文档文本内容
决胜 2024 年高考数学复习“8+4+4”小题强化训练(47)
(圆与方程)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的.
1.经过三个点 的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由已知得, 分别在原点、 轴、 轴上,
,
经过三点圆的半径为 ,
圆心坐标为 的中点 ,即 ,
圆的标准方程为 .
故选:C.
2.(2023·重庆·拔尖强基联盟2024届高三12月月考)已知圆 ,圆
,则这两圆的位置关系为( )
A. 内含 B. 相切 C. 相交 D. 外离
【答案】A
【解析】由题设, : , : ,
∴ ,半径 ; ,半径 ; ,
∴ ,即两圆内含.
故选:A
3.若点 在圆 的内部,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C【解析】由题设,将点坐标代入圆方程的左侧有 ,可得 .
故选:C
4.若圆 的弦MN的中点为 ,则直线MN的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由圆方程可知圆心 ,则 ,由题可知 ,所以 ,又MN过点 ,
根据点斜式公式可知直线MN的方程是 .
故选:B.
5.(2021高考北京)已知直线 ( 为常数)与圆 交于点 ,当 变化时,若
的最小值为2,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可得圆心为 ,半径为2, 则圆心到直线的距离 ,
则弦长为 ,
则当 时,弦长 取得最小值为 ,解得 .
故选:C.
6.(黑龙江省大庆实验中学2023届高三下学期5月考前得分训练(三)数学试题)已知圆
和两点 , ,若圆C上至少存在一点P,使得 ,则
实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】圆C: 的圆心 ,半径 ,
∵圆C上至少存在一点P,使得 ,
∴圆 : 与圆O: 位置关系为相交,内切或内含,如图所示,
又圆O: 的圆心 ,半径 ,
则 ,即 ,∴ .
故选:B.7.(2020年高考课标Ⅰ卷)已知⊙M: ,直线 : , 为 上的动
点,过点 作⊙M的切线 ,切点为 ,当 最小时,直线 的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】圆的方程可化为 ,点 到直线 的距离为 ,所
以直线 与圆相离.
依圆的知识可知,四点 四点共圆,且 ,所以
,而 ,
当直线 时, , ,此时 最小.
∴ 即 ,由 解得, .
所以以 为直径的圆的方程为 ,即 ,
两圆的方程相减可得: ,即为直线 的方程.
故选:D.
8.(北京市通州区2023届高三模拟考试数学试题)在平面直角坐标系内,点O是坐标原点,动点B,C满
足 , ,A为线段 中点,P为圆 任意一点,则 的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 ,则 ,又 ,且A为线段 中点,则 ,
所以A为圆 任意一点,
设圆 的圆心为M,则 ,
又 ,所以圆O与圆M相离,
所以 的几何意义为圆O与圆M这两圆上的点之间的距离,
所以 ,
,
所以 的取值范围为 .
故选:A.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,
全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.
9.(2024届湖南省高三九校联盟第一次联考)已知 ,则( )
A. 与 均有公共点的直线斜率最大为
B. 与 均有公共点的圆的半径最大为4
C. 向 引切线,切线长相等的点的轨迹是圆
D. 向 引两切线的夹角与向 引两切线的夹角相等的点的轨迹是圆
【答案】AD
【解析】由题意知,与两圆均有公共点,且斜率最大的直线恰为那条两圆斜率为正的内公切线,
由两圆半径之比为 , ,可知切线与 轴交于 ,设切线的倾斜角为 ,选项 正确.
与 均有公共点的圆的圆心不确定,所以半径可以任意大(无最大值),选项B错误.
向 引切线,设切线长相等的点为 ,则 ,
所以 ,化简得直线 ,选项 错误.
设 的圆心分别为 ,点 对 切线的夹角等于点 对 切线的夹角,
于是由相似三角形知 ,
设 ,则 ,
可得到点 的轨迹是一个圆,选项D正确.
故选:AD
10.(2023秋·广东省汕头·高三期中统测)已知圆 ,点 是直线 上一动
点,过点 作直线 分别与圆 相切于点 ,则( )
A. 圆 上恰有一个点到 的距离为 B. 直线 恒过定点
C. 的最小值是 D. 四边形 面积的最小值为2
【答案】BC
【解析】圆心 ,半径 ,
对A,圆心 到直线 的距离为 ,
所以圆上的点到直线 距离得最小值为 ,
圆上的点到直线 距离得最大值为 ,
所以圆 上恰有两个点到 的距离为 ,A错误;
对B,设 ,由题意可知, 都在以 为直径的圆上,
又 ,所以 为直径的圆的方程为 ,
整理得, ,
联立 可得,
,即为直线 的方程,
即
令 ,解得 ,所以直线 恒过定点 ,B正确;
对C,因为直线 恒过定点 ,
当定点 与圆心 的连线垂直于 时,圆心 到直线 的距离最大,则 最小,
定点 与圆心 之间的距离为 ,
所以 ,C正确;
对D,四边形 的面积为 ,
根据切线长公式可得, ,
当 最小时, 最小, ,
所以 最小值为1,即四边形 面积的最小值为1,D错误;
故选:BC.
11.(2023·重庆·拔尖强基联盟 2024 届高三 12 月月考)已知圆 ,直线
( 且 不同时为0),下列说法正确的是( )
A. 当直线 经过 时,直线 与圆 相交所得弦长为
B. 当 时,直线 与 关于点 对称,则 的方程为:
C. 当 时,圆 上存在4个点到直线 的距离为
D. 过点 与 平行的直线方程为:
【答案】AB
【解析】因为圆 ,所以圆心为 ,半径 ,
对于A选项:因为直线 经过 ,所以 , ,
所以圆心到直线的距离为 ,
直线 与圆 相交所得弦长为 ,故A选项正确;
对于B选项:当 时,直线 ,因为直线 与 关于点 对称,所以直线 与 平行, 由于
到 的距离为2,所以 到 的距离也为2,所以 的方程为: ,故B选项正确;
对于C选项:当 时,直线 ,此时圆心 到直线的距离为 ,
由于半径 ,
所以在直线 的右侧: ,所以在直线 的右侧不存在满足条件的点;
在直线 的左侧: ,所以在直线 的左侧存在满足条件的点有2个;
所以圆 上只存在2个点到直线 的距离为 ,故C选项错误;
对于D选项:过点 与 平行的直线方程可设为: ,
将点 代入,所以 ,即 ,
所以过点 与 平行的直线方程为: ,故D选项错误.
故选:AB.
12.(2023秋·江苏启东·高三期中质量检测)已知点 满足 ,点 , ,
,则( )
A. 当 最小时, B. 当 最大时,
C. 当 面积最大时, D. 当 最大时, 面积为
【答案】ABD
【解析】设点 , , ,
又 ,
得 ,
化简可得 ,即点 在以 为圆心, 为半径 的圆,又点 和点 均在圆外,
所以当 与圆相切时, 取最值,
设切点为 ,则 ,故A,B选项正确;
又 的面积 ,
所以当 最大时, 取最大值,
此时 , ,C选项错误;
由 ,所以 ,
当且仅当 为 延长线与圆 的交点时,等号成立,
又 延长线方程为 , ,
联立方程组 ,解得 (舍), ,
所以 ,
此时 的面积为 ,D选项正确;
故选:ABD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,多空题,第一空2分,第二空3分,共20分.
13. ( 广 东 省 2024 届 普 通 高 中 毕 业 班 第 二 次 调 研 考 试 数 学 试 题 ) 写 出 满 足 “ 直 线 :
与圆: 相切”的一个 的值_________.
【答案】 (或 ,答案不唯一)
【解析】由已知圆: 的圆心为 ,半径 ,
又直线: 与圆: 相切,
所以圆心到直线的距离 ,
解得 或 ,故答案为: (或 ,答案不唯一).
14.(广东省2024届普通高中毕业班第二次调研考试数学试题)已知 是坐标原点,点 ,且点
是圆 : 上的一点,则向量 在向量 上的投影向量的模的取值范围是
_________.
【答案】
【解析】设直线 倾斜角为 , 的倾斜角为 ,
当直线 的斜率存在时,设直线 方程为 ,即
由圆 : ,即 ,
所以圆心 ,半径 ,
又点 在圆上,
所以点 到直线 距离 ,解得 ,即 ,
的
当直线 的斜率不存在时, 方程为 与圆 相切,成立,此时 ,
综上 , ,
则 ,
所以 ,即
所以 ,
即 ,
又所以向量 在向量 上的投影向量的模为 ,
故答案为: .
15.(2020江苏高考)在平面直角坐标系 中,已知 , , 是圆 上的两个
动点,满足 ,则 面积的最大值是__________.
【答案】
【解析】
设圆心 到直线 距离为 ,则
所以
令 (负值舍去)
当 时, ;当 时, ,因此当 时, 取最大值,即 取最大值为
,
故答案为:
16.(2022新高考全国II卷·第15题)设点 ,若直线 关于 对称的直线与圆
有公共点,则a的取值范围是________.
【答案】
【解析】 关于 对称的点的坐标为 , 在直线 上,
所以 所在直线即为直线 ,所以直线 为 ,即 ;
圆 ,圆心 ,半径 ,
依题意圆心到直线 的距离 ,
即 ,解得 ,即 ;故答案为: