第一讲 直线与圆
1.(2019·濂溪区校级期末)已知直线l1:x-2y+1=0与直线l2:x+ky-3=0平行,则实数k的值为( )
A.-2 1C.-
2
B.2 1D. 2
解析:∵直线l1:x-2y+1=0与直线l2:x+ky-3=0平行, 1k-3∴=≠, 1-21解得k=-2. 故选A. 答案:A
2.(2019·菏泽一模)圆(x-2)+y=1与直线3x+4y+2=0的位置关系是( ) A.相交 C.相离
B.相切
D.以上三种情况都有可能
|6+2|
8
=大于圆的半径r=1, 9+165
2
2
解析:∵圆心(2,0)到直线3x+4y+2=0的距离d=所以圆与直线相离, 故选C. 答案:C
3.(2019·东莞市期末测试)过点(2,1)且在两坐标轴上的截距相等的直线方程为( ) A.x-2y=0或x-y-1=0 B.x-2y=0或x+y-3=0 C.x+y-3=0或x-y-1=0 D.x-2y=0
解析:直线过点(2,1),且在两坐标轴上的截距相等, 当截距为0时,直线方程为:x-2y=0;
当直线不过原点时,斜率为-1,直线方程:x+y-3=0. ∴直线方程为x-2y=0或x+y-3=0. 故选B. 答案:B
4.设直线y=x-2与圆O:x+y=a相交于A,B两点,且|AB|=23,则圆O的面积
2
2
2
为( )
A.π C.4π
2
2
2
B.2π D.8π
解析:根据题意,圆O:x+y=a的圆心为(0,0),半径r=|a|, |-2|
圆心到直线y=x-2的距离d==1,
1+1又由弦长|AB|=23,则有a=1+?则圆O的面积为S=πa=4π; 故选C. 答案:C
5.(2019·郑州模拟)已知圆(x-a)+y=1与直线y=x相切于第三象限,则a的值是( )
A.2 C.±2
B.-2 D.-2
|a|
=1,|a|=2.2
2
2
2
2
?23?2
?=4, ?2?
解析:依题意得,圆心(a,0)到直线x-y=0的距离等于半径,即有又切点位于第三象限,结合图形(图略)可知,a=-2,故选B.
答案:B
6.(2019·兴庆区校级一模)与3x+4y=0垂直,且与圆(x-1)+y=4相切的一条直线是( )
A.4x-3y=6 C.4x+3y=6
B.4x-3y=-6 D.4x+3y=-6
22
解析:根据题意,要求直线与3x+4y=0垂直,设其方程为4x-3y+m=0, 若该直线与圆(x-1)+y=4相切,则有解得:m=6或-14,
即要求直线的方程为4x-3y=-6或4x-3y=14, 故选B. 答案:B
7.在平面直角坐标系xOy中,已知A(-1,0),B(0,1),则满足|PA|-|PB|=4且在圆
2
2
2
2
|4+m|3+4
2
2
=2,
x2+y2=4上的点P的个数为( )
A.0 C.2
B.1 D.3
解析:设P(x,y),则由|PA|-|PB|=4,得(x+1)+y-x-(y-1)=4,所以x+y-|0+0-2|
2=0.求满足条件的点P的个数即为求直线与圆的交点个数,圆心到直线的距离d=
2=2<2=r,所以直线与圆相交,交点个数为2.故满足条件的点P有2个.
答案:C
8.(2019·湛江一模)已知圆C:(x-3)+(y-3)=72,若直线x+y-m=0垂直于圆C的一条直径,且经过这条直径的一个三等分点,则m=( )
A.2或10 C.4或6
2
22
2
222222
B.4或8 D.2或4
解析:根据题意,圆C:(x-3)+(y-3)=72,其圆心C(3,3),半径r=62, 若直线x+y-m=0垂直于圆C的一条直径,且经过这条直径的一个三等分点, 则圆心到直线的距离为22,
|6-m|
则有d==22,变形可得|6-m|=4,
1+1解可得:m=2或10, 故选A. 答案:A
9.(2019·辽阳一模)已知直线l:3x-4y-15=0与圆C:x+y-2x-4y+5-r=0(r>0)相交于A,B两点,若|AB|=6,则圆C的标准方程为( )
A.(x-1)+(y-2)=36 B.(x-1)+(y-2)=25 C.(x-1)+(y-2)=16 D.(x-1)+(y-2)=49
解析:化圆C:x+y-2x-4y+5-r=0(r>0)为(x-1)+(y-2)=r, 可得圆心坐标为(1,2),半径为r,
|3×1-4×2-15|由圆心(1,2)到直线l:3x-4y-15=0的距离d==4, 22
3+?-4?且|AB|=6, 得r=3+4=25.
∴圆C的标准方程为(x-1)+(y-2)=25. 故选B. 答案:B
10.(2019·宁夏银川九中模拟)直线l:kx+y+4=0(k∈R)是圆C:x+y+4x-4y+6=0的一条对称轴,过点A(0,k)作斜率为1的直线m,则直线m被圆C所截得的弦长为( )
2
2
2
2
2
2
2
2
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2
2
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2
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2
2
2
2
2
A.
2 2
B.2 D.26
2
2
2
2
C.6
解析:圆C:x+y+4x-4y+6=0,即(x+2)+(y-2)=2,表示以C(-2,2)为圆心,2为半径的圆.由题意可得,直线l:kx+y+4=0经过圆心C(-2,2),所以-2k+2+4=0,解得k=3,所以点A(0,3),故直线m的方程为y=x+3,即x-y+3=0,则圆心C到直线m|-2-2+3|1
的距离d==,所以直线m被圆C所截得的弦长为2×22
答案:C
11.(2018·高考全国卷Ⅲ)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)+y=2上,则△ABP面积的取值范围是( )
A.[2,6] C.[2,32]
2
2
2
2
1
2-=6.故选C.
2
B.[4,8] D.[22,32]
解析:设圆(x-2)+y=2的圆心为C,半径为r,点P到直线x+y+2=0的距离为d,则圆心C(2,0),r=2,所以圆心C到直线x+y+2=0的距离为22,可得dmax=22+r=1
32,dmin=22-r=2.由已知条件可得AB=22,所以△ABP面积的最大值为AB·dmax=6,
21
△ABP面积的最小值为AB·dmin=2.
2
综上,△ABP面积的取值范围是[2,6]. 故选A. 答案:A
12.(2019·让胡路区校级二模)已知直线l:ax+by-3=0与圆M:x+y+4x-1=0相切于点P(-1,2),则直线l的方程为________.
解析:根据题意,圆M:x+y+4x-1=0, 即(x+2)+y=5,其圆心M(-2,0),
直线l:ax+by-3=0与圆M:x+y+4x-1=0相切于点P(-1,2),则P在直线l上且
2
2
2
2
2
2
2
2
MP与直线l垂直,
kMP=
2-0a1
=2,则有-=-,则有b=2a,
?-1?-?-2?b2
又由P在直线l上,则有-a+2b-3=0, 解可得a=1,b=2,
则直线l的方程为x+2y-3=0; 故答案为:x+2y-3=0. 答案:x+2y-3=0
?1?22
13.过点M?,1?的直线l与圆C:(x-1)+y=4交于A,B两点,C为圆心,当∠ACB?2?
最小时,直线l的方程为________.
1-0
解析:易知当CM⊥AB时,∠ACB最小,直线CM的斜率为kCM==-2,从而直线l的
1-12斜率为kl=-
11?1?=,其方程为y-1=?x-?,即2x-4y+3=0. kCM22?2?1
答案:2x-4y+3=0
14.(2019·泸州期末测试)已知圆C的圆心在直线x-2y=0上,且经过点M(0,-1),
N(1,6).
(1)求圆C的方程;
(2)已知点A(1,1),B(7,4),若P为圆C上的一动点,求|PA|+|PB|的取值范围. 解析:(1)设圆心C(a,b)则a-2b=0,则a=2b,
由|MC|=|NC|得?2b-0?+?b+1?=?2b-1?+?b-6?,解得b=2,a=4, ∴圆的半径r=5,
圆C的方程为:(x-4)+(y-2)=25. (2)设P(x,y),则(x-4)+(y-2)=25, 即x+y=5+8x+4y
则|PA|+|PB|=(x-1)+(y-1)+(x-7)+(y-4)
=2x+2y-16x-10y+67=10+16x+8y-16x-10y+67=77-2y, ∵-3≤y≤7,∴63≤77-2y≤83 故|PA|+|PB|的取值范围是[63,83].
15.(2019·鹤壁期末检测)已知圆O:x+y=4,直线l:y=kx-4. (1)若直线l与圆O交于不同的两点A,B,当∠AOB=
2
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22
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2
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π
时,求k的值; 2
(2)若EF,GH为圆O:x+y=4的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,2),求四边形EGFH的面积S的最大值.
π242
解析:(1)∵∠AOB=,∴点O到直线l的距离d=×2,∴2=×2,解得k22k+12=±7.
(2)设圆心O到直线EF,GH的距离分别为d1,d2,则d1+d2=|OM|=3,|EF|=24-d1,|GH|=24-d2,
122
∴S=|EF|·|GH|=2?4-d1??4-d2?
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2
2
2020版高考数学大二轮复习 专题五 解析几何 第一讲 直线与圆限时规范训练 理
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