高考数学复习圆的方程专题练习(附答案)
高考数学直线与圆的方程复习题及答案
高考数学直线与圆的方程复习题及参考答案:一、选择题(每小题只有一个选项是正确的,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1.(2009•重庆市高三联合诊断性考试)将直线l1:y=2x绕原点逆时针旋转60°得直线l2,则直线l2到直线l3:x+2y-3=0的角为 ( )A.30°B.60°C.120°D.150°答案:A解析:记直线l1的斜率为k1,直线l3的斜率为k3,注意到k1k3=-1,l1⊥l3,依题意画出示意图,结合图形分析可知,直线l2到直线l3的角是30°,选A.2.(2009•湖北荆州质检二)过点P(1,2),且方向向量v=(-1,1)的直线的方程为( )A.x-y-3=0B.x+y+3=0C.x+y-3=0D.x-y+3=0答案:C解析:方向向量为v=(-1,1),则直线的斜率为-1,直线方程为y-2=-(x-1)即x+y-3=0,故选C.3.(2009•东城3月)设A、B为x轴上两点,点P的横坐标为2,且|PA|=|PB|,若直线PA的方程x-y+1=0,则直线PB的方程为 ( )A.2x+y-7=0B.2x-y-1=0C.x-2y+4=0D.x+y-5=0答案:D解析:因kPA=1,则kPB=-1,又A(-1,0),点P的横坐标为2,则B(5,0),直线PB的方程为x+y-5=0,故选D.4.过两点(-1,1)和(0,3)的直线在x轴上的截距为 ( )A.-32B.32C.3D.-3答案:A解析:由两点式,得y-31-3=x-0-1-0,即2x-y+3=0,令y=0,得x=-32,即在x轴上的截距为-32.5.直线x+a2y+6=0和(a-2)x+3ay+2a=0无公共点,则a的值是 ( )A.3B.0C.-1D.0或-1答案:D解析:当a=0时,两直线方程分别为x+6=0和x=0,显然无公共点;当a≠0时,-1a2=-a-23a,∴a=-1或a=3.而当a=3时,两直线重合,∴a=0或-1.6.两直线2x-my+4=0和2mx+3y-6=0的交点在第二象限,则m的取值范围是( )A.-32≤m≤2B.-32C.-32≤m<2D.-32答案:B解析:由2x-my+4=0,2mx+3y-6=0,解得两直线的交点坐标为(3m-6m2+3,4m+6m2+3),由交点在第二象限知横坐标为负、纵坐标为正,故3m-6m2+3<0且4m+6m2+3>0⇒-327.(2009•福建,9)在平面直角坐标系中,若不等式组x+y-1≥0,x-1≤0,ax-y+1≥0,(a为常数)所表示的平面区域的面积等于2,则a的值为 ( )A.-5B.1C.2D.3答案:D解析:不等式组x+y-1≥0,x-1≤0,ax-y+1≥0所围成的区域如图所示.∵其面积为2,∴|AC|=4,∴C的坐标为(1,4),代入ax-y+1=0,得a=3.故选D.8.(2009•陕西,4)过原点且倾斜角为60°的直线被圆x2+y2-4y=0所截得的弦长为( )A.3B.2C.6D.23答案:D解析:∵直线的方程为y=3x,圆心为(0,2),半径r=2.由点到直线的距离公式得弦心距等于1,从而所求弦长等于222-12=23.故选D.9.(2009•西城4月,6)与直线x-y-4=0和圆x2+y2+2x-2y=0都相切的半径最小的圆的方程是 ( )A.(x+1)2+(y+1)2=2B.(x+1)2+(y+1)2=4C.(x-1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y+1)=4答案:C解析:圆x2+y2+2x-2y=0的圆心为(-1,1),半径为2,过圆心(-1,1)与直线x-y-4=0垂直的直线方程为x+y=0,所求的圆的圆心在此直线上,排除A、B,圆心(-1,1)到直线x-y-4=0的距离为62=32,则所求的圆的半径为2,故选C.10.(2009•安阳,6)已知直线x+y=a与圆x2+y2=4交于A、B两点,且|OA→+OB→|=|OA→-OB→|,其中O为原点,则实数a的值为 ( )A.2B.-2C.2或-2D.6或-6答案:C解析:由|OA→+OB→|=|OA→-OB→|得|OA→+OB→|2=|OA→-OB→|2,OA→•OB→=0,OA→⊥OB→,三角形AOB为等腰直角三角形,圆心到直线的距离为2,即|a|2=2,a=±2,故选C.11.(2009•河南实验中学3月)若直线l:ax+by=1与圆C:x2+y2=1有两个不同交点,则点P(a,b)与圆C的位置关系是 ( )A.点在圆上B.点在圆内C.点在圆外D.不能确定答案:C解析:直线l:ax+by=1与圆C:x2+y2=1有两个不同交点,则1a2+b2<1,a2+b2>1,点P(a,b)在圆C外部,故选C.12.(2010•保定市高三摸底考试)从原点向圆x2+(y-6)2=4作两条切线,则这两条切线夹角的大小为 ( )A.π6B.π2C.arccos79D.arcsin229答案:C解析:如图,sin∠AOB=26=13,cos∠BOC=cos2∠AOB=1-2sin2∠AOB=1-29=79,∴∠BOC=arccos79,故选C.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填在题中的横线上。
高二数学圆的方程练习-(附答案)
高二数学圆的方程练习【同步达纲练习】A 级一、选择题1.若直线4x-3y-2=0与圆x 2+y 2-2ax+4y+a 2-12=0总有两个不同交点,则a 的取值范围是( )A.-3<a <7B.-6<a <4C.-7<a <3D.-21<a <192.圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.使圆(x-2)2+(y+3)2=2上点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是( ) A.(5,1) B.(3,-2)C.(4,1)D.(2 +2,2-3)4.若直线x+y=r 与圆x 2+y 2=r(r >0)相切,则实数r 的值等于( ) A.22B.1C.2D.25.直线x-y+4=0被圆x 2+y 2+4x-4y+6=0截得的弦长等于( ) A.8B.4C.22D.42二、填空题6.过点P(2,1)且与圆x 2+y 2-2x+2y+1=0相切的直线的方程为 .7.设集合m={(x,y)x 2+y 2≤25,N={(x,y)|(x-a)2+y 2≤9},若M ∪N=M ,则实数a 的取值范围是 .8.已知P(3,0)是圆x 2+y 2-8x-2y+12=0内一点则过点P 的最短弦所在直线方程是 ,过点P 的最长弦所在直线方程是 .三、解答题9.已知圆x 2+y 2+x-6y+m=0和直线x+2y-3=0交于P 、Q 两点,若OP ⊥OQ(O 是原点),求m 的值.10.已知直线l:y=k(x-2)+4与曲线C :y=1+24x 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围.AA 级一、选择题1.圆(x-3)2+(y+4)2=2关于直线x+y=0的对称圆的标准方程是( )A.(x+3)2+(y-4)2=2B.(x-4)2+(y+3)2=2C.(x+4)2+(y-3)=2D.(x-3)2+(y-4)2=22.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y 2=1的内部,则实数a 的取值范围是( )A.|a |<1B.|a |<51 C.|a |<121D.|a |<1313.关于x,y 的方程Ax 2+Bxy+Cy 2+Dx+Ey+F=0表示一个圆的充要条件是( )A.B=0,且A=C ≠0B.B=1且D 2+E 2-4AF >0C.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF ≥0D.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF >0 4.过点P(-8,-1),Q(5,12),R(17,4)三点的圆的圆心坐标是( ) A.(314,5) B.(5,1) C.(0,0)D.(5,-1)5.若两直线y=x+2k 与y=2x+k+1的交点P 在圆x 2+2=4的内部,则k 的范围是( )A.-51<k <-1 B.-51<k <1 C.- 31<k <1D.-2<k <2二、填空题6.圆x 2+y 2+ax=0(a ≠0)的圆心坐标和半径分别是 .7.若方程a 2x 2+(2a+3)y 2+2ax+a+1=0表示圆,则实数a 的值等于 .8.直线y=3x+1与曲线x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则AB 的中点坐标是 . 三、解答题9.求圆心在直线2x-y-3=0上,且过点(5,2)和(3,-2)的圆的方程.10.光线l 从点P(1,-1)射出,经过y 轴反射后与圆C :(x-4)2+(y-4)2=1相切,试求直线l 所在的直线方程.【素质优化训练】一、选择题1.直线3x+y-23=0截圆x 2+y 2=4得的劣弧所对的圆心角为(全国高考题)( )A.6πB.4π C.3π D.2π 2.对于满足x 2+(y-1)2=1的任意x,y ,不等式x+y+d ≥0恒成立,则实数d 的取值范围是( )A.[2-1,+∞]B.(-∞,2-1)C.[2 +1,+∞]D.(-∞, 2 +1)3.若实数x ,y 满足x 2+y 2=1,则12--y y 的最小值等于( )A.41 B.43C.23 D.24.过点P(1,2)的直线l 将圆x 2+2-4x-5=0分成两个弓形,当大、小两个弓形的面积之差最大时,直线l 的方程是( )A.x=1B.y=2C.x-y+1=0D.x-2y+3=05.一辆卡车宽2.7米,要经过一个半径为4.5米的半圆形隧道(双车道,不得违章),则这辆卡车的平顶车篷篷顶距离地面的高度不得超过( )A.1.8米B.3米C.3.6米D.4米 二、填空题6.若实数x,y 满足x 2+y 2-2x+4y=0,则x-2y 的最大值是 .7.若集合A={(x 、y)|y=-|x |-2},B={(x,y)|(x-a)2+y 2=a 2}满足A ∩B= ,则实数a 的取值范围是 .8.过点M(3,0)作直线l 与圆x 2+y 2=16交于A 、B 两点,当θ= 时,使△AOB 的面积最大,最大值为 (O 为原点).三、解答题9.令圆x 2+y 2-4x-6y+12=0外一点P(x,y)向圆引切线,切点为M ,有|PM |=|PO |,求使|PM |最小的P 点坐标.10.已知圆C :(x+4)2+y 2=4和点A(-23,0),圆D 的圆心在y 轴上移动,且恒与圆C外切,设圆D 与y 轴交于点M 、N ,求证:∠MAN 为定值.11.已知直角坐标平面内点Q(2,0),圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.12.自点A(-3,3)发出的光线l 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线m 所在直线与圆x 2+y 2-4x-4y+7=0相切,求光线l 与m 所在直线方程.13.AB 是圆O 的直径,且|AB |=2a,M 是圆上一动点,作MN ⊥AB ,垂足为N ,在OM 上取点P ,使|OP |=|MN |,求点P 的轨迹.参考答案:【同步达纲练习】A 级1.B2.C3.B4.D5.C6.x=2或3x-4y-2=07.-2≤a ≤28.x+y-3=0,x-y-3=09.m=3 10.(125,43) AA 级1.B2.D3.D4.D5.B6.(- 2a ,0), 2a7.-18.(- 103,101)9.(x-2)2+(y-1)2=10 10.3x+4y+1=0或4x+3y-1=0【素质优化训练】1.C2.A3.B4.D5.C6.107.-2(2+1)<a <2(2+1)8.θ=arccot22 或π-arccot22, 89.P(1312,1318) 10.60° 11.M 的轨迹方程为(λ2-1)(x 2+y 2)-4λ2x+(1+4x 2)=0,当λ=1时,方程为直线x=45. 当λ≠1时,方程为(x-1222-λλ)2+y 2=222)1(31-+λλ它表示圆,该圆圆心坐标为(1222-λλ,0)半径为13122-+λλ12.l 的方程为:3x+4y-3=0或4x+3y+3=0 M 的方程为3x-4y-3=0或4x-3y+3=0 13.x 2+(y ±2a )2=(2a )2轨迹是分别以CO ,CD 为直径的两个圆.。
高考数学专题《圆与方程》训练试题含答案
高考数学专题《圆与方程》一、单选题1.若,,a b c 是ABC ∆的三边,直线0ax by c 与圆221x y +=相离,则ABC ∆一定是 A .直角三角形B .等边三角形C .锐角三角形D .钝角三角形2.直线210kx y -+=与圆22(1)1y x +-=的位置关系是A .相交B .相切C .相离D .不确定 3.已知圆22220x y x y a ++-+=截直线20x y ++=所得弦的长度为4,则实数a 的值是( )A .2-B .4-C .6-D .8- 4.圆22460x y x y ++-=和圆2260x y x +-=交于A 、B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( )A .3590x y ++=B .3590x y --=C .3590x y -+=D .3590x y +-= 5.已知圆C :()()22114x y -+-=,过直线l :()0y m m =>上一点Р作圆C 的切线,切点依次为A ,B ,若直线l 上有且只有一点Р使得2PC AC =,O 为坐标原点.则OP PC ⋅=( ) A .-20 B .20或12 C .-20或-12 D .12 6.已知圆C :221x y +=,则圆上到直线l :34120x y +-=距离为3的点有 A .0个B .1个C .2个D .4个 7.已知圆C :()()22261x y ++-=,直线l :3450x y -+=,则圆C 关于直线对称的圆是( ) A .()()22421x y ++-=B .()()22421x y -+-= C .()()22421x y +++= D .()()22421x y -++= 8.已知点(1,0)P -,过点(1,0)Q 作直线2()20ax a b y b +++=(a ,b 不同时为0)的垂线,垂足为H ,则PH 的最小值为A B 1 C .1 D 9.已知圆22:9O x y +=,过点()2,1C 的直线l 与圆O 交于,A B 两点,则当OAB 的面积最大时,直线l 的方程为( )A .30x y --=或7150x y --=B .30x y ++=或7150x y +-=C .30x y +-=或7150x y -+=D .30x y +-=或7150x y +-= 10.若过点()4,3A 的直线l 与曲线22231x y 有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .⎡⎢⎣⎦D .⎛ ⎝⎭11.若圆224x y +=上恰有2个点到直线y =x +b 的距离等于1,则b 的取值范围是A .((2,22-B .(()2,32-C .(D .(-12.若直线y x b =+与曲线2y =b 的取值范围是A .2⎡⎤--⎣⎦B .(2⎤--⎦C .(-D .2,⎡⎣ 13.若直线l :1y kx =+被圆22:230C x y x +--=截得的弦最短,则直线l 的方程是 A .0x = B .1y = C .10x y +-= D .10x y -+= 14.在Rt ABO 中,90BOA ∠=︒,8OA =,6OB =,点P 为Rt ABO 内切圆C 上任一点,则点Р到顶点A ,B ,O 的距离的平方和的最小值为( )A .68B .70C .72D .7415.一束光线从点()2,3A 射出,经x 轴上一点C 反射后到达圆22(3)(2)2x y ++-=上一点B ,则AC BC +的最小值为( )A .B .C .D .16.已知点P 是直线:260l x y +-=上的动点,过点P 作圆222:(2)C x y r ++=(0)r >的两条切线PM ,PN ,M ,N 为切点.若MPN ∠的最大值为60︒,则r 的值为( )A .2B .1C .D 17.已知直线:10l x y -+=,则“21a =”是“直线l 与圆22210x y ay +--=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18.圆22(2)(3)9x y ++-=上到直线0x y +=的距离等于2的点有A .4个B .3个C .2个D .1个19.已知两圆相交于()()A 1,3B ,1m -,,两圆的圆心均在直线0x y c -+=上,则2m c +的值为A .1B .1-C .3D .020.如图,在正方形ABCD 中,E 为BC 的中点,P 是以AB 为直径的半圆弧上任意一点,设(,)AE xAD y AP x y =+∈R ,则2x y +的最小值为( )A .1-B .1C .2D .321.设定点()3,4M -,动点N 在圆224x y +=上运动,以,OM ON 为领边作平行四边形MONP ,则点P 的轨迹为( )A .以()3,4-为圆心,2为半径的圆B .以()3,4-为圆心,2为半径的圆C .以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭, D .以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭, 22.在平面直角坐标系中,已知定点()0,4A ,()2,0B ,若在圆22:245M x y x y m ++++=上存在点P ,使得APB ∠为直角,则实数m 的最大值是( )A .15B .25C .35D .4523.(2016·葫芦岛高一检测)已知圆C 的方程是x 2+y 2+4x -2y -4=0,则x 2+y 2的最大值为( )A .9B .14C .14-D .14+24.若直线l 将圆22(2)(1)9x y ++-=平分,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为( )A .10x y +-=B .10x y ++=C .20x y -=或10x y +-=D .20x y +=或10x y ++=25.如图,在平行四边形ABCD 中,22AD AB ==,120BAD ∠=︒,动点M 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上,则AM BD ⋅的最大值是( )A .3B .3C .5+D .5+26.若圆22:5C x y m +=-与圆22:(3)(4)16E x y -+=-有三条公切线,则m 的值为A .2BC .4D .627.一束光线从点(1,1)A -出发,经x 轴反射到圆22:(2)(3)1C x y -+-=上的最短路程是( )A.4 B .5 C .1 D .28.曲线1:sin 20C ρθ-=,曲线2:4cos 0C ρθ-=,则曲线12C C 、的位置关系是 A .相交 B .相切 C .重合 D .相离29.已知(),,0A B C ABC ≠成等差数列,直线0Ax By C ++=与圆22260x y tx ty +++-=的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .随着t 的变化而变化 30.已知直线:3l y x =+与x 轴的交点为()30A -,,P 是直线l 上任一点,过点P 作圆()22:14E x y -+=的两条切线,设切点分别为C 、D ,M 是线段CD 的中点,则AM 的最大值为( )A .B .CD .31.直线3490x y --=与圆224x y +=的位置关系是A .相切B .相离C .相交但不过圆心D .相交且过圆心32.圆221:(1)(3)1C x y ++-=,圆222:(5)(5)4C x y -+-=,M ,N 分别是圆1C ,2C 上的动点,P 为x 轴上的动点,则||||PM PN +的最小值( )A .6B .C .7D .1033.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点.以12F F 为直径的圆与双曲线的右支的一个交点为P ,且以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切,若18PF =,则双曲线的焦距等于( )A.B .6 C .D .334.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ 的最小值是( )A .12 B .27 C .23 D 35.已知圆224x y +=和圆224440x y x y ++-+=关于直线l 对称,则直线方程为( ) A .1y x =-+B .1y x =+C .2y x =-+D .2y x =+36. 实数,a b 满足22220a b a b +++=,实数,c d 满足2c d +=,则22()()a c b d -+-的小值是A .2BC .8D .37.已知棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -,棱1DD 中点为M ,动点P 、Q 、R 分别满足:点P 到异面直线BC 、11C D 的距离相等,点Q 使得异面直线1A Q 、BC 所成角正弦值为定值,点R 使得134A RB π∠=.当动点P 、Q 两点恰好在正方体侧面11CDD C 内时,则多面体1RMPC Q 体积最小值为( )A B C D 38.在平面内,6AB AC BA BC CA CB ⋅=⋅=⋅=,动点P ,M 满足2AP =,PM MC =,则BM 的最大值是() A .3 B .4 C .8D .16 39.已知点P 为直线1y x =+上的一点,,M N 分别为圆1C ()()22:414x y -+-=与圆2C :()2221x y +-=上的点,则PM PN -的最大值为A .4B .5C .6D .7 40.过点()1,2总可以作两条直线与圆2222150x y kx y k ++++-=相切,则k 的取值范围是A .()()32,-∞-+∞,B .()8332,⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭,C .()32,⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭D .8332,⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭二、填空题41.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 与圆O :225x y +=有公共点(1,2)P -,且圆O 在点P 处的切线与双曲线C 的一条渐近线平行,则该双曲线的实轴长为________. 42.已知圆22:4O x y +=与曲线:3C y x t =-,曲线C 上两点(),A m n ,(),B s p ,(m 、n 、s 、p 均为正整数),使得圆O 上任意一点到点A 的距离与到点B 的距离之比为定值()1k k >,则s p m n -=______.43.平面区域321047020y x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩的外接圆的方程是____________.44.圆C 经过点(3,1)M -与圆22(1)(3)5x y ++-=相切于点(1,2)N ,则圆C 的方程为____________.45.过圆2225x y +=上一点P 作圆222(05)x y m m +=<<的两条切线,切点分别为A 、B ,若120AOB ∠=︒,则实数m 的值为______.46.已知圆C :22810x y x m ++-+=与直线10x +=相交于A ,B 两点.若2AB =,则实数m 的值为______.47.已知点B 在圆O :2216x y +=上,()2,2,A OM OA OB =+,若存在点N 使得MN 为定长,则点N 的坐标是______.48.已知圆E :2220x y x +-=,若A 为直线l :0x y m ++=上的点,过点A 可作两条直线与圆E 分别切于点B ,C ,且ABC 为等边三角形,则实数m 的取值范围是________. 49.如图,在多面体ABC DEF -中,已知棱,,AE BD CF 两两平行,AE ⊥底面DEF ,DE DF ⊥,四边形ACFE 为矩形,23AE DE DF BD ====,底面△DEF 内(包括边界)的动点P 满足,AP BP 与底面DEF 所成的角相等.记直线CP 与底面DEF 的所成角为θ,则tan θ的取值范围是___________.50.在平面直角坐标系xoy 中,已知点(3,0)P 及圆22:24270C x y x y +---=,动直线AB 过点P 且交圆C 于A ,B 两点,则ABC ∆的面积的最大值为________.51.对任意的实数k ,直线1y kx =+与圆222x y +=的位置关系一定是________. 52.在平面直角坐标系xOy 中,若圆1C :2220x y y +-=与圆2C:220x y ax ++-=上分别存在点P ,Q ,使POQ △为以O 为直角顶点的等腰直角三角形,且斜边长为实数a 的值为___________.53.若圆22211()()x y R -++=上有且仅有三个点到直线4311x y +=的距离等于1,则半径R 的值为______.54.已知圆M 与直线0x y -=及40x y -+=都相切,圆心在直线2y x =-+上,则圆M 的标准方程为__________.55.22sin )x dx -+=⎰___________56.若直线y x t =+被圆228x y +=,则实数t 的取值范围为______. 57.直线20ax y +-=与圆22:4C x y +=相交于,A B 两点,若2CA CB ⋅=-,则a =__________. 58.设0m >,点(4,)A m 为抛物线22(0)y px p =>上一点,F 为焦点,以A 为圆心||AF 为半径的圆C 被y 轴截得的弦长为6,则圆C 的标准方程为__________.59.已知圆C 的方程是x 2+y 2-8x -2y +8=0,直线y =a (x -3)被圆C 截得的弦最短时,直线方程为________.60.若直线l :2y x =+与圆C :224x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 中点的坐标为_____.61.把半椭圆()221043x y x +=≥与圆弧22(1)4(0)x y x -+=<合成的曲线称作“曲圆”,其中F 为半椭圆的右焦点,A 是圆弧22(1)4(0)x y x -+=<与x 轴的交点,过点F 的直线交“曲圆”于P ,Q 两点,则APQ 的周长取值范围为______62.动圆C 经过点(1,0)F ,并且与直线1x =-相切,若动圆C 与直线1y x =+总有公共点,则圆C 的面积的取值范围为__________.63.在平面直角坐标系xOy 中,若与点A (2,2)的距离为1且与点B (m ,0)的距离为3的直线恰有两条,则实数m 的取值范围为______.64.在平面直角坐标系xOy 中,定点()2,0F -,已知点P 是直线2y x =+上一动点,过点P 作圆()22:24C x y -+=的切线,切点分别为A ,B .直线PC 与AB 交于点R ,则线段FR 长度的最大值为______.65.已知,A B 为直线l :y x =-上两动点,且4AB =,圆C :226620x y x y +--+=,圆C 上存在点P ,使22PA PB 10+=,则线段AB 中点M 的横坐标取值范围为__________.三、解答题66.已知()2,2A --,()2,6B -,()4,2C -三点,点P 在圆224x y +=上运动,求222PA PB PC ++的最大值和最小值.67.已知抛物线2:2C y x =,过点()1,0的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)若||AB =AOB 外接圆的方程;(2)若点A 关于x 轴的对称点是A '(A '与B 不重合),证明:直线A B '经过定点.68.已知椭圆C :22221y x a b+=(0)a b >>过点P ,上、下焦点分别为1F 、2F , 向量12PF PF ⊥.直线l 与椭圆交于,A B 两点,线段AB 中点为13(,)22M -. (1)求椭圆C 的方程;(2)求直线l 的方程;(3)记椭圆在直线l 下方的部分与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D ,若曲线 2222440x mx y y m -+++-=与区域D 有公共点,试求m 的最小值.69.已知直线过点,并与直线和分别交于点A 、B ,若线段AB 被点P 平分.求:(Ⅰ)直线的方程;(Ⅱ)以O 为圆心且被l 截得的弦长为的圆的方程.70.如图,已知圆22:4O x y +=和点()2,2A ,由圆O 外一点(),P a b 向圆O 引切线PQ ,Q 为切点,且PQ PA =.(1)求证:3a b +=;(2)求PQ 的最小值;(3)以P 为圆心作圆,使它与圆O 有公共点,试在其中求出半径最小的圆的方程.71.已知直线:220l ax by -+=(0,0)a b >>,圆22:2410C x y x y ++-+=. (1)若1,2a b ==,求直线l 被圆C 截得的弦长;(2)若直线l 被圆C 截得的弦长为4,求14a b+的最小值.72.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右顶点为A ,上顶点为B ,离心率e =O 为坐标原点,圆224:5O x y +=与直线AB 相切. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)已知四边形ABCD 内接于椭圆,//E AB DC .记直线,AC BD 的斜率分别为12,k k ,试问12k k ⋅是否为定值?证明你的结论.73.已知直线l 过点()1,1且与直线210x y ++=垂直.(1)若直线l 与x 轴,y 轴分别交于,A B 两点,求AB ;(2)求圆心在直线l 上且过两点()()1,1,3,1M N 的圆的标准方程.74.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 是参数,0απ≤<),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2221cos ρθ=+. (Ⅰ)求曲线1C 的普通方程和曲线2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)当4πα=时,曲线1C 和2C 相交于M 、N 两点,求以线段MN 为直径的圆的直角坐标方程.75.从圆C :22(2)(2)4-++=x y 外一动点P 向圆C 引一条切线,切点为M ,且PM PO =(O为坐标原点),求PM 的最小值和PM 取得最小值时点P 的坐标.76.已知圆x 2+y 2+x -6y +3=0与直线x +2y -3=0的两个交点为P 、Q ,求以PQ 为直径的圆的方程.77.已知直线l 的极坐标方程为ρcos θ﹣ρsin θ+3=0,圆M 的极坐标方程为ρ=4sin θ.以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系. (1)写出直线l 与圆M 的直角坐标方程;(2)设直线l 与圆M 交于A 、B 两点,求AB 的长.78.已知圆C 过两点()3,3M -, ()1,5N -,且圆心C 在直线220x y --=上. (Ⅰ)求圆C 的标准方程;(Ⅱ)直线l 过点()2,5-且与圆C 有两个不同的交点A , B ,若直线l 的斜率k 大于0,求k 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,是否存在直线l 使得弦AB 的垂直平分线过点()3,1P -,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.79.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2222111t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩(t 为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,sin 34πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程;(2)设P 是曲线C 上的任意一点,求点P 到直线l 的距离的最大值.80.已知圆C 的圆心坐标为(2,2)C -,且圆C 的一条直径的两个端点M ,N 分别在x 轴和y 轴上.(1)求圆C 的方程;(2)过点(2,2)P 的直线l 与圆C 交于A ,B 两点,且ABC 为直角三角形,求直线l 的方程.81.已知圆22:80C x y y +-=与动直线:22l y kx k =-+交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点. (1)求M 的轨迹方程;(2)已知点()2,2P ,当OP OM =时,求l 的方程及POM 的面积.82.已知圆C 1:x 2+y 2=4和圆C 2:x 2+(y -8)2=4,直线y x +b 在两圆之间穿过且与两圆无交点,求实数b 的取值范围.83.如图,已知圆2212x y +=与抛物线()220x py p =>相交于A 、B 两点,点B 的横坐标为F 为抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)若过点F 且斜率为1的直线l 与抛物线和圆交于四个不同的点,从左至右依次为1P 、2P 、3P 、4P ,求:①13PP ;②1324PP P P -的值.84.已知定点F (3,0)和动点P (x ,y ),H 为PF 的中点,O 为坐标原点, (1)求点P 的轨迹方程;(2)过点F 作直线l 与点P 的轨迹交于A ,B 两点,点C (2,0).连接AC ,BC 分别交于点M ,N .试证明:以MN 为直径的圆恒过点F .85.求半径为2,圆心在直线12:l y x =上,且被直线2l :10x y --=所截弦的长为圆的方程.86.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :2(2)x ++22(y )+=2r (r >0)关于直线x +y +2=0对称.(1)求圆C 的方程;(2)设Q 为圆C 上的一个动点,求PQ MQ ⋅取得最小值时点Q 的坐标;(3)过点P 作两条相异直线分别与圆C 相交于A ,B ,且直线P A 和直线PB 的倾斜角互补,O 为坐标原点,试判断直线OP 和AB 是否平行?请说明理由.87.已知圆C 方程为228(62)610(,0)x y mx m y m m R m +--+++=∈≠,椭圆中心在原点,焦点在x 轴上.(1)证明圆C 恒过一定点M ,并求此定点M 的坐标;(2)判断直线4330x y +-=与圆C 的位置关系,并证明你的结论;(3)当2m =时,圆C 与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M ,求此时椭圆方程;在x 轴上是否存在两定点A ,B 使得对椭圆上任意一点Q (异于长轴端点),直线QA ,QB 的斜率之积为定值?若存在,求出A ,B 坐标;若不存在,请说明理由.88.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程:()222411211k x k k y k ⎧=-+⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩(k 为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)求曲线1C 的普通方程;(2)过曲线2C 上一点P 作直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,中点为D,AB =求PD 的最小值.89.已知圆C :22(1)5x y +-=,直线l :10mx y m -+-=. ①求证:对m R ∈,直线l 与圆C 总有两个不同的交点; ②设l 与圆C 交于A 、B两点,若AB l 的倾斜角; ③当实数m 变化时,求直线l 被圆C 截得的弦的中点的轨迹方程.90.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(4)1x y -+=,且圆C 与x 轴交于,M N 两点,设直线l 的方程为(0)y kx k =>.(1)当直线l 与圆C 相切时,求直线l 的方程;(2)已知直线l 与圆C 相交于,A B 两点.(i )2OA AB =,求直线l 的方程;(ii )直线AM 与直线BN 相交于点P ,直线AM ,直线BN ,直线OP 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,是否存在常数a ,使得123k k ak +=恒成立?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.参考答案1.D 【详解】试题分析:因为直线0ax by c 与圆221x y +=1>,即222222,cos 02a b c a b c C ab+-+<=<,角C 为钝角,ABC ∆一定是锐角三角形,故选D.考点:1、点到直线的距离公式;2、余弦定理的应用.【方法点睛】本题主要考查利用正弦定理、两角和的正弦公式及三角形面积公式判断三角形形状,属于中档题.判断三角形状的常见方法是:(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断;(2)利用正弦定理、余弦定理,化角为边,通过代数恒等变换,求出边与边之间的关系进行判断;(3)根据余弦定理确定一个内角为钝角进而判断其为钝角三角形. 2.A 【分析】确定直线过定点10,2⎛⎫⎪⎝⎭,点在圆内,得到答案.【详解】210kx y -+=过定点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,且2211(110)24+-=<,故10,2⎛⎫⎪⎝⎭在圆内,故直线和圆相交. 故选:A 【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系,确定直线过定点是解题的关键. 3.B 【详解】试题分析:圆22220x y x y a ++-+=化为标准方程为22(1)(1)2x y a ++-=-,所以圆心为(-1,1),半径r =d =.因为圆22220x y x y a ++-+=截直线20x y ++=所得弦长为4,所以222,4a a =-∴=-.故选B . 4.D 【分析】求出两圆的连心线所在直线的方程,即为AB 的垂直平分线的方程. 【详解】圆22460x y x y ++-=的标准方程为()()222313x y ++-=,圆心为()2,3M -,圆2260x y x +-=的标准方程为()2239x y -+=,圆心为()3,0N ,由于两圆关于直线MN 对称,所以,A 、B 两点也关于直线MN 对称, 所以,AB 的垂直平分线为直线MN , 直线MN 的斜率为303235MN k -==---,则直线MN 的方程为()335y x =--,即3590x y +-=. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查两圆相交弦的垂直平分线所在直线的方程,解题的关键就是由两圆关于连心线所在直线对称,进而得出相交弦被连心线垂直平分,解题时应充分分析圆的几何性质,结合几何性质来解题. 5.A 【分析】由题设易知PC l ⊥且||PC 为C 到直线l 的距离,再根据圆心坐标及半径、2PC AC =即可确定m 的值,进而可得()1,5P ,应用向量数量积的坐标运算求OP PC ⋅. 【详解】∵这样的点P 是唯一的,则PC l ⊥,即||PC 为C 到直线l :()0y m m =>的距离,而圆C 的半径为2且(1,1)C ,∴要使2PC AC =,则4PC =,又0m >,即5m =, ∴()1,5P ,故()()1,50,420OP PC ⋅=⋅-=-. 故选:A . 6.C 【分析】根据题意,求出圆C 的圆心与半径,求出圆心到直线的距离125=,分析可得3r d +>,据此分析可得答案.【详解】解:根据题意,圆C :221x y +=,圆心为()0,0,半径1r =,则圆心()0,0C 到直线l :34120x y +-=距离1215d r ==>=, 圆的半径为1,有12135+>,即3r d +>, 则圆上到直线l :34120x y +-=距离为3的点有2个. 故选C . 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,注意分析圆心到直线的距离,属于基础题. 7.D【分析】对称圆的圆心C '与C 关于l 对称,且CC '所在直线垂直于直线l ,据此求解出对称圆的圆心C '坐标,再根据圆对称半径不变即可求解出对称圆的方程. 【详解】设对称圆的圆心(),C a b ',()2,6C -,所以CC '中点为26,22a b -+⎛⎫⎪⎝⎭, 所以2634502263124a b b a -+⎧⨯-⨯+=⎪⎪⎨-⎪⨯=-⎪+⎩,解得42a b =⎧⎨=-⎩,所以圆C 关于直线对称的圆的方程为:()()22421x y -++=. 故选:D. 【点睛】本题考查圆关于直线的对称圆的方程,难度一般.求解圆关于直线的对称圆的方程从两方面入手:(1)两圆圆心连线的中点在已知直线上;(2)两圆圆心的连线垂直于已知直线. 8.B 【详解】直线()220ax a b y b +++=整理得()()220a x y b y +++= 可知直线过定点T ()1,2-,所以点H 落在以QT 为直径的圆上,点H 的轨迹为()()22111x y -++=,圆心为C ()1,1-半径为1,PH的最小值为r 1PC -;故选B.点睛:本题关键是分析出直线过定点,从而利用垂直关系找到垂足的轨迹方程,最后点点距离的最小值转化到点到圆心的距离减掉半径,重点是转化的思想. 9.D 【分析】当直线l的斜率不存在时,易求得OAB S =l 的斜率存在时,设l 的方程为11(2)2y k x k ⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭,进而得弦长AB =,A B的距离dOAB S ∆=.【详解】当直线l 的斜率不存在时, l 的方程为2x =,则,A B 的坐标分别为在时,所以122OABS=⨯⨯=当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为11(2)2y k x k ⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭,则圆心到直线,A B 的距离d =由平面几何知识得AB =119222OABS AB d ∆=⨯⋅=⨯, 当且仅当229d d -= ,即292d =时, OAB S ∆取得的最大值为92,因为92,所以OAB S ∆的最大值为92.此时292=,解得1k =-或7k =-, 此时直线l 的方程为: 30x y +-=或7150x y +-= 故选:D. 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,基本不等式求最值,考查分类讨论思想和运算能力,是中档题. 10.C 【分析】先由题意,设直线l 的方程为()34y k x -=-,根据直线与圆位置关系,列出不等式求解,即可得出结果. 【详解】由题意,易知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()34y k x -=-,即340kx y k -+-= 曲线22231x y 表示圆心()2,3,半径为1的圆,圆心()2,3到直线340kx y k -+-=的距离应小于等于半径1,1≤,即2k -≤,解得k ≤故选:C. 【点睛】方法点睛:本题主要考查由直线与圆的位置关系求参数,判断直线与圆的位置关系用几何法—圆心到直线的距离d 与圆的半径r 比较,d r =相切;d r 相离;d r <相交,考查学生的运算求解能力,属于一般题. 11.B 【分析】问题转化为圆心到直线的距离大于1,小于3,再求出圆心到直线的距离后列出不等式可解得. 【详解】依题意可得圆心到直线的距离()1,3d ∈.∵d =3<,解得b -<b <B . 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,属于一般题. 12.B 【分析】由2y =()()22224x y -+-=,且22y =<,即2y =()2,2为圆心,2为半径的圆位于直线2y =下方的部分, 直线y x b =+表示斜率为1的直线系, 如图所示,考查满足题意的临界条件: 当直线经过点()4,2A 时:24,2b b =+∴=-,当直线与圆相切时,圆心()2,2到直线0x y b -+=的距离等于半径2,即:2=,解得:b =±B 时,b =-结合题中的临界条件可知:实数b 的取值范围是(2⎤--⎦. 本题选择B 选项.【详解】 13.D 【详解】因为直线l :1y kx =+过定点()0,1M ,而点()0,1M 在圆22:230C x y x +--=内,根据圆的几何性质可知,当直线l 与MC 垂直时,直线l :1y kx =+被圆22:230C x y x +--=截得的弦最短,由圆的方程可得()1,0C ,于是可得101,101MC k k -==-=-,直线l 的方程是1,y x =+化为10x y -+=,故选D. 14.C 【分析】利用直角三角形的性质求得其内切圆的半径,如图建立直角坐标系,则内切圆的方程可得,设出p 的坐标,表示出,222||||||S PA PB PO =++,利用x 的范围确定S 的范围,则最小值可得 【详解】解:如图,ABO 是直角三角形,设ABO 的内切圆圆心为O ',切点分别为D ,E ,F ,则1(1086)122AD DB EO ++=++=.但上式中10AD DB +=,所以内切圆半径2r EO ==,如图建立坐标系,则内切圆方程为:22(2)(2)4x y -+-= 设圆上动点P 的坐标为(,)x y , 则222||||||S PA PB PO =++222222(8)(6)x y x y x y =-+++-++22331612100x y x y =+--+223[(2)(2)]476x y x =-+--+34476884x x =⨯-+=-.因为P 点在内切圆上,所以04x ,所以881672S =-=最小值故选:C15.C【分析】做出圆22(3)(2)2x y ++-=关于x 轴的对称圆,进而根据图形得AC BC AP r +≥-即可求解.【详解】解:如图,圆22(3)(2)1x y ++-=的圆心()3,2-,其关于x 轴的对称圆的圆心为()3,2P --,由图得AC BC AP r +≥-==故选:C.【点睛】解题的关键在于求圆关于x 轴的对称圆圆心P ,进而将问题转化AC BC AP r +≥-求解. 16.D【分析】根据题意,画出图象,当MPN ∠取得最大值时,则MPC ∠取得最大值,而sin MC r MPC PC PC∠==,当PC 取得最小值时,MPC ∠取得最大值,结合已知,即可求得答案.【详解】 结合题意,绘制图象如下:当MPN ∠取得最大值时,则MPC ∠取得最大值, 而sin MC r MPC PC PC∠==, 当PC 取得最小值时,MPC ∠取得最大值.故PC 的最小值为点C 到该直线的距离,故d ==故1sin 302r PC ==︒=,解得r =故选:D .【点睛】本题主要考查了圆的基础知识,和数形结合,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 17.B【分析】根据“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”求出1a =-,由211a a =⇒=±,然后根据必要不充分条件的概念进行判断.【详解】因为直线l 与圆22210x y ay +--=相切,所以圆心到直线的距离等于半径,又因为圆心()0,a=1a =-,又211a a =⇒=±,所以“21a =”是“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”的必要不充分条件.故选:B.18.A【分析】首先判断出圆心到直线的距离,然后判断2d +,2d -与r 的关系,从而确定点的个数.【详解】圆的圆心为()2,3-,半径为3圆心到直线的距离d ==可知23<,232+<由上图可知,圆上到直线距离等于2的点共有4个本题正确选项:A【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,由位置关系判断到直线距离为定值的点的个数,解题关键在于确定圆心到直线的距离,再进一步判断.19.A【详解】由圆的性质知:AB 与直线0x y c -+=垂直且被平分,所以3111AB k m+==--,解得5m =,又AB 中点(3,1)在直线上,代入可求得2c =-,所以21m c +=故选A.20.B【分析】建立平面直角坐标系,设00(,)P x y ,利用坐标法将,x y 用P 点坐标表示,即可求出2x y +的最小值.【详解】以A 点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设2AB =,00(,)P x y ,则(0,0)A ,(0,2)D ,(2,1)E ,半圆的方程为22(1)1(0)x y y -+=≥,所以(2,1)AE =,(0,2)AD =,00(,)AP x y =,因为(,)AE xAD y AP x y =+∈R ,即00(2,1)(0,2)(,)x y x y =+,所以00212yx x yy =⎧⎨=+⎩,即0002221y x y x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以001212y x y x -+=+⋅,又00(,)P x y 是半圆上的任意一点, 所以01cos x θ=+,0sin y θ=,[0,]θπ∈, 所以1sin 2121cos θx y θ-+=+⋅+,所以当2πθ=时,2x y +取得最小值1. 故选:B【点睛】关键点点睛:本题主要考查二元变量的最值求法,关键是根据已知把几何图形放在适当的坐标系中,把有关点与向量用坐标表示,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而使问题得到解决.21.C【分析】 首先设()()00,,,P x y N x y ,根据平行四边形的性质,求得003,4.x x y y =+⎧⎨=-⎩,代入圆的方程,求得点P 的轨迹,同时注意去掉不能满足平行四边形的点.【详解】设()()00,,,P x y N x y ,则线段OP 的中点坐标为,22x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,线段MN 的中点坐标为0034,22x y -+⎛⎫ ⎪⎝⎭.由于平行四边形的对角线互相平分,所以003,22422x x y y -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,从而003,4.x x y y =+⎧⎨=-⎩又点()3,4N x y +-在圆224x y +=上,所以()()22344x y ++-=.当点P 在直线OM 上时,22443x y y x ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,解得:912,55x y =-=或2128,55x y =-=. 因此所求轨迹为以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭,.故选:C.22.D【分析】根据题意将所求问题转化为两个圆有交点的问题解决.【详解】以()0,4A ,()2,0B 两点为直径的圆的方程为()()22125x y -+-=,设圆心为N ,所以()1,2N若在圆22:245M x y x y m ++++=上存在点P ,使得APB ∠为直角,则圆M 与圆N 有公共点,又圆22:245M x y x y m ++++=,所以()1,2M --)0m >,所以MN =≤545m ≤≤,所以m 的最大值为45.故选:D23.D【解析】圆C 的标准方程为(x +2)2+(y -1)2=9,圆心为C (-2,1),半径为3.|OC |圆上一点(x ,y )到原点的距离的最大值为3x 2+y 2表示圆上的一点(x ,y )到原点的距离的平方,最大值为(32=14+故选D.24.D【分析】由题意可得直线l 过圆心(2,1)-,分直线l 过原点和直线l 不过原点,分别求得其直线方程.【详解】解:由题意可得直线l 过圆心(2,1)-,当直线l 过原点时,其方程为20x y +=;当直线l 不过原点时,设l :x y a +=,则211a =-+=-,此时方程为10x y ++=. 故选:D.25.A【分析】先求出AC AB ⊥,然后以,AB AC 为,x y 轴建立平面直角坐标系,求出圆C 的方程丹凤 出M 点坐标,用坐标表示向量积,结合三角函数性质可得最大值.【详解】 由题意3ABC π∠=,所以22212212cos 33AC π=+-⨯⨯=,即222AC AB BC +=,所以2CAB π∠=,以,AB AC 为,x y 轴建立平面直角坐标系,如图,则(1,0)B ,C ,(D -.直线BD 方程为111x -=--20y +-=,所以圆C 半径为7r ==C 方程为223(7x y +=,设()77M αα,21()AM αα=,(BD =-,所以3AM BD αα⋅=+,33=.故选:A .26.C【分析】由两圆有三条公切线,可知两圆外切,则两圆的圆心距等于半径之和,列出式子即可求出m 的值.【详解】由题意可知两圆外切,圆C 的圆心为()0,0,圆E 的圆心为()3,4,半径为4,4,解得4m =.故答案为C.【点睛】本题考查了两圆的公切线,考查了圆与圆的位置关系,考查了计算能力,属于基础题. 27.A【解析】【详解】由题意可得圆心(2,3)C ,半径为1r =,点A 关于x 轴的对称点(1,1)A -'-,求得5A C =',则要求的最短路径的长为514A C r -=-=',故选A.28.B【详解】将sin 20ρθ-=化为直角坐标方程得,20y -= ,由4cos 0ρθ-=可得,24cos ρρθ=化为直角坐标方程可得,()2224x y -+= ,圆心()2,0 到直线20y -=的距离为2 ,等于圆的半径,所以直线20y -=与()2224x y -+=相切,即曲线1:sin 20C ρθ-=,曲线2:4cos 0C ρθ-=,则曲线12C C 、的位置关系是相切,故选B.29.A【分析】若,,A B C 公差为d ,结合直线方程可得(1)(2)0A x y d y ++++=,即可确定所过的定点坐标,再判断定点与圆的位置关系即可.【详解】若,,A B C 公差为d ,则()(2)(1)(2)0Ax A d y A d A x y d y ++++=++++=,∴直线恒过定点(1,2)-,将代入圆中,可得522610t t +--=-<,∴(1,2)-在圆22260x y tx ty +++-=内,故直线与圆相交.故选:A30.B【分析】先求出M 点的轨迹为圆,然后问题转化为圆外的点到圆上的点的距离最大问题求解即可【详解】设点M 坐标为(),x y ,P 点坐标为()00,x y ,因为P ,M ,E 共线所以//PE ME ,得()()0011y x y x -=-因为003y x =+,得0033141y x x y x y y y x +-⎧=⎪-+⎪⎨⎪=⎪-+⎩① CD 的直线方程为()()00114x x y y --+=②将①代入②得22111222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以M 点的轨迹是以N 11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭为圆心,AM的最大值为2AN r +=+=故选:B31.C【详解】圆心到直线的距离()90,25d ==∈, 据此可知直线与圆的位置关系为相交但不过圆心. 本题选择C 选项.32.C【详解】圆C 1关于x 轴的对称圆的圆心坐标C 3(﹣1,﹣3),半径为1, 圆C 2的圆心坐标(5,5),半径为2, |PM|+|PN|的最小值为圆C 3与圆C 2的圆心距减去两个圆的半径和,31037=-=. 故选C .33.A【分析】设以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切于点N ,圆心为M ,则1MN PF ⊥,因此121Rt PF F Rt NF M ∽,所以1212||F M NM PF F F =,由此可求出223cPF =,而12PF PF ⊥,再由勾股定理可得1PF =18PF =,从而可求出c 的值 【详解】依题意知12PF PF ⊥,设以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切于点N ,圆心为M ,则1MN PF ⊥,因此121Rt PF F Rt NF M ∽,所以1212||F MNM PF F F =. 设双曲线的焦距为2c ,则23222c cPF c=,解得223cPF =,由勾股定理可得1PF =8=,c =2c = 故选:A 【点睛】此题考查圆与双曲线的性质的应用,考查数学转化思想和计算能力,属于基础题 34.B 【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ的最小值.【详解】 如下图所示:。
高考数学圆的方程专题练习(含答案)
2019-2019年高考数学圆的方程专题练习(含答案)圆的标准方程(x-a)+(y-b)=r中,有三个参数a、b、r,下面是查字典数学网整理的2019-2019年高考数学圆的方程专题练习,希望岁考生复习有帮助。
一、填空题1.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________.[解析] 设圆心C(a,b)(a0,b0),由题意得b=1.又圆心C到直线4x-3y=0的距离d==1,解得a=2或a=-(舍).所以该圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.[答案] (x-2)2+(y-1)2=12.(2019南京质检)已知点P(2,1)在圆C:x2+y2+ax-2y+b=0上,点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆C上,则圆C的圆心坐标为________.[解析] 因为点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆上,该直线过圆心,即圆心满足方程x+y-1=0,因此-+1-1=0,解得a=0,所以圆心坐标为(0,1).[答案] (0,1)3.已知圆心在直线y=-4x上,且圆与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2),则该圆的方程是________.[解析] 过切点且与x+y-1=0垂直的直线为y+2=x-3,与y=-4x 联立可求得圆心为(1,-4).半径r=2,所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8.[答案] (x-1)2+(y+4)2=84.(2019江苏常州模拟)已知实数x,y满足x2+y2-4x+6y+12=0,则|2x-y|的最小值为________.[解析] x2+y2-4x+6y+12=0配方得(x-2)2+(y+3)2=1,令x=2+cos ,y=-3+sin ,则|2x-y|=|4+2cos +3-sin |=|7-sin (-7-(tan =2).[答案] 7-5.已知圆x2+y2+4x-8y+1=0关于直线2ax-by+8=0(a0,b0)对称,则+的最小值是________.[解析] 由圆的对称性可得,直线2ax-by+8=0必过圆心(-2,4),所以a+b=2.所以+=+=++52+5=9,由=,则a2=4b2,又由a+b=2,故当且仅当a=,b=时取等号.[答案] 96.(2019南京市、盐城市高三模拟)在平面直角坐标系xOy中,若圆x2+(y-1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,则直线AB的方程为________.[解析] 由题意得圆心与P点连线垂直于AB,所以kOP==1,kAB=-1,而直线AB过P点,所以直线AB的方程为y-2=-(x-1),即x+y-3=0.[答案] x+y-3=07.(2019泰州质检)若a,且方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a=________.[解析] 要使方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a2+(2a)2-4(2a2+a-1)0,解得-20)关于直线x+y+2=0对称.(1)求圆C的方程;(2)设Q为圆C上的一个动点,求的最小值.[解] (1)设圆心C(a,b),由题意得解得则圆C的方程为x2+y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,故圆C的方程为x2+y2=2.(2)设Q(x,y),则x2+y2=2,=(x-1,y-1)(x+2,y+2)=x2+y2+x+y-4=x+y-2.令x=cos ,y=sin ,=x+y-2=(sin +cos )-2=2sin-2,所以的最小值为-4.10.已知圆的圆心为坐标原点,且经过点(-1,).(1)求圆的方程;(2)若直线l1:x-y+b=0与此圆有且只有一个公共点,求b的值;(3)求直线l2:x-y+2=0被此圆截得的弦长.[解] (1)已知圆心为(0,0),半径r==2,所以圆的方程为x2+y2=4.(2)由已知得l1与圆相切,则圆心(0,0)到l1的距离等于半径2,即=2,解得b=4.(3)l2与圆x2+y2=4相交,圆心(0,0)到l2的距离d==,所截弦长l=2=2=2.一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
圆的方程-2023届高考数学二轮专题必考点专练(含解析)
专专9.2圆的专专一、单选题1. 已知圆1C :22()(2)1x a y ++-=与圆2C :22()(2)4x b y -+-=相外切,a ,b为正实数,则ab 的最大值为 ( )A. B.94C.32D.22. 直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP ∆面积的取值范围是( )A. [2,6]B. [4,8]C.D.3. 已知圆2260x y x +-=,过点(1,2)D 的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )A. 1B. 2C. 3D. 44. 已知圆M 的方程为22680x y x y +--=,过点(0,4)P 的直线l 与圆M 相交的所有弦中,弦长最短的弦为AC ,弦长最长的弦为BD ,则四边形ABCD 的面积为( )A. 30B. 40C. 60D. 805. 在平面直角坐标系xOy 中,已知点,,若动点M 满足||2||MA MO =,则OM ON ⋅的取值范围是( )A.B.C.D.6. 若平面内两定点A ,B 之间的距离为2,动点P 满足|||PB PA =,则tan ABP∠的最大值为( )A.2B. 1C.D. 7. 已知圆22:2220M x y x y +---=,直线:220l x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作圆M 的切线PA ,PB ,且切点为A ,B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为( )A. 210x y --=B. 210x y +-=C. 210x y -+=D. 210x y ++= 8. 已知圆221x y +=,点(1,0)A ,ABC 内接于圆,且60BAC ︒∠=,当B ,C 在圆上运动时,BC 中点的轨迹方程是( )A. 2212x y +=B. 2214x y +=C. 2211()22x y x +=<D. 2211()44x y x +=<9. 已知线段AB 是圆C :224x y +=上的一条动弦,且||23AB =,若点P 为直线40x y +-=上的任意一点,则的最小值为( )A. 1B. 1C. 2D. 2二、多选题10. 已知点P 在圆22(5)(5)16x y -+-=上,点(4,0)A ,(0,2)B ,则( ) A. 点P 到直线AB 的距离小于10 B. 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 =11. 已知圆C 关于y 轴对称,经过点(1,0)且被x 轴分成两段,弧长比为1:2,则圆C的方程为( )A. 224()33x y ++= B. 224(33x y +-=C. 224(3x y +=D. 224(3x y ++=12. 关于圆2221:2104C x y kx y k k +-++-+=,下列说法正确的是( ) A. k 的取值范围是0k >B. 若4k =,过(3,4)M 的直线与圆C 相交所得弦长为125160x y --=C. 若4k =,圆C 与圆221x y +=相交D. 若4k =,0m >,0n >,直线10mx ny --=恒过圆C 的圆心,则128m n+恒成立13. 圆C :224630x y x y ++--=,直线:3470l x y --=,点P 在圆C 上,点Q在直线l 上,则下列结论正确的是( )A. 直线l 与圆C 相交B. ||PQ 的最小值是1C. 若P 到直线l 的距离为2,则点P 有2个D. 从Q 点向圆C 引切线,切线长的最小值是314. 已知222{(,)|}A x y x y r =+=,222{(,)|()()}B x y x a y b r =-+-=,1122{(,),(,)}A B x y x y ⋂=,则( )A. 22202a b r <+<B. 1212()()0a x x b y y -+-=C. 1212,x x a y y b +=+=D. 221122a b ax by +=+三、填空题15. 已知P ,Q 分别为圆M :22(6)(3)4x y -+-=与圆N :22(4)(2)1x y ++-=上的动点,A 为x 轴上的动点,则||||AP AQ +的最小值为__________.16. 在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线l :2y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点.D 若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为__________.17. 已知圆C 的圆心在第一象限,且在直线2y x =上,圆C 与抛物线24y x =的准线和x 轴都相切,则圆C 的方程为__________.18. 已知圆O :221x y +=和点(2,0)A -,若定点(,0)(2)B b b ≠-和常数λ满足,对圆O 上任意一点M ,都有||||MB MA λ=,则λ=__________.19. 在平面直角坐标系xOy 中,已知直角ABC 中,直角顶点A 在直线60x y -+=上,顶点B ,C 在圆2210x y +=上,则点A 横坐标的取值范围是__________. 四、解答题20. 已知两个定点(4,0)A -,(1,0)B -,动点P 满足||2||.PA PB =设动点P 的轨迹为曲线E ,直线l : 4.y kx =-()Ⅰ求曲线E 的轨迹方程;()Ⅱ若l 与曲线E 交于不同的C ,D 两点,且90(COD O ︒∠=为坐标原点),求直线l的斜率;()Ⅲ若12k =,Q 是直线l 上的动点,过Q 作曲线E 的两条切线QM ,QN ,切点为M ,N ,探究:直线MN 是否过定点.答案和解析1.【答案】B解:由已知,得圆1C :22()(2)1x a y ++-=的圆心为1(,2)C a -,半径1 1.r = 圆2C :22()(2)4x b y -+-=的圆心为2(,2)C b ,半径2 2.r =圆1C :22()(2)1x a y ++-=与圆2C :22()(2)4x b y -+-=相外切,1212,||C C r r ∴=+即3a b +=, 由基本不等式,得29()24a b ab +=,取等号时32a b ==, 故选:.B2.【答案】A解:直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,∴令0x =,得2y =-,令0y =,得2x =-,(2,0)A ∴-,(0,2)B -,||4422AB =+=,点P 到直线20x y ++=的距离为ABP 的高h , 圆的圆心为(2,0),半径为2,圆心到直线的距离为:,所以点P 到直线的距离h 的最大值为22232+=,最小值为2222-=,则ABP 面积为,最大值为1223262⨯⨯=, 最小值为122222⨯⨯=, 所以ABP 面积的取值范围为[2,6]. 故选.A解:由圆的方程可得圆心坐标(3,0)C ,半径3r =,且点D 在圆内,设圆心到直线的距离为d ,则过(1,2)D 的直线与圆的相交弦长||AB = 当d 最大时||AB 最小,当直线与CD 所在的直线垂直时d 最大,这时||d CD ===所以最小的弦长||2AB ==, 故选.B4.【答案】B解:圆 M 的标准方程为 22(3)(4)25x y -+-=, 即圆是以 (3,4)M 为圆心,5为半径的圆,且由 22(03)(44)925-+-=<,即点 (0,4)P 在圆内, 则最短的弦是以 (0,4)P 为中点的弦, 所以 225()92AC =+,所以 8AC =, 过 (0,4)P 最长的弦 BD 为直径, 所以 10BD =,且 AC BD ⊥, 故而故选.B5.【答案】D解:设(,)M x y ,因为动点M 满足||||MA MO = 则222222(2)22(2)8x y x y x y ++=+⇒+-=,即(,)(1,0)[OM ON x y x ⋅=⋅=∈-, 故选.D解:以经过A ,B 的直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系, 如图,则(1,0)A ,(1,0)B -,设,2222(1)2(1)x y x y ++=-+,整理得:2222610(3)8x y x x y +-+=⇒-+=,根据图象可知,当BP 为圆C 切线时,tan ABP ∠取得最大值, 此时BP == 则tan 1PC ABP PB ∠===, 故选:.B7.【答案】D解:圆M 方程的圆心(1,1)M ,半径2r =, 根据切线的性质及圆的对称性可知PM AB ⊥, 则||||42||||PAMPM AB SPA AM ⋅==⋅,要使||||PM AB ⋅最小,只需最小,即最小,此时PM l ⊥,min |212|||55PM ++∴==,22||||||1PA PM AM =-=, 过点M 且垂直于l 的方程为11(1)2y x -=-,将其与l 的方程联立,解得(1,0)P -, 以PM 为直径的圆的方程为,结合圆M 的方程两式相减可得直线AB 的方程为210x y ++=, 故选.D(,)P x y8.【答案】D解:设BC 中点是D ,圆周角等于圆心角的一半,120BOC ︒∴∠=,60BOD ︒∠=,在直角三角形BOD 中,有12OD =, 故中点D 的轨迹方程是:2214x y +=, 考虑A ,B 重合的极限情况,此时30OAC ︒∠=, 则直线AC 所在的方程为3333y x =-, 联立,得或故C 的横坐标为12-,AC 的中点横坐标为1.4因为A ,B 不重合,所以D 点横坐标14x <, 故选:.D9.【答案】C解:由题意,过圆心C 作CD AB ⊥交AB 于点D ,又圆C :224x y +=,圆心为(0,0)C ,半径2r =, 所以,则||||2||2||PA PB PC CA PC CB PC CD PD +=+++=+=, 当PC AB ⊥时,且D 在线段PC 上时,||PD 取最小值, 由点C 到直线40x y +-=的距离,所以,所以的最小值为42 2.-故选.C10.【答案】ACD解:由点(4,0)A ,(0,2)B , 可得直线AB 的方程为240.x y +-=则圆心(5,5)=,故P 到直线AB 410<,42<,所以A 正确,B 错误.由题意可知,当直线PB 与圆相切时,PBA ∠最大或最小, 由于圆心到B 的距离为,此时,故C ,D 都正确.故选.ACD11.【答案】AB解:由已知圆心在y 轴上,且被x 轴所分劣弧所对圆心角为23π, 设圆心(0,)a ,半径为 r , 则sin13r π=,cos||3r a π=,解得r =243r =,||3a =,即3a =±,故圆C 的方程为224(.33x y +±= 故选.AB12.【答案】ACD解:对于A ,若方程22212104x y kx y k k +-++-+=表示圆,则,化简得0k >,故A 正确;对于B ,若4k =,则圆22:4210C x y x y +-++=,即,圆心为,半径为2.过(3,4)M 的直线的斜率不存在时,直线方程为3x =,圆心到直线3x =的距离为1,则过(3,4)M 的直线与圆 C 相交所得弦长为2222123-=; 过(3,4)M 的直线的斜率存在时,设直线的斜率为k , 则直线方程为,即430kx y k -+-=,设圆心到直线430kx y k -+-=的距离为d ,因为弦长为23,则222223d -=,解得1d =, 故,解得125k =, 所以直线方程为,即125160x y --=,故满足条件的直线方程为3x =或125160x y --=, 故B 错误;对于C ,若4k =,则圆22:4210C x y x y +-++=,即,圆心为,半径为2.圆221x y +=的圆心为,半径为1,所以两圆心间的距离为,又21521-<<+,故两圆相交,故C 正确;对于D ,若4k =,则圆C 的圆心为,又直线10mx ny --=恒过圆C 的圆心,则21m n +=,又0m >,0n >, 则444248m n m n m n m=++⨯= 当且仅当224n m =,即11,42m n ==时等号成立, 故D 正确. 故选.ACD13.【答案】BCD解:圆的方程化为标准形式为,圆心为,半径 4.r =圆心C 到直线l 的距离为22|3(2)437|543(4)d ⨯--⨯-==>+-,∴直线l 与圆C 相离,不相交,故选项A 错误;||PQ 的最小值为541-=,故选项B 正确;圆C 上的点到l 的距离最小值为541-=,最大值为549+=,2(1,9)∈,∴圆C 上到直线l 的距离为2的点P 有2个,故选项C 正确;Q 到圆C 的切线QT ,T 为切点,则,当||QC 最小时||QT 最小,||QC 的最小值等于C 到直线l 的距离5d =,22||543QT ∴=-=最小值,故选项D 正确.故选.BCD14.【答案】BCD解:设两圆相交于111(,)P x y ,222(,)P x y ,圆,圆C :222()()x a y b r -+-=,则02||OC r <<,即22204a b r <+<,故A 错误,两圆方程相减可得直线12P P 的方程为:22220a b ax by +--=,即2222ax by a b +=+, 分别把111(,)P x y ,222(,)P x y 两点代入2222ax by a b +=+得:221122ax by a b +=+,222222ax by a b +=+,两式相减得:12122()2()0a x x b y y -+-=,即1212()()0a x x b y y -+-=,故BD 正确; 由圆的性质可知:线段12P P 与线段OC 互相平分,12x x a ∴+=,12y y b +=,故C 正确,故选:.BCD15.【答案】3解:如图所示,因为圆N :22(4)(2)1x y ++-=关于x 轴对称的圆为圆G :22(4)(2)1x y +++=, 则||||AP AQ +的最小值为22||12105355 3.MG --=+-=-故答案为55 3.-16.【答案】3解:设(,2)A a a ,0a >,(5,0)B ,5(,)2a C a +∴, 则圆C 的方程为(5)()(2)0.x x a y y a --+-=联立2(5)()(2)0y x x x a y y a =⎧⎨--+-=⎩,解得(1,2).D223215(5,2)(,2)240.22a a a AB CD a a a a a ----∴⋅=--⋅-=+-= 解得:3a =或 1.a =-又0a >, 3.a ∴=即A 的横坐标为3.故答案为:3.17.【答案】22(1)(2)4x y -+-=解:圆C 的圆心在第一象限,且在直线2y x =上,故可设圆心为(,2)C a a ,0a >,圆C 与抛物线24y x =的准线1x =-和x 轴都相切,故有|1||2|a a +=,解得1a =,或1(3a =-舍去),故半径为2, 则圆C 的方程为22(1)(2)4x y -+-=,故答案为:22(1)(2) 4.x y -+-=18.【答案】12解:根据题意,设(,)M x y ,若||||MB MA λ=,变形可得222||||MB MA λ=,即222222()(2)x b y x y λλ-+=++,又由221x y +=,则变形可得:2221245b bx x λλ+-=+, 则有2225142b bλλ⎧=+⎨=-⎩, 解可得1(2λ=负值舍去),12b =-; 故答案为:1.219.【答案】[4,2]--解:如图过直线60x y -+=上点P 作圆2210x y +=的切线,当两条切线垂直时,根据,得4OPB π∠=, 所以, 则由题意得,设(,6)A x x +,则22(6)25x x ++,即2680x x ++,解得42x --,所以点A 横坐标的取值范围是[4,2].--故答案为[4,2].--20.【答案】解:(1)设点P 坐标为(,)x y ,由||2||PA PB ==, 平方可得22228164(21)x y x x y x +++=+++,整理得:曲线E 的轨迹方程为224x y +=; (2)直线l 的方程为4y kx =-,依题意可得三角形COD 为等腰直角三角形,圆心到直线的距离为1||2CD =则d ==,k ∴=;(3)由题意可知:O ,Q ,M ,N 四点共圆且在以OQ 为直径的圆上, 设1(,4)2Q t t -,以OQ 为直径的圆的方程为1()(4)02x x t y y t -+-+=, 即:22(4)02t x tx y y -+--=,又M ,N 在曲线E :224x y +=上,可得MN 的方程为1(4)402tx t y +--=, 即()4(1)02y x t y +-+=,由0210y x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得121x y ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴直线MN 过定点1(,1).2-。
(天津专用)2020版高考数学大一轮复习9.1直线方程与圆的方程精练
9.1 直线方程与圆的方程【真题典例】挖命题【考情探究】分析解读从高考试题来看,本节主要考查基础知识和基本方法,一是考查直线的倾斜角与斜率的关系、斜率公式以及直线方程的求解;二是圆的标准方程和一般方程的互化以及利用待定系数法、数形结合法求圆的方程,考查形式以选择题和填空题为主.同时圆的方程作为由直线方程向曲线方程的过渡,蕴含着解析法的解题思路和解题方法,是解析法的基础,因此,以圆为载体考查解析法的基本思想和方法是历年高考考查的重点.破考点【考点集训】考点一直线的倾斜角、斜率与方程1.已知直线l过定点(0,1),则“直线l与圆(x-2)2+y2=4相切”是“直线l的斜率为”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 B2.过点M(1,2)的直线l将圆(x-2)2+y2=9分成两段弧,当其中的劣弧最短时,直线l的方程是.答案x-2y+3=0考点二直线与直线的位置关系3.已知圆的方程为(x+1)2+y2=2,则圆心到直线y=x+3的距离为( )A.1B.C.2D.2答案 B4.已知直线3x+(1-a)y+1=0与直线x-y+2=0平行,则a的值为( )A.4B.-4C.2D.-2答案 A5.已知a∈R,则“直线y=ax-1与y=-4ax+2垂直”是“a=”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.既不充分也不必要条件答案 B考点三圆的方程6.若直线x+y+a=0是圆x2+y2-2y=0的一条对称轴,则a的值为( )A.1B.-1C.2D.-2答案 B7.(2015课标Ⅰ, ,5分)一个圆经过椭圆+=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为.答案-+y2= 5炼技法【方法集训】方法1 直线方程的求法1.已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是( )A.x+y-2=0B.x-y+2=0C.x+y-3=0D.x-y+3=0答案 D方法2 两直线平行与垂直问题的解决策略2.已知直线3x+4y+3=0与直线6x+my-14=0平行,则它们之间的距离是( )D.A.2B.8C.5答案 A3.已知直线l1:ax+y-1=0,直线l2:x-y-3=0,若直线l1的倾斜角为,则a= ;若l1⊥l2,则a= ;若l1∥l2,则两平行直线间的距离为.答案-1;1;2方法3 关于对称问题的求解策略4.若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为( )A.(x-1)2+y2=1B.x2+(y+1)2=1C.x2+(y-1)2=1D.(x+1)2+y2=1答案 C方法4 圆的方程的求法5.(2018天津文,12,5分)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为.答案x2+y2-2x=06.(2016江苏改编,18,16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2-12x-14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B,C两点,且BC=OA,求直线l的方程.解析圆M的标准方程为(x-6)2+(y-7)2=25,所以圆心M(6,7),半径为5.(1)由圆心N在直线x=6上,可设N(6,y0).因为圆N与x轴相切,与圆M外切,所以0<y0<7,于是圆N的半径为y0,从而7-y0=5+y0,解得y0=1.因此,圆N的标准方程为(x-6)2+(y-1)2=1.(2)因为直线l∥OA,所以直线l的斜率为--=2.设直线l的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0,则圆心M到直线l的距离d=5=5.因为BC=OA==25,而MC2=d2+,所以25= 55+5,解得m=5或m=-15.故直线l的方程为2x-y+5=0或2x-y-15=0.评析本题主要考查直线方程、圆的方程、直线与直线、直线与圆的位置关系,考查分析问题、解决问题的能力及运算求解能力.过专题【五年高考】A组自主命题·天津卷题组1.(2013天津文,5,5分)已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a=( )A.-B.1C.2D.答案 C2.(2016天津文,12,5分)已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,5)在圆C上,且圆心到,则圆C的方程为.直线2x-y=0的距离为55答案(x-2)2+y2=9B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2016课标Ⅱ, ,5分)圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )A.-B.-C.D.2答案 A2.(2015课标Ⅱ, ,5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=( )A.2B.8C.4D.10答案 C3.(2014广东,10,5分)曲线y=e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为.答案5x+y-3=04.(2014江苏,11,5分)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是.答案-35.(2018课标Ⅱ, 9, 分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C 交于A,B两点,|AB|=8.(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.解析(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0),设A(x1,y1),B(x2,y2).由- ,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.Δ=16k2+16>0,故x1+x2=.所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=.由题设知=8,解得k=-1(舍去),或k=1,因此l的方程为y=x-1.(2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5. 设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则-5,-解得,或,-因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.方法总结有关抛物线的焦点弦问题,常用抛物线的定义进行转化求解,在求解过程中应注重利用根与系数的关系进行整体运算.一般地,求直线和圆的方程时,利用待定系数法求解.6.(2017课标Ⅲ, , 分)已知抛物线C:y2=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P(4,-2),求直线l与圆M的方程.解析(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),l:x=my+2.由 ,可得y2-2my-4=0,则y1y2=-4.又x1=,x2=,故x1x2==4.因此OA的斜率与OB的斜率之积为·=-=-1,所以OA⊥OB故坐标原点O在圆M上.(2)由(1)可得y1+y2=2m,x1+x2=m(y1+y2)+4=2m2+4.故圆心M的坐标为(m2+2,m),圆M的半径r=.由于圆M过点P(4,-2),因此·=0,故(x1-4)(x2-4)+(y1+2)(y2+2)=0,即x1x2-4(x1+x2)+y1y2+2(y1+y2)+20=0.由(1)可得y1y2=-4,x1x2=4.所以2m2-m-1=0,解得m=1或m=-.当m=1时,直线l的方程为x-y-2=0,圆心M的坐标为(3,1),圆M的半径为圆M的方程为(x-3)2+(y-1)2=10.当m=-时,直线l的方程为2x+y-4=0,圆心M的坐标为9,-,圆M的半径为 5,圆M的方程为-9+= 5.解后反思解直线与圆锥曲线相交问题时,常联立方程,消元得到一个一元二次方程,然后利用根与系数的关系处理.以某线段为直径的圆的方程,也可以用该线段的两端点坐标(x1,y1)、(x2,y2)表示:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.疑难突破将直径所对的圆周角为9 °转化为两向量数量积等于0,进而由根与系数的关系进行整体运算求解.7.(2015课标Ⅰ, , 分)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N 两点.(1)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明理由.解析(1)由题设可得M(2,a),N(-2,a)或M(-2,a),N(2,a).又y'=,故y=在x=2处的导数值为,C在点(2,a)处的切线方程为y-a=(x-2),即x-y-a=0.y=在x=-2处的导数值为-,C在点(-2,a)处的切线方程为y-a=-(x+2),即x+y+a=0.故所求切线方程为x-y-a=0和x+y+a=0.(5分)(2)存在符合题意的点,证明如下:设P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为k1,k2.将y=kx+a代入C的方程得x2-4kx-4a=0.故x1+x2=4k,x1x2=-4a.从而k1+k2=-+-= a-=.当b=-a时,有k1+k2=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,故∠OPM=∠OPN,所以点P(0,-a)符合题意.(12分)C组教师专用题组1.(2016四川,8,5分)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M 是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为( )A. B. C. D.1答案 C2.(2015北京,2,5分)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( )A.(x-1)2+(y-1)2=1B.(x+1)2+(y+1)2=1C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y-1)2=2答案 D3.(2017江苏,13,5分)在平面直角坐标系xOy中,A(-12,0),B(0,6),点P在圆O:x2+y2=50上.若·≤ ,则点P的横坐标的取值范围是.答案[-5,1]4.(2015湖北文,16,5分)如图,已知圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|=2.(1)圆C的标准..方程为;(2)圆C在点B处的切线在x轴上的截距为.答案(1)(x-1)2+(y-)2=2 (2)--1【三年模拟】一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2018天津河西三模,4)设a∈R,则“a= ”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a-7平行”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.既不充分也不必要条件答案 C2.(2018天津十二区县二模,4)已知m为实数,直线l1:mx+y-1=0,l2:(3m-2)x+my-2=0,则“m= ”是“l1∥l2”的( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案 A二、填空题(每小题5分,共20分)3.(2017天津和平四模,12)经过圆x2+2x+y2=0的圆心,且与直线x+y-2=0垂直的直线方程是.答案x-y+1=04.(2017天津耀华中学二模,10)已知圆的方程为x2+y2-6x-8y=0,设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为.答案205.(2017天津一中3月月考,12)圆心在直线x-2y+7=0上的圆C与x轴交于A(-2,0)、B(-4,0)两点,则圆C的方程为.答案(x+3)2+(y-2)2=56.(2018天津河东一模,12)已知A(0,),B(1,0),点P为圆x2+y2+2x=0上的任意一点,则△PAB面积的最大值为.答案。
新教材高考数学第二章直线和圆的方程章末复习练习含解析新人教A版选择性必修第一册
章末复习一、两直线的平行与垂直 1.判断两直线平行、垂直的方法(1)若不重合的直线l 1与l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则k 1=k 2⇔l 1∥l 2. (2) 若直线l 1与l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则k 1·k 2=-1⇔l 1⊥l 2. (讨论两直线平行、垂直不要遗漏直线斜率不存在的情况)2.讨论两直线的平行、垂直关系,可以提升学生的逻辑推理素养. 例1 (1)已知A ⎝⎛⎭⎪⎫1,-a +13,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-13,C (2-2a ,1),D (-a ,0)四点,若直线AB 与直线CD 平行,则a =________.答案 3解析 k AB =-13+a +130-1=-a3,当2-2a =-a ,即a =2时,k AB =-23,CD 的斜率不存在.∴AB 和CD 不平行;当a ≠2时,k CD =0-1-a -2+2a =12-a.由k AB =k CD ,得-a 3=12-a,即a 2-2a -3=0.∴a =3或a =-1.当a =3时,k AB =-1,k BD =0+13-3=-19≠k AB ,∴AB 与CD 平行.当a =-1时,k AB =13,k BC =1+134=13,k CD =1-04-1=13,∴AB 与CD 重合.∴当a =3时,直线AB 和直线CD 平行.(2)若点A (4,-1)在直线l 1:ax -y +1=0上,则l 1与l 2:2x -y -3=0的位置关系是________. 答案 垂直解析 将点A (4,-1)的坐标代入ax -y +1=0, 得a =-12,则12·l l k k =-12×2=-1,∴l 1⊥l 2. 反思感悟 一般式方程下两直线的平行与垂直:已知两直线的方程为l 1:A 1x +B 1y +C 1=0(A 1,B 1不同时为0),l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 2,B 2不同时为0),则l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且C 1B 2-C 2B 1≠0,l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.跟踪训练1 (1)已知直线l 1:ax -3y +1=0,l 2:2x +(a +1)y +1=0.若l 1⊥l 2,则实数a 的值为________. 答案 -3(2)已知两直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)x +3y +2m =0,若l 1∥l 2,则m =________. 答案 -1解析 因为直线x +my +6=0与(m -2)x +3y +2m =0平行,所以⎩⎪⎨⎪⎧1×3-m m -2=0,2m ≠6m -2,解得m =-1.二、两直线的交点与距离问题1.两条直线的位置关系的研究以两直线的交点为基础,通过交点与距离涵盖直线的所有问题. 2.两直线的交点与距离问题,培养学生的数学运算的核心素养.例2 (1)若点(1,a )到直线y =x +1的距离是322,则实数a 的值为( )A .-1B .5C .-1或5D .-3或3答案 C解析 ∵点(1,a )到直线y =x +1的距离是322,∴|1-a +1|2=322,即|a -2|=3,解得a =-1或a =5,∴实数a 的值为-1或5.(2)过点P (0,1)作直线l 使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,求直线l 的方程.解 设l 1与l 的交点为A (a ,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a ,2a -6)在l 2上, 代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0, 解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上, 所以直线l 的方程为x +4y -4=0. 反思感悟跟踪训练2 (1)设两条直线的方程分别为x +y +a =0,x +y +b =0,已知a ,b 是关于x 的方程x 2+x -2=0的两个实数根,则这两条直线之间的距离为( ) A .2 3 B. 2 C .2 2 D.322答案 D解析 根据a ,b 是关于x 的方程x 2+x -2=0的两个实数根,可得a +b =-1,ab =-2, ∴a =1,b =-2或a =-2,b =1,∴|a -b |=3, 故两条直线之间的距离d =|a -b |2=32=322.(2)已知直线l 过直线l 1:x -2y +3=0与直线l 2:2x +3y -8=0的交点,且点P (0,4)到直线l 的距离为2,则这样的直线l 的条数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 C解析 方法一 由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +3=0,2x +3y -8=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,即直线l 过点(1,2).设点Q (1,2),因为|PQ |=1-02+2-42=5>2,所以满足条件的直线l 有2条.故选C.方法二 依题意,设经过直线l 1与l 2交点的直线l 的方程为2x +3y -8+λ(x -2y +3)=0(λ∈R ),即(2+λ)x +(3-2λ)y +3λ-8=0.由题意得|12-8λ+3λ-8|2+λ2+3-2λ2=2,化简得5λ2-8λ-36=0,解得λ=-2或185,代入得直线l 的方程为y =2或4x -3y +2=0,故选C.三、直线与圆的位置关系 1.直线与圆位置关系的判断方法(1)几何法:设圆心到直线的距离为d ,圆的半径长为r .若d <r ,则直线和圆相交;若d =r ,则直线和圆相切;若d >r ,则直线和圆相离.(2)代数法:联立直线方程与圆的方程组成方程组,消元后得到一个一元二次方程,其判别式为Δ.Δ=0⇔直线与圆相切;Δ>0⇔直线与圆相交;Δ<0⇔直线与圆相离. 2.研究直线与圆的位置关系,集中体现了直观想象和数学运算的核心素养. 例3 已知直线l :2mx -y -8m -3=0和圆C :x 2+y 2-6x +12y +20=0. (1)m ∈R 时,证明l 与C 总相交;(2)m 取何值时,l 被C 截得的弦长最短?求此弦长. (1)证明 直线的方程可化为y +3=2m (x -4), 由点斜式可知,直线恒过点P (4,-3).由于42+(-3)2-6×4+12×(-3)+20=-15<0, 所以点P 在圆内,故直线l 与圆C 总相交. (2)解 圆的方程可化为(x -3)2+(y +6)2=25.如图,当圆心C (3,-6)到直线l 的距离最大时,线段AB 的长度最短.此时PC ⊥l ,又k PC =-3--64-3=3,所以直线l 的斜率为-13,则2m =-13,所以m =-16.在Rt△APC 中,|PC |=10,|AC |=r =5. 所以|AB |=2|AC |2-|PC |2=215.故当m =-16时,l 被C 截得的弦长最短,最短弦长为215.反思感悟 直线与圆问题的类型(1)求切线方程:可以利用待定系数法结合图形或代数法求得.(2)弦长问题:常用几何法(垂径定理),也可用代数法结合弦长公式求解. 跟踪训练3 已知圆C 关于直线x +y +2=0对称,且过点P (-2, 2)和原点O . (1)求圆C 的方程;(2)相互垂直的两条直线l 1,l 2都过点A (-1, 0),若l 1,l 2被圆C 所截得的弦长相等,求此时直线l 1的方程.解 (1)由题意知,直线x +y +2=0过圆C 的圆心,设圆心C (a ,-a -2). 由题意,得(a +2)2+(-a -2-2)2=a 2+(-a -2)2, 解得a =-2.因为圆心C (-2,0),半径r =2, 所以圆C 的方程为(x +2)2+y 2=4.(2)由题意知,直线l 1,l 2的斜率存在且不为0, 设l 1的斜率为k ,则l 2的斜率为-1k,所以l 1:y =k (x +1),即kx -y +k =0,l 2:y =-1k(x +1),即x +ky +1=0.由题意,得圆心C 到直线l 1,l 2的距离相等, 所以|-2k +k |k 2+1=|-2+1|k 2+1,解得k =±1, 所以直线l 1的方程为x -y +1=0或x +y +1=0. 四、圆与圆的位置关系1.圆与圆的位置关系:一般利用圆心间距离与两半径和与差的大小关系判断两圆的位置关系. 2.圆与圆的位置关系的转化,体现直观想象、逻辑推理的数学核心素养. 例4 已知圆C 1:x 2+y 2+4x -4y -5=0与圆C 2:x 2+y 2-8x +4y +7=0. (1)证明圆C 1与圆C 2相切,并求过切点的两圆公切线的方程; (2)求过点(2, 3)且与两圆相切于(1)中切点的圆的方程.解 (1)把圆C 1与圆C 2都化为标准方程形式,得(x +2)2+(y -2)2=13,(x -4)2+(y +2)2=13.圆心与半径长分别为C 1(-2,2),r 1=13;C 2(4,-2),r 2=13.因为|C 1C 2|=-2-42+2+22=213=r 1+r 2,所以圆C 1与圆C 2相切.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+4x -4y -5=0,x 2+y 2-8x +4y +7=0,得12x -8y -12=0,即3x -2y -3=0,就是过切点的两圆公切线的方程. (2)由圆系方程,可设所求圆的方程为x 2+y 2+4x -4y -5+λ(3x -2y -3)=0.点(2, 3)在此圆上,将点坐标代入方程解得λ=43.所以所求圆的方程为x 2+y 2+4x -4y -5+43(3x -2y -3)=0,即x 2+y 2+8x -203y -9=0.反思感悟 两圆的公共弦问题(1)若圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0相交,则两圆公共弦所在直线的方程为(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0. (2)公共弦长的求法①代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长. ②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.跟踪训练4 (1)已知圆C 1:x 2+y 2-6x -7=0与圆C 2:x 2+y 2-6y -27=0相交于A , B 两点,则线段AB 的中垂线方程为________. 答案 x +y -3=0解析 AB 的中垂线即为圆C 1、圆C 2的连心线C 1C 2. 又C 1(3,0),C 2(0,3), 所以C 1C 2所在直线的方程为x +y -3=0.(2)已知圆C 1:x 2+y 2-4x +2y =0与圆C 2:x 2+y 2-2y -4=0. ①求证:两圆相交;②求两圆公共弦所在直线的方程.①证明 圆C 1的方程可化为(x -2)2+(y +1)2=5,圆C 2的方程可化为x 2+(y -1)2=5, ∴C 1(2,-1),C 2(0,1),两圆的半径均为5, ∵|C 1C 2|=2-02+-1-12=22∈(0,25),∴两圆相交.②解 将两圆的方程相减即可得到两圆公共弦所在直线的方程, (x 2+y 2-4x +2y )-(x 2+y 2-2y -4)=0,即x -y -1=0.1.(2019·天津改编)设a ∈R ,直线ax -y +2=0和圆x 2+y 2-4x -2y +1=0相切,则a 的值为________. 答案 34解析 由已知条件可得圆的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=4,其圆心为(2,1),半径为2,由直线和圆相切可得|2a -1+2|a 2+1=2,解得a =34. 2.(2017·北京改编)在平面直角坐标系中,点A 在圆C :x 2+y 2-2x -4y +4=0上,点P 的坐标为(1,0),则||AP 的最小值为________. 答案 1解析 x 2+y 2-2x -4y +4=0, 即(x -1)2+(y -2)2=1, 圆心坐标为C (1,2),半径长为1. ∵点P 的坐标为(1,0),∴点P 在圆C 外. 又∵点A 在圆C 上,∴|AP |min =|PC |-1=2-1=1.3.(2017·天津改编)已知点C 在直线l :x =-1上,点F (1,0),以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A . 若∠FAC =120°,则圆的方程为________________. 答案 (x +1)2+(y -3)2=1解析 由圆心C 在l 上,且圆C 与y 轴正半轴相切,可得点C 的横坐标为-1,圆的半径为1,∠CAO =90°.又因为∠FAC =120°, 所以∠OAF =30°,所以|OA |=3, 所以点C 的纵坐标为 3.所以圆的方程为(x +1)2+(y -3)2=1.4.(2019·江苏改编)如图,一个湖的边界是圆心为O 的圆,湖的一侧有一条直线型公路l ,湖上有桥AB (AB 是圆O 的直径).规划在公路l 上选两个点P ,Q ,并修建两段直线型道路PB ,QA .规划要求:线段PB ,QA 上的所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.已知点A ,B 到直线l 的距离分别为AC 和BD (C ,D 为垂足),测得AB =10,AC =6,BD =12(单位:百米).(1)若道路PB 与桥AB 垂直,求道路PB 的长;(2)在规划要求下,P 和Q 中能否有一个点选在D 处?并说明理由. 解 (1)如图,过O 作OH ⊥l ,垂足为H .以O 为坐标原点,直线OH 为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系. 因为BD =12,AC =6,所以OH =9,直线l 的方程为y =9,点A ,B 的纵坐标分别为3,-3. 因为AB 为圆O 的直径,AB =10, 所以圆O 的方程为x 2+y 2=25.从而A (4,3),B (-4,-3),直线AB 的斜率为34.因为PB ⊥AB ,所以直线PB 的斜率为-43,直线PB 的方程为y =-43x -253.所以P (-13,9),|PB |=-13+42+9+32=15.所以道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,取线段BD 上一点E (-4,0),则EO =4<5, 所以P 选在D 处不满足规划要求.②若Q 在D 处,连接AD ,由(1)知D (-4,9),又A (4,3), 所以线段AD :y =-34x +6(-4≤x ≤4).在线段AD 上取点M ⎝⎛⎭⎪⎫3,154,因为|OM |=32+⎝ ⎛⎭⎪⎫1542<32+42=5,所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处.。
2019-2020年高考数学总复习专题9.1直线方程和圆的方程试题含解析
2019-2020年高考数学总复习专题9.1直线方程和圆的方程试题含解析 【三年高考】 1.【xx 江苏高考,10】在平面直角坐标系中,以点为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为【答案】【考点定位】直线与圆位置关系2.【xx 江苏,理9】在平面直角坐标系中,直线被圆截得的弦长为 .【答案】【解析】圆的圆心为,半径为,点到直线的距离为2222(1)33512d +⨯--==+,所求弦长为22925522455l r d =-=-=. 【考点】直线与圆相交的弦长问题.3.【xx 江苏,理12】在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线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,则k 的最大值是__________.【答案】4. 【xx 高考新课标2理数改编】圆的圆心到直线的距离为1,则a = .【答案】【解析】试题分析:圆的方程可化为,所以圆心坐标为,由点到直线的距离公式得:考点:圆的方程、点到直线的距离公式.【名师点睛】直线与圆的位置关系的判断方法(1)几何法:由圆心到直线的距离d与半径长r的大小关系来判断.若d>r,则直线与圆相离;若d=r,则直线与圆相切;若d<r,则直线与圆相交.(2)代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数(也就是方程组解的个数)来判断.如果Δ<0,方程无实数解,从而方程组也无实数解,那么直线与圆相离;如果Δ=0,方程有唯一实数解,从而方程组也有唯一一组实数解,那么直线与圆相切;如果Δ>0,方程有两个不同的实数解,从而方程组也有两组不同的实数解,那么直线与圆相交.提醒:直线与圆的位置关系的判断多用几何法.5. 【xx高考新课标3理数】已知直线:与圆交于两点,过分别做的垂线与轴交于两点,若,则__________________.【答案】4考点:直线与圆的位置关系.【技巧点拨】解决直线与圆的综合问题时,一方面,要注意运用解析几何的基本思想方法(即几何问题代数化),把它转化为代数问题;另一方面,由于直线与圆和平面几何联系得非常紧密,因此,准确地作出图形,并充分挖掘几何图形中所隐含的条件,利用几何知识使问题较为简捷地得到解决.6.【xx高考山东文数改编】已知圆M:截直线所得线段的长度是,则圆M与圆N:的位置关系是.【答案】相交【解析】由()得(),所以圆的圆心为,半径为,因为圆截直线所得线段的长度是,所以=MN ==,,因为,所以圆与圆相交. 考点:1.直线与圆的位置关系;2.圆与圆的位置关系.【名师点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系问题,是高考常考知识内容.本题综合性较强,具有“无图考图”的显著特点,解答此类问题,注重“圆的特征直角三角形”是关键,本题能较好的考查考生分析问题解决问题的能力、基本计算能力等.7.【xx 高考北京文数改编】圆的圆心到直线的距离为 .【答案】【解析】试题分析:圆心坐标为,由点到直线的距离公式可知.考点:直线与圆的位置关系【名师点睛】点到直线(即)的距离公式记忆容易,对于知求,很方便.8.【xx 高考上海文科】已知平行直线012:,012:21=++=-+y x l y x l ,则的距离________.【答案】 【解析】试题分析:利用两平行线间距离公式得d 5=== 考点:两平行线间距离公式.【名师点睛】确定两平行线间距离,关键是注意应用公式的条件,即的系数应该分别相同,本题较为容易,主要考查考生的基本运算能力.9.【xx 高考浙江文数】已知,方程222(2)4850a x a y x y a +++++=表示圆,则圆心坐标是_____,半径是______.【答案】;5.【解析】试题分析:由题意,,时方程为,即,圆心为,半径为5,时方程为224448100x y x y ++++=,不表示圆.考点:圆的标准方程.【易错点睛】由方程222(2)4850a x a y x y a +++++=表示圆可得的方程,解得的值,一定要注意检验的值是否符合题意,否则很容易出现错误.10.【xx 高考天津文数】已知圆C 的圆心在x 轴的正半轴上,点在圆C 上,且圆心到直线 的距离为,则圆C 的方程为__________.【答案】【解析】 试题分析:设,则2|2|452,25355a a r =⇒==+=,故圆C 的方程为 考点:直线与圆位置关系【名师点睛】求圆的方程有两种方法:(1)代数法:即用“待定系数法”求圆的方程.①若已知条件与圆的圆心和半径有关,则设圆的标准方程,列出关于a ,b ,r 的方程组求解.②若已知条件没有明确给出圆的圆心或半径,则选择圆的一般方程,列出关于D ,E ,F 的方程组求解.(2)几何法:通过研究圆的性质,直线和圆的关系等求出圆心、半径,进而写出圆的标准方程.11.【xx 高考新课标2,理7】过三点,,的圆交y 轴于M ,N 两点,则________.【答案】412.【xx 高考陕西,理15】设曲线在点(0,1)处的切线与曲线上点处的切线垂直,则的坐标为 .【答案】【解析】因为,所以,所以曲线在点处的切线的斜率,设的坐标为(),则,因为,所以,所以曲线在点处的切线的斜率,因为,所以,即,解得,因为,所以,所以,即的坐标是,所以答案应填:.13.【xx 高考湖北,理14】如图,圆与轴相切于点,与轴正半轴交于两点(在的上方), 且.(Ⅰ)圆的标准..方程为 ; (Ⅱ)过点任作一条直线与圆相交于两点,下列三个结论:①; ②; ③.其中正确结论的序号是 . (写出所有正确结论的序号)【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)①②③【解析】(Ⅰ)依题意,设(为圆的半径),因为,所以,所以圆心,故圆的标准方程为.(Ⅱ)联立方程组,解得或,因为在的上方,所以,,令直线的方程为,此时,,所以,,,,因为,,所以. 所以2221(21)22222NBMANA MB -==-=-+,222121222222NBMANA MB +=+=+=-+14.【xx 陕西高考理第12题】若圆的半径为1,其圆心与点关于直线对称,则圆的标准方程为_______.【答案】【解析】因为圆心与点关于直线对称,所以圆心坐标为.所以圆的标准方程为:,故答案为.【xx 年高考命题预测】纵观近几年各地高考试题,对直线方程和圆的方程这部分的考查,主要考查直线的方程、圆的方程,从题型来看,高考中一般以选择题和填空的形式考查,难度较低,部分省份会在解答题中,这部分内容作为一问,和作为进一步研究其他问题的基础出现,难度较高,虽然全国各地对这部分内容的教材不同,故对这部分内容的侧重点不同,但从直线方程和圆的方程的基础知识,解析几何的基本思想的考查角度来说,有共同之处,恰当地关注图形的几何特征,提高解题效率.对直线方程的考查.一般会和倾斜角、斜率、直线方向向量或者其他知识结合.平面内两条直线的位置关系的考查,属于简单题,主要以两条直线平行、垂直为主,以小题的形式出现.对圆的方程的考查,在高考中应一般在选择题、填空题中出现,关注确定圆的条件.预测xx年对这一部分考查不会有太大变化.【xx年高考考点定位】高考对直线的方程和圆的方程的考查有二种主要形式:一是考查直线的方程;二是考查平面内两条直线的位置关系;三是考查圆的方程.【考点1】直线的方程【备考知识梳理】1、直线的倾斜角和斜率(1)直线的的斜率为k,倾斜角为α,它们的关系为:k=tanα;(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则.2.直线的方程a.点斜式:;b.斜截式:;c.两点式:;d.截距式:;e.一般式:,其中A、B不同时为0.【规律方法技巧】1. 斜率的定义是,其中是切斜角,故可结合正切函数的图象研究切斜角的范围与斜率的取值范围以及斜率的变化趋势.2. 直线的方向向量也是体现直线倾斜程度的量,若是直线的方向向量,则().3.平行或者垂直的两条直线之间的斜率关系要倍加注意.3.直线的五种直线方程,应注意每个方程的适用范围,解答完后应检验不适合直线方程的情形是否也满足已知条件.【考点针对训练】1.已知直线过直线和的交点,且与直线垂直,则直线的方程为________【答案】【解析】由题意得:直线可设为,又过直线和的交点,所以直线的方程为2.过点引直线,使点,到它的距离相等,则这条直线的方程为.【答案】【解析】显然直符合题意,此直线过线段的中点,又,时方程为,化简为,因此所求直线方程为或.【考点2】两条直线的位置关系【备考知识梳理】(1)若l 1,l 2均存在斜率且不重合:①l 1//l 2 k 1=k 2;②l 1l 2 k 1k 2=-1;③(2)若0:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 当时,平行或重合,代入检验;当时,相交;当时,.【规律方法技巧】1.与已知直线垂直及平行的直线系的设法与直线22(00)Ax By C A B ≠++=+垂直和平行的直线方程可设为:(1)垂直:;(2)平行:.2.转化思想在对称问题中的应用对称问题一般是将线与线的对称转化为点与点的对称,利用坐标转移法.【考点针对训练】1.若直线l 1:x +2y -4=0与l 2:mx +(2-m )y -3=0平行,则实数m 的值为 .【答案】【解析】由题意得:2.已知直线,直线()()2:2220l m x m y -+++=,且,则的值为____.【答案】-1或-2【解析】根据两直线平形当斜率存在时,需满足斜率相等,纵截距不等,所以当时,显然两直线平行,符合题意;当时,,,若平行需满足且,解得:,综上,答案为-1或-2.【考点3】几种距离【备考知识梳理】(1)两点间的距离:平面上的两点间的距离公式:(2)点到直线的距离:点到直线的距离.(3)两条平行线间的距离:两条平行线与间的距离.【规律方法技巧】1.点到直线的距离问题可直接代入点到直线的距离公式去求.注意直线方程为一般式.2.动点到两定点距离相等,一般不直接利用两点间距离公式处理,而是转化为动点在两定点所在线段的垂直平分线上,从而计算简便,如本例中|PA |=|PB |这一条件的转化处理.1.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是 .【答案】2【解析】由题意,,所以直线方程为,即,.2.已知直线l 1:ax+2y+6=0,l 2:x+(a 1)y+a 21=0,若l 1⊥l 2,则a= ,若 l 1∥l 2,则a= ,此时l 1和l 2之间的距离为 .【答案】, 1,;【考点4】圆的方程【备考知识梳理】标准式:,其中点(a ,b )为圆心,r>0,r 为半径,圆的标准方程中有三个待定系数,使用该方程的最大优点是可以方便地看出圆的圆心坐标与半径的大小. 一般式:022=++++F Ey Dx y x ,其中为圆心为半径,,圆的一般方程中也有三个待定系数,即D 、E 、F .若已知条件中没有直接给出圆心的坐标(如题目为:已知一个圆经过三个点,求圆的方程),则往往使用圆的一般方程求圆方程.【规律方法技巧】1.二元二次方程是圆方程的充要条件“A=C ≠0且B=0”是一个一般的二元二次方程022=+++++F Ey Dx Cy Bxy Ax 表示圆的必要条件.二元二次方程022=+++++F Ey Dx Cy Bxy Ax 表示圆的充要条件为“A=C ≠0、B=0且”,它可根据圆的一般方程推导而得.2.确定一个圆的方程,需要三个独立条件.“选形式、定参数”是求圆的方程的基本方法:是指根据题设条件恰当选择圆的方程的形式,进而确定其中的三个参数.3.求圆的方程时,要注意应用圆的几何性质简化运算.(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上.(2)圆心在任一弦的中垂线上.(3)两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线.1.已知圆的圆心为抛物线的焦点,且与直线相切,则该圆的方程为_________________.【答案】【解析】抛物线的焦点为(1,0),所以圆的圆心为(1,0),圆心到直线的距离,所以所求圆的方程为.2.已知圆与直线及都相切,圆心在直线上,则圆的方程为______________________.【答案】【解析】直线与直线两条平行线的距离,圆的半径,由,得,由,得,直径的两个端点,,因此圆心坐标,圆的方程.【两年模拟详解析】1.【xx届江苏省如东高级中学高三2月摸底】在平面直角坐标系中,已知过点的直线与圆相切,且与直线垂直,则实数__________.【答案】2.【xx届湖南省长沙市长郡中学高三下第六次月考理科】若直线和直线将圆分成长度相等的四段弧,则.【答案】18【解析】试题分析:由题意得:圆心到两直线距离相等,且等于,因此或,即18考点:直线与圆位置关系3.【xx届江苏省扬州中学高三12月月考】已知动圆与直线相切于点,圆被轴所截得的弦长为,则满足条件的所有圆的半径之积是.【答案】【解析】试题分析:设圆心,半径为,根据圆被轴所截得的弦长为得:,又切点是,所以,且,所以解得或,从而或,,所以答案应填:.考点:1、直线与圆相切;2、直线与圆相交;3、圆的标准方程.4.【xx 届南京市、盐城市高三年级第二次模拟】在平面直角坐标系中,直线与直线相交于点,则当实数变化时,点到直线的距离的最大值为______.【答案】【解析】 由题意得,直线的斜率为,且经过点,直线的斜率为,且经过点,且直线所以点落在以为直径的圆上,其中圆心坐标,半径为,则圆心到直线的距离为,所以点到直线的最大距离为。
2020年高考数学复习题:圆的方程
圆的方程[基础训练]1.以点(2,-1)为圆心且与直线3x -4y +5=0相切的圆的方程为( )A .(x -2)2+(y +1)2=3B .(x +2)2+(y -1)2=3C .(x -2)2+(y +1)2=9D .(x +2)2+(y -1)2=9答案:C 解析:∵圆心(2,-1)到直线3x -4y +5=0的距离d =|6+4+5|5=3, ∴圆的半径为3,即圆的方程为(x -2)2+(y +1)2=9.2.方程x 2+y 2+4mx -2y +5m =0表示圆的充要条件是( )A.14<m <1B .m <14或m >1C .m <14D .m >1 答案:B 解析:由D 2+E 2-4F =16m 2+4-20m >0,解得m >1或m <14.3.已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1和两点A (-m,0),B (m,0)(m >0),若圆C 上存在点P ,使得∠APB =90°,则m 的最大值为( )A .7B .6C .5D .4答案:B 解析:根据题意,画出示意图,如图所示,则圆心C 的坐标为(3,4),半径r =1,且|AB |=2m ,因为∠APB=90°,连接OP,易知|OP|=12|AB|=m,要求m的最大值,即求圆C上的点P到原点O的最大距离.因为|OC|=32+42=5,所以|OP|max=|OC|+r=6,即m的最大值为6.4.[2019湖南师大附中月考]已知圆x2+(y-1)2=2上任一点P(x,y),其坐标均使得不等式x+y+m≥0恒成立,则实数m的取值范围是()A.[1,+∞) B.(-∞,1]C.[-3,+∞) D.(-∞,-3]答案:A解析:∵x+y+m≥0,即m≥-x-y恒成立,∴只需求出-x-y的最大值即可.∵1=x2+(y-1)22≥⎝⎛⎭⎪⎫x+y-122,∴(x+y-1)2≤4,解得-2≤x+y-1≤2,即-1≤x+y≤3,∴-3≤-x-y≤1,∴-x-y的最大值是1,则m≥1,∴实数m的取值范围是[1,+∞).故选A.5.若圆(x-3)2+(y+5)2=r2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()A.(4,6) B.[4,6] C.[4,6) D.(4,6]答案:A解析:易求圆心(3,-5)到直线4x-3y=2的距离为5.令r=4,可知圆上只有一点到已知直线的距离为1;令r=6,可知圆上有三点到已知直线的距离为1,所以半径r在(4,6)之间取值符合题意.6.[2019河南豫西五校联考]在平面直角坐标系xOy中,以点(0,1)为圆心且与直线x-by+2b+1=0相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为()A.x2+(y-1)2=4 B.x2+(y-1)2=2C.x2+(y-1)2=8 D.x2+(y-1)2=16答案:B解析:解法一:由题意,可得圆心(0,1)到直线x-by+2b+1=0的距离d=|1+b|1+b2=(1+b)21+b2=1+2b1+b2≤1+2|b|1+b2≤2,当且仅当b=1时等号成立,所以半径最大的圆的半径r=2,此时圆的标准方程为x2+(y-1)2=2.故选B.解法二:直线x-by+2b+1=0过定点P(-1,2),如图,∴圆与直线x-by+2b+1=0相切于点P时,圆的半径最大,为2,此时圆的标准方程为x2+(y-1)2=2,故选B.7.设P是圆(x-3)2+(y+1)2=4上的动点,Q是直线x=-3上的动点,则|PQ|的最小值为________.答案:4解析:如图所示,圆心M(3,-1)与定直线x=-3的最短距离为|MQ|=3-(-3)=6,又圆的半径为2,故所求最短距离为6-2=4.8.设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN =45°,则x0的取值范围是________.答案:[-1,1]解析:解法一:当x0=0时,M(0,1),由圆的几何性质,得在圆上存在点N(-1,0)或N(1,0),使∠OMN=45°.当x0≠0时,过M作圆的两条切线,切点为A,B,如图1.若在圆上存在N,使得∠OMN=45°,应有∠OMB≥∠OMN=45°,∴∠AMB≥90°,∴-1≤x0<0或0<x0≤1.综上,-1≤x0≤1.解法二:过O作OP⊥MN,P为垂足,如图2,OP =OM ·sin 45°≤1,∴OM ≤1sin 45°,∴OM 2≤2,∴x 20+1≤2,∴x 20≤1,∴-1≤x 0≤1.9.[2019银川模拟]已知P 是直线l :3x -4y +11=0上的动点,P A ,PB 是圆x 2+y 2-2x -2y +1=0的两条切线,C 是圆心,那么四边形P ACB 面积的最小值是________. 答案:3 解析:圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=1,圆心为C (1,1),半径r =1,根据对称性可知,四边形P ACB 的面积为2S △APC =2×12|P A |r =|P A |=|PC |2-r 2,要使四边形P ACB 的面积最小,则只需|PC |最小,最小为圆心到直线l :3x -4y +11=0的距离d =|3-4+11|32+(-4)2=105=2. 所以四边形P ACB 面积的最小值为|PC |2min -r 2=4-1= 3.10.[2019河南安阳一模]在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,-3),若圆C :(x -a )2+(y -a +2)2=1上存在一点M 满足|MA |=2|MO |,则实数a 的取值范围是________.答案:[0,3] 解析:设满足|MA |=2|MO |的点的坐标为M (x ,y ), 由题意得x 2+(y +3)2=2x 2+y 2,整理得x 2+(y -1)2=4,即所有满足题意的点M 组成的轨迹方程是一个圆,原问题转化为圆x 2+(y -1)2=4与圆C :(x -a )2+(y -a +2)2=1有交点,据此可得关于实数a 的不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2+(a -3)2≥1,a 2+(a -3)2≤3, 解得0≤a ≤3,综上可得,实数a 的取值范围是[0,3].11.[2019广东深圳3月联考]如图,直角三角形ABC 的顶点A 的坐标为(-2,0),直角顶点B 的坐标为(0,-22),顶点C 在x 轴上,点P 为线段OA 的中点.(1)求BC 边所在直线方程;(2)若M 为直角三角形ABC 外接圆的圆心,求圆M 的方程;(3)在(2)的条件下,若动圆N 过点P 且与圆M 内切,求动圆N 的圆心的轨迹方程.解:(1)易知k AB =-2,AB ⊥BC ,∴k CB =22,∴BC 边所在直线方程为y =22x -2 2.(2)由(1)及题意得C (4,0),∴M (1,0),又∵AM =3,∴外接圆M 的方程为(x -1)2+y 2=9.(3)∵圆N 过点P (-1,0),∴PN 是动圆的半径,又∵动圆N 与圆M 内切,∴MN =3-PN ,即MN +PN =3,∴点N 的轨迹是以M ,P 为焦点,长轴长为3的椭圆.∵P (-1,0),M (1,0),∴a =32,c =1,b =a 2-c 2=54,∴所求轨迹方程为x 294+y 254=1,即4x 29+4y 25=1.[强化训练]1.[2019广东七校联考]圆x 2+y 2+2x -6y +1=0关于直线ax -by +3=0(a >0,b >0)对称,则1a +3b 的最小值是( )A .2 3 B.203 C .4 D.163答案:D 解析:圆x 2+y 2+2x -6y +1=0的标准方程为(x +1)2+(y -3)2=9,∵圆x 2+y 2+2x -6y +1=0关于直线ax -by +3=0(a >0,b >0)对称,∴该直线经过圆心(-1,3),即-a -3b +3=0,∴a +3b =3(a >0,b >0).∴1a +3b =13(a +3b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +3b =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3a b +3b a +9 ≥13⎝ ⎛⎭⎪⎫10+23a b ·3b a =163, 当且仅当3b a =3a b ,即a =b 时等号成立,故选D.2.[2019江西新余五校3月联考]已知圆O :x 2+y 2=9,过点C (2,1)的直线l 与圆O 交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,直线l 的方程为( )A .x -y -3=0或7x -y -15=0B .x +y +3=0或7x +y -15=0C .x +y -3=0或7x -y +15=0D .x +y -3=0或7x +y -15=0答案:D 解析:当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x =2,则P ,Q 的坐标为(2,5),(2,-5),所以S △OPQ =12×2×25=2 5.当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y -1=k (x -2)⎝⎛⎭⎪⎫k ≠12, 则圆心到直线PQ 的距离d =|1-2k |1+k 2, 由平面几何知识,得|PQ |=29-d 2,S △OPQ =12·|PQ |·d =12·29-d 2·d=(9-d 2)d 2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫9-d 2+d 222=92, 当且仅当9-d 2=d 2,即d 2=92时,S △OPQ 取得最大值92. 因为25<92,所以S △OPQ 的最大值为92,此时4k 2-4k +1k 2+1=92, 解得k =-1或k =-7,此时直线l 的方程为x +y -3=0或7x +y -15=0.故选D.3.已知实数x ,y 满足x 2+y 2=4(y ≥0),则m =3x +y 的取值范围是( )A .(-23,4)B .[-23,4]C .[-4,4]D .[-4,23]答案:B 解析:由于y ≥0,所以x 2+y 2=4(y ≥0)为上半圆,3x +y -m =0是直线(如图),直线的斜率为-3,在y 轴上截距为m ,又当直线过点(-2,0)时,m =-23,设圆心O 到直线3x +y -m =0的距离为d ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥-23,d ≤r ,即⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥-23,|-m |2≤2,解得m ∈[-23,4].4.过点A (a ,a )可作圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的两条切线,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,-3)∪(1,+∞)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32 C .(-3,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ D .(-∞,-3)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 答案:D 解析:圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的圆心为(a,0),且a <32,并且(a ,a )在圆外,即有a 2>3-2a ,解得a <-3或a >1,所以a <-3或1<a <32.5.[2019福建厦门3月联考]若a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,1,34,则方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示的圆的个数为( )A .0B .1C .2D .3答案:B 解析:方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆的条件为a 2+4a 2-4(2a 2+a -1)>0,即3a 2+4a -4<0,解得-2<a <23. 又a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,1,34, ∴仅当a =0时,方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,故选B.6.[2019重庆九校联盟联考]设m ,θ∈R ,则(22-m -cos θ)2+(22+m -sin θ)2的最小值为( )A .3B .4C .9D .16答案:C 解析:(22-m -cos θ)2+(22+m -sin θ)2的几何意义是单位圆上的点与直线x +y -42=0上的点间的距离的平方,故其最小值为(4-1)2=9.故选C.7.[2019广东广州模拟]已知圆(x +3)2+y 2=64的圆心为M ,设A 为圆上任一点,点N 的坐标为(3,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,则|PM ||PN |的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤67,8B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤25,6 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤17,7 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,4 答案:C 解析:圆(x +3)2+y 2=64的圆心为M ,设A 为圆上任一点,点N 的坐标为(3,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,∴P 是AN 的垂直平分线上一点,∴|P A |=|PN |.又∵|AM |=8,∴点P 满足|PM |+|PN |=|AM |=8>6,即点P 满足椭圆的定义,焦点是(3,0),(-3,0),长半轴长a =4,∴点P 的轨迹方程为x 216+y 27=1,|PM |+|PN |=8,|PM ||PN |=8-|PN ||PN |=8|PN |-1.∵1≤|PN |≤7,∴8|PN |∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤87,8, ∴|PM ||PN |∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤17,7, 故选C.8.圆x 2+y 2-4x +4y +6=0上的动点M 到坐标原点的距离的最大值、最小值分别是________,________.答案:322 解析:因为圆心是A (2,-2),半径是2,又AO =22,所以动点M 到坐标原点的距离的最大值、最小值分别是22+2=32,22-2= 2.9.[2019湖南师大附中模拟改编]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为(3,0),A 为椭圆C 的右顶点,以A 为圆心的圆与直线y =b a x 相交于P ,Q 两点,且AP →·AQ →=0,OP →=3OQ →.则椭圆C 的标准方程和圆A 的方程分别为________,________.答案:x 24+y 2=1 (x -2)2+y 2=85 解析:如图,设T 为线段PQ的中点,连接AT ,则AT ⊥PQ .∵AP →·AQ →=0,即AP ⊥AQ ,∴|AT |=12|PQ |.又OP →=3OQ →,∴|OT |=|PQ |.∴|AT ||OT |=12,即b a =12.由已知c =3,∴a 2=4,b 2=1,故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.又|AT |2+|OT |2=4,∴|AT |2+4|AT |2=4,∴|AT |=255,r =|AP |=2105.∴圆A 的方程为(x -2)2+y 2=85. 10.已知M 为圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上任意一点,且点Q (-2,3).(1)求|MQ |的最大值和最小值;(2)若M 的坐标为(m ,n )(m ≠-2),求n -3m +2的最大值和最小值. 解:(1)由题意知,圆C 的标准方程为(x -2)2+(y -7)2=8,∴圆心C 的坐标为(2,7),半径r =2 2.∵|QC |=[2-(-2)]2+(7-3)2=42>22,∴|MQ |max =42+22=62,|MQ |min =42-22=2 2.(2)易知n -3m +2表示直线MQ 的斜率, 设直线MQ 的方程为y -3=k (x +2)⎝⎛⎭⎪⎫k =n -3m +2, 即直线MQ 的方程为kx -y +2k +3=0.由题意知,当直线MQ 与圆C 相切时取得最值, 则|7-2k -2k -3|1+k2=22, 解得k =2-3或k =2+3,则k =n -3m +2的最大值和最小值分别为2+3,2- 3. 11.[2016江苏卷]如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M :x 2+y 2-12x -14y +60=0及其上一点A (2,4).(1)设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线x =6上,求圆N 的标准方程;(2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B ,C 两点,且BC =OA ,求直线l 的方程;(3)设点T (t,0)满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得TA →+TP →=TQ →,求实数t 的取值范围.解:圆M 的标准方程为(x -6)2+(y -7)2=25,所以圆心M (6,7),半径为5.(1)由圆心N 在直线x =6上,可设N (6,y 0).因为圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,所以0<y 0<7,于是圆N 的半径为y 0,从而7-y 0=5+y 0,解得y 0=1.因此,圆N 的标准方程为(x -6)2+(y -1)2=1.(2)因为直线l ∥OA ,所以直线l 的斜率为4-02-0=2. 设直线l 的方程为y =2x +m ,即2x -y +m =0,则圆心M 到直线l 的距离d =|2×6-7+m |5=|m +5|5. 因为BC =OA =22+42=25,而MC 2=d 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫BC 22, 所以25=(m +5)25+5,解得m =5或m =-15.故直线l 的方程为2x -y +5=0或2x -y -15=0.(3)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).因为A (2,4),T (t,0),TA →+TP →=TQ →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2=x 1+2-t ,y 2=y 1+4.①因为点Q在圆M上,所以(x2-6)2+(y2-7)2=25.②将①代入②,得(x1-t-4)2+(y1-3)2=25.于是点P(x1,y1)既在圆M上,又在圆[x-(t+4)]2+(y-3)2=25上,从而圆(x-6)2+(y-7)2=25与圆[x-(t+4)]2+(y-3)2=25有公共点,所以5-5≤[(t+4)-6]2+(3-7)2≤5+5,解得2-221≤t≤2+221.因此,实数t的取值范围是[2-221,2+221 ].。
高考数学复习直线与圆专题过关训练100题(WORD版含答案)
高考数学复习直线与圆专题过关训练100题(WORD 版含答案)一、选择题1.点M ,N 是圆22240x y kx y +++-=上的不同两点,且点M ,N 关于直线10x y -+=对称,则该圆的半径等于A ..3 2.我们把顶角为36°的等腰三角形称为黄金三角形.....。
其作法如下:①作一个正方形ABCD ;②以AD 的中点E 为圆心,以EC 长为半径作圆,交AD 延长线于F ;③以D 为圆心,以DF 长为半径作⊙D ;④以A 为圆心,以AD 长为半径作⊙A 交⊙D 于G ,则△ADG 为黄金三角形。
根据上述作法,可以求出cos36°= A .415-B .415+ C .435+ D .435-3.已知实数a ,b 满足224a b +=,则ab 的取值范围是 A .[0,2]B .[-2,0]C .(-∞,-2]∪[2,+∞)D .[-2,2]4.双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为2,其渐近线与圆()2234x a y -+=相切,则该双曲线的方程为( )A .2213y x -= B .22139x y -=C .22125x y -= D .221412x y -= 5.若直线与圆有公共点,则实数a 取值范围是( )A. [-3,-1]B. [-1,3]C. [-3,1]D. (-∞,-3]∪[1,+∞)6.直线20x y -与y 轴的交点为P ,点P 把圆()22136x y ++=的直径分为两段,则较长一段比上较短一段的值等于( ) A .2 B .3 C .4 D .57.已知圆...22:(3)(4)1C x y -+-=和两点...()()(,0),00A m Bm m ->,.若圆...C .上存在点....P .,使得...90APB ∠=︒,则..m .的最大值为.....(. ).A ...7B ....6C ....5D ....4.8.已知圆...22:(3)(4)1C x y -+-=和两点...()()(,0),,00A m B m m ->.. 若圆..C .上存在点....P .,使得... 90APB ∠=︒,则..m .的最大值为.....(. ). A ...7 B ....6 C ....5 D ....4.9.若函数1)(2+=x x f 的图象与曲线C :()01)(>+=a ae x g x存在公共切线,则实数a 的取值范围为 A .⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞+,26e B .⎥⎦⎤ ⎝⎛28,0e C .⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞+,22e D .⎥⎦⎤ ⎝⎛24,0e 10.已知直线x +y =a 与圆x 2+y 2=4交于A 、B 两点,且||||-=+,其中O 为坐标原点,则实数a 的值为 A .2 B .±2 C .-2D .2±11.已知抛物线22(0)y px p =>上一点(5,)t 到焦点的距离为6,P 、Q 分别为抛物线与圆22(6)1x y -+=上的动点,则|PQ |的最小值为( )A 1B . 2C ..1函数()e cos xf x x =的图象在(0,f (0))处的切线倾斜角为( ) A. 0 B . 4π C. 1 D .2π 13.在平面直角坐标系xOy 中,已知两圆C 1:1222=+y x 和C 2:1422=+y x ,又A 点坐标为(3,-1),M ,N 是C 1上的动点,Q 为C 2上的动点,则四边形AMQN 能构成矩形的个数为( )A .0个B .2个C .4个D .无数个 14. 曲线11x y x +=-在点(2,3)处的切线与直线10ax y ++=平行,则a =( ) A .12B .12-C .-2D .215.已知过点A (a ,0)作曲线:xC y x e =⋅的切线有且仅有两条,则实数a 的取值范围是A .(-∞,-4)∪(0,+∞)B .(0,+∞)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-∞,-1) 16.若点P (1,1)为圆2260x y x +-=的弦MN 的中点,则弦MN 所在直线方程为A .230x y +-=B .210x y -+=C .230x y +-=D .210x y --= 17.直线2x -y 与y 轴的交点为P ,点P 把圆22(1)36x y ++=的直径分为两段,则较长一段比上较短一段的值等于 A. 2B. 3C. 4D. 518.若函数1()(0,0)bxf x e a b a=->>的图象在0x =处的切线与圆221x y +=相切,则a b +的最大值是( )C.2D.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 的两条渐近线与圆22(2)1x y -+=都相切,则双曲线C 的离心率是( )A .2B .220.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 的两条渐近线与圆22(2)1x y -+=都相切,则双曲线C 的离心率是( )A .2B .221.若直线y x b =+与曲线096422=+--+y x y x 有公共点,则b 的取值范围是( )A. 1,1⎡-+⎣B. 1⎡-+⎣C. 1⎡⎤-⎣⎦D. 1⎡⎤-⎣⎦22.已知直线4x -3y +a =0与⊙C : x 2+y 2+4x =0相交于A 、B 两点,且∠AOB =120°,则实数a 的值为( )A .3B .10 C. 11或 21 D .3或13 23.过点(2,1)且与直线3x -2y =0垂直的直线方程为A .2x -3y -1=0B .2x +3y -7=0C .3x -2y -4=0D .3x +2y -8=0 24.若直线y =x +b 与曲线y =3b 的取值范围是A .[1,1-+B .[1-+C .[1-D .[1 25.已知动圆圆心在抛物线y 2=4x 上,且动圆恒与直线x=-1相切,则此动圆必过定点( )A. (2,0)B. (1,0)C. (0,1)D.(0,-1) 26.已知曲线421y x ax =++在点(-1,f (-1))处切线的斜率为8,则f (-1)= A .7B .-4C .-7D .427.已知点(1,2)P 和圆222:20C x y kx y k ++++=,过点P 作圆C 的切线有两条,则k 的取值范围是( )A .RB .(,)3-∞C .(33-D .(3- 28.已知倾斜角为θ的直线l 与直线230x y +-=垂直,则cos2θ的值为 ( ) A .35 B .35- C .15 D .15- 29.我国古代太极图是一种优美的对称图.如果一个函数的图像能够将圆的面积和周长分成两个相等的部分,我们称这样的函数为圆的“太极函数”.下列命题中错误..命题的个数是( ) P 1:对于任意一个圆其对应的太极函数不唯一;P 2:如果一个函数是两个圆的太极函数,那么这两个圆为同心圆; P 3:圆22(1)(1)4x y -+-=的一个太极函数为32()33f x x x x =-+; P 4:圆的太极函数均是中心对称图形; P 5:奇函数都是太极函数; P 6:偶函数不可能是太极函数. A. 2B. 3C.4D.530.在平面直角坐标系xOy 中,动点P 的坐标满足方程4)3()1(22=-+-y x ,则点P 的轨迹经过()A. 第一、二象限B.第二、三象限C. 第三、四象限D.第一、四象限 31.直线1-=x y 的倾斜角是()A.6π B.4π C. 2π D.43π32.已知圆221:1C x y +=,圆222:(3)(4)9C x y -+-=,则圆C 1与圆C 2的位置关系是()A.内含B.外离C.相交D.相切 33.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的方程为2y x =+,则原点O 到直线l 的距离是A.12D.234.过点()1,1P -作圆()()()22:21C x t y t t R -+-+=∈的切线,切点分别为A,B ,则PA PB ⋅的最小值为A. 103B. 403C. 214D.3 35.已知函数()ln ,f x x x =若直线l 过点(0,-1),且与曲线()y f x =相切,则直线l 的方程为 A.10x y +-= B.10x y ++= C.10x y --= D.10x y -+= 36.圆C :222x y +=,点P 为直线136x y+=上的一个动点,过点P 向圆C 作切线,切点分别为A 、B ,则直线AB 过定点( ) A .11(,)23B .21(,)33C .11(,)32D .12(,)3337.过双曲线221916x y -=的右支上一点P ,分别向圆C 1:22(5)4x y ++=和圆C 2:222(5)x y r -+=(0r >)作切线,切点分别为M ,N ,若22PM PN -的最小值为58,则r =( )A .1B .2 38.已知l 1,l 2分别是函数()|ln |f x x =图像上不同的两点P 1,P 2处的切线,l 1,l 2分别与y 轴交于点A ,B ,且l 1与l 2垂直相交于点P ,则△ABP 的面积的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,2) C. (0,+∞) D .(1,+∞) 39.直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则△ABP 面积的取值范围是A .[2,6]B .[4,8]C .D .40.在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 (A )1(B )2(C )3 (D )441.若圆1C :2222()(2)410x m y n m n -+-=++(0mn >)始终平分圆2C :22(1)(1)2x y +++=的周长,则12m n+的最小值为( ) A .3 B .92C.6 D .9 42.函数()2ln (0,)f x x x bx a b a =+-+>∈R 的图像在点()(),b f b 处的切线斜率的最小值是( )A .BC .1D .243.己知直线1:sin 10l x y α+-=,直线212:3cos 10,sin 2=l x y l l αα-+=⊥若,则 A .23B .35±C .35-D .3544.若直线b x y +=与曲线243x x y --=有公共点,则b 的取值范围是( ) A .]221,221[+- B .]3,221[- C .]221,1[+- D .]3,221[- 45.已知点)3,1(A ,)33,1(-=B ,则直线AB 的倾斜角是( ) A .60° B .30° C .120° D .150°二、填空题46.若直线20l x y +=:与圆()()22:10C x a y b -+-=相切,且圆心C 在直线l 的上方,则ab 的最大值为___________. 47.在四边形ABCD 中,︒=∠90ABC ,2==BC AB ,△ACD 为等边三角形,则△ABC 的外接圆与△ACD 的内切圆的公共弦长=___________. 48.设圆O 1,圆O 2半径都为1,且相外切,其切点为P .点A ,B 分别在圆O 1,圆O 2上,则PA PB ⋅的最大值为 ▲ .49.已知直线10ax y +-=与圆()()22:11C x y a -++=相交于A ,B 两点,且△ABC 为等腰直角三角形,则实数a 的值为 ※※ . 50.已知a ,b 为正数,若直线022=-+by ax 被圆422=+y x 截得的弦长为32,则221b a +的最大值是 .51.已知抛物线()20y ax a =>的准线为l ,若l 与圆()22:31C x y -+=a = . 52.在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为 . 53.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线被圆22650x y x +-+=截得的弦长为2,则该双曲线的离心率为 . 54.如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x 轴滚动,点B 恰好经过原点.设顶点(),P x y 的轨迹方程是()y f x =,则对函数()y f x =有下列判断:①函数()y f x =是偶函数;②对任意的x ∈R ,都有()()22f x f x +=-;③函数()y f x =在区间[2,3]上单调递减;④函数()y f x =的值域是[]0,1;⑤()2π1d 2f x x +=⎰.其中判断正确的序号是__________.55.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆1:22=+y x O ,直线a x y l +=:,过直线l 上点P 作圆O 的切线P A ,PB ,切点分别为A ,B ,若存在点P 使得23=+,则实数a 的取值范围是 . 56.已知函数a x y +=ln 的图象与直线1+=x y 相切,则实数a 的值为 . 57.函数()ln 1f x x =+在点(1,1)处的切线方程为 . 58.已知直线:1l mx y -=。
2021年高考数学一轮复习《圆的方程》精选练习(含答案)
2021年高考数学一轮复习《圆的方程》精选练习一、选择题1.若圆x 2+y 2-2x-4y=0的圆心到直线x-y +a=0的距离为22,则a 的值为( ) A.-2或2 B.0.5或1.5 C.2或0 D.-2或0 2.圆x 2+y 2=1上的点到点M(3,4)的距离的最小值是( )A.1B.4C.5D.63.当a 为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C ,则以C 为圆心,5为半径的圆的方程为( )A.(x-1)2+(y+2)2=5 B.(x+1)2+(y+2)2=5 C.(x+1)2+(y-2)2=5 D.(x-1)2+(y-2)2=5 4.圆x 2+y 2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )A.B.C. D.25.如果直线l 将圆22240x y x y +--=平分,且不通过第四象限, 那么l 的斜率的取值范围是( )A 、[0,2]B 、[0,1]C 、1[0]2,D 、1[0]3, 6.圆x 2+y 2+4x+2=0与直线l 相切于点(-3,-1),则直线l 的方程为( )A.x-y+4=0B.x+y+4=0C.x-y+2=0D.x+y+2=0 7.若直线x-y=2被圆(x-a)2+y 2=4所截得的弦长为22,则实数a 的值为( )A.-1或 3B.1或3C.-2或6D.0或4 8.直线3x +4y=b 与圆x 2+y 2-2x-2y +1=0相切,则b 的值是( )A.-2或12B.2或-12C.-2或-12D.2或129.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 ,则m-n=( )A.10-27B.5-7C.10-33D.5-223 10.若PQ 是圆x 2+y 2=9的弦,PQ 的中点是A(1,2),则直线PQ 的方程是( )A.x +2y-3=0B.x +2y-5=0C.2x-y +4=0D.2x-y=0 11.圆x 2+y 2=16上的点到直线x-y=3的距离的最大值为( )A 、223B 、4-223C 、4+223 D 、012.若圆x 2+y 2-4x +2y +m=0与y 轴交于A 、B 两点,且∠ACB=90°(其中C 为已知圆的圆心),则实数m 等于( )A.1B.-3C.0D.213.已知两点A(-1,0),B(0,2),点P 是圆(x-1)2+y 2=1上任意一点,则△PAB 面积的最大值与最小值分别是( ) A.2,)54(21- B.)54(21+,)54(21- C.5,4-5 D.)25(21+,)25(21-) 14.点P(4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是( )A.(x-2)2+(y+1)2=1B.(x-2)2+(y+1)2=4C.(x+4)2+(y-2)2=4D.(x+2)2+(y-1)2=1 15.已知M(2,1),P 为圆C:x 2+y 2+2y-3=0上的动点,则|PM|的取值范围为( )A.[1,3]B.[22-2,22+2]C.[22-1,22+1]D.[2,4]16.圆x 2+y 2+2x -6y +1=0关于直线ax -by +3=0(a >0,b >0)对称,则1a +3b最小值是( )A.2 3B.203C.4D.163二、填空题17.圆(x-1)2+(y-1)2=1上的点到直线x-y=2的距离的最大值是________.18.当动点P 在圆x 2+y 2=2上运动时,它与定点A(3,1)连线中点Q 的轨迹方程为________. 19.已知圆C 的圆心位于直线2x-y-2=0上,且圆C 过两点M(-3,3),N(1,-5),则圆C 的标准方程为 .20.圆x 2+y 2+2x +4y-3=0上到直线x +y +1=0的距离为2的点有________个.21.在满足(x-3)2+(y-3)2=6的所有实数对(x,y)中,xy的最大值是 22.已知圆的方程为x 2+y 2-6x-8y=0,设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为________.23.已知A 是射线x +y=0(x≤0)上的动点,B 是x 轴正半轴的动点,若直线AB 与圆x 2+y 2=1相切,则|AB|的最小值是________.24.过点P(-1,1)作圆C :(x -t)2+(y -t +2)2=1(t∈R)的切线,切点分别为A ,B ,则PA →·PB →的最小值为________. 三、解答题25.在平面直角坐标系中,曲线y=x 2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C 上.(1)求圆C 的方程;(2)若圆C 与直线x-y+a=0交于A,B 两点,O 为坐标原点,且OA ⊥OB ,求a 的值.26.已知M 为圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上任意一点,且点Q(-2,3).(1)求|MQ|的最大值和最小值;(2)若M(m ,n),求n -3m +2的最大值和最小值.27.已知圆C :(x-3)2+(y-4)2=4,直线l 1过定点A(1,0). (1)若l 1与圆相切,求l 1的方程;(2)若l 1与圆相交于P ,Q 两点,线段PQ 的中点为M ,又l 1与l 2:x+2y+2=0的交点为N.求证:AM •AN 为定值.28.已知M为圆C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一点,点Q的坐标为(-2,3).(1)若P(a,a+1)在圆C上,求线段PQ的长及直线PQ的斜率;(2)求|MQ|的最大值和最小值;(3)求M(m,n),求的最大值和最小值.29.如图,在平面直角坐标系内,已知点A(1,0),B(-1,0),圆C的方程为x2+y2-6x-8y+21=0,点P为圆上的动点.(1)求过点A的圆C的切线方程.(2)求∣AP∣2+∣BP∣2的最大值及此时对应的点P的坐标.答案解析30.C ; 31.B ; 32.C ; 33.A 34.A 35.B 36.D ; 37.D ; 38.A ; 39.B ; 40.C ; 41.B ;42.B43.答案为:A ;44.答案为:B ;依题意,设P(x,y),化圆C 的一般方程为标准方程得x 2+(y+1)2=4,圆心为C(0,-1),因为|MC|=22>2,所以点M(2,1)在圆外,所以22-2≤|PM|≤22+2,故|PM|的取值范围为[22-2,22+2].45.答案为:D ;解析:由圆x 2+y 2+2x -6y +1=0知,其标准方程为(x +1)2+(y -3)2=9,∵圆x 2+y 2+2x -6y +1=0关于直线ax -by +3=0(a >0,b >0)对称, ∴该直线经过圆心(-1,3),即-a -3b +3=0,∴a +3b=3(a >0,b >0), ∴1a +3b =13(a +3b)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +3b =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3a b +3b a +9≥13⎝ ⎛⎭⎪⎫10+2 3a b ·3b a =163,当且仅当3b a =3ab ,即a=b 时取等号,故选D.46.答案为:1+3;47.答案为:(x-1.5)2+(y-0.5)2=0.5.48.答案为:(x-1)2+y 2=25. 49.答案为:3; 50.223+51.答案为:206;解析:点(3,5)在圆内,最长弦|AC|即为该圆直径,∴|AC|=10,最短弦BD ⊥AC ,∴|BD|=46,S 四边形ABCD =0.5AC|·|BD|=206.52.答案为:2+22;解析:设A(-a ,a),B(b ,0)(a ,b >0),则直线AB 的方程是ax +(a +b)y -ab=0.因为直线AB 与圆x 2+y 2=1相切,所以d=ab a 2+(a +b )2=1,化简得2a 2+b 2+2ab=a 2b 2, 利用基本不等式得a 2b 2=2a 2+b 2+2ab≥22ab +2ab ,即ab≥2+22,从而得|AB|=(a +b )2+a 2=ab≥2+22,当b=2a ,即a=2+2,b=4+22时,|AB|的最小值是2+2 2.53.答案为:214;解析:圆C :(x -t)2+(y -t +2)2=1的圆心坐标为(t ,t -2),半径为1,所以PC=(t +1)2+(t -3)2=2(t -1)2+8≥8,PA=PB=PC 2-1,cos ∠APC=AP PC ,所以cos ∠APB=2⎝ ⎛⎭⎪⎫AP PC 2-1=1-2PC 2,所以PA →·PB →=(PC 2-1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2PC 2=-3+PC 2+2PC 2≥-3+8+14=214,所以PA →·PB →的最小值为214.54.解:55.解:(1)由圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0,可得(x -2)2+(y -7)2=8,所以圆心C 的坐标为(2,7),半径r=2 2.又|QC|=2+22+7-32=42>2 2. 所以点Q 在圆C 外,所以|MQ|max =42+22=62, |MQ|min =42-22=2 2.(2)可知n -3m +2表示直线MQ 的斜率,设n -3m +2=k ,则直线MQ 的方程为y -3=k(x +2),即kx -y +2k +3=0, 因为直线MQ 与圆C 有交点,所以|2k -7+2k +3|1+k 2≤22,可得2-3≤k ≤2+3, 所以n -3m +2的最大值为2+3,最小值为2- 3.56.解:57.解:58.解:。
圆的方程 习题(含答案)
圆的方程习题(含答案)一、单选题1.以点P(2,-3)为圆心,并且与y轴相切的圆的方程是( )A.(x+2)2+(y-3)2=4B.(x+2)2+(y-3)2=9C.(x-2)2+(y+3)2=4D.(x-2)2+(y+3)2=92.当点P在圆x2+y2=1上运动时,连接它与定点Q(3,0),线段PQ的中点M的轨迹方程是()A.(x+3)2+y2=1B.(x−3)2+y2=1C.(2x−3)2+4y2=1D.(2x+3)2+4y2=13.圆x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圆心在直线x+y-4=0上,那么圆的面积为( )A.9πB.πC.2πD.由m的值而定4.圆x2+y2+2√2x=0的半径是()A.√2B.2C.2√2D.45.已知圆C1:x2+y2−2x−4y−4=0与圆C2:x2+y2+4x−10y+4=0相交于A、B两点,则线段AB的垂直平分线的方程为A.x+y−3=0B.x+y+3=0C.3x−3y+4=0D.7x+ y−9=06.若点P为圆x2+y2=1上的一个动点,点A(−1,0),B(1,0)为两个定点,则|PA|+|PB|的最大值为()A.2B.2√2C.4D.4√27.已知直线l:x+ay−1=0(a∈R)是圆C:x2+y2−4x−2y+1=0的对称轴.过点A(−4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|=()A.2B.4√2C.6D.2√108.若直线l:ax+by+1=0经过圆M:x2+y2+4x+2y+1=0的圆心则(a−2)2+(b−2)2的最小值为A.√5B.5C.2√5D.109.若x,a,b均为任意实数,且(a+2)2+(b−3)2=1,则(x−a)2+(lnx−b)2的最小值为( )A . 3√2B . 18C . 3√2−1D . 19−6√2二、填空题10.如图,扇形AOB 的圆心角为90°,半径为1,点P 是圆弧AB 上的动点,作点P 关于弦AB 的对称点Q ,则OP⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅OQ ⃑⃑⃑⃑⃑⃑ 的取值范围为____.11.已知x ,y 满足x 2-4x -4+y 2=0, 则x 2+y 2的最大值为____12.若直线l :2ax −by +2=0(a >0,b >0)与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于B ,被圆x 2+y 2+2x −4y +1=0截得的弦长为4,则|OA|+|OB|(O 为坐标原点)的最小值为______.13.设直线y =x +2a 与圆C:x 2+y 2−2ay −2=0相交于A,B 两点,若|AB |=2√3,则圆C 的面积为________.14.已知圆的圆心在曲线xy =1(x >0)上,且与直线x +4y +13=0相切,当圆的面积最小时,其标准方程为_______.15.在平面直角坐标系xOy 中,已知过点A(2,−1)的圆C 和直线 x +y =1相切,且圆心在直线 y =−2x 上,则圆C 的标准方程为______.16.已知圆C 的圆心在直线2x −y =0上,且经过A(6,2),B(4,8)两点,则圆C 的标准方程是__________.17.在平面直角坐标系中,三点O(0,0),A(2,4),B(6,2),则三角形OAB 的外接圆方程是__________.18.如图,O 是坐标原点,圆O 的半径为1,点A (-1,0),B (1,0),点P ,Q 分别从点A ,B 同时出发,圆O 上按逆时针方向运动.若点P 的速度大小是点Q 的两倍,则在点P 运动一周的过程中,AP ⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅AQ ⃑⃑⃑⃑⃑ 的最大值是_______.三、解答题19.设抛物线C : y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k(k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB| =8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.20.已知圆C:x 2+y 2+2x −7=0内一点P(−1,2),直线l 过点P 且与圆C 交于A ,B 两点. (1)求圆C 的圆心坐标和面积;(2)若直线l 的斜率为√3,求弦AB 的长;(3)若圆上恰有三点到直线l 的距离等于√2,求直线l 的方程.21.已知点M (x 0,y 0)在圆O:x 2+y 2=4上运动,且存在一定点N (6,0),点P (x,y )为线段MN 的中点.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过A (0,1)且斜率为k 的直线l 与点P 的轨迹C 交于不同的两点E,F ,是否存在实数k 使得OE ⃑⃑⃑⃑⃑ ⋅OF⃑⃑⃑⃑⃑ =12,并说明理由. 22.已知圆经过()()2,5,2,1-两点,并且圆心在直线 (1)求圆的方程;(2)求圆上的点到直线34230x y -+=的最小距离。
高考数学一轮复习《圆与方程》练习题(含答案)
高考数学一轮复习《圆与方程》练习题(含答案)一、单项选择题1.已知圆221:1C x y +=与圆()()222:121C x y -++=,则圆1C 与2C 的位置关系是( )A .内含B .相交C .外切D .外离2.已知点(1,1)在圆(x ﹣a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣1,1)B .(0,1)C .(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D .{1,﹣1}3.以点A (-5,4)为圆心,4为半径的圆的方程是 A . B . C .D .4.在平面直角坐标系xOy 中,过点()2,0P -的直线l 与圆O :221x y +=相切,且直线l 与圆C :()(22433x y -+=相交于A ,B 两点,则AB =( )A 5B 3C .2D 25.已知圆()()22:341C x y -+-=和两点(),0A m -,(),0B m ,()0m >.若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则m 的最小值和最大值分别为( ) A .4,7B .4,6C .5,7D .5,66.若虚数..i,,z x y x y R =+∈,且1|1|2z -=,则y x 的取值范围为( )A .33⎡⎢⎣⎦B .330,3⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦C .[3,3]D .[3,0)3]-⋃7.已知两定点(3,0),(3,0)A B -,点P 在直线230x y --=上,使得PA PB ⊥,则这样的P 点个数有( )A .0个B .1 个C .2个D .3个8.圆是中华民族传统文化的形态象征,象征着“圆满”和“饱满”,是自古以和为贵的中国人所崇尚的图腾.如图,AB 是圆O 的一条直径,且 4.,AB C D =是圆O 上的任意两点,2CD =,点P 在线段CD 上,则PA PB ⋅的取值范围是( )A .3,2⎡⎤⎣⎦B .[]1,0-C .[]3,4D .[]1,29.已知直线20x y ++=和圆22220x y x y a ++-+=相交于,A B 两点.若||4AB =,则实数a 的值为( ) A .-2B .-4C .-6D .-810.设过点1,0A 的直线l 与圆()()22:344C x y -+-=交于,E F 两点,线段EF 的中点为M .若l 与y 轴的交点为N ,则AM AN的取值范围是( )A .(]0,2B .160,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .162,5⎫⎡⎪⎢⎣⎭D .162,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦11.圆221:(1)(1)28O x y -+-=与222:(4)18O x y +-=的公共弦长为( )A .23B .26C .32D .6212.平面直角坐标系中,动圆T 与x 轴交于两点A ,B ,与y 轴交于两点C ,D ,若|AB |和CD 均为定值,则T 的圆心轨迹一定是( ) A .椭圆(或圆)B .双曲线C .抛物线D .前三个答案都不对二、填空题13.以双曲线C :()222103x y a a-=>的一个焦点F 为圆心的圆与双曲线的渐近线相切,则该圆的面积为________.14.过点()1,2M -作圆225x y +=圆的切线l ,则l 的方程是___________.15.若圆222430x y x y +++-=上到直线20x y a ++= 2 的点恰有3个,则实数a 的值为___________.16.已知()11,A x y 、()22,B x y 为圆22:4M x y +=上的两点,且121212x x y y +=-,设00(,)P x y为弦AB 的中点,则00|3410|x y +-的最小值为________.三、解答题17.求经过三点()0,0A ,()3,0B ,()1,2C -的圆的方程.1820y +-=与圆2220x y y =++的位置关系.19.已知圆C :22230x y y ++-=,直线l :30x y ++=. (1)求圆C 的圆心及半径;(2)求直线l 被圆C 截得的弦AB 的长度.20.已知圆221:(6)(7)25C x y -+-=及其上一点()2,4A .(1)设平行于OA 的直线l 与圆1C 相交于,B C 两点,且BC OA =,求直线l 的方程; (2)设圆2C 与圆1C 外切于点A ,且经过点()3,1P ,求圆2C 的方程.21.已知圆C :2240x y mx ny ++++=的圆心在直线10x y ++=上,且圆心C 在第四象限,半径为1.(1)求圆C 的标准方程;(2)是否存在直线与圆C 相切,且在x 轴,y 轴上的截距相等?若存在,求出该直线的方程;若不存在,说明理由.22.已知抛物线E :22x py =过点()1,1,过抛物线E 上一点()00,P x y 作两直线PM ,PN 与圆C :()2221x y +-=相切,且分别交抛物线E 于M 、N 两点. (1)求抛物线E 的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)若直线MN 的斜率为P 的坐标.23.已知椭圆E :2213x y +=上任意一点P ,过点P 作PQ y ⊥轴,Q 为垂足,且33QM QP =.(1)求动点M 的轨迹Γ的方程;(2)设直线l 与曲线Γ相切,且与椭圆E 交于A ,B 两点,求OAB 面积的最大值(O 为坐标原点).24.已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>0y -+=过E 的上顶点A 和左焦点1F .(1)求E 的方程;(2)设直线l 与椭圆E 相切,又与圆22:4O x y +=交于M ,N 两点(O 为坐标原点),求OMN面积的最大值,并求出此时直线l 的方程。
2020版高考数学一轮复习课后限时集训42圆的方程(含解析)理
课后限时集训(四十二)(建议用时:60分钟) A 组 基础达标一、选择题1.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是( ) A .x 2+(y -2)2=1 B .x 2+(y +2)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .x 2+(y -3)2=1A [设圆心为(0,a ), 则-2+-a2=1,解得a =2,故圆的方程为x 2+(y -2)2=1.故选A.]2.方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,0C .(-2,0)D.⎝⎛⎭⎪⎫-2,23 D [方程化简为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+(y +a )2=1-a -3a 24表示圆,则1-a -3a 24>0,解得-2<a <23.]3.(2019·广东六校模拟)圆(x -2)2+y 2=4关于直线y =33x 对称的圆的方程是( ) A .(x -3)2+(y -1)2=4 B .(x -2)2+(y -2)2=4 C .x 2+(y -2)2=4 D .(x -1)2+(y -3)2=4 D [设所求圆的圆心为(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧b 2=33×a +22,b a -2=-3,∴⎩⎨⎧a =1,b =3,∴圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=4.]4.(2019·湖南长沙模拟)圆x 2+y 2-2x -2y +1=0上的点到直线x -y =2距离的最大值是( )A .1+ 2B .2C .1+22D .2+2 2A [将圆的方程化为(x -1)2+(y -1)2=1,圆心坐标为(1,1),半径为1,则圆心到直线x -y =2的距离d =|1-1-2|2=2,故圆上的点到直线x -y =2距离的最大值为d +1=2+1,选A.]5.(2019·山西晋中模拟)半径为2的圆C 的圆心在第四象限,且与直线x =0和x +y =22均相切,则该圆的标准方程为( )A .(x -1)2+(y +2)2=4 B .(x -2)2+(y +2)2=2 C .(x -2)2+(y +2)2=4 D .(x -22)2+(y +22)2=4C [设圆心坐标为(2,-a )(a >0),则圆心到直线x +y =22的距离d =|2-a -22|2=2,所以a =2,所以该圆的标准方程为(x -2)2+(y +2)2=4,故选C.]二、填空题6.圆C 的圆心在x 轴上,并且经过点A (-1,1),B (1,3),若M (m ,6)在圆C 内,则m 的取值范围为________.(0,4) [设圆心为C (a,0),由|CA |=|CB |得 (a +1)2+12=(a -1)2+32.所以a =2. 半径r =|CA |=+2+12=10.故圆C 的方程为(x -2)2+y 2=10.由题意知(m -2)2+(6)2<10,解得0<m <4.]7.若圆C 经过坐标原点和点(4,0),且与直线y =1相切,则圆C 的方程是________.(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=254[由已知可设圆心为(2,b ),由22+b 2=(1-b )2=r 2, 得b =-32,r 2=254.故圆C 的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=254.]8.(2018·宜昌模拟)已知圆C :x 2+y 2+kx +2y =-k 2,当圆C 的面积取最大值时,圆心C 的坐标为________.(0,-1) [圆C 的方程可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k 22+(y +1)2=-34k 2+1.所以,当k =0时圆C 的面积最大,此时圆C 坐标为(0,-1).]三、解答题9.求适合下列条件的圆的方程.(1)圆心在直线y =-4x 上,且与直线l :x +y -1=0相切于点P (3,-2); (2)过三点A (1,12),B (7,10),C (-9,2).[解] (1)法一:设圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,则有⎩⎪⎨⎪⎧b =-4a ,-a 2+-2-b2=r 2,|a +b -1|2=r ,解得a =1,b =-4,r =2 2. 所以圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.法二:过切点且与x +y -1=0垂直的直线为y +2=x -3,与y =-4x 联立可求得圆心为(1,-4).所以半径r =-2+-4+2=22,所以所求圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.(2)设圆的一般方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0), 则⎩⎪⎨⎪⎧1+144+D +12E +F =0,49+100+7D +10E +F =0,81+4-9D +2E +F =0.解得D =-2,E =-4,F =-95.所以所求圆的方程为x 2+y 2-2x -4y -95=0.10.如图,等腰梯形ABCD 的底边AB 和CD 长分别为6和26,高为3.(1)求这个等腰梯形的外接圆E 的方程;(2)若线段MN 的端点N 的坐标为(5,2),端点M 在圆E 上运动,求线段MN 的中点P 的轨迹方程.[解] (1)由已知可知A (-3,0),B (3,0),C (6,3),D (-6,3),设圆心E (0,b ). 由|EB |=|EC |,得(0-3)2+(b -0)2=(0-6)2+(b -3)2, 解得b =1,r 2=(0-3)2+(1-0)2=10, 所以圆的方程为x 2+(y -1)2=10.(2)设P (x ,y ),由已知得M (2x -5,2y -2), 代入x 2+(y -1)2=10, 得(2x -5)2+(2y -3)2=10,化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=52.B 组 能力提升1.点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点轨迹方程是( ) A .(x -2)2+(y +1)2=1 B .(x -2)2+(y +1)2=4 C .(x +4)2+(y -2)2=4 D .(x +2)2+(y -1)2=1A [设M (x 0,y 0)为圆x 2+y 2=4上任一点,PM 中点为Q (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+42,y =y 0-22,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -4,y 0=2y +2.代入圆的方程得(2x -4)2+(2y +2)2=4, 即(x -2)2+(y +1)2=1.]2.(2019·辽宁锦州月考)如果圆(x -a )2+(y -a )2=8上总存在到原点的距离为2的点,则实数a 的取值范围是( )A .(-3,-1)∪(1,3)B .(-3,3)C .[-1,1]D .[-3,-1]∪[1,3]D [圆(x -a )2+(y -a )2=8的圆心(a ,a )到原点的距离为|2a |,半径r =22,由圆(x -a )2+(y -a )2=8上总存在点到原点的距离为2,得22-2≤|2a |≤22+2,∴1≤|a |≤3,解得1≤a ≤3或-3≤a ≤-1.∴实数a 的取值范围是[-3,-1]∪[1,3].故选D.]3.已知点P (2,2),圆C :x 2+y 2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点,则点M 的轨迹方程为________.(x -1)2+(y -3)2=2 [圆C 的方程可化为x 2+(y -4)2=16, 所以圆心为C (0,4),半径为4.设M (x ,y ),则CM →=(x ,y -4),MP →=(2-x,2-y ). 由题设知CM →·MP →=0,故x (2-x )+(y -4)(2-y )=0. 即(x -1)2+(y -3)2=2.由于点P 在圆C 的内部,所以点M 的轨迹方程是(x -1)2+(y -3)2=2.]4.已知以点C ⎝⎛⎭⎪⎫t ,2t (t ∈R ,t ≠0)为圆心的圆与x 轴交于点O 和点A ,与y 轴交于点O和点B ,其中O 为原点.(1)求证:△OAB 的面积为定值;(2)设直线y =-2x +4与圆C 交于点M ,N ,若|OM |=|ON |,求圆C 的方程. [解] (1)因为圆C 过原点O ,所以|OC |2=t 2+4t2.设圆C 的方程是(x -t )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -2t 2=t 2+4t 2,令x =0,得y 1=0,y 2=4t;令y =0,得x 1=0,x 2=2t ,所以S △OAB =12|OA |·|OB |=12×|2t |×⎪⎪⎪⎪⎪⎪4t =4,即△OAB 的面积为定值. (2)因为|OM |=|ON |,|CM |=|CN |, 所以OC 垂直平分线段MN . 因为k MN =-2,所以k OC =12.所以2t =12t ,解得t =2或t =-2.当t =2时,圆心C 的坐标为(2,1),|OC |=5, 此时,C 到直线y =-2x +4的距离d =15<5,圆C 与直线y =-2x +4相交于两点. 符合题意,此时,圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5. 当t =-2时,圆心C 的坐标为(-2,-1), |OC |=5,此时C 到直线y =-2x +4的距离d =95> 5. 圆C 与直线y =-2x +4不相交, 所以t =-2不符合题意,舍去. 所以圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5. 即为x 2+y 2-4x -2y =0.。
2024届高考数学复习:精选好题专项(圆的方程)练习(附答案)
2024届高考数学复习:精选好题专项(圆的方程)练习[基础巩固]一、选择题1.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l 的方程是( ) A .x +y -2=0 B .x -y +2=0C .x +y -3=0D .x -y +3=02.圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( )A .(x -1)2+(y -1)2=1B .(x +1)2+(y +1)2=1C .(x +1)2+(y +1)2=2D .(x -1)2+(y -1)2=23.已知点A 是直角△ABC 的直角顶点,且A (2a ,2),B (-4,a ),C (2a +2,2),则△ABC 外接圆的方程是( )A .x 2+(y -3)2=5B .x 2+(y +3)2=5C .(x -3)2+y 2=5D .(x +3)2+y 2=54.已知方程x 2+y 2-2x +2y +a =0表示圆,则实数a 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-2,+∞)C .(-∞,2)D .(-∞,1)5.点P (5a +1,12a )在(x -1)2+y 2=1的内部,则a 的取值范围是( )A .|a |<1B .a <113C .|a |<15D .|a |<1136.直线y =kx -2k +1恒过定点C ,则以C 为圆心,以5为半径的圆的方程为( )A .(x -2)2+(y -1)2=5B .(x -2)2+(y -1)2=25C .(x +2)2+(y -1)2=25D .(x +2)2+(y +1)2=57.已知圆M 与直线3x -4y =0及3x -4y +10=0都相切,圆心在直线y =-x -4,则圆M 的方程为( )A .(x +3)2+(y -1)2=1B .(x -3)2+(y +1)2=1C .(x +3)2+(y +1)2=1D .(x -3)2+(y -1)2=18.圆(x -1)2+(y -1)2=2关于直线y =kx +3对称,则k 的值是( )A .2B .-2C .1D .-19.(多选)已知点A (-1,0),B (1,0),若圆(x -2a +1)2+(y -2a -2)2=1上存在点M 满足MA → ꞏMB → =3,则实数a 的值为( )A .-2B .-1C .2D .0二、填空题10.若a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,1,34 ,则方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示的圆的个数为________.11.[2022ꞏ全国甲卷(文),14]设点M 在直线2x +y -1=0上,点(3,0)和(0,1)均在⊙M 上,则⊙M 的方程为________________.12.直线l :x 4 +y 3 =1与x 轴、y 轴分别相交于点A 、B ,O 为坐标原点,则△AOB 内切圆的方程为________.[提升练习]13.已知一个圆的圆心在曲线y =2x (x >0)上,且与直线2x +y +1=0相切,则当圆的面积最小时,该圆的方程为( )A .(x -1)2+(y -2)2=5B .(x -2)2+(y -1)2=5C .(x -1)2+(y -2)2=25D .(x -2)2+(y -1)2=2514.(多选)设有一组圆C k :(x -k )2+(y -k )2=4(k ∈R ),下列说法正确的是( )A .不论k 如何变化,圆心C 始终在一条直线上B .所有圆C k 均不经过点(3,0)C .经过点(2,2)的圆C k 有且只有一个D .所有圆的面积均为415.已知直线l :x -3 y +6=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,则|CD |=________.16.已知点P (x ,y )在(x -2)2+(y +3)2=1上,则x +y 的取值范围是________.参考答案1.D 设所求的直线l 的方程为x -y +C =0,∵直线l 过圆心(0,3),∴-3+C =0,C =3,故所求的直线方程为x -y +3=0.2.D 半径r =(1-0)2+(1-0)2 =2 ,∴圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=2.3.D ∵A 为直角,∴AB ⊥AC ,∴2a =-4,a =-2,∴△ABC 外接圆的圆心(-3,0),半径r =|BC |2 =(-4+2)2+(-2-2)22=5 , ∴所求的圆的方程为(x +3)2+y 2=5.4.C 由题意得D 2+E 2-4F >0,∴4+4-4a >0,∴a <2.5.D 由题意得25a 2+144a 2<1,∴a 2<1132 ,得|a |<113 .6.B ∵y =kx -2k +1可化为y =k (x -2)+1,恒过定点(2,1),则所求的圆的方程为(x -2)2+(y -1)2=25.7.C 3x -4y =0及3x -4y +10=0的距离为d =|10-0|32+(-4)2=2,显然圆的半径r =22 =1,与3x -4y =0和3x -4y +10=0的距离相等的直线为3x -4y +5=0,由⎩⎪⎨⎪⎧3x -4y +5=0,y =-x -4, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-1,∴圆心(-3,-1),∴所求的圆的方程为(x +3)2+(y +1)2=1.8.B 由题意得圆心(1,1)在直线y =kx +3上,∴k =-2.9.BD 设点M (x ,y ),则MA → =(-x -1,-y ),MB → =(-x +1,-y ),所以MA → ꞏMB → =(-x -1)(-x +1)+y 2=3,所以点M 的轨迹方程为圆x 2+y 2=4,圆心为(0,0),半径为2.由此可知圆(x -2a +1)2+(y -2a -2)2=1与圆x 2+y 2=4有公共点.又圆(x -2a +1)2+(y -2a -2)2=1的圆心为(2a -1,2a +2),半径为1,所以1≤(2a -1)2+(2a +2)2 ≤3,解得-1≤a ≤12 .故选BD.10.1答案解析:方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆的条件是a 2+4a 2-4(2a 2+a -1)>0,即3a 2+4a -4<0,解得-2<a <23 ,又a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,1,34 ,∴仅当a =0时该方程表示圆.11.(x -1)2+(y +1)2=5答案解析:因为点M 在直线2x +y -1=0上,所以设M (a ,1-2a ).由点(3,0),(0,1)均在⊙M 上,可得点(3,0),(0,1)到圆心M 的距离相等且为⊙M 的半径,所以r =(a -3)2+(1-2a )2 =a 2+(1-2a -1)2 ,解得a =1.所以M (1,-1),r =5 ,所以⊙M 的方程为(x -1)2+(y +1)2=5.12.(x -1)2+(y -1)2=1答案解析:设△AOB 内切圆的圆心为M (m ,m )(m >0),半径为m ,直线x 4 +y 3 =1可化为3x +4y -12=0,由题意得|3m +4m -12|32+42=m ,得m =1或m =6(舍去).∴△AOB 内切圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=1.13.A 设圆心为⎝⎛⎭⎫x ,2x (x >0),r =⎪⎪⎪⎪2x +2x +15 ≥55 =5 ,当且仅当x =1时等号成立,所以当圆的面积最小时,即圆的半径最小时,此时圆心(1,2),半径为5 ,所以圆的方程为(x -1)2+(y -2)2=5.14.ABD 对于A 选项,圆心(k ,k )一定在直线y =x 上,故A 正确;对于B 选项,将(3,0)代入圆C k 的方程整理得2k 2-6k +5=0,其中Δ=-4<0,方程无解,故所有圆C k 均不经过点(3,0),故B 正确;对于C 选项,将(2,2)代入圆C k 的方程整理得k 2-4k +2=0,其中Δ=16-8=8>0,故经过点(2,2)的圆C k 有两个,故C 错误;对于D 选项,所有圆的半径均为2,面积均为4,故D 正确.故选ABD.15.4 答案解析:如图:∵y =3 x +23,∴k AC =-3 ,∴∠ACD =60°,过D 作DE ⊥AC 于E ,则|DE |=|AB |.∵圆心到直线l 的距离d =61+3=3, ∴⎝⎛⎭⎫|AB |2 2 =r 2-d 2=12-9=3.∴|AB |2=12,则|AB |=23 .在Rt △DEC 中,|CD |=|AB |sin 60° =2332 =4. 16.[-2 -1,2 -1]答案解析:设x =2+cos α,y =-3+sin α∴x +y =sin α+cos α-1=2 sin ⎝⎛⎭⎫α+π4 -1∈[-2 -1,2 -1].。
新高考数学复习第四章 圆与方程单元测试(基础版)附答案解析
第三章 函数与方程单元测试卷(基础版)一、选择题 共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.(2020全国高二课时练)以()2,1-为圆心,4为半径的圆的方程为( ) A .22(2)(1)4x y ++-= B .22(2)(1)4x y +++= C .22(2)(1)16x y -++=D .22(2)(1)16x y ++-=2.(2020福建莆田一中高二月考)过点()()1,1,1,1A B --,且圆心在直线20x y +-=上的圆的方程是( )A .()()22314x y -++= B .()()22314x y ++-= C .()()22114x y -+-=D .()()22114x y +++=3.(2020山东泰安一中高二期中)曲线x 2+y 2+2x-2y=0关于( )A.直线x=轴对称 B .直线y=-x 轴对称 C .点(-2,)中心对称D .点(-,0)中心对称4.(2020银川一中高二期中)过点()3,1的直线l 平分了圆:2240x y y +-=的周长,则直线l 的倾斜角为( ) A .30B .60︒C .120︒D .150︒5.直线y=kx+3被圆x 2+y 2-6y=0所截得的弦长是 ( ) A.6B.3C.2D.86.(2020福建莆田一中高二期中)已知圆22(1)(1)2x y a ++-=-截直线20x y ++=所得弦的长度为4,则实数a =( ) A .-2B .-4C .-6D .-87.(贵州遵义四中2019届质检)直线l :mx -y +1-m =0与圆C :x 2+(y -1)2=5的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不确定8.已知点P (a ,b )(ab ≠0)是圆x 2+y 2=r 2内的一点,直线m 是以P 为中点的弦所在的直线,直线l 的方程为ax +by =r 2,那么( )A .m ∥l ,且l 与圆相交B .m ⊥l ,且l 与圆相切C .m ∥l ,且l 与圆相离D .m ⊥l ,且l 与圆相离9.(四川绵阳中学2019届模拟)经过点M (2,1)作圆x 2+y 2=5的切线,则切线方程为( )A.2x +y -5=0B.2x +y +5=0 C .2x +y -5=0 D .2x +y +5=010.(2016·山东卷)已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a >0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是( )A .内切B .相交C .外切D .相离11.(2020上海高二课时练习)若直线2ax by +=与圆221x y +=有两个不同的公共点,那么点(,)b a 与圆224x y +=的位置关系是( ).A .点在圆外B .点在圆内C .点在圆上D .不能确定12.(2020湖南衡阳二中高二月考)已知过点P(2,2) 的直线与圆22(1)5x y -+=相切, 且与直线10ax y -+=垂直, 则a =( )A .12-B .1C .2D .12二、填空题 共4小题,每小题5分,共20分。
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高考数学复习圆的方程专题练习(附答案)圆的标准方程(x-a)+(y-b)=r中,有三个参数a、b、r,只要求出a、b、r,这时圆的方程就被确定。
以下是圆的方程专题练习,请考生查缺补漏。
一、填空题
1.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________.
[解析] 设圆心C(a,b)(a0,b0),由题意得b=1.
又圆心C到直线4x-3y=0的距离d==1,
解得a=2或a=-(舍).
所以该圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.
[答案] (x-2)2+(y-1)2=1
2.(2019南京质检)已知点P(2,1)在圆C:x2+y2+ax-2y+b=0上,点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆C上,则圆C的圆心坐标为________.
[解析] 因为点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆上,
该直线过圆心,即圆心满足方程x+y-1=0,
因此-+1-1=0,解得a=0,所以圆心坐标为(0,1).
[答案] (0,1)
3.已知圆心在直线y=-4x上,且圆与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2),则该圆的方程是________.
[解析] 过切点且与x+y-1=0垂直的直线为y+2=x-3,与y=-4x
联立可求得圆心为(1,-4).
半径r=2,所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8.
[答案] (x-1)2+(y+4)2=8
4.(2019江苏常州模拟)已知实数x,y满足
x2+y2-4x+6y+12=0,则|2x-y|的最小值为________.
[解析] x2+y2-4x+6y+12=0配方得(x-2)2+(y+3)2=1,令
x=2+cos ,
y=-3+sin ,则|2x-y|=|4+2cos +3-sin |
=|7-sin (-7-(tan =2).
[答案] 7-
5.已知圆x2+y2+4x-8y+1=0关于直线2ax-by+8=0(a0,b0)对称,则+的最小值是________.
[解析] 由圆的对称性可得,直线2ax-by+8=0必过圆心(-2,4),所以a+b=2.所以+=+=++52+5=9,由=,则a2=4b2,又由a+b=2,故当且仅当a=,b=时取等号.
[答案] 9
6.(2019南京市、盐城市高三模拟)在平面直角坐标系xOy中,若圆x2+(y-1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,则直线AB的方程为________.
[解析] 由题意得圆心与P点连线垂直于AB,所以kOP==1,kAB=-1,
而直线AB过P点,所以直线AB的方程为y-2=-(x-1),即
x+y-3=0.
[答案] x+y-3=0
7.(2019泰州质检)若a,且方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a=________.
[解析] 要使方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则
a2+(2a)2-4(2a2+a-1)0,解得-20)关于直线x+y+2=0对称.
(1)求圆C的方程;
(2)设Q为圆C上的一个动点,求的最小值.
[解] (1)设圆心C(a,b),
由题意得解得
则圆C的方程为x2+y2=r2,
将点P的坐标代入得r2=2,
故圆C的方程为x2+y2=2.
(2)设Q(x,y),则x2+y2=2,
=(x-1,y-1)(x+2,y+2)
=x2+y2+x+y-4=x+y-2.
令x=cos ,y=sin ,
=x+y-2=(sin +cos )-2
=2sin-2,
所以的最小值为-4.
10.已知圆的圆心为坐标原点,且经过点(-1,).
(1)求圆的方程;
(2)若直线l1:x-y+b=0与此圆有且只有一个公共点,求b的值;
(3)求直线l2:x-y+2=0被此圆截得的弦长.
[解] (1)已知圆心为(0,0),半径r==2,所以圆的方程为
x2+y2=4.
(2)由已知得l1与圆相切,则圆心(0,0)到l1的距离等于半径2,即=2,解得b=4.
(3)l2与圆x2+y2=4相交,圆心(0,0)到l2的距离d==,所截弦长l=2=2=2.
一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:“师者教人以不及,故谓师为师资也”。
这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云:“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。
要求学生抽空抄录并且阅读成诵。
其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。
如此下去,除假期外,一年便可
以积累40多则材料。
如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?圆的方程专题练习及答案就分享到这里,查字典数学网预祝考生可以考上自己理想的大学。
要练说,先练胆。
说话胆小是幼儿语言发展的障碍。
不少幼儿当众说话时显得胆怯:有的结巴重复,面红耳赤;有的声音极低,自讲自听;有的低头不语,扯衣服,扭身子。
总之,说话时外部表现不自然。
我抓住练胆这个关键,面向全体,偏向差生。
一是和幼儿建立和谐的语言交流关系。
每当和幼儿讲话时,我总是笑脸相迎,声音亲切,动作亲昵,消除幼儿畏惧心理,让他能主动的、无拘无束地和我交谈。
二是注重培养幼儿敢于当众说话的习惯。
或在课堂教学中,改变过去老师讲学生听的传统的教学模式,取消了先举手后发言的约束,多采取自由讨论和谈话的形式,给每个幼儿较多的当众说话的机会,培养幼儿爱说话敢说话的兴趣,对一些说话有困难的幼儿,我总是认真地耐心地听,热情地帮助和鼓励他把话说完、说好,增强其说话的勇气和把话说好的信心。
三是要提明确的说话要求,在说话训练中不断提高,我要求每个幼儿在说话时要仪态大方,口齿清楚,声音响亮,学会用眼神。
对说得好的幼儿,即使是某一方面,我都抓住教育,提出表扬,并要其他幼儿模仿。
长期坚持,不断训练,幼儿说话胆量也在不断提高。