,PA 切⊙O 于A ,PB 切⊙O 于B ,OP 交⊙O 于C , 下列结论中,错误的是( ) A. ∠1=∠2 B. PA=PBC. AB ⊥OPD. =2PA PC ·PO4.如图,已知⊙O 的直径AB 与弦AC 的夹角为30°,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于P ,PC=5,则⊙O 的半径为( )A.335 B. 635 C. 10 D. 55.已知AB 是⊙O 的直径,弦AD 、BC 相交于点P ,那么CD ︰AB 等于∠BPD 的( A. 正弦B. 余弦C. 正切D. 余切6.A 、B 、C 是⊙O 上三点,AB ⌒的度数是50°,∠OBC=40°,则∠OAC 等于( )A. 15°B. 25°C. 30°D. 40°8.内心与外心重合的三角形是( )A. 等边三角形B. 底与腰不相等的等腰三角形C. 不等边三角形D. 形状不确定的三角形9.AD 、AE 和BC 分别切⊙O 于D 、E 、F ,如果AD =20,则△ABC 的周长为( )A. 20B. 30C. 40D. 2135二、填空题:(每小题5分,共30分)11.⊙O 的两条弦AB 、CD 相交于点P ,已知AP=2cm ,BP=6cm ,CP ︰PD =1︰3,则DP=___________. 12.AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,P 是BA 的延长线上的点,连结PC ,交⊙O 于F ,如果PF=7,FC=13,且PA ︰AE ︰EB = 2︰4︰1,则CD=_________.13.从圆外一点P 引圆的切线PA ,点A 为切点,割线PDB 交⊙O 于点D 、B ,已知PA=12,PD=8,则=∆∆DAP ABP S S :__________.B DAC EF3题图)4题图)DCBAP14.⊙O 的直径AB=10cm ,C 是⊙O 上的一点,点D 平分BC ⌒,DE=2cm ,则AC=_____.15.如图,AB 是⊙O 的直径,∠E=25°,∠DBC=50°,则∠CBE=________. 16.点A 、B 、C 、D 在同一圆上,AD 、BC 延长线相交于点Q ,AB 、 DC 延长线相交于点P ,若∠A=50°,∠P =35°,则∠Q=________.三、解答题:(共7小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.如图,MN 为⊙O 的切线,A 为切点,过点A 作AP ⊥MN ,交⊙O 的弦BC 于点P. 若PA=2cm ,PB=5cm ,PC=3cm ,求⊙O 的直径.18.如图,AB 为⊙O 的直径,BC 切⊙O 于B ,AC 交⊙O 于P ,CE=BE ,E 在BC 上. 求证:PE 是⊙O 的切线.APDBABCD EOABCDE OABCDQP19.AB 、CD 是两条平行弦,BE//AC ,交CD 于E ,过A 点的切线交DC 的延长线于P , 求证:AC 2=PC ·CE .20.点P 为圆外一点,M 、N 分别为AB ⌒、CD ⌒的中点,求证:∆PEF 是等腰三角形.21.ABCD 是圆内接四边形,过点C 作DB 的平行线交AB 的延长线于E 点,求证:BE ·AD=BC ·CD .22.已知∆ABC 内接于⊙O ,∠A 的平分线交⊙O 于D ,CD 的延长线交过B 点的切线于E .求证:CEDE BC CD 22=.E A B DC23.如图,⊙O 1与⊙O 2交于A 、B 两点,过A 作⊙O 2的切线交⊙O 1于C ,直线CB 交⊙O 2于D ,直线DA 交⊙O 1于E ,求证:CD 2 =CE 2+DA ·DE .参考答案基础达标验收卷 一、选择题:二、填空题: 1. 相交或相切 2. 13. 54. 35°5.251+ 6. 667. 2 8. 109. 3 10. 6三、解答题:1. 解:如右图,延长AP 交⊙O 于点D . 由相交弦定理,知PC PB PD PA ··=. ∵P A =2cm ,PB =5cm ,PC =3cm , ∴2PD =5×3. ∴PD =7.5. ∴AD =PD +P A =7.5+2=9.5.∵MN 切⊙O 于点A ,AP ⊥MN , ∴AD 是⊙O的直径. ∴⊙O 的直径是9.5cm.2. 证明:如图,连结OP 、BP .∵AB 是⊙O 的直径,∴∠APB =90°.又∵CE =BE ,∴EP =EB . ∴∠3=∠1. ∵OP =OB ,∴∠4=∠2.∵BC 切⊙O 于点B ,∴∠1+∠2=90°. ∠3+∠4=90°.又∵OP 为⊙O 的半径, ∴PE 是⊙O 的切线.3.(1)△QCP 是等边三角形.证明:如图2,连结OQ ,则CQ ⊥OQ .N A∵PQ =PO ,∠QPC =60°, ∴∠POQ =∠PQO =60°. ∴∠C =︒=︒-︒603090.∴∠CQP =∠C =∠QPC =60°. ∴△QCP 是等边三角形. (2)等腰直角三角形. (3)等腰三角形.4. 解:(1)PC 切⊙O 于点C ,∴∠BAC =∠PCB =30°. 又AB 为⊙O 的直径,∴∠BCA =90°. ∴∠CBA =90°.(2)∵PCB PCB CBA P ∠=︒=︒-︒=∠-∠=∠303060,∴PB =BC .又362121=⨯==AB BC ,∴9=+=AB PB PA .5. 解:(1)连结OC ,证∠OCP =90°即可. (2)∵∠B =30°,∴∠A =∠BGF =60°. ∴∠BCP =∠BGF =60°. ∴△CPG 是正三角形. ∴34==CP PG .∵PC 切⊙O 于C ,∴PD ·PE =48)34(22==PC . 又∵36=BC ,∴12=AB ,33=FD ,3=EG . ∴32=PD .∴3103832=+=+PE PD .∴以PD 、PE 为根的一元二次方程为0483102=+-x .(3)当G 为BC 中点时,OD ⊥BC ,OG ∥AC 或∠BOG =∠BAC ……时,结论BO BE BG ·2=成立. 要证此结论成立,只要证明△BFC ∽△BGO 即可,凡是能使△BFC ∽△BGO 的条件都可以.能力提高练习1. CD 是⊙O 的切线;BA DB CD ·2;︒=∠90ACB ;AB =2BC ;BD =BC 等. 2. (1)①∠CAE =∠B ,②AB ⊥EF ,③∠BAC +∠CAE =90°,④∠C =∠F AB ,⑤∠EAB =∠F AB . (2)证明:连结AO 并延长交⊙O 于H ,连结HC ,则∠H =∠B . ∵AH 是直径,∴∠ACH =90°.∵∠B =∠CAE ,∴∠CAE +∠HAC =90°.∴EF ⊥HA . 又∵OA 是⊙O 的半径, ∴EF 是⊙O 的切线. 3. D.4. 作出三角形两个角的平分线,其交点就是小亭的中心位置.5. 略.6.(1)假设锅沿所形成的圆的圆心为O ,连结OA 、OB . ∵MA 、MB 与⊙O 相切,∴∠OAM =∠OBM =90°.又∠M =90°,OA =OB ,∴四边形OAMB 是正方形. ∴OA =MA .量得MA 的长,再乘以2,就是锅的直径.(2)如右图,MCD 是圆的割线,用直尺量得MC 、CD 的长,可求得MA 的长. ∵MA 是切线,∴MD MC MA ·2=,可求得MA 的长. 同上求出锅的直径. 7. 60°.8. (1)∵BD 是切线,DA 是割线,BD =6,AD =10,由切割线定理,得AB CDMDA DE DB ·2=.∴6.310622===DA DB DE .(2)设是上半圆的中点,当E 在BM 上时,F 在直线AB 上;E 在AM 上时,F 在BA 的延长线上;当E 在下半圆时,F 在AB 的延长线上,连结BE . ∵AB 是直径,AC 、BD 是切线,∠CEF =90°, ∴∠CAE =∠FBE ,∠DBE =∠BAE ,∠CEA =∠FEB . ∴Rt △DBE ∽Rt △BAE ,Rt △CAE ∽Rt △FBE . ∴AE BE BA DB =,AE BE AC BF =. 根据AC =AB ,得BD =BF .。
直线与圆的位置关系练习题
直线与圆的位置关系练习题一、填空题:1、在直角坐标系中,以点〔1,2〕为圆心,1为半径的圆必与y轴,与x轴2、直线m上一点P与O点的距离是3,⊙O的半径是3,那么直线m与⊙O的位置关系是3、R T⊿ABC中,∠C=90°⊙C与直线AB的位置关系是4、如图1,AB为⊙O的直径,CD切⊙O于D,且∠A=30°,⊙O半径为2cm,那么CD=5、如图2,AB切⊙O于C,点D在⊙O上,∠EDC=30°,弦EF∥AB,CF=2,那么EF=6、如图3,以O为圆心的两个同心圆中,大圆半径为13cm,小圆半径为5cm,且大圆的弦AB 切小圆于P,那么AB=7、如图4,直线AB与CD相交于点O,∠AOC=30°,点P在射线OA上,且OP=6cm,以P为圆心,1cm为半径的⊙P以1cm/s的速度沿射线PB方向运动。
那么①当⊙P运动时间t 〔s〕满足条件时,⊙P与CD相切;②当⊙P运动时间t〔s〕满足条件时,圆P与CD相交;③当⊙P运动时间t〔s〕满足条件时,⊙P与CD相离二、如图5,AB为⊙O直径,C为⊙O上的点,AD与过C点的切线互相垂直,垂足为D,求证:AC平分∠DAB三、⊿ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O交BC于D,D E⊥AC于E.求证:DE为⊙O的切线四、如图7,AB=BC,以AB为直径的⊙O交AC于D,作D E⊥BC于E。
〔1〕求证:DE为⊙O的切线〔2〕作DG⊥AB交⊙O于G,垂足为F,∠A=30°.AB=8,求DG的长五、如图9,直线n切⊙O于A,点P为直线n上的一点,直线PO交⊙O于C、B,D在线段AP上,连接DB,且AD=DB。
〔1〕判断DB与⊙O的位置关系,并说明理由。
〔2〕假设AD=1,PB=BO,求弦AC的长六、如图10,⊙O直径AB=4,P在AB的延长线上,过P作⊙O切线,切点为C,连接AC。
〔1〕假设∠CPA=30°,求PC的长〔2〕假设P在AB的延长线上运动,∠CPA的平分线交AC于点M,你认为∠CMP的大小是否发生变化?假设变化,请说明理由;假设不变化,求出∠CMP的值。
27.4 直线与圆的位置关系(作业)(解析版)
27.4 直线与圆的位置关系(作业)一、单选题1.(2020·上海市建平中学西校九年级月考)下列命题中真命题是()A.平分弦的半径垂直于弦B.垂直平分弦的直线必经过圆心C.相等的圆心角所对的弦相等D.经过半径一端且垂直于这条半径的直线是圆的切线【答案】B【分析】根据垂径定理,圆心角、弧、弦的关系定理,切线的判定定理判断即可.【详解】A.平分弦(不是直径)的半径垂直于弦,本选项说法是假命题;B.垂直平分弦的直线必经过圆心,本选项说法是真命题;C.在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,本选项说法是假命题;D.经过半径外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,本选项说法是假命题;故选:B.【点睛】本题主要考查了圆中相关命题正误的判断,熟练掌握垂径定理,圆心角、弦、弧的关系定理,切线的判定定理等知识是解决本题的关键.2.(2020·上海大学附属学校九年级三模)下列说法中,正确的是()A.垂直于半径的直线是圆的切线;B.经过半径的外端且垂直于半径的直线是圆的切线;C.经过半径的端点且垂直于半径的直线是圆的切线;D.到圆心的距离等于直径的直线是圆的切线.【答案】B【分析】根据切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,逐项分析即可.【详解】由切线的判定定理得:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,得出只有答案B符合,故选:B.【点睛】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,属于基础性题目,难度不大.3.(2020·上海九年级一模)已知在矩形ABCD中,AB=5,对角线AC=13.⊙C的半径长为12,下列说法正确的是( )A.⊙C与直线AB相交B.⊙C与直线AD相切C.点A在⊙C上D.点D在⊙C内【答案】D【分析】根据点和圆的位置关系及直线和圆的位置关系判断即可.【详解】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,AC=13,AB=5,∴BC=12,∵⊙C的半径长为12,∴⊙C与直线AB相切,故A选项不正确,∵CD=AB=5<12,∴⊙C与直线AD相交,故B选项不正确,∵AC=13>12,∴点A在⊙C外,故C选项不正确,∵CD=5<12,∴点D在⊙C内,故D选项正确,故选:D.【点睛】本题考查了点与圆的位置关系,直线与圆的位置关系,熟练掌握切线的判定及点与圆的位置关系是解题的关键.4.(2020·上海九年级一模)下列四个选项中的表述,一定正确的是()A.经过半径上一点且垂直于这条半径的直线是圆的切线B.经过半径的端点且垂直于这条半径的直线是圆的切线C.经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线D.经过一条弦的外端且垂直于这条弦的直线是圆的切线【答案】C【分析】根据切线的判定对各个选项进行分析,从而得到答案.【详解】由切线的判定定理可知:经过半径外端点且与这条半径垂直的直线是圆的切线,故A,B,D选项不正确,C选项正确,故选:C.【点睛】此题主要考查了圆中切线的判定,熟练掌握切线的判定定理是解题的关键.5.(2020·上海九年级一模)下列四个选项中的表述,一定正确的是()A.经过半径上一点且垂直于这条半径的直线是圆的切线;B.经过半径的端点且垂直于这条半径的直线是圆的切线;C.经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线;D.经过一条弦的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.【答案】C【分析】逐一对选项进行分析即可.【详解】A选项中圆的切线不是经过半径上任一点,而是经过半径的非圆心一端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.故该选项错误;B选项中,必须经过半径的非圆心的一端并且垂直于这条半径的直线,就是这个圆的一条切线.故该选项错误;C选项中经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线,故该选项正确;D选项中,不是经过任一条弦的外端且垂直于这条半径的直线就是圆的切线.故该选项错误.故选C【点睛】本题主要考查切线的意义和性质,掌握切线的性质是解题的关键.6.(2020·上海九年级专题练习)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2,AB=4,BC=6,点O是边BC上一点,以O为圆心,OC为半径的⊙O,与边AD只有一个公共点,则OC的取值范围是( )A.4<OC≤133B.4≤OC≤133C.4<OC143£D.4≤OC143£【答案】B【分析】作DE⊥BC于E,当⊙O与边AD相切时,圆心O与E重合,即OC=4;当OA=OC时,⊙O与AD交于点A,设OA=OC=x,则OB=6﹣x,在Rt△ABO中,由勾股定理得出方程,解方程得出OC=133;即可得出结论.【详解】作DE⊥BC于E,如图所示:则DE=AB=4,BE=AD=2,∴CE=4=DE,当⊙O与边AD相切时,切点为D,圆心O与E重合,即OC=4;当OA=OC时,⊙O与AD交于点A,设OA=OC=x,则OB=6﹣x,在Rt△ABO中,由勾股定理得:42+(6﹣x)2=x2,解得:x=133;∴以O为圆心,OC为半径的⊙O,与边AD只有一个公共点,则OC的取值范围是4≤x≤133;故选B.【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系、直角梯形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握直角梯形的性质,分情况讨论是解题的关键.7.(2020·上海九年级专题练习)在直角坐标平面内,已知点M(4,3),以M 为圆心,r 为半径的圆与x 轴相交,与y 轴相离,那么r 的取值范围为( )A .0r 5<<B .3r 5<<C .4r 5<<D .3r 4<<【答案】D【分析】先求出点M 到x 轴、y 轴的距离,再根据直线和圆的位置关系得出即可.【详解】解:∵点M 的坐标是(4,3),∴点M 到x 轴的距离是3,到y 轴的距离是4,∵点M (4,3),以M 为圆心,r 为半径的圆与x 轴相交,与y 轴相离,∴r 的取值范围是3<r <4,故选:D .【点睛】本题考查点的坐标和直线与圆的位置关系,能熟记直线与圆的位置关系的内容是解此题的关键.8.(2020·上海九年级专题练习)已知⊙O 1与⊙O 2内切于点A ,⊙O 1的半径等于5,O 1 O 2=3,那么O 2A 的长等于( )A .2B .3C .8D .2或8【答案】D【分析】根据题意可知分两种情况讨论即可求解.【详解】根据题意可知分两种情况讨论:①O 1A >O 2A ,∵O 1A =5,O 1 O 2=3,∴O 2A= O 1A-O 1 O 2=2①O 2A >O 1A ,∵O 1A =5,O 1 O 2=3,∴O 2A= O 1A+O 1 O 2=8故选D.【点睛】此题主要考查圆与圆的位置关系,解题的关键是根据题意分情况讨论.9.(2019·上海江湾初级中学九年级三模)如图,O e 的半径为4,点A ,B 在O e 上,点P 在O e 内,3sin APB 5Ð=,AB PB ^,如果OP OA ^,那么OP 的长为( )A .53B .3C .95D .43【答案】D【分析】如图,连接OB ,作BM OP ^交OP 的延长线于M ,作AN MB ^交MB 的延长线于N.则四边形AOMN 是矩形,推出A 、O 、P 、B 四点共圆,根据圆周角定理得到BOP BAP ÐÐ=,根据三角函数的定义设BM 4k =,OM 3k =,根据勾股定理得到4k (5=负根已经舍弃),根据相似三角形的性质即可得到结论.【详解】解:如图,连接OB ,作BM OP ^交OP 的延长线于M ,作AN MB ^交MB 的延长线于N.则四边形AOMN 是矩形,AOP ABP 90ÐÐ==o Q ,A \、O 、P 、B 四点共圆,BOP BAP ÐÐ\=,3sin APB 5Q Ð=,4tan BAP 3Ð\=,4BM tan BOM tan BAP 3OM ÐÐ===,设BM 4k =,OM 3k =,在Rt OMB V 中,222(4k)(3k)4+=,解得4k (5=负根已经舍弃),16BM 5\=,12OM 5=,4BN MN BM 5=-=,MBP BPM 90o Q ÐÐ+=,MBP ABN 90ÐÐ+=o ,BPM ABN ÐÐ\=,BMP ANB 90ÐÐ==o Q ,BMP \V ∽ANB V ,PB PM AB BN\=,4PM 435\=,16PM 15\=,4OP OM PM 3\=-=.故选D .【点睛】本题考查点与圆的位置关系,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形,特殊四边形解决问题.二、填空题10.(2020·上海市建平中学西校九年级月考)在Rt ABC V 中,∠C =90°,AC =BC ,若以点C 为圆心,以2cm 长为半径的圆与斜边AB 相切,那么BC 的长等于_____.【答案】【分析】如图(见解析),先根据圆的切线的性质可得CD AB ^,再根据等腰直角三角形的判定与性质可得45B Ð=°,然后在Rt BCD V 中,根据等腰直角三角形的判定与性质即可得.【详解】如图,设圆与斜边AB 的切点为点D ,连接CD ,则2CD cm=由圆的切线的性质得:CD AB^90,C AC BCÐ=°=Q Rt ABC \V 是等腰直角三角形,45B Ð=°Rt BCD \V 是等腰直角三角形2,CD BD cm BC \====故答案为:.【点睛】本题考查了圆的切线的性质、等腰直角三角形的判定与性质,掌握理解圆的切线的性质是解题关键.11.(2020·上海九年级一模)两圆的半径之比为3:1,当它们外切时,圆心距为4,那么当它们内切时,圆心距为__________.【答案】2【分析】只需根据两圆的半径比以及两圆外切时,圆心距等于两圆半径之和,列方程求得两圆的半径;再根据两圆内切时,圆心距等于两圆半径之差求解.【详解】设大圆的半径为R,小圆的半径为r,则有r:R=1:3;又R+r=4,解,得R=3,r=1,∴当它们内切时,圆心距=3−1=2.故答案为:2.【点睛】此题考查了两圆的位置关系与数量之间的联系.解题的关键是正确的求出两个半径.12.(2020·上海九年级专题练习)已知在Rt△ABC中,∠C=90º,AC=3,BC=4,⊙C与斜边AB相切,那么⊙C的半径为______.【答案】12 5【分析】首先根据勾股定理求出AB,然后根据圆相切的性质得出CD⊥AB,CD即为⊙C的半径,然后根据三角形面积列出等式,即可解得CD.【详解】设切点为D,连接CD,如图所示∵∠C=90º,AC=3,BC=4,∴AB5 ===又∵⊙C与斜边AB相切,∴CD⊥AB,CD即为⊙C的半径∴1122ABCS BC AC AB CD =×=×△∴125 CD=故答案为12 5 .【点睛】此题主要考查圆相切的性质以及勾股定理的运用,熟练掌握,即可解题.13.(2019·上海九年级其他模拟)在△ABC中,AB = AC = 5,tanB =43. 若⊙O的半径为,且⊙O经过点B与C,那么线段OA的长等于________.【答案】3或5【分析】根据题意可得△ABC为等腰三角形,且∠A为顶角,根据tanB的值可以得出BC=8,经过B、C两点的圆的圆心在BC的中垂线上,然后根据圆心在三角形内和三角形外两种情况进行分类讨论.【详解】解:分两种情况考虑:(i)如图1所示,∵AB=AC,OB=OC,∴AO垂直平分BC,∴OA⊥BC,D为BC的中点,在Rt△ABD中,AB=5,tan∠ABC=43=ADBD,设AD=4x,BD=3x,由勾股定理得:(3x)2+(4x)2=52,解得x=1,∴BD=3,AD=4,在Rt△BDO中,OD1=,BD=3,则AO=AD+OD=4+1=5;(ii)如图2所示,AO=AD−OD=4−1=3;综合上述,OA的长为3或5.故答案为:3或5.【点睛】此题考查了垂径定理,勾股定理,等腰三角形的性质,以及直角三角形的性质,熟练掌握定理及性质是解本题的关键.三、解答题14.(2020·上海九年级二模)如图,已知AB、AC是⊙O的两条弦,且AO平分∠BAC.点M、N分别在弦AB、AC上,满足AM=CN.(1)求证:AB=AC;(2)联结OM 、ON 、MN ,求证:MN OM AB OA=.【分析】(1)过点O 作OD ⊥AB 于点D ,OE ⊥AC 于点E ,利用角平分线的性质和垂径定理即可得出答案;(2)联结OB ,OM ,ON ,MN ,首先证明BOM AON @V V ,然后再证明NOM BOA V :V ,根据相似三角形的性质即可得出答案.【详解】证明:(1)过点O 作OD ⊥AB 于点D ,OE ⊥AC 于点E ,如图所示:∵AO 平分∠BAC .∴OD =OE .222222,AD AO OD AE AO OE =-=-Q ,AD AE \=.,OD AB OE AC ^^Q ,2,2AB AD AC AE \==,∴AB =AC ;(2)联结OB ,OM ,ON ,MN ,如图所示,∵AM=CN,AB=AC∴BM=AN.∵OA=OB,∴∠B=∠BAO.∵∠BAO=∠OAN,∴∠B=∠OAN,∴△BOM≌△AON(SAS),∴∠BOM=∠AON,OM=ON,∴∠AOB=∠MON,∴△NOM∽△BOA,∴MN OM AB OA=.【点睛】本题主要考查相似三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质及圆的有关性质,熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.。
直线与圆的位置关系随堂练习题
.的距离分别是
(1)4.5cm ; (2) 6.5cm ;
6.5cm
(3) 8cm,
那么直线与圆分别是什么位置关系? 有几个公共点?
6.5cm
O· A M
d=4.5cm
O·
d=6.5cm
O·
6.5cm
B
N
解:半径 r = 6.5cm D
∴直线与圆相交,有两个公共点; ∴直线与圆相切,有一个公共点; ∴ 直线与圆相离,没有公共点.
d=8cm
( 1) ∵ d < r
(2) ∵ d= r ( 3) ∵ d > r
练一练
开动脑筋
(1)、已知⊙O的直径是11cm,点O到直线a的距离 是5.5cm,则⊙O与直线a的位置关系是 ___ _; 相切 直线a与⊙O的公共点个数是____. 一个 (2)、已知⊙O的直径为10cm,点O到直线a的距离 为7cm,则⊙O与直线a的位置关系是 相离 ___ _; 0 。 直线a与⊙O的公共点个数是____
28.2.2直线与圆 的位置关系 随堂练习题
王岗乡初中
王星皓
练习1 :快速判断下列各图中直线与圆的位置关系
l l
.O
l (1)
.O
1
.O2
.O
(3)
(2)
l
.
O (4)
判断
练习2
(√ )
1、直线与圆最多有两个公共点 。
2、若直线与圆相交,则直线上的点都在圆内。( × ) 3 、若A是⊙O上一点, 则直线AB与⊙O相切 。( × ) 4 、若C为⊙O外的一点,则过点C的直线CD与 ⊙O 相交或相离。 ( ×)
(3)、直线m上一点A到圆心O的距离等于⊙O的半径, 则直线m与⊙O的位置关系是 相切 或相交 。
2.5.1 直线与圆的位置关系 限时练习
2.5.1 直线与圆的位置关系 限时练习
1.(多选)直线l 与圆C 有公共点,则直线l 与圆C 的位置关系可能是( ) A .相交 B .相切
C .相离
D .不能确定
2. (多选)平行于直线210x y ++=且与圆225x y +=相切的直线的方程是( ) A .250x y ++= B .250x y += C .250x y +-= D .250x y +=
3.直线20x y -+=与圆222x y r +=相切,则r 的值是( )
A 2
B 2
C .2
D .22
4.已知直线l :40x y -+=与圆C :()()22112x y -+-=,则C 上各点到l 距离的最小值为( ) A 21 B 21 C 2 D .22
5.直线l 过点()40,且与圆()()221225x y -+-=交于A B ,两点,如果8AB =,求直线l 的方程.
6.过点A (-1,4)作圆C :(x -2)2+(y -3)2=1的切线l ,求切线l 的方程.
7.圆x 2+y 2-4x +6y -12=0过点(-1,0)的最大弦长为m ,最小弦长为n ,求m -n 的值.
8.已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=25,直线l :(2m +1)x +(m +1)y -7m -4=0(m ∈R ).
(1)求证不论m 取什么实数,直线l 与圆恒交于两点;
(2)求直线被圆C 截得的弦长最小时的l 的方程.。
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直线与圆的位置关系练习
一、选择题
1. 已知:PA、PB切⊙O于点A、B,连结AB,若AB=8,弦AB的弦心距3,则PA=()
A. B. C. 5 D. 8
2. 下列图形一定有内切圆的是()
A. 平行四边形
B. 矩形
C. 菱形
D. 梯形
3. 已知:如图1直线MN与⊙O相切于C,AB为直径,
∠CAB=40°,则∠MCA的度数()
A. 50°
B. 40°
C. 60°
D. 55°
4. 圆内两弦相交,一弦长8cm且被交点平分,另一弦被交点分为1:4,则另一弦长为()
A. 8cm
B. 10cm
C. 12cm
D. 16cm
5. 在△ABC中,D是BC边上的点,AD,BD=3cm,DC=4cm,如果E是AD的延长线与△ABC的外接圆的交点,那么DE长等于()
A. B. C. D.
6. PT切⊙O于T,CT为直径,D为OC上一点,直线PD交⊙O于B和A,B在线段PD上,若CD=2,AD=3,BD=4,则PB等于()
A. 20
B. 10
C. 5
D.
二、填空题
7. AB、CD是⊙O切线,AB∥CD,EF是⊙O的切线,它和AB、CD分别交于E、F,则∠EOF=_____________度。
8. 已知:⊙O和不在⊙O上的一点P,过P的直线交⊙O于A、B两点,若PA·PB=24,OP=5,则⊙O的半径长为_____________。
9. 若PA为⊙O的切线,A为切点,PBC割线交⊙O于B、C,若BC=20,
,则PC的长为_____________。
10. 正△ABC内接于⊙O,M、N分别为AB、AC中点,延长MN交⊙O于
点D,连结BD交AC于P,则_____________。
三、解答题
11. 如图2,△ABC中,AC=2cm,周长为8cm,F、K、N是△ABC与内切圆的切点,DE切⊙O于点M,且DE∥AC,求DE的长。
12. 如图3,已知P为⊙O的直径AB延长线上一点,PC切⊙O于C,CD⊥
AB于D,求证:CB平分∠DCP。
1.(2010·天津卷)如图,四边形ABCD 是圆O 的内接四边形,延长AB 和DC 相交于点P .若PB =1,PD =3,则
BC
AD
的值为_______________
2.(2010·湖南卷)如图所示,过⊙O 外一点P 作一条直线与⊙O 交于A ,B 两点,已知PA =2,点P 到⊙O 的切线长PT =4,则弦AB 的长为______.
3.如图所示,已知PC 、DA 为⊙O 的切线,C 、A 分别为切点,
AB 为⊙O 的直径,若DA =2,CD DP =1
2
,则AB =________.
4.(2010·陕西卷)如图,已知Rt △ABC 的两条直角边AC ,BC 的长分别为3 cm ,
4 cm ,以AC 为直径的圆与AB 交于点D ,则BD DA
=________.
5.(2010·广东东莞)如图,已知PA 、PB 是圆O 的切线,A 、B 分别为切点,C 为圆O 上不与A 、B 重合的另一点,若∠ACB =120°,则∠APB =________.
6.(2010·广东佛山)如图,点P 在圆O 直径AB 的延长线上,且PB =OB =2,
PC切圆O于C点,CD⊥AB于D点,则CD=________.
7.如图,AB为⊙O的直径,AC切⊙O于点A,且AC=2 2 cm,过C的割线CMN 交AB的延长线于点D,CM=MN=ND,则AD的长等于________cm. 8.(2010·广东卷)如图,AB,CD是半径为a的圆O的两条弦,它们相交于AB
的中点P,PD=2a
3
,∠OAP=30°,则CP=______.
9.(2010·北京卷)如图,⊙O的弦ED,CB的延长线交于点A.
若BD⊥AE,AB=4,BC=2,AD=3,则DE=______,CE=______.
10.如图,PC切⊙O于点C,割线PAB经过圆心O,弦CD⊥AB于点E,已知⊙O的半径为3,PA=2,则PC=________,OE=________.
11.如图,自圆O外一点P引切线与圆切于点A,M为PA的中点,过M引割线交圆于B、C两点.求证:∠MCP=∠MPB.
12.如图,已知在△ABC中,∠ABC=90°,O是AB上一点,以O为圆心,OB 为半径的圆与AB交于点E,与AC切于点D,连结DB、DE、OC.若AD=2,AE
=1,求CD的长.
13.(2010·江苏卷)如图,AB是圆O的直径,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交AB的延长线于点C,若DA=DC,求证:AB=2BC.
14.已知弦AB与⊙O半径相等,连接OB并延长使BC=OB.
(1)问AC与⊙O的位置关系是怎样的;
(2)试在⊙O上找一点D,使AD=AC.
15.(2010·辽宁卷)如图,△ABC的角平分线AD的延长线交它的外接圆于点E.
(1)证明:△ABE∽△ADC;
(2)若△ABC的面积S=1
2
AD·AE,求∠BAC的大小.
16.如图,AB、CD是圆的两条平行弦,BE∥AC,并交CD于E,交圆于F,过A点的切线交DC的延长线于P,PC=ED=1,PA=2.
(1)求AC的长;
(2)求证:EF=BE.
17.如图,PA切⊙O于点A,割线PBC交⊙O于点B,C,∠APC的角平分线分别与AB,AC相交于点D,E,求证:
(1)AD=AE;
(2)AD2=DB·EC.
18.如图,已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交△ABC的外接圆于点F,连结FB、FC.
(1)求证:FB=FC;
(2)求证:FB2=FA·FD;
(3)若AB是△ABC外接圆的直径,∠EAC=120°,BC=6 cm,求AD的长.
19. 如图4,已知AD为⊙O的直径,AB是⊙O的切线,过B的割线BMN 交AD的延长线于C,且BM=MN=NC,若AB,求⊙O的半径。