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第九章 平面解析几何 第46课 直线与圆、圆与圆的位置关系课时分
层训练
A组 基础达标 (建议用时:30分钟)
一、填空题
1.已知点M(a,b)在圆O:x+y=1外,则直线ax+by=1与圆O的位置关系是________. 相交 [由题意知点在圆外,则a+b>1,圆心到直线的距离d=圆相交.]
2.若圆C1:x+y=1与圆C2:x+y-6x-8y+m=0外切,则m=________.
【导学号:】
9 [圆C1的圆心为C1(0,0),半径r1=1,因为圆C2的方程可化为(x-3)+(y-4)=25-m,所以圆C2的圆心为C2(3,4),半径r2=25-m(m<25).从而C1C2=3+4=5.
两圆外切得C1C2=r1+r2,即1+25-m=5,解得m=9.]
3.已知圆x+y+2x-2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是________.
-4 [由x+y+2x-2y+a=0, 得(x+1)+(y-1)=2-a,
所以圆心坐标为(-1,1),半径r=2-a,
|-1+1+2|
圆心到直线x+y+2=0的距离为=2,
2所以2+(2)=2-a,解得a=-4.]
4.过点P(4,2)作圆x+y=4的两条切线,切点分别为A,B,O为坐标原点,则△OAB外接圆的方程是________.
(x-2)+(y-1)=5 [由题意知,O,A,B,P四点共圆,所以所求圆的圆心为线段OP的中点(2,1).
1
又圆的半径r=OP=5,
2
所以所求圆的方程为(x-2)+(y-1)=5.]
5.已知圆C:(x-1)+y=25,则过点P(2,-1)的圆C的所有弦中,以最长弦和最短弦为对角线的四边形的面积是________. 【导学号:】
1023 [易知最长弦为圆的直径10.又最短弦所在直线与最长弦垂直,且PC=2,∴
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2
2
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2
2
2
1
a+b2
2
<1,故直线与
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122
最短弦的长为2r-PC=225-2=223.故所求四边形的面积S=×10×223=
21023].
6.已知圆C1:x+y-6x-7=0与圆C2:x+y-6y-27=0相交于A,B两点,则线段AB的中垂线方程为________________.
2
2
2
2
x+y-3=0 [∵圆C1的圆心C1(3,0),圆C2的圆心C2(0,3),∴直线C1C2的方程为x+y-3=0,
AB的中垂线即直线C1C2,故其方程为x+y-3=0.]
7.若直线3x-4y+5=0与圆x+y=r(r>0)相交于A,B两点,且∠AOB=120°(O为坐标原点),则r=__________.
2 [如图,过点O作OD⊥AB于点D,则
2
2
2
OD=
53+-4
2
2
=1.
∵∠AOB=120°,OA=OB, ∴∠OBD=30°, ∴OB=2OD=2,即r=2.]
8.(2017·南通模拟)过点(1,-2)作圆(x-1)+y=1的两条切线,切点分别为A,B,则AB所在直线的方程为________. 【导学号:】
2
2
y=- [圆(x-1)2+y2=1的圆心为(1,0),半径为1,
以
1-1
2
1
2
+-2-0
2
=2为直径的圆的方程为(x-1)+(y+1)=1,
22
1
将两圆的方程相减得AB所在直线的方程为2y+1=0,即y=-.]
2
9.(2017·南京模拟)直线l1:y=x+a和l2:y=x+b将单位圆C:x+y=1分成长度相等的四段弧,则a+b=__________.
2 [依题意,不妨设直线y=x+a与单位圆相交于A,B两点,则∠AOB=90°. 如图,此时a=1,b=-1,满足题意,所以a+b=2.]
10.(2017·徐州联考)已知圆C:(x+2)+y=4,直线l:kx-y-2k=0(k∈R),若直线l与圆C恒有公共点,则实数k的最小值是__________.
-
3
[圆心C(-2,0),半径r=2. 3
2
22
2
2
2
2
2
又圆C与直线l恒有公共点.
所以圆心C(-2,0)到直线l的距离d≤r. |-2k-2k|33因此≤2,解得-≤k≤.
33k2+1
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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 3.] 3
所以实数k的最小值为-二、解答题
11.(2017·徐州模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知圆M经过点A(1,0),B(3,0),
C(0,1).
(1)求圆M的方程;
→→
(2)若直线l:mx-2y-(2m+1)=0与圆M交于点P,Q,且MP·MQ=0,求实数m的值. [解] (1)法一:设圆M的方程为x+y+Dx+Ey+F=0,
2
2
D+F+1=0,??
则?3D+F+9=0,??E+F+1=0,
2
2
D=-4,??
解得?E=-4,
??F=3.
所以圆M的方程x+y-4x-4y+3=0.
法二:线段AC的垂直平分线的方程为y=x,线段AB的垂直平分线的方程为x=2,由
??y=x,
?
?x=2,?
解得M(2,2).
所以圆M的半径r=AM=5,
所以圆M的方程为(x-2)+(y-2)=5. π→→
(2)因为MP·MQ=0,所以∠PMQ=.
2又由(1)得MP=MQ=r=5, 所以点M到直线l的距离d=
10. 2
2
2
|2m-4-2m-1|10
由点到直线的距离公式可知,=,解得m=±6. 2
2m+412.已知圆C:x+y-4x-6y+12=0,点A(3,5). (1)求过点A的圆的切线方程;
(2)O点是坐标原点,连结OA,OC,求△AOC的面积S. [解] (1)由圆C:x+y-4x-6y+12=0,
得(x-2)+(y-3)=1,圆心C(2,3).当斜率存在时,设过点A的圆的切线方程为y-5=k(x-3),
即kx-y+5-3k=0.
|2k-3+5-3k|3
由d==1,得k=. 4k2+1又斜率不存在时直线x=3也与圆相切,
2
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高考数学一轮复习第九章平面解析几何第46课直线与圆圆与圆的位置关系课时分层训练
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