高中数学必修二直线和圆练习含答案
(完整word)高中数学必修二直线与圆的综合问题.doc
直线与圆一.解答题(共10 小题)1.已知直线x﹣ y+3=0 与圆心为( 3,4)的圆 C 相交,截得的弦长为2.(1)求圆 C 的方程;(2)设 Q 点的坐标为( 2,3),且动点 M 到圆 C 的切线长与 | MQ| 的比值为常数 k(k> 0).若动点 M 的轨迹是一条直线,试确定相应的 k 值,并求出该直线的方程.2.已知直线l: y=x+2 被圆 C:(x﹣ 3)2+(y﹣2)2=r2(r>0)截得的弦AB的长等于该圆的半径.(1)求圆 C 的方程;(2)已知直线 m:y=x+n 被圆 C:(x﹣3)2+( y﹣2)2=r2( r> 0)截得的弦与圆心构成三角形CDE.若△ CDE 的面积有最大值,求出直线m:y=x+n 的方程;若△ CDE的面积没有最大值,说明理由.3.已知 M (4, 0), N( 1,0),曲线 C上的任意一点P 满足:?=6||(Ⅰ)求点 P 的轨迹方程;(Ⅱ)过点 N(1,0)的直线与曲线 C 交于 A,B 两点,交 y 轴于 H 点,设=λ1,=λ2,试问λ1+λ2 是否为定值?如果是定值,请求出这个定值;如果不是定值,请说明理由.4.已知动圆 P 与圆 F1:(x+2)2+y2=49 相切,且与圆 F2:( x﹣ 2)2+y2=1 相内切,记圆心P 的轨迹为曲线 C.(Ⅰ)求曲线 C 的方程;(Ⅱ)设 Q 为曲线 C 上的一个不在x 轴上的动点, O 为坐标原点,过点F2作 OQ 的平行线交曲线 C 于 M,N 两个不同的点,求△QMN 面积的最大值.5.已知动圆P 过定点且与圆N:相切,记动圆圆心P 的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求曲线 C 的方程;(Ⅱ)过点 D( 3,0)且斜率不为零的直线交曲线 C 于 A,B 两点,在 x 轴上是否存在定点 Q,使得直线AQ,BQ的斜率之积为非零常数?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图所示,在△ABC中, AB 的中点为 O,且 OA=1,点 D 在 AB 的延长线上,且.固定边AB,在平面内移动顶点C,使得圆 M 与边 BC,边 AC 的延长线相切,并始终与AB 的延长线相切于点D,记顶点C 的轨迹为曲线Γ.以AB所在直线为x 轴, O 为坐标原点如图所示建立平面直角坐标系.(Ⅰ)求曲线Γ的方程;(Ⅱ)设动直线l 交曲线Γ于 E、 F 两点,且以EF为直径的圆经过点O,求△ OEF面积的取值范围.7.已知△ ABC的顶点 A(1, 0),点 B 在 x 轴上移动, | AB| =| AC| ,且 BC 的中点在y 轴上.(Ⅰ)求 C 点的轨迹Γ的方程;(Ⅱ)已知过 P( 0,﹣ 2)的直线 l 交轨迹Γ于不同两点 M, N,求证: Q( 1,2)与 M, N 两点连线 QM, QN 的斜率之积为定值.8.已知圆M: x2+y2+2y﹣7=0和点N(0,1),动圆P经过点N且与圆M相切,圆心P的轨迹为曲线E.(1)求曲线 E 的方程;(2)点 A 是曲线 E 与 x 轴正半轴的交点,点 B、C 在曲线 E 上,若直线 AB、AC的斜率 k1,k2,满足 k1k2=4,求△ ABC面积的最大值.9.已知过点A( 0, 1)且斜率为k 的直线 l 与圆 C:(x﹣ 2)2+(y﹣3)2=1 交于点 M,N 两点.(1)求 k 的取值范围;(2)请问是否存在实数k 使得(其中O为坐标原点),如果存在请求出k 的值,并求 | MN | ;如果不存在,请说明理由.10.已知O 为坐标原点,抛物线C: y2=nx(n> 0)在第一象限内的点P(2, t)到焦点的距离为,C在点P 处的切线交 x 轴于点 Q,直线 l1经过点 Q 且垂直于 x轴.(1)求线段 OQ 的长;(2)设不经过点 P 和 Q 的动直线 l2:x=my+b 交 C 交点 A 和 B,交 l1于点 E,若直线 PA, PB 的斜率依次成等差数列,试问: l2是否过定点?请说明理由.直线与圆参考答案与试题解析一.解答题(共10 小题)1.已知直线x﹣ y+3=0 与圆心为( 3,4)的圆 C 相交,截得的弦长为2.(1)求圆 C 的方程;(2)设 Q 点的坐标为( 2,3),且动点 M 到圆 C 的切线长与 | MQ| 的比值为常数 k(k> 0).若动点 M 的轨迹是一条直线,试确定相应的 k 值,并求出该直线的方程.【分析】(1)求出圆心 C 到直线 l 的距离,利用截得的弦长为2求得半径的值,可得圆 C 的方程;(2)设动点 M( x,y),则由题意可得=k,即=k,化简可得(k2﹣1)?x2+(k2﹣1) ?y2+(6﹣ 4k2) x+(8﹣6k2)y+13k2﹣9=0,若动点 M 的轨迹方程是直线,则k2﹣1=0,即可得出结论.【解答】解:(1)圆心 C 到直线 l 的距离为= ,∵截得的弦长为 2,∴半径为 2,∴圆 C:(x﹣ 3)2+( y﹣4)2=4;(2)设动点 M (x, y),则由题意可得=k,即=k,化简可得( k2﹣ 1)?x2+( k2﹣ 1)?y2+( 6﹣4k2)x+(8﹣ 6k2) y+13k2﹣21=0,若动点 M 的轨迹方程是直线,则 k2﹣ 1=0,∴ k=1,直线的方程为 x+y﹣4=0.【点评】本小题主要考查直线与圆的位置关系,弦长公式的应用,圆的一般式方程,属于中档题.2.已知直线l: y=x+2 被圆 C:(x﹣ 3)2+(y﹣2)2=r2(r>0)截得的弦AB的长等于该圆的半径.(1)求圆 C 的方程;(2)已知直线 m:y=x+n 被圆 C:(x﹣3)2+( y﹣2)2=r2( r> 0)截得的弦与圆心构成三角形CDE.若△ CDE 的面积有最大值,求出直线m:y=x+n 的方程;若△ CDE的面积没有最大值,说明理由.【分析】(1)根据直线和圆相交得到的弦长公式求出圆的半径即可求圆 C 的方程;(2)根据直线和圆相交的位置关系,结合△CDE的面积公式即可得到结论.【解答】解:(1)设直线 l 与圆 C 交于 A, B 两点.∵直线 l :y=x+2 被圆 C:(x﹣ 3)2 +(y﹣ 2)2=r2( r>0)截得的弦长等于该圆的半径,∴△ CAB为正三角形,∴三角形的高等于边长的,∴圆心 C 到直线 l 的距离等于边长的.∵直线方程为x﹣y+2=0,圆心的坐标为(3, 2),∴圆心到直线的距离d==,∴r=,∴圆C的方程为:(x﹣3)2+(y﹣2)2=6.(2)设圆心 C 到直线 m 的距离为 h, H 为 DE的中点,连结 CD,CH,CE.在△ CDE中,∵DE=,∴=∴,当且仅当 h2=6﹣h2,即 h2=3,解得h=时,△ CDE的面积最大.∵CH=,∴| n+1| =,∴n=,∴存在n的值,使得△ CDE的面积最大值为3,此时直线 m 的方程为y=x.【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系的应用,根据弦长公式是解决本题的关键.3.已知 M (4, 0), N( 1,0),曲线 C上的任意一点P 满足:?=6||(Ⅰ)求点 P 的轨迹方程;(Ⅱ)过点 N(1,0)的直线与曲线 C 交于 A,B 两点,交 y 轴于 H 点,设=λ1,=λ2,试问λ1+λ2 是否为定值?如果是定值,请求出这个定值;如果不是定值,请说明理由.【分析】(Ⅰ)求出向量的坐标,利用条件化简,即可求点P 的轨迹方程;(Ⅱ)分类讨论,利用=λ1,=λ2,结合韦达定理,即可得出结论.【解答】解:(Ⅰ)设 P( x,y),则=(﹣ 3,0),=( x﹣ 4,y),=(1﹣x,﹣ y).∵?=6|| ,∴﹣ 3×( x﹣ 4)+0× y=6,化简得=1 为所求点 P 的轨迹方程 .4 分(Ⅱ)设 A(x1,y1), B( x2, y2).①当直线 l 与 x 轴不重合时,设直线l 的方程为x=my+1( m≠ 0),则 H( 0,﹣).从而=( x , y +),=( 1 x , y ),由=λ得(x,y +)=λ(1x , y ),111111111 1∴ λ=1+1同理由得λ,2=1+∴ (λ1+λ2)=2+由直与方程立,可得(4+3m2) y2+6my 9=0,∴y1+y2=,y1y2=代入得∴(λ+λ) =2+=,1 2∴λ+λ1 2=②当直 l 与 x 重合, A( 2,0),B(2,0),H(0, 0),λ,1 =.λ2= 2∴λ+λ分1 2=11上,λ1+λ2定.12 分.【点】本考迹方程,考向量知的运用,考直与位置关系的运用,考分的数学思想,属于中档.4.已知P与F1:(x+2)2+y2=49相切,且与F2:( x 2)2+y2=1相内切,心P 的迹曲 C.(Ⅰ)求曲 C 的方程;(Ⅱ) Q 曲 C 上的一个不在x 上的点, O 坐原点,点F2作 OQ 的平行交曲 C 于 M,N 两个不同的点,求△QMN 面的最大.【分析】(I )由已知条件推出| PF1|+| PF2| =8> | F1F2| =6,从而得到心P 的迹以F1,F2焦点的,由此能求出心P 的迹 C 的方程.(II)由 MN∥ OQ,知△ QMN 的面 =△ OMN 的面,由此能求出△QMN 的面的最大.【解答】解:(Ⅰ) P 的半径R,心 P 的坐( x,y),由于 P 与 F1:( x+2)2+y2=49相切,且与F2:( x 2)2+y2=1相内切,所以 P 与F1只能内切.⋯( 1 分)所以 | PF1|+| PF2 | =7 R+R 1=6> | F1F2| =4.⋯(3 分)所以心心P 的迹以F1,F2焦点的,其中 2a=6,2c=4,∴ a=3, c=2, b2=a2c2=5.所以曲 C 的方程=1.⋯(4 分)(Ⅱ) M (x1, y1), N( x2, y2), Q(x3,y3),直 MN 的方程x=my+2,由可得:(5m 2+9) y2+20my 25=0,y 1+y2 =,y1y2=.⋯(5分)所以 | MN | ==⋯(7分)因 MN∥ OQ,∴△ QMN 的面 =△OMN 的面,∵O 到直 MN :x=my+2 的距离 d=.⋯(9分)所以△ QMN 的面.⋯( 10 分)令=t, m2=t21(t ≥0),S==.,.因 t≥ 1,所以.所以,在 [ 1, +∞)上增.所以当 t=1 , f( t )取得最小,其9.⋯( 11 分)所以△ QMN 的面的最大.⋯( 12 分)【点】本考的准方程、直、、与等知,考推理能力、运算求解能力,考函数与方程思想、化与化思想、数形合思想等.5.已知 P 定点且与 N:相切,心P 的迹曲C.(Ⅰ)求曲 C 的方程;(Ⅱ)点 D( 3,0)且斜率不零的直交曲 C 于 A,B 两点,在 x 上是否存在定点Q,使得直AQ, BQ的斜率之非零常数?若存在,求出定点的坐;若不存在,明理由.【分析】(Ⅰ)由意可知丨PM 丨+丨 PN 丨 =4>丨 MN 丨 =2 , P 的迹 C 是以 M ,N 焦点,2=a2 c2=1,即可求得方程;4 的, a=4, c= ,b(Ⅱ)将直线方程代入椭圆方程,考查韦达定理,直线的斜率公式,当且仅当,解得 t= ±2,代入即可求得,定点的坐标.【解答】解:(Ⅰ)设动圆 P 的半径为r,由 N:及,知点M在圆N 内,则有,从而丨 PM 丨 +丨 PN 丨=4>丨 MN 丨=2,∴P 的轨迹 C 是以 M ,N 为焦点,长轴长为 4 的椭圆,设曲线 C 的方程为:(a>b>0),则2a=4,a=4,c=,b2=a2﹣c2=1故曲线 C 的轨迹方程为;(Ⅱ)依题意可设直线AB 的方程为 x=my+3,A( x1,y1),B(x2, y2).,由,整理得:( 4+m2)y2+6my+5=0,则△ =36m2﹣4×5×( 4+m2)> 0,即 m2> 4,解得: m>2 或 m<﹣ 2,由 y 1+y2=﹣,y1y2= , x1+x2=m(y1+y2)+6=,x1x2=(my1 +3)(my2 +3) =m2y1y2+m(y 1+y2)+9=,假设存在定点Q(t ,0),使得直线AQ,BQ 的斜率之积为非零常数,则(x1﹣ t)( x2 ﹣t ) =x1 2﹣ t( x1+x2) +t2= ﹣t ×2= ,x +t∴kAQ?k BQ=?==,要使 k AQ?k BQ为非零常数,当且仅当,解得t=±2,当 t=2 时,常数为=,当 t= ﹣2 时,常数为=,∴存在两个定点Q1(2, 0)和 Q2( 2, 0),使直AQ,BQ 的斜率之常数,当定点 Q1( 2,0),常数;当定点Q2( 2, 0),常数.【点】本考准方程及几何性,的定,考直与的位置关系,达定理,直的斜率公式,考算能力,属于中档.6.如所示,在△ABC中, AB 的中点O,且 OA=1,点 D 在 AB 的延上,且.固定AB,在平面内移点C,使得 M 与 BC, AC 的延相切,并始与AB 的延相切于点D,点C 的迹曲Γ.以AB所在直x , O 坐原点如所示建立平面直角坐系.(Ⅰ)求曲Γ的方程;(Ⅱ)直l 交曲Γ于 E、 F 两点,且以EF直径的点O,求△ OEF面的取范.【分析】(Ⅰ)确定点 C 迹Γ是以 A,B 焦点, 4 的,且挖去的两个点,即可求曲Γ的方程;(Ⅱ)可直,而表示面,即可求△ OEF面的取范.【解答】解:(Ⅰ)依意得AB=2,BD=1,M 与 AC 的延相切于T1,与 BC 相切于 T2,AD=AT1, BD=BT2, CT1=CT2 所以AD+BD=AT+BT=AC+CT +BT=AC+CT+CT=AC+BC=AB+2BD=4> AB=2⋯(2 分)12121 2所以点 C 迹Γ是以A,B 焦点, 4 的,且挖去的两个点.曲Γ的方程.⋯( 4 分)(Ⅱ)由于曲Γ 要挖去两个点,所以直OE, OF 斜率存在且不0 ,所以可直⋯( 5 分)由得,,同理可得:,;所以,又 OE⊥ OF,所以⋯(8分)令t=k2+1,t>1且k 2=t1,所以=⋯(10 分)又,所以,所以,所以,所以,所以△ OEF面的取范.⋯( 12 分)【点】本考迹方程,考直与位置关系的运用,考三角形面的算,考学生分析解决的能力,属于中档.7.已知△ ABC的点 A(1, 0),点 B 在 x 上移, | AB| =| AC| ,且 BC 的中点在y 上.(Ⅰ)求 C 点的迹Γ的方程;(Ⅱ)已知 P( 0, 2)的直 l 交迹Γ于不同两点 M, N,求: Q( 1,2)与 M, N 两点 QM, QN 的斜率之定.【分析】(Ⅰ)利用直接法,求 C 点的迹Γ的方程;(Ⅱ)直 l 的方程 y=kx 2,与抛物方程立,求出斜率,即可明.【解答】解:(Ⅰ) C( x,y)( y≠ 0),因 B 在 x 上且 BC 中点在 y 上,所以 B( x,0),由| AB| =| AC| ,得( x+1)2=(x 1)2+y2,化得y2=4x,所以 C 点的迹Γ的方程y2=4x(y≠ 0).(Ⅱ)直 l 的斜率然存在且不0,直 l 的方程 y=kx 2, M (x1, y1), N( x2, y2),由得 ky24y 8=0,所以,,,同理,,所以 Q(1, 2)与 M ,N 两点的斜率之定4.【点】本考迹方程,考直与抛物位置关系的运用,考学生的算能力,属于中档.8.已知M: x2+y2+2y 7=0和点N(0,1),P点N且与M相切,心P的迹曲E.(1)求曲 E 的方程;(2)点 A 是曲 E 与 x 正半的交点,点 B、C 在曲 E 上,若直 AB、AC的斜率 k1,k2,足 k1k2=4,求△ ABC面的最大.【分析】(1)利用与的位置关系,得出曲 E 是 M, N 焦点,的,即可求曲 E 的方程;(2)立方程得(1+2t2)y2+4mty +2m22=0,利用达定理,合k1k2=4,得出直BC 定点( 3, 0),表示出面,即可求△ABC面的最大.【解答】解:(1) M : x2+y2+2y 7=0 的心 M( 0, 1),半径点 N( 0, 1)在 M内,因 P 点 N 且与 M 相切,所以 P 与 M 内切. P 半径 r,r=| PM| .因 P 点 N,所以 r=| PN| ,>| MN| ,所以曲 E 是 M, N 焦点,的.2=2 1=1,由,得 b所以曲 E 的方程⋯(4分)(Ⅱ)直 BC斜率 0 ,不合意B(x1,y1), C( x2, y2),直 BC:x=ty+m,立方程得( 1+2t 2) y2+4mty +2m22=0,又k 1k2=4,知y1y2=4(x1 1)(x2 1)=4(ty1 +m 1)( ty2+m 1)=.代入得又 m≠ 1,化得( m+1)( 1 4t2)=2( 4mt 2)+2(m 1)( 1+2t 2),解得 m=3,故直 BC 定点( 3, 0)⋯(8 分)由△ >,解得t2> 4 ,=(当且 当取等号).上,△ ABC 面 的最大⋯( 12 分)【点 】 本 考 与 的位置关系,考 的定 与方程,考 直 与 位置关系的运用,考 达定理,属于中档 .9.已知 点 A ( 0, 1)且斜率 k 的直 l 与 C :(x2)2+(y3) 2=1 交于点 M ,N 两点.(1)求 k 的取 范 ;(2) 是否存在 数k 使得 (其中 O 坐 原点),如果存在 求出k 的 ,并求 | MN | ;如果不存在, 明理由.【分析】(1) 出直 方程,利用直 与 的位置关系,列出不等式求解即可.(2) 出 M ,N 的坐 , 利用直 与 的方程 立,通 达定理, 合向量的数量 , 求出直 的斜率,然后判断直 与 的位置关系求解 | MN| 即可.【解答】 解:(1)由 ,可知直 l 的方程 y=kx+1,因 直l 与 C 交于两点,由已知可得C 的 心 C 的坐 ( 2,3),半径 R=1.故由< 1,解得: <k <所以 k 的取 范 得(, )(2) M (x 1 ,y 1),N (x 2,y 2).将 y=kx+1 代入方程:(x 2)2+(y 3) 2=1,整理得( 1+k 2)x 24(1+k ) x+7=0.所以 x 1+x 2=,x 1x 2 =,? =x 1x 2 +y1y 2 =(1+k 2)( x1x 2)+k ( x +x ) +1==12,1 2解得 k=1,所以直l 的方程 y=x+1.故 心 C 在直 l 上,所以 | MN | =2.【点 】 本 主要考 直 和 的位置关系的 用,以及直 和 相交的弦 公式的 算,考 学生的 算能力,是中档 .10.已知 O 坐 原点,抛物C : y 2=nx (n > 0)在第一象限内的点P (2, t )到焦点的距离 ,C 在点 P 的切 交 x 于点 Q ,直 l 1 点 Q 且垂直于 x .(1)求 段 OQ 的 ;(2)不点 P 和 Q 的直 l2:x=my+b 交 C 交点 A 和 B,交 l1于点 E,若直 PA, PB 的斜率依次成等差数列,: l2是否定点?明理由.【分析】(1)先求出 p 的,然后求出在第一象限的函数,合函数的数的几何意求出N 的坐即可求段 OQ 的;(2)立直和抛物方程行消元,化关于y 的一元二次方程,根据根与系数之的关系合直斜率的关系建立方程行求解即可.【解答】解:(Ⅰ)由抛物 y2=nx(n>0)在第一象限内的点P(2, t)到焦点的距离,得 2+ = ,∴ n=2,抛物 C 的方程 y 2=2x,P(2,2).⋯(2 分)C 在第一象限的象的函数解析式y= , y′=,故 C 在点 P 的切斜率,切的方程y 2= ( x 2),令 y=0 得 x= 2,所以点 Q 的坐( 2,0).故段 OQ 的 2.⋯( 5 分)(Ⅱ)l2恒定点( 2, 0),理由如下:由意可知 l 1的方程 x= 2,因 l2与 l1相交,故 m≠ 0.由 l 2: x=my+b,令 x= 2,得 y= ,故 E( 2,)A( x1,y1),B(x2,y2)由消去 x 得: y22my2b=0y 1+y2 =2m,y1y2= 2b ⋯( 7 分)直 PA的斜率,同理直 PB 的斜率,直 PE的斜率.因直 PA,PE,PB 的斜率依次成等差数列,所以+=2×⋯(10分)整理得:=,因 l2不点 Q,所以 b≠ 2,所以 2m b+2=2m,即 b=2.故 l 2的方程x=my+2,即 l2恒定点( 2, 0).⋯(12 分)【点】本主要考直和抛物的位置关系,利用直和抛物方程,化一元二次方程,合达定理,利用而不求的思想是解决本的关.。
高中数学必修2直线和圆专题【答案】
直线与圆专题卷答案一. 选择题CABDA AACDB二. 填空题11.3 12. 210 13. 60° 14. k ∈R 且k ≠-1 15. {4, 5, 6, 7}三. 解答题16. 解:过B 作CA 的垂线交直线CA 于点H ,则|CD|=|BH|设A(a ,0),B(0,b),则a>1,b>1.直线AC 的方程为:y =21(x -a) 即x -2y -a =0∴ |BH|=52b a + ∵ (1, 1)在AB 上 ∴ a 1+b 1=1 ∴ |CD|=52b a +=51(a +2b)(a 1+b 1)=51(3+a b 2+a b ) ∴ |CD|≥51(3+22)=510253+ 当a 2=2b 2且a +b =ab 即a =1+2,b =222+时 |CD|有最小值510253+,此时直线l 的方程为:22212+++y x =1 17. (1)由题意知此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)构成的三角形及其内部,且△OPQ 是直角三角形,∵覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆.∴圆心是(2,1),半径是5,∴圆C 的方程是(x -2)2+(y -1)2=5.(2)设直线l 的方程是:y =x +b.∵CA ⊥CB ,∴圆心C 到直线l 的距离是102, 即|2-1+b|2=102.解之得,b =-1± 5. ∴直线l 的方程是:y =x -1± 5.18.(1)当直线l 经过坐标原点时,该直线在两坐标轴上的截距都为0,此时2+a =0,解得a =-2,此时直线l 的方程为x -y =0;当直线l 不经过坐标原点,即a ≠-2时,由直线在两坐标轴上的截距相等可得2+a a +1=2+a ,解得a =0,此时直线l 的方程为x +y -2=0. 所以,直线l 的方程为x -y =0或x +y -2=0.(2)由直线方程可求得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+a a +1,0、N(0,2+a),又因为a>-1,故S △OMN =12×2+a a +1×(2+a)=12×(a +1)2+2(a +1)+1a +1=12×[(a +1)+1a +1+2]≥12×⎝ ⎛⎭⎪⎫2(a +1)×1a +1+2=2,当且仅当a +1=1a +1,即a =0或a =-2(舍去)时等号成立.此时直线l 的方程为x +y -2=0. 19. [解析] (1)显然直线l 的斜率存在,设切线方程为y -2=k(x -1),则由|2-k|k2+1=2得,k1=0,k2=-43,故所求的切线方程为y =2或4x +3y -10=0. (2)当直线l 垂直于x 轴时,此时直线方程为x =1,l 与圆的两个交点坐标为(1,3)和(1,-3),这两点的距离为23,满足题意;当直线l 不垂直于x 轴时,设其方程为y -2=k(x -1),即kx -y -k +2=0,设圆心到此直线的距离为d ,则23=24-d2,∴d =1,∴1=|-1+2|k2+1,∴k =34,此时直线方程为3x -4y +5=0,综上所述,所求直线方程为3x -4y +5=0或x =1.(3)设Q 点的坐标为(x ,y ),∵M (x 0,y 0),ON →=(0,y 0),OQ →=OM →+ON →,∴(x ,y )=(x 0,2y 0),∴x =x 0,y =2y 0.∵x 20+y 20=4,∴x 2+⎝⎛⎭⎫y 22=4,即x 24+y 216=1, ∴Q 点的轨迹方程是x 24+y 216=1,轨迹是一个焦点在y 轴上的椭圆. 20. [解析] (1)线段AB 的中点E ⎝⎛⎭⎫32,52,kAB =3-21-2=-1,故线段AB 的中垂线方程为y -52=x -32,即x -y +1=0. 因为圆C 经过A 、B 两点,故圆心在线段AB 的中垂线上.又因为直线m :3x -2y =0平分圆C ,所以直线m 经过圆心.由⎩⎪⎨⎪⎧ x -y +1=03x -2y =0解得,⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =3,即圆心的坐标为C(2,3),而圆的半径r =|CB|=(2-2)2+(2-3)2=1,所以圆C 的方程为:(x -2)2+(y -3)2=1.(2)直线l 的方程为y =kx +1.圆心C 到直线l 的距离d =|2k -3+1|1+k2, (ⅰ)由题意得d =|2k -3+1|1+k2<1,两边平方整理得:3k2-8k +3<0, 解之得:4-73<k<4+73. (ⅱ)将直线l 的方程与圆C 的方程组成方程组得,⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +1 ①(x -2)2+(y -3)2=1 ② 将①代入②得:(1+k2)x2-4(1+k)x +7=0,设M(x1,y1)、N(x2,y2),则由根与系数的关系可得:x1+x2=4(1+k)1+k2,x1x2=71+k2, 而y1y2=(kx1+1)·(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1,所以OM →·ON →=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=(1+k2)·71+k2+k ·4(1+k)1+k2+1=4k(1+k)1+k2+8, 故有4k(1+k)1+k2+8=12,整理k(1+k)=1+k2,解得k =1.经检验知,此时有Δ>0,所以k =1.。
高中数学-人教版-必修二-直线与圆的方程综合复习题(含答案)
直线与圆的方程综合复习(含答案)一. 选择题1.已知点A(1,. 3),B(-1,33),则直线AB 的倾斜角是( C ) A 3B 6C 23D 562.已知过点A(-2,m)和B (m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则m 的值为( C ) A 0 B 2 C -8 D 103.若直线L 1:ax+2y+6=0与直线L 2:x+(a-1)y+(2a -1)=0平行但不重合,则a 等于( D ) A -1或2 B23C 2D -1 4.若点A (2,-3)是直线a 1x+b 1y+1=0和a 2x+b 2y+1=0的公共点,则相异两点(a 1,b 1)和(a 2,b 2)所确定的直线方程是( A ) A.2x-3y+1=0 B.3x-2y+1=0 C.2x-3y-1=0 D.3x-2y-1=0 5.直线xcos θ+y-1=0 (θ∈R )的倾斜角的范围是 ( D )A.[)π,0B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡ππ43,4C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,4ππD.⎪⎭⎫⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡πππ,434,06.“m= 12”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2y)-3=0相互垂直”的( B )A 充分必要条件B 充分而不必要条件C 必要而不充分条件D 既不充分也不必要条件 7.已知A(7,-4)关于直线L 的对称点为B (-5,6),则直线L 的方程为(B ) A 5x+6y-11=0 B 6x-5y-1=0 C 6x+5y-11=0 D 5x-6y+1=0 8.已知直线1l 的方向向量a=(1,3),直线2l 的方向向量b=(-1,k).若直线2l 经过点(0,5)且1l 2l ,则直线2l 的方程为( B )A x+3y-5=0B x+3y-15=0C x-3y+5=0D x-3y+15=0 9. 过坐标原点且与圆2x +2y -4x+2y+52=0相切的直线方程为( A )A y=-3x 或y= 13xB y=3x 或y= -13xC y=-3x 或y= -13xD y=3x 或y= 13x 10.直线x+y=1与圆2x +2y -2ay=0(a>0)没有公共点,则a 的取值范围是(A )22222211.圆2x +2y -4x-4y-10=0上的点到直线x+y-14=0的最大距离与最小距离的差是( C )A 36B 18C 62D 5212.以直线:y=kx-k 经过的定点为P 为圆心且过坐标原点的圆的方程为(D ), A 2x +2y +2x=0 B 2x +2y +x=0 C 2x +2y -x=0 D 2x +2y -2x-013.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果定点P 满足PA=2PB,则定点P 的轨迹所 包围的面积等于( B )A B 4 C 8 D 914.若直线3x+y+a=0过圆2x +2y +2x-4y=0的圆心,则a 的值为( B )A 1B -1C 3D -315.若直线2ax-by+2=0 (a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2+2x-4y+1=0的周长,则ba11+的最小值是( C ) A.41B.2C.4D.2116.若直线y=k(x-2)+4与曲线y=1+24x -有两个不同的交点,则k的取值范围是 ( A )A.⎥⎦⎤ ⎝⎛43,125 B.⎪⎭⎫⎝⎛+∞,125 C.⎥⎦⎤⎝⎛43,21D.⎪⎭⎫⎝⎛125,017.设两圆1C ,2C 都和两坐标轴相切,且过点(4,1),则两圆心的距离 ︱1C 2C ︱等于( C )A 4B 42C 8D 8218.能够使得圆x 2+y 2-2x+4y+1=0上恰有两个点到直线2x+y+c=0距离等于1的c 的一个值为 ( C ) A.2B.5C.3D.3519.若直线by ax +=1与圆x 2+y 2=1有公共点,则( D )A.a 2+b 2≤1B.a 2+b 2≥1C.2211ba +≤1 D.2211ba +≥120.已知A (-3,8)和B (2,2),在x 轴上有一点M ,使得|AM|+|BM|为最短,那么点M 的坐标为( B ) A.(-1,0)B.(1,0)C.⎪⎭⎫ ⎝⎛0522,D. ⎪⎭⎫⎝⎛522,021.直线y=kx+3与圆2(3)x +2(2)y =4相交于M 、N 两点,若︱MN ︱≥23,则k 的取值范围是( A )A [-34,0] B [-∞,-34] [0,∞) C [-33,33] D [-23,0] 22.(广东理科2)已知集合{(,)|,A x y x y =为实数,且221}x y +=,{(,)|,B x y x y =为实数,且}y x =,则AB 的元素个数为(C )A .0B .1C .2D .323.(江西理科9)若曲线02221=-+x y x C :与曲线 0)(2=--m mx y y C :有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是 ( B ) A. )33,33(-B. )33,0()0,33( -C. ]33,33[-D. ),33()33,(+∞--∞ 答案:B 曲线0222=-+x y x 表示以()0,1为圆心,以1为半径的圆,曲线()0=--m mx y y 表示0,0=--=m mx y y 或过定点()0,1-,0=y 与圆有两个交点,故0=--m mx y 也应该与圆有两个交点,由图可以知道,临界情况即是与圆相切的时候,经计算可得,两种相切分别对应3333=-=m m 和,由图可知,m 的取值范围应是)33,0()0,33( -二.填空题24.已知圆C 经过)3,1(),1,5(B A 两点,圆心在X 轴上,则C 的方程为10)2(22=+-y x ___________。
苏教版高中数学必修二直线和圆的方程复习练习试题及答案(K12教育文档)
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苏教版高中数学必修二直线和圆的方程复习练习试题及答案一、 选择题(每题3分,共54分)1、在直角坐标系中,直线033=-+y x 的倾斜角是( ) A .6π B .3π C .65π D .32π 2、若圆C 与圆1)1()2(22=-++y x 关于原点对称,则圆C 的方程是( )A .1)1()2(22=++-y xB .1)1()2(22=-+-y xC .1)2()1(22=++-y xD .1)2()1(22=-++y x3、直线0=++c by ax 同时要经过第一、第二、第四象限,则c b a 、、应满足( )A .0,0<>bc abB .0,0<>bc abC .0,0>>bc abD .0,0<<bc ab4、已知直线221:1+=x y l ,直线2l 过点)1,2(-P ,且1l 到2l 的夹角为 45,则直线2l 的方程是( )A .1-=x yB .5331+=x y C .73+-=x y D .73+=x y 5、不等式062>--y x 表示的平面区域在直线062=--y x 的( )A .左上方B .右上方C .左下方D .左下方6、直线0943=--y x 与圆422=+y x 的位置关系是( )A .相交且过圆心B .相切C .相离D .相交但不过圆心7、已知直线)0(0≠=++abc c by ax 与圆122=+y x 相切,则三条边长分别为c b a 、、的三角形( )A .是锐角三角形B .是直角三角形C .是钝角三角形D .不存在8、过两点)9,3()1,1(和-的直线在x 轴上的截距是( )A .23-B .32-C .52 D .29、点)5,0(到直线x y 2=的距离为( )A .25B .5C .23D .25 10、下列命题中,正确的是( )A .点)0,0(在区域0≥+y x 内B .点)0,0(在区域01<++y x 内C .点)0,1(在区域x y 2>内D .点)1,0(在区域01<+-y x 内11、由点)3,1(P 引圆922=+y x 的切线的长是 ( ) A .2 B .19 C .1 D .412、三直线102,1034,082=-=+=++y x y x y ax 相交于一点,则a 的值是( )A .2-B .1-C .0D .113、已知直线01:,03:21=+-=+y kx l y x l ,若1l 到2l 的夹角为 60,则k 的值是 ( )A .03或B .03或-C .3D .3-14、如果直线02012=-+=++y x y ax 与直线互相垂直,那么a 的值等于( )A .1B .31-C .32- D .2- 15、若直线023022=--=++y x y ax 与直线 平行,那么系数a 等于( )A .3-B .6-C .23-D .32 16、由422=+=y x x y 和圆所围成的较小图形的面积是( ) A .4π B .π C .43π D .23π17、动点在圆122=+y x 上移动时,它与定点)0,3(B 连线的中点的轨迹方程是( )A .4)3(22=++y xB .1)3(22=+-y xC .14)32(22=+-y xD .21)23(22=++y x18、参数方程⎩⎨⎧+-=+=θθsin 33cos 33y x 表示的图形是( ) A .圆心为)3,3(-,半径为9的圆 B .圆心为)3,3(-,半径为3的圆C .圆心为)3,3(-,半径为9的圆D .圆心为)3,3(-,半径为3的圆二、填空题(每题3分,共15分)19、以点)1,5()3,1(-和为端点的线段的中垂线的方程是20、过点023)4,3(=+-y x 且与直线平行的直线的方程是21、直线y x y x 、在0623=+-轴上的截距分别为22、三点)2,5()3,4(32k 及),,(-在同一条直线上,则k 的值等于 23、若方程014222=+++-+a y x y x 表示的曲线是一个圆,则a 的取值范围是三、解答题(第24、25两题每题7分,第26题8分,第27题9分,共31分)24、若圆经过点)2,0(),0,4(),0,2(C B A ,求这个圆的方程。
高中数学必修二直线和圆的位置关系课后练习一(含解析)新人教A版必修2
题2 答案: C.
详解:∵圆 x2+y2 =r 2 的圆心 O( 0, 0)到直线 l : 2x+3y+1=0 的距离 m= 13 , 13
又直线 l :2x+3y+1=0 被圆 C:x2 +y2 =r 2 所截得的弦长为 d,
∴弦心距 13 ,弦长之半 d 与圆半径 r 组成的直角三角形,
13
2
即 r 2 ( d )2 ( 13 )2 ,∵圆心 O( 0, 0)到直线 2x+4y-1=0 的距离
-2 ,
题3
11
1
答案:最大值为 5 ,最小值为 5.
详解:圆心 C( - 2,0) 到直线 3x+ 4y+12= 0 的距离为
|3 × ( -2) +4×0+ 12| 6
d=
32+ 42
=5.
6
11
∴P 点到直线 3x+ 4y+ 12= 0 的距离的最大值为 d+ r = 5+ 1= 5 ,
6
1
最小值为 d- r = 5-1= 5.
题4
求与圆
x
2
+(
y-2
)
2
=
4
相切且在两坐标轴上截距相等的直线方程.
题5
从直线 x- y+3=0 上的点向圆( x+2) 2 +( y+2) 2 =1 引切线,则切线长的最小值是
.
题6 若⊙ O: x2+ y2=5 与⊙ O1: ( x-m) 2+ y2= 20( m∈ R) 相交于 A、B 两点,且两圆在点 线互相垂直,则线段 AB的长度是 __________ .
当△> 0 时, ( m+1) 2-5 <0,∴ 1 5 <m< 1 5 ;
高中数学 人教版 必修二 直线与圆的方程综合复习题(含答案)
直线与圆的方程综合复习(含答案)一. 选择题1.已知点A(1,. 3),B(-1,33),则直线AB 的倾斜角是( C ) A 3B 6C 23D 562.已知过点A(-2,m)和B (m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则m 的值为( C ) A 0 B 2 C -8 D 103.若直线L 1:ax+2y+6=0与直线L 2:x+(a-1)y+(2a -1)=0平行但不重合,则a 等于( D )A -1或2B 23C 2D -14.若点A (2,-3)是直线a 1x+b 1y+1=0和a 2x+b 2y+1=0的公共点,则相异两点 (a 1,b 1)和(a 2,b 2)所确定的直线方程是( A ) A.2x-3y+1=0 B.3x-2y+1=0 C.2x-3y-1=0 D.3x-2y-1=05.直线xcos θ+y-1=0 (θ∈R )的倾斜角的范围是 ( D )A.[)π,0B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡ππ43,4C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,4ππD.⎪⎭⎫⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡πππ,434,06.“m=12”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2y)-3=0相互垂直”的( B )A 充分必要条件B 充分而不必要条件C 必要而不充分条件D 既不充分也不必要条件7.已知A(7,-4)关于直线L 的对称点为B (-5,6),则直线L 的方程为(B ) A 5x+6y-11=0 B 6x-5y-1=0 C 6x+5y-11=0 D 5x-6y+1=0 8.已知直线1l 的方向向量a=(1,3),直线2l 的方向向量b=(-1,k).若直线2l 经过点(0,5)且1l 2l ,则直线2l 的方程为( B )A x+3y-5=0B x+3y-15=0C x-3y+5=0D x-3y+15=0 9. 过坐标原点且与圆2x +2y -4x+2y+52=0相切的直线方程为( A )A y=-3x 或y= 13xB y=3x 或y= -13xC y=-3x 或y= -13xD y=3x 或y= 13x10.直线x+y=1与圆2x +2y -2ay=0(a>0)没有公共点,则a 的取值范围是(A )A (02-1,)B (2-1, 2+1)C (-2-1, 2-1)D (0, 2+1) 11.圆2x +2y -4x-4y-10=0上的点到直线x+y-14=0的最大距离与最小距离的差是( C )A 36B 18C 62D 5212.以直线:y=kx-k 经过的定点为P 为圆心且过坐标原点的圆的方程为(D ), A 2x +2y +2x=0 B 2x +2y +x=0 C 2x +2y -x=0 D 2x +2y -2x-013.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果定点P 满足PA=2PB,则定点P 的轨迹所 包围的面积等于( B )A B 4 C 8 D 914.若直线3x+y+a=0过圆2x +2y +2x-4y=0的圆心,则a 的值为( B )A 1B -1C 3D -315.若直线2ax-by+2=0 (a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2+2x-4y+1=0的周长,则ba11+的最小值是( C )A.41B.2C.4D.2116.若直线y=k(x-2)+4与曲线y=1+24x -有两个不同的交点,则k 的取值范围是 ( A )A.⎥⎦⎤⎝⎛43,125 B.⎪⎭⎫⎝⎛+∞,125 C.⎥⎦⎤⎝⎛43,21D.⎪⎭⎫⎝⎛125,17.设两圆1C ,2C 都和两坐标轴相切,且过点(4,1),则两圆心的距离 ︱1C 2C ︱等于( C )A 4B 42C 8D 8218.能够使得圆x 2+y 2-2x+4y+1=0上恰有两个点到直线2x+y+c=0距离等于1的c的一个值为 ( C ) A.2B.5C.3D.3519.若直线by ax +=1与圆x 2+y 2=1有公共点,则( D )A.a 2+b 2≤1B.a 2+b 2≥1C.2211ba +≤1 D.2211ba +≥120.已知A (-3,8)和B (2,2),在x 轴上有一点M ,使得|AM|+|BM|为最短,那么点M 的坐标为( B ) A.(-1,0)B.(1,0)C.⎪⎭⎫⎝⎛0522,D. ⎪⎭⎫⎝⎛522,021.直线y=kx+3与圆2(3)x+2(2)y =4相交于M 、N 两点,若︱MN ︱≥23,则k 的取值范围是( A )A [-34,0] B [-∞,-34] [0,∞) C [-33,33] D [-23,0] 22.(广东理科2)已知集合{(,)|,A x y x y =为实数,且221}x y +=,{(,)|,B x y x y =为实数,且}y x =,则AB 的元素个数为(C )A .0B .1C .2D .3 23.(江西理科9)若曲线02221=-+x y x C :与曲线 0)(2=--m mx y y C :有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是 ( B ) A. )33,33(-B. )33,0()0,33( -C. ]33,33[-D. ),33()33,(+∞--∞ 答案:B 曲线0222=-+x y x 表示以()0,1为圆心,以1为半径的圆,曲线()0=--m mx y y 表示0,0=--=m mx y y 或过定点()0,1-,0=y 与圆有两个交点,故0=--m mx y 也应该与圆有两个交点,由图可以知道,临界情况即是与圆相切的时候,经计算可得,两种相切分别对应3333=-=m m 和,由图可知,m 的取值范围应是)33,0()0,33( -二.填空题24.已知圆C 经过)3,1(),1,5(B A 两点,圆心在X 轴上,则C 的方程为10)2(22=+-y x ___________。
人教版高中数学必修二第三章直线与圆课后提升作业二十一 3.2.3 含解析
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课后提升作业二十一直线的一般式方程(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.直线2x+ay+3=0的倾斜角为120°,则a的值是( )A. B.- C.2 D.-2【解析】选A.因为直线的倾斜角为120°,所以直线的斜率k=-,即-=-,所以a=.【补偿训练】平面直角坐标系中,直线x+y+2=0的斜率为( ) A. B.- C. D.-【解析】选B.将直线化为斜截式y=-x-.故斜率为-.2.(2016·海淀高一检测)已知直线l经过点P(2,1),且与直线2x-y+2=0平行,那么直线l的方程是( )A.2x-y-3=0B.x+2y-4=0C.2x-y-4=0D.x-2y-4=0【解析】选A.由题意可设所求的方程为2x-y+c=0,代入已知点 (2,1),可得4-1+c=0,即c=-3,故所求直线的方程为2x-y-3=0.3.直线3x+4y+5=0的斜率和它在y轴上的截距分别为( )A.,B.-,-C.-,-D.,【解析】选C.根据斜率公式k=-=-,令x=0,则y=-,即在y轴上的截距为-.4.若三直线l1:2x+3y+8=0,l2:x-y-1=0,l3:x+ky+k+=0能围成三角形,则k不等于( )A. B.-2C.,-1D.,-1,-【解析】选 D.由得交点P(-1,-2),若P在直线x+ky+k+=0上,则k=-,此时三条直线交于一点;k=时,直线l1与l3平行;k=-1时,直线l2与l3平行,综上知,要使三条直线能围成三角形,应有k≠-,和-1.5.(2016·杭州高一检测)已知直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是( )A.1B.-1C.-2或-1D.-2或1【解析】选D.当截距都为0时,-2-a=0即a=-2;当截距都不为0即a ≠-2时,直线方程可变形为:+=1,由已知有=a+2,得a=1.6.(2016·北京高一检测)已知直线ax+by+c=0的图象如图,则( )A.若c>0,则a>0,b>0B.若c>0,则a<0,b>0C.若c<0,则a>0,b<0D.若c<0,则a>0,b>0【解析】选D.由ax+by+c=0,得斜率k=-,直线在x,y轴上的截距分别为-,-.如题图,k<0,即-<0,所以ab>0,因为->0,->0,所以ac<0,bc<0.若c<0,则a>0,b>0;若c>0,则a<0,b<0.7.(2016·威海高一检测)直线l过点(-1,2)且与直线2x-3y+4=0垂直,则l的方程是( )A.3x+2y-1=0B.3x+2y+7=0C.2x-3y+5=0D.2x-3y+8=0【解析】选A.由直线l与直线2x-3y+4=0垂直,可知直线l的斜率是-,由点斜式可得直线l的方程为y-2=-(x+1),即3x+2y-1=0.【补偿训练】过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( ) A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0C.2x+y-2=0D.x+2y-1=0【解析】选A.设所求直线的方程为x-2y+m=0,把点(1,0)代入,得m=-1,故选A.8.已知m≠0,直线ax+3my+2a=0在y轴上的截距为2,则直线的斜率为( )A.1B.-C.-D.2【解析】选A.令x=0,得y=-,因为直线在y轴上的截距为2,所以-=2,所以a=-3m,原直线化为-3mx+3my-6m=0,所以k=1.【延伸探究】把题中的“在y轴上的截距为2”改为“在两坐标轴上的截距之和为2”,则直线的斜率为( )A.1B.-C.-D.2【解析】选D.令x=0,得y=-,令y=0,得x=-2,因为在两坐标轴上的截距之和为2,所以-+(-2)=2,所以a=-6m,原直线化为-6mx+3my-12m=0,所以k=2.二、填空题(每小题5分,共10分)9.(2016·广州高一检测)垂直于直线3x-4y-7=0,且与两坐标轴围成的三角形的面积为6的直线在x轴上的截距是________.【解析】设直线方程是4x+3y+d=0,分别令x=0和y=0,得直线在两坐标轴上的截距分别是-,-.所以6=××=.所以d=±12,则直线在x轴上的截距为3或-3.答案:3或-310.若方程(2m2+m-3)x+(m2-m)y-4m+1=0表示一条直线,则实数m的取值范围是______________.【解题指南】求x,y的系数不同时为0的m值即可,即先求出x与y 的系数均为零时m的值,再取补集即可.【解析】由得m=1,故要使方程表示一条直线,需2m2+m-3与m2-m不同时为0,故m≠1.答案:m≠1三、解答题11.(10分)求与直线3x-4y+7=0平行,且在两坐标轴上截距之和为1的直线l的方程.【解析】方法一:由题意知:可设l的方程为3x-4y+m=0,则l在x轴,y轴上的截距分别为-,.由-+=1知,m=-12.所以直线l的方程为:3x-4y-12=0.方法二:设直线方程为+=1,由题意得解得所以直线l的方程为:+=1.即3x-4y-12=0.【补偿训练】(2016·大连高一检测)已知直线2x+(t-2)y+3-2t=0,分别根据下列条件,求t的值.(1)过点(1,1).(2)直线在y轴上的截距为-3.【解析】(1)因为直线2x+(t-2)y+3-2t=0过点(1,1),所以2+(t-2)+3-2t=0,即t=3.(2)令x=0,得y==-3,解得t=.关闭Word文档返回原板块附赠材料答题六注意:规范答题不丢分提高考分的另一个有效方法是减少或避免不规范答题等非智力因素造成的失分,具体来说考场答题要注意以下六点: 第一,考前做好准备工作。
高中数学必修二直线和圆的方程复习练习试题及答案
1、已知圆2522=+y x ,求:(1)过点A (4,-3)的切线方程(2)过点B (-5,2)的切线方程。
2、求直线01543=-+y x 被圆2522=+y x 所截得的弦长。
3、实数y x ,满足)0(422≥=+y y x ,试求y x m +=3的取值范围。
4、已知实数y x ,满足01422=+-+x y x(1)求xy的最大值和最小值;(2)求x y -的最大值和最小值; (3)求22y x +的最大值和最小值。
1、在直角坐标系中,直线033=-+y x 的倾斜角是()A .6πB .3π C .65π D .32π2、若圆C 与圆1)1()2(22=-++y x 关于原点对称,则圆C 的方程是()A .1)1()2(22=++-y x B .1)1()2(22=-+-y x C .1)2()1(22=++-y x D .1)2()1(22=-++y x3、直线0=++c by ax 同时要经过第一、第二、第四象限,则c b a 、、应满足( )A .0,0<>bc abB .0,0<>bc abC .0,0>>bc abD .0,0<<bc ab 5、不等式062>--y x 表示的平面区域在直线062=--y x 的( )A .左上方B .右上方C .左下方D .左下方6、直线0943=--y x 与圆422=+y x 的位置关系是() A .相交且过圆心B .相切C .相离D .相交但不过圆心7、已知直线)0(0≠=++abc c by ax 与圆122=+y x 相切,则三条边长分别为cb a 、、的三角形()A .是锐角三角形 B .是直角三角形C .是钝角三角形D .不存在8、过两点)9,3()1,1(和-的直线在x 轴上的截距是() A .23-B .32-C .52 D .29、点)5,0(到直线x y 2=的距离为()A .25 B .5C .23D .2511、由点)3,1(P 引圆922=+y x的切线的长是 ()A .2B .19 C .1 D .412、三直线102,1034,082=-=+=++y x y x y ax 相交于一点,则a 的值是( )A .2-B .1-C .0D .113、已知直线01:,03:21=+-=+y kx l y x l ,若1l 到2l 的夹角为60,则k 的值是 ()A .03或B .03或-C .3D .3-14、如果直线02012=-+=++y x y ax 与直线互相垂直,那么a 的值等于( )A .1B .31-C .32-D .2-16、由422=+=y x x y 和圆所围成的较小图形的面积是( )A .4πB .πC .43πD .23π17、动点在圆122=+y x 上移动时,它与定点)0,3(B 连线的中点的轨迹方程是( )A .4)3(22=++y x B .1)3(22=+-y x C .14)32(22=+-y x D .21)23(22=++y x19、以点)1,5()3,1(-和为端点的线段的中垂线的方程是 20、过点023)4,3(=+-y x 且与直线平行的直线的方程是 21、直线y x y x 、在0623=+-轴上的截距分别为22、三点)2,5()3,4(32k及),,(-在同一条直线上,则k 的值等于23、若方程014222=+++-+a y x y x 表示的曲线是一个圆,则a 的取值范围是 25、求到两个定点)0,1(),0,2(B A -的距离之比等于2的点的轨迹方程。
最新人教版高中数学必修二《直线与圆的位置关系》(含答案解析)
最新人教版高中数学必修二《直线与圆的位置关系》(含答案解析)一、选择题(每小题5分,共40分)1.如果a2+b2=c2,那么直线ax+by+c=0与圆x2+y2=1的位置关系是( )A.相交B.相切C.相离D.相交或相切2.设直线过点(a,0),其斜率为-1,且与圆x2+y2=2相切,则a的值为( )A.±B.±2C.±2D.±43.直线x+2y-5+=0被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为( )A.1B.2C.4D.44.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间的距离为( )A.4B.2C.D.5.过原点的直线与圆x2+y2+4x+3=0相切,若切点在第三象限,则该直线的方程是( )A.y=xB.y=-xC.y=xD.y=-x6.已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C 截得的弦长为2时,a等于( )A. B.2-C.-1D.+17.由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为( )A.1B.2C.D.38.过点P(-,-1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角α的取值范围是( )A.0°<α<30°B.0°<α≤60°C.0°≤α≤30°D.0°≤α≤60°二、填空题(每小题5分,共10分)9.过点A(1,)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=________.10.已知直线l:mx+y+3m-=0与圆x2+y2=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,若|AB|=2,则|CD|= .三、解答题(每小题10分,共20分)11.已知圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1,P点坐标为(2,3),求圆的过P 点的切线方程以及切线长.12.已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ的中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)当|PQ|=2时,求直线l的方程.参考答案与解析1选C.圆的半径r=1,圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离d===>1.2选B.因为切线的方程是y=-(x-a),即x+y-a=0,所以=,a=±2.3选C.由(x-1)2+(y-2)2=5得圆心(1,2),半径r=,圆心到直线x+2y-5+=0的距离d==1,在半径、弦心距、半弦长组成的直角三角形中,弦长l=2=2=4.4选A.根据题意,知点P在圆上,所以切线l的斜率k=-=-=.所以直线l的方程为y-4=(x+2).即4x-3y+20=0.又直线m与l平行,所以直线m的方程为4x-3y=0.故直线l与m间的距离为d==4.5选C.设切线方程为y=kx,圆的方程化为(x+2)2+y2=1,而圆心(-2,0)到直线y=kx 的距离为1,所以=1.所以k=±.又因为切点在第三象限,所以k=.6选C.因为圆的半径为2,且截得弦长的一半为,所以圆心到直线的距离为1,即=1,解得a=±-1,因为a>0,所以a=-1.7选C.设圆心为C(3,0),P为直线上一动点,过P向圆引切线,切点设为N,所以(PN)min=()min=,又(PC)min==2,所以(PN)min=.8选D.设过点P与圆相切的直线方程为y+1=k(x+),则圆心到该直线的距离d= =1,解得k1=0,k2=,画出图形可得直线l的倾斜角的取值范围是0°≤α≤60°.9点A(1,)在圆(x-2)2+y2=4内,当劣弧所对的圆心角最小时,l垂直于过点A(1,)和圆心M(2,0)的直线.所以k=-=-=.答案:10取AB的中点E,连接OE,过点C作BD的垂线,垂足为F,圆心到直线的距离d= ,所以在Rt△OBE中,BE2=OB2-d2=3,所以d==3,得m=-,又在△CDF中,△FCD=30°,所以CD==4.答案:411如图,此圆的圆心C为(1,1),CA=CB=1,则切线长|PA|===2.(1)若切线的斜率存在,可设切线的方程为y-3=k(x-2),即kx-y-2k+3=0,则圆心到切线的距离d==1,解得k=,故切线的方程为3x-4y+6=0.(2)若切线的斜率不存在,切线方程为x=2,此时直线也与圆相切.综上所述,过P点的切线的方程为3x-4y+6=0和x=2.12(1)因为l与m垂直,且k m=-,所以k l=3,故直线l的方程为y=3(x+1),即3x-y+3=0.因为圆心坐标为(0,3)满足直线l的方程,所以当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0,因为|PQ|=2,所以|CM|==1,则由|CM|==1,得k=,所以直线l:4x-3y+4=0.故直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.。
高中数学必修二同步练习题库:直线、圆的位置关系(填空题:较难)
直线、圆的位置关系(填空题:较难)1、若关于的方程只有一个解,则实数的取值范围是__________.2、在平面直角坐标系中,以点为圆心且与直线相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为__________.3、若直线与圆有公共点,则实数的取值范围是 .4、在△ABC中,,BC=2,D是BC的一个三等分点,则AD的最大值是_____.5、已知半径为的动圆经过圆的圆心,且与直线相交,则直线被圆截得的弦长最大值是__________.6、若直线与函数的图象相交于两点,且,则__________.7、已知圆的弦长为,若线段是圆的直径,则____;若点为圆上的动点,则的取值范围是_____.8、已知圆,P是x轴上的动点,PA、PB分别切圆C于A、B两点,则四边形CAPB的面积的最小值是____________9、已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,现以F2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M、N,若过F1的直线MF1是圆F2的切线,则椭圆的离心率为 ______ .10、已知圆,抛物线与相交于两点,,则抛物线的方程为__________.11、为圆上任意一点,异于点的定点满足为常数,则点的坐标为______.12、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·20,则点P的横坐标的取值范围是_________13、已知⊙O的方程为,点P是圆O上的一个动点,若线段OP的垂直平分线总不经过与(其中a为正常数)所围成的封闭图形内部的任意一个点,则实数a的最大值为______________.14、已知直线与⊙O:交于P、Q两点,若满足,则______________;15、已知直线与⊙O:交于P、Q两点,若满足,则______________;16、已知⊙O的方程为,点P是圆O上的一个动点,若线段OP的垂直平分线总不经过与(其中a为正常数)所围成的封闭图形内部的任意一个点,则实数a的最大值为______________.17、已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线,其中为切点,则的取值范围为__________.18、设为曲线上动点,为曲线上动点,则称的最小值为曲线,之间的距离,记作.若,,则 _____;若,,则_______.19、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__________.20、点是圆上的点,点是抛物线上的点,则点到直线的距离与到点的距离之和的最小值是__________.21、设点,若直线与线段有一个公共点,则的最小值为__________.22、已知函数(),其中是半径为4的圆的一条弦,为原点,为单位圆上的点,设函数的最小值为,当点在单位圆上运动时,的最大值为3,则线段的长度为__________.23、在平面直角坐标系中,圆.若圆存在以为中点的弦,且,则实数的取值范围是____.24、已知直线与圆相交于两点,点分别在圆上运动,且位于直线两侧,则四边形面积的最大值为______.25、已知为函数的图象上任一点,过点作直线分别与圆相切于两点,直线交轴于点,交轴于点,则的面积为__________.26、已知圆,设为直线上的一条线段,若对于圆上的任意一点,,则的最小值是________.27、在平面直角坐标系中,点是直线上的动点,过点作圆的两条切线,切点分别是,则的取值范围为__.28、若曲线与曲线有四个不同的交点,则实数的取值范围为__________.29、设圆满足:(1)截轴所得弦长为;(2)被轴分成两段圆弧,其弧长的比为,在满足条件(1)、(2)的所有圆中,圆心到直线的距离最小的圆的方程为__________.30、在平面直角坐标系中,圆:.若圆存在以为中点的弦,且,则实数的取值范围是__________.31、已知圆,圆心在曲线上.则ab=__________,直线被圆所截得的长度的取值范围是__________.32、设直线:,圆:,若在圆上存在两点,在直线上存在一点,使得,则的取值范围是_________.33、如图,已知抛物线的焦点为,直线过且依次交抛物线及圆于点A、B、C、D四点,则的最小值为__________.34、已知圆与射线没有公共点,则实数的取值范围是__________.35、过点的光线经轴反射后与圆相切,则的值为__________.36、已知是直线上的动点,是圆的两条切线,是切点,是圆心,那么四边形面积的最小值为.37、已知函数,对函数,定义关于的“对称函数”为函数.即满足对任意,两点关于点对称.若是关于的对称函数,且恒成立,则实数的取值范围是__________.38、当直线y=k(x-2)+4和曲线y=有公共点时,实数k的取值范围是________.39、已知直线与圆交于两点,过分别作的垂线与轴交于两点,若,则_________.40、在平面直角坐标系中,若直线与圆心为的圆相交于两点,且为正三角形,则实数的值是 .41、已知圆与直线相交于、两点,则当的面积最大时,实数的值为.42、过点的直线与圆交于、两点,为圆心,当最小时,直线的方程是 .43、已知是直线与圆的公共点,则的取值范围是__________.44、已知点是直线上一动点,是圆的两条切线,是切点,若四边形的最小面积是2,则的值为__________.45、若直线与圆交于两点(其中为坐标原点),则的最小值为_________。
高中数学必修二直线与圆的位置关系(一)教案课时训练练习教案课件
课时53直线与圆的位置关系(一)一、选择题1.若为圆的弦AB的中点, 则直线AB的方程是( )A. B.C. D.2.圆和圆的位置关系是()A. 相切B. 相交C. 相离D. 不确定3.圆2x2+2y2=1与直线xsinθ+y-1=0(θ∈R, θ≠+kπ, k∈Z)的位置关系是()A. 相交B. 相切C. 相离D. 不确定4.设直线2x-y-=0与y轴的交点为P, 点P把圆(x+1)2+y2=25的直径分为两段, 则其长度之比为()A. 或B. 或C. 或D. 或5.以点为顶点的三角形与圆没有公共点, 则圆半径R的取值范围是()A. B.C. D.二、填空题6.直线x+2y=0被曲线x2+y2-6x-2y-15=0所截得的弦长等于________________.7、以点(1, 2)为圆心, 且与直线4x+3y-35=0相切的圆的方程是________________.8、集合A={(x,y)|x2+y2=4},B={(x,y)|(x-3)2+(y-4)2=r2},其中r>0,若A∩B中有且仅有一个元素,则r的值是________________.9、一束光线从点A(-1, 1)出发经x轴反射到圆C: (x-2)2+(y-3)2=1的最短路程是________________.10、已知三角形三边所在直线的方程为y=0, x=2, x+y-4-=0, 则这个三角形内切圆的方程为________________.三、解答题11.求过点(3, 1), 且与圆相切的直线的方程。
12.求经过点A(0, 5), 且与直线和都相切的圆的方程。
13.(1)圆C: x2+y2+Dx+Ey+F=0的外部有一点P(x0, y0), 求由点P向圆引切线的长度.(2)在直线2x +y +3=0上求一点P, 使由P 向圆x2+y2-4x =0引得的切线长长度为最小.14.如图, 圆C 通过不同的三点P (K, O )、Q (2, 0)、R (0, 1), 已知圆C 在点P 的切线斜率为1, 试求圆C 的方程.53直线与圆的位置关系(一)1.A2.B3.C4.A5.A6. 7、 8、3或7 9、4 10、11.解: 设过点(3, 1)且与圆相切的直线的方程为 , 即 , 由 , 解得: , 即: , 由于点(3, 1)在圆外, 切线有两条, 另一条为 。
(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。
高中数学必修二--直线与方程及圆与方程测试题
一选择题(共55分,每题5分)1. 已知直线经过点A(0,4)和点B (1,2),则直线的斜率为( )A.3 2 C. 2 D. 不存在 2.过点(1,3)-且平行于直线032=+-y x 的直线方程为( )A .072=+-y xB .012=-+y xC .250x y --=D .052=-+y x3. 在同一直角坐标系中,表示直线y ax =与y x a =+正确的是( )x y O x y O x y O xyOA B C D 4.若直线2=0和231=0互相垂直,则( ) A .32- B .32 C .23- D .23 5.过(x 1,y 1)和(x 2,y 2)两点的直线的方程是( )112121112112211211211211...()()()()0.()()()()0y y x x A y y x x y y x x B y y x x C y y x x x x y y D x x x x y y y y --=----=-------=-----=6、若图中的直线L 1、L 2、L 3)A 、K 1﹤K 2﹤K 3B 、K 2﹤K 1﹤K 3C 、K 3﹤K 2﹤K 1xoD 、K 1﹤K 3﹤K 27、直线235=0关于直线对称的直线方程为( ) A 、325=0 B 、235=0 C 、325=0 D 、325=08、与直线236=0关于点(11)对称的直线是( ) A.326=0 B.237=0 C. 3212=0 D. 238=09、直线5210=0在x 轴上的截距为a,在y 轴上的截距为b,则( ) 25; 25-; 2-5; 2-5-.10、直线27与直线327=0的交点是( ) A (31) B (-1,3) C (-31) D (3,1)11、过点P(41)且与直线346=0垂直的直线方程是( ) A 4313=0 B 4319=0 C 3416=0 D 348=0二填空题(共20分,每题5分)12. 过点(1,2)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程 _ ;13两直线23y -0和x -12=0的交点在y 轴上,则k 的值是L 114、两平行直线0962043=-+=-+y x y x 与的距离是 。
高中数学直线与圆精选题目(附答案)
高中数学直线与圆精选题目(附答案)一、两直线的位置关系1求直线斜率的基本方法(1) 定义法:已知直线的倾斜角为a,且a工90°,贝U斜率k = ta n a .y2 — y i⑵公式法:已知直线过两点P i(x i,y i) ,P2(X2,y2),且X i M X2,则斜率k = .X2 一X i2. 判断两直线平行的方法(1) 若不重合的直线11与12的斜率都存在,且分别为k i, k2,贝U k i= k2? 11//I 2.(2) 若不重合的直线I i与I 2的斜率都不存在,其倾斜角都为90°,则I i//l2.3. 判断两直线垂直的方法(1) 若直线I i与丨2的斜率都存在,且分别为k i, k2,贝U k i • k2=—i? I i±12.(2) 已知直线I i与12,若其中一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则I i 丄I 2.i. 已知两条直线I i:ax —by+ 4= 0和12:(a—i)x + y + b = 0,求满足下列条件的a, b的值.(1) I i 丄12 且I i 过点(—3,—i);(2) I i / I 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等.[解]⑴••• Ii丄I2,a(a—i) —b = 0,①又丨i过点(一3, —i),—3a + b+4 = 0.②a= 2,解①②组成的方程组得.cb = 2.(2) I 2的斜率存在,I i / I 2 ,.直线I i的斜率存在.a--k i = k2,即二=i —a.③b又•••坐标原点到这两条直线的距离相等,I i // I 2, .11, 12在y轴上的截距互为相反数,即b = — ( 一 b ).④经检验此时的l 1与丨2不重合,故所求值为2a=- 或 3b = 2.注:已知两直线 11: A i X + By + C = 0 和 12: Ax + By + C 2= 0(1) 对于I 1//I 2的问题,先由AB — AB i = 0解出其中的字母值,然后代回原 方程检验这时的I l 和I 2是否重合,若重合,舍去.⑵ 对于丨1丄12的问题,由AiA +0解出字母的值即可.2. 直线ax + 2y — 1 = 0与直线2x — 3y — 1= 0垂直,则a 的值为()4A•- 3 B .- 3 C. 2D . 3解析:选D 由2a — 6= 0得a = 3.故选D.3. 已知直线 x + 2ay — 1 = 0与直线(a — 1)x + ay + 1 = 0平行,则a 的值为 ( )或0C. 0D . — 2解析:选A 当a = 0时,两直线的方程化为x = 1和x = 1,显然重合,不符 a 1 a 3合题意;当a ^O 时,^厂= ,解得a =-.故选A.1 2a 2、直线方程1 .直线方程的五种形式由③④联立,解得:=2,b = — 2a = _b = 2.a= 2,b = — 22.常见的直线系方程(1) 经过两条直线I仁A i X + By + C i= 0, 12 :Ax+ By + G= 0父点的直线系方程为A i x + B i y + C i+入(A2X + By + Q) = 0,其中入是待定系数.在这个方程中,无论入取什么实数,都不能得到Ax + By + C2= 0,因此它不能表示直线丨2.⑵平行直线系方程:与直线Ax+ By+ C= 0(A, B不同时为0)平行的直线系方程是Ax+ By+入=0(入工C).(3) 垂直直线系方程:与直线Ax+ By+ C= 0(A, B不同时为0)垂直的直线系方程是Bx—Ay+入=0.4. 过点A(3 , - 1)作直线I交x轴于点B,交直线I仁y二2x于点C,若| Bq 二2| AB,求直线I的方程.[解]当直线I的斜率不存在时,直线I : x = 3,••• B(3,0) , C(3,6).此时| Bq = 6, I AB = 1, |Bq 工2|AB ,•••直线I的斜率存在.设直线I的方程为y +1 = k(x-3),显然k M0且k工2.••• B3 +1 0 ,k ,-| Bq = 2| AB|,…| X B — X c | = 2| X A — X B | , 3k + 1 1 1•- 口 — k — 3= 2 k ,3k +1 1 2 3k +1 1 2 ■k^ — k — 3= k 或 T —2 — k — 3= — k , 3 1解得k =—㊁或k = 4.•••所求直线I 的方程为3X + 2y — 7 = 0或X — 4y — 7= 0. 注:求直线方程时,要根据给定条件,选择恰当的方程,常用以下两种方法求解: (1)直接法:直接选取适当的直线方程的形式,写出结果;⑵ 待定系数法:先以直线满足的某个条件为基础设出直线方程, 再由直线满足的另一个条件求出待定 系数,从而求得方程.5. 已知直线I 仁3X — 2y — 1 = 0和丨2: 3X — 2y — 13= 0,直线I 与I 1,12的距 离分别是d 1, d 2,若d 1 : d 2=2 : 1,求直线I 的方程.解:由直线丨1,I 2的方程知I 1//I 2,又由题意知,直线I 与丨1,丨2均平行(否 则d 1 = 0或d 2= 0,不符合题意).设直线I : 3x — 2y + m = 0( mr^ — 1且m^ — 13),由两平行直线间的距离公式,=—25 或 m = — 9.故所求直线I 的方程为3x — 2y — 25 = 0或3x — 2y — 9 = 0. 6. 已知直线I : 3x — y + 3= 0,求: (1)点P(4,5)关于I 的对称点;y = 2x , y + 1 = k x — 3得点C 的横坐标X c =3k + 1k — 2 .得d 1d 2=| n + 13|13又 d 1 : d 2=2 : 1,所以 | 1| = 2| m + 13|,解得 m| m + 1|⑵直线x—y — 2 = 0关于直线I对称的直线方程.解:设P(x,y)关于直线I : 3x—y+ 3= 0的对称点为P'(x',y').y — y••• k pp • ki 二―1 即x ^—x x 3二—1.① 又PP'的中点在直线3x — y + 3= 0上,—4x + 3y — 9 — ,—4x + 3y — 9 3x + 4y + 3—2= 0,化简得 7x + y + 22 = 0.三、圆的方程(1) 圆的标准方程:(x — a)2+ (y — b)2 = r 2 (2) 圆的一般方程:x 2 + y 2+ Dx + Ey + F = 0(3) 若圆经过两已知圆的交点或一已知圆与一已知直线的交点,求圆的方程 时可用相应的圆系方程加以求解:① 过两圆 C i : x 2+y 2+ Dx + E i y + F i = 0, G : x 2+y 2+ D 2x + &y + F ?= 0 交点的 圆系方程为 x 2+ y 2+ Dx + E i y + F i + 入(x 2+y 2+ Dx + Ey + F 2) = 0( X 为参数,入工 —1),该方程不包括圆G ;② 过圆C : x 2+ y 2+ Dx + Ey + F = 0与直线I : Ax + By + C = 0交点的圆系方程2 2 __________________为 x + y + Dx + Ey + F + X (Ax + By + C) = 0( X 为参数,X € R).7.在平面直角坐标系中,已知△ ABC 的三个顶点的坐标分别为 A — 3,0),B(2,0) , C(0,— 4),经过这三个点的圆记为 M(1)求BC 边的中线AD 所在直线的一般式方程;⑵求圆M 的方程.••• 3X 22 +3 = 0.②由①②得=3x + 4y + 3(1)把x = 4, y =5代入③④得 =—2, y ' = 7,••• P(4,5)关于直线I 的对称点 P' 的坐标为(一2,7).⑵用③④分别代换x — y — 2= 0 中的x , y ,得关于I 的对称直线方程为[解]⑴法一:由B(2,0) , C(0,—4),知BC的中点D的坐标为(1 , —2).即中线AD 所在直线的一般式方程为x + 2y + 3= 0. 法二:由题意,得| AB = | Aq = 5, 则厶ABC 是等腰三角形, 所以ADL BC因为直线BC 的斜率k Bc = 2, 1所以直线AD 的斜率k AD = — 2 ,1由直线的点斜式方程,得y — 0= — 2(x + 3), 所以直线AD 的一般式方程为x + 2y + 3= 0.⑵ 设圆M 的方程为x 2 + y 2+ Dx + Ey + F = 0.将 A — 3,0) , B(2,0) , C(0 , — 4)三点的坐标分别代入方程,得5所以圆M 的方程是x + y + x + qy — 6= 0. 注:利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,可设圆的标准方程,依据已知条件 列出关于a , b , r 的方程组,从而求出a , b , r 的值.(2) 若已知条件没有明确给出圆的圆心或半径,可选择圆的一般方程,依据 已知条件列出关于D, E , F 的方程组,从而求出D, E , F 的值.8.以线段AB x+ y — 2 = 0(0< x < 2)为直径的圆的方程为()A. (x + 1)2+ (y + 1)2= 2B. (x — 1)2+ (y — 1)2= 2C. (x + 1)2+ (y + 1)2= 8D. (x — 1)2+ (y — 1)2= 8又A — 3,0),所以直线AD 的方程为y —0 x +3—2—0=~1+3,9 — 3D+ F = 0,4+ 2D+ F = 0,16— 4E + F =—1,5解得E = 2,F = —解析:选B直径的两端点分别为(0,2) ,(2,0),二圆心为(1,1),半径为2 故圆的方程为(x—1)2+ (y —1)2= 2.9. 已知圆C经过点A(2 , —3), B( —2,—5),且圆心在直线I : x—2y —3 =0上,求圆C的方程.解:设圆C的方程为(x —a)2+ (y—b)2= r2.2 一a + —3一b = r , a = —1,由题意,得一2— a 2+ —5— b 2= r2,解得b= —2,a —2b—3= 0,r2= 10.所以圆C的方程为(x+ 1)2+ (y + 2)2= 10.10. 求以圆C: x2+ y2—12x —2y —13 = 0 和圆Q: x2+ y2+ 12x + 16y—25= 0 的公共弦为直径的圆C的方程.解:联立两圆的方程得方程组2 2x + y —12x —2y—13= 0,2 2x + y + 12x + 16y —25 = 0,相减得公共弦所在直线的方程为4x + 3y —2= 0.4x+ 3y —2 = 0,再由2解得两圆交点坐标为(一1,2),(5,—6).2x + y —12x—2y —13 =1 •••所求圆以公共弦为直径,•••圆心C是公共弦的中点(2,—2),半径长为2厂5+ 厂2+ 一- 6—2一2= 5.2 2•••圆C的方程为(x —2) + (y + 2) = 25.四、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dvr,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△ . △= 0?直线与圆相切;△ >0?直线与圆相交;△ <0?直线与圆相离.2. 过圆外一点(X o,y o)与圆相切的切线方程的求法①当切线斜率存在时,设切线方程为y —y o= k(x—X。
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高中数学必修二直线和圆练习
一、选择题
1.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( )
A .012=-+y x
B .052=-+y x
C .052=-+y x
D .072=+-y x
2.已知过点(2,)A m -和(,4)B m 的直线与直线012=-+y x 平行,则m 的值为( )
A .0
B .8-
C .2
D .10
3.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过( )
A .第一、二、三象限
B .第一、二、四象限
C .第一、三、四象限
D .第二、三、四象限 4.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为 (1,1)M -,则直线l 的斜率为( )
A .23
B .32
C .32-
D . 23
-. 5. 圆C 1:x 2+y 2+4x-4y+7=0和圆C 2:x 2+y 2-4x-10y+13=0的公切线有( )
A.2条
B.3条
C.4条
D.以上均错
6. 已知空间两点A(1,3,5)、B(-3,1,3),则线段AB 的中点坐标为( )
A.(-1,2,4)
B.(2,1,1)
C.(1,0,4)
D.(3,3,-1)
7.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x 2+y 2-2x=0相切,则a 的值为( )
A.1、-1
B.2、-2
C.1
D.-1
8.已知圆C :(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l :x-y+3=0,当直线l 被圆C 截得的弦长为32时,则a 等于( ) A.2 B.22-
C.12-
D.12+
二、填空题
1.点(1,1)P - 到直线10x y -+=的距离是________________.
2.经过点P(1,2)与圆x 2+y 2=1相切的直线方程为______________.
3.与两平行直线x+3y-5=0和x+3y-3=0相切,圆心在直线2x+y+3=0上的圆的方程是________.
4. 已知圆x2+y2-4x+6y-12=0的内部有一点A(4,-2),则以A为中点的弦所在的直线方程为______________________.
三、解答题
1.求经过点(2,2)
A-并且和两个坐标轴围成的三角形的面积是1的直线方程。
2. 已知点A的坐标为(-4,4),直线l的方程为3x+y-2=0,求:
(1)点A关于直线l的对称点A′的坐标;
(2)直线l关于点A的对称直线l'的方程.
3. 求圆心在直线l:x+y=0上,且过两圆C1:x2+y2-2x+10y-24=0和C2:x2+y2+2x+2y-8=0的交点的圆的方程.
4. 已知圆系方程x2+y2-2ax+4ay-5=0(a∈R).
(1)求证:此圆系必过定点.
(2)求此圆系圆心的轨迹方程.
(3)此圆系是否有公切线?若有,求出公切线方程;若没有,请说明理由.
参考答案:
1. A 设20,x y c ++=又过点(1,3)P -,则230,1c c -++==-,即210x y +-=
2. B 42,82m k m m -==-=-+
3. C ,0,0a c a c y x k b b b b
=-+=-><
4. D (2,1),(4,3)A B -- < 也可以直接设点斜式解 >
5.B
6.A
7.思路解析:考查直线与圆的位置关系.由于圆x 2+y 2-2x=0的圆心坐标为(1,0),半径为1,则由已知有1)1(1|
11|2=++++a a ,解得a=-1.故选D.
8.思路解析:弦心距d=1)3(22=-R ,即圆心(a,2)到直线的距离为1,即12|
32|=+-a ,解得a=12-或a=12--(a<0,舍去).故选C.
二、填空题
1.322
2.思路解析:容易得到点P 到圆的圆心的距离为5,从而点P 在圆外.设过点P 与圆x 2+y 2=1相切的直线的斜率为k,则直线方程为y-2=k(x-1),因其与圆相切,所以此直线与圆心的距离等于圆的半径,列式即为1|
2|2+-k k =1,对此式两边平方并化简后解得k=4
3,于是方程为3x-4y+5=0.我们只得到了一个解,又点P 在圆外,所以遗漏了倾斜角为90°的直线,即直线x=1,它也是过点P 的圆的切线 .答案:3x-4y+5=0或x-1=0
3. 思路解析:考查直线与圆的位置关系和圆的方程.设圆心为(a,-2a-3),则圆心到两平行直线之间的距离为圆的半径.∵10|
125|10|
145|+=+a a ⇒a=5
13-, ∴圆心坐标为(511,513-),半径r=10
110|145|=+a . ∴所求圆的方程是(513+x )2+(5
11-y )2=101. 4. 思路解析:考查圆的几何性质和直线方程的求法.由垂径定理知点A 与圆心的连线与弦垂直.由圆的方程可得圆的圆心B 坐标为(2,-3),所以直线AB 的斜率为-2.所以直线方程为y+2=(-2)(x-4),即2x+y-6=0. 答案:2x+y-6=0
三、解答题
1.设直线为2(2),y k x -=+交x 轴于点2(2,0)k
--,交y 轴于点(0,22)k +, 1222221,4212S k k k k
=⨯+⨯+=++= 得22320k k ++=,或22520k k ++= 解得1,2
k =-或 2k =-
320x y ∴+-=,或220x y ++=为所求。
2. (1)A ’(2,6); (2)3x +y +18=0
3. 思路解析:考查圆方程的求法.
解:由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+++=++0,8-2y 2x y x 0,24-10y 2x -y x 2222得两圆交点为(-4,0),(0,2). 设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2,因为两点在所求圆上,且圆心在直线l 上,所以得方程组为
⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+0,b a ,
r b)-(2a ,r b a)-(-4222222解得a=-3,b=3,r=10.故所求圆的方程为(x+3)2+(y-3)2=10.
4. 思路解析:用a 表示圆心坐标,消去a ,可得圆心轨迹方程;假设存在公切线,则圆心到切线的距离恒等于半径.再求相应待定系数,若求出,则存在;若求不出,则不存在. 解:(1)圆系方程可化为x 2+y 2-5-2a(x-2y)=0,
由⎩⎨⎧==+0,
2y -x 0,5-y x 22解之,可得定点为(2,1)或(-2,-1). (2)圆系方程化为(x-a)2+(y+2a)2=5(a 2+1),设圆心坐标(x ,y),则有x=a ,y=-2a ,所以圆心轨迹方程为y=-2x.
(3)设此圆系公切线存在,方程为y=kx+b ,则对于a ∈R ,有)1(51|2|22
+=+++a k b a ak 恒成
立,即(4k 2-4k+1)a 2-2b(k+2)a+5k 2-b 2+5=0,则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+0,5b -5k 0,
2)2b(k -0,14k -4k 222
联立无解,公切线不存在.。