直线与圆的方程的应用
1.直线a?x?1??b?y?1??0与圆x?y?2的位置关系是( )
22A.相切 B.相离 C.相切或相交 D.相切或相离
2222
2.圆C1:x+y+4x-4y+7=0与圆C2:x+y-4x-10y+13=0的公切线有( ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
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3.与圆x+(y-2)=1相切,且在两轴上截距相等的直线有( ) A.2条 B.3条 C.4条 D.6条
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4.直线ax+by=c与圆x+y=1相切,且a、b、c均不为零,则以|a|、|b|、|c|为长度的线段能构成( ) A.不等边锐角三角形 B.等腰锐角三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形
5.点M、N在x2+y2+kx+2y-4=0上,且点M、N关于直线x-y+1=0对称,则该圆的半径等于( ). A.22 B.2 C.1 D.3
6.直线2x-y=0与圆C:(x-2)2+(y+1)2=9交于A、B两点,则△ABC(C为圆心)的面积等于( ). A.25 B.23 C.43 D.45 7.圆(x-4)2+(y-4)2=4与直线y=kx的交点为P、Q,原点为O,则|OP|·|OQ|的值为( ). A.27 B.28 C.32 D.由k确定
8.点P是直线2x+y+10=0上的动点,直线PA、PB分别与圆x2+y2=4相切于A、B两点,则四边形PAOB(O为坐标原点)的面积的最小值等于( ). A.24 B.16 C.8 D.4 9.已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切,则圆C的方程为________. 10.过原点的直线与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交所得弦的长为2,则该直线的方程为________. 11.设圆x?y?4x?5?0的弦AB的中点为P(3,1),则直线AB的方程是 .
2212.直线x?3y?m?0与圆x?y?1在第一象限内有两个不同的交点,则实数m的取值范围是
22 .
13.已知圆O1:x2+y2+2x+6y+9=0与圆O2:x2+y2―6x+2y+1=0.求圆O1和圆O2的公切线方程. 14.求与y轴相切,且与圆A:x2+y2―4x=0也相切的圆P的圆心的轨迹方程.
15.有弱、强两个喇叭在O、A两处,若它们的强度之比为1∶4,且相距60 m,问在什么位置听到两个喇叭传来的声音强度是相等的?
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【答案与解析】 1.【答案】C
直线过定点??1,?1?.又??1????1??2,∴点在圆上,过圆上一点的直线与圆的位置关系有两种相切或相交.
2. 【答案】C
【解析】两圆公切线的条数取决于两圆的位置关系,相离:4条;外切:3条;相交:2条;内切:1条;内含:
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0条.C1:(x+2)+(y-2)=1,C2:(x-2)+(y-5)=16,C1C2=5=r1+r2,故两圆外切,公切线共3条. 3. 【答案】C
【解析】此题主要考查圆的切线及直线的截距的概念.过原点的有2条;斜率为-1的有2条. 4. 【答案】C
【解析】由圆心到直线的距离为圆的半径1,得5.【答案】D
【解析】 由M、N两点关于直线x-y+1=0对称,可知直线x-y+1=0过圆心??方程即为(x+2)2+(y+1)2=9,∴r=3. 6.【答案】A 【解析】 ∵圆心到直线的距离d?22|c|a2?b2=1,两边平方得a+b=c.
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?k?,?1?,∴k=4,∴圆的?2?|4?1|?5, 5 ∴|AB|?29?d2?4,∴S?ABC?1?4?5?25. 27.【答案】B
【解析】 由平面几何知识可知|OP|·|OQ|等于过O点圆的切线长的平方. 8.【答案】C 【解析】 ∵四边形PAOB的面积S?2?垂直直线2x+y+10=0时,其面积S最小. 9.【答案】(x+1)2+y2=2
【解析】 根据题意可知圆心坐标是(―1,0),圆的半径等于1|PA|?|OA|?2OP2?OA2?2OP2?4,∴当直线OP2|?1?0?3|?2,故所求的圆的方程是2(x+1)2+y2=2. 10.【答案】2x―y=0 【解析】 设所求直线方程为y=kx,即kx―y=0.由于直线kx―y=0被圆截得的弦长等于2,圆的半径是1,
?2?由此得圆心到直线距离等于1????0,即圆心位于直线kx―y=0上,于是有k―2=0,即k=2,因此
?2?22所求直线方程为2x―y=0. 11.【答案】x?y?4?0
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【解析】
12.【答案】3?m?2
【解析】结合图形,求出直线与圆在第一象限相切时的m值为2,求出直线过(0,1)点时的m值为3,进而得出m的取值范围. 13.【答案】y+4=0或4x―3y=0或3x+4y+10=0 【解析】 圆O1的圆心坐标为O1(―1,―3),半径r1=1,圆O2的圆心坐标O2(3,―1),半径r2=3,则|O1O2|>r1+r2,
?|?3?k?b|?1 ①?2?1?k∴? 解得
|3k?1?b|??3 ②2??1?k4??k?0?k? 或 ?3 或 ?b??4???b?03?k????4, ?5?b????2当斜率不存在时,x=0也和两圆相切,∴所求切线的方程为y+4=0或4x―3y=0或3x+4y+10=0.
14.【答案】y2=8x(x>0)和y=0(x≠0,x≠2) 【解析】把圆的方程配方得(x―2)2+y2=4.
设P(x,y)为轨迹上任意一点.
(1)当圆P与定圆A外切时,不妨设两圆切点为B,且圆P与y轴相切于点N,则|PA|=|PN|+|AB|,即(x?2)2?y2?|x|?2.
当x>0时,y2=8x
当x<0时,轨迹不存在;
综上可知,动圆圆心的轨迹方程为y2=8x(x>0)和y=0(x≠0,x≠2).
【总结升华】由于两圆相切可以是外切,也可以是内切,所以情况(2)的讨论是必不可少的,这也是解答本题易忽视的地方,要引起重视. 15.【答案】P点的轨迹是以(-20,0)为圆心,40为半径长的圆周,也就是在此圆周上听到的声音强度相等
【解析】以OA为x轴,O为坐标原点建立如图所示的直角坐标系.
设在P(x,y)处听到O、A两处的喇叭声音强度相等.
|OP|21x2?y21??由物理学知,即,整理得(x+20)2+y2=402. 222|PA|4(x?60)?y4故P点的轨迹是以(-20,0)为圆心,40为半径长的圆周,也就是在此圆周上听到的声音强度相等.
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