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第二章 直线和圆的方程(复习小结)(B提高练)
一、选择题
1.(2020重庆四中高二期中)设 为直线 与圆 的两个交点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直线与圆的交点弦长可由两种方法得到:①求出圆心 到直线的距离 ,
所以直径 ②直线与圆联立方程,由弦长公式 来求得 .故选D.
2.(2020湖南衡阳五中高二月考)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 ( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【解析】当PQ所在直线过圆心且垂直于直线x=-3时,|PQ|有最小值,且最小值为圆心(3,-1)到直线x
=-3的距离减去半径2,即最小值为4,故选B.
3.(2020全国高二课时练)已知直线 : 是圆 的对称轴.
过点 作圆 的一条切线,切点为 ,则 ( )
A.2 B. C.6 D.
【答案】C
【解析】直线l过圆心 ,所以 ,所以切线长 .
4.(2020山东泰安一中高二月考)一条光线从点 射出,经 轴反射后与圆
相切,则反射光线所在直线的斜率为( )A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点 ,设反射光线所在直线的斜率为 ,则
反射光线所在直线方程为: ,即: .
又因为光线与圆相切, 所以, ,
整理: ,解得: ,或 ,故选D.
5.(多选题)(2020·江苏建邺高二期中)以下四个命题表述正确的是( )
A.直线 恒过定点
B.圆 : 的圆心到直线 的距离为2
C.圆 : 与圆 : 恰有三条公切线
D.两圆 与 的公共弦所在的直线方程为:
【答案】AC
【解析】对于A选项,当 时 ,所以直线过定点 ,故A选项正确.对于B选项,圆 的圆心
为 ,到直线 的距离为 ,所以B选项错误.对于C选项,圆 的圆心为
,半径为 ;圆 的圆心为 ,半径为 .圆心距为 ,所以两圆
外切,故恰有三条公切线,故C正确.对于D选项,由 两式相减并化简得,所以D选项错误.综上所述,正确的选项为AC.故选:AC
6.(多选题)(2020山东枣庄高二月考)已知 分别为圆 : 与圆 :
上的动点, 为 轴上的动点,则 的值可能是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】CD
【解析】圆 ,关于 轴对称的圆为圆 ,则 的
最小值为 ,又 ,故选: .
二、填空题
7.(2020·天津高考真题)已知直线 和圆 相交于 两点.若
,则 的值为_________.
【答案】5
【解析】因为圆心 到直线 的距离 ,由 可得
,解得 .
8.(2020辽宁盘锦四中高二期中)设点M( ,1),若在圆O: 上存在点N,使得
∠OMN=45°,则 的取值范围是________.
【答案】
【解析】由题意知:直线MN与圆O有公共点即可,即圆心O到直线MN的距离小于等于1即可,如图,过OA⊥MN,垂足为A,在 中,因为∠OMN=45,所以 = ,
解得 ,因为点M( ,1),所以 ,解得 ,故 的取值范围是
.
9.(2020·南京市秦淮中学高二期中)已知直线l:mx﹣y=1,若直线l与直线x+m(m﹣1)y=2垂直,则
m的值为_____,动直线l:mx﹣y=1被圆C:x2﹣2x+y2﹣8=0截得的最短弦长为_____.
【答案】0或2; .
【解析】由题意,直线mx﹣y=1与直线x+m(m﹣1)y=2垂直,所以m×1+(﹣1)×m(m﹣1)=0,解
得m=0或m=2;动直线l:mx﹣y=1过定点(0,﹣1),圆C:x2﹣2x+y2﹣8=0化为(x﹣1)2+y2=9,
圆心(1,0)到直线mx﹣y﹣1=0的距离的最大值为 ,
所以动直线l:mx﹣y=1被圆C:x2﹣2x+y2﹣8=0截得的最短弦长为 .
故答案为0或2; .
10.(2020山东菏泽三中高二月考)在平面直角坐标系 中,圆 的方程为 ,若直线 上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆 有公共点,则 的最大值为
__________.
【答案】
【解析】∵圆C的方程为x2+y2-8x+15=0,整理得:(x-4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径
的圆;又直线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,∴只需圆C′:
(x-4)2+y2=4与直线y=kx-2有公共点即可.设圆心C(4,0)到直线y=kx-2的距离为d,
即3k2≤4k,∴0≤k≤ ,故可知参数k的最大值为 .
三、解答题
11.(2020山东泰安实验中学高二期末)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M,N两点.
(1)求k的取值范围;
(2)若 =12,其中O为坐标原点,求|MN|.
【解析】(1)由题意可得,直线l的斜率存在,
设过点A(0,1)的直线方程:y=kx+1,即:kx-y+1=0.
由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径R=1.
故由 ,解得: .
故当 ,过点A(0,1)的直线与圆C: 相交于M,N两点.
(2)设M ;N ,
由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,代入圆C的方程 ,
可得 ,∴ ,
∴ ,
由 ,解得 k=1,
故直线l的方程为 y=x+1,即 x-y+1=0.圆心C在直线l上,MN长即为圆的直径.所以|MN|=2
12.(2020湖北襄阳高二月考)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规
划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A
到该圆上任意一点的距离均不少于80 m.经测量,点A位于点O正北方向60 m处,点C位于点O正东方向
170 m处(OC为河岸),tan∠BCO= .
(1)求新桥BC的长;
(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?
【解析】
(1)如图,以 为 轴建立直角坐标系,则 ,由题意 ,直线 方程为 .
又 ,故直线 方程为 ,
由 ,解得 ,即 ,
所以 ;
(2)设 ,即 ,由(1)直线 的一般方程为 ,
圆 的半径为 ,由题意要求 ,
由于 ,因此 ,
∴ ∴ ,
所以当 时, 取得最大值 ,此时圆面积最大.