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1、【师说 高中全程复习构想】(新课标)2015届高考数学 8.4 直线与圆、圆与圆的位置关系练习一、选择题1点M(x0,y0)是圆x2y2a2(a0)内不为圆心的一点,则直线x0xy0ya2与该圆的位置关系是()A相切B相交C相离 D相切,或相交解析:由已知得xya2,且xy0,又圆心到直线的距离da,直线与圆相离答案:C2设两圆C1、C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|()A4B4C8D8解析:依题意,可设圆心坐标为(a,a)、半径为r,其中ra0,因此圆方程是(xa)2(ya)2a2,由圆过点(4,1)得(4a)2(1a)2a2,即a210a170,则该方程的
2、两根分别是圆心C1,C2的横坐标,|C1C2|8,选C.答案:C3若a、b、c是直角三角形的三边(c为斜边),则圆x2y22截直线axbyc0所得的弦长等于()A1 B2C. D2答案:B4若圆x2y24x4y100上至多有三个不同点到直线l:axby0的距离为2,则直线l的斜率的取值范围是()A(,2B2,)C(,22,)D2,2答案:C5直线xsinycos2sin与圆(x1)2y24的位置关系是()A相离 B相切C相交 D以上都有可能答案:B6已知圆x2y2x6y30上的两点P、Q关于直线kxy40对称,且OPOQ(O为坐标原点),则直线PQ的方程为()AyxByx或yxCyxDyx或y
3、x解析:由P、Q关于直线kxy40对称知直线kxy40过已知圆的圆心(,3),则k2,直线PQ的斜率kPQ.设直线PQ的方程为yxb,P(x1,y1)、Q(x2,y2),则P、Q两点的坐标是方程组的解,消去y得x2(4b)xb26b30,故x1x2,x1x2,由OPOQx1x2y1y20x1x2(x1b)(x2b)0,x1x2(x1x2)b20,将,代入得b或b.所以直线PQ的方程为yx或yx.故选B.答案:B二、填空题7已知圆心在x轴上,半径为的圆O位于y轴左侧,且与直线xy0相切,则圆O的方程是_解析:设圆心为(a,0)(a0),则,解得a2,故圆O的方程为(x2)2y22.答案:(x2)
4、2y228过原点的直线与圆x2y22x4y40相交所得弦的长为2,则该直线的方程为_解析:设所求直线方程为ykx,即kxy0.由于直线kxy0被圆截得的弦长等于2,圆的半径是1,因此圆心到直线的距离等于0,即圆心位于直线kxy0上于是有k20,即k2,因此所求直线方程是2xy0.答案:2xy09若O:x2y25与O1:(xm)2y220(mR)相交于A、B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长度是_解析:依题意得|OO1|5,且OO1A是直角三角形,SOO1A|OO1|OA|AO1|,因此|AB|4.答案:4三、解答题10根据下列条件求圆的方程:(1)经过坐标原点和点P(1,1),
5、并且圆心在直线2x3y10上;(2)已知一圆过P(4,2),Q(1,3)两点,且在y轴上截得的线段长为4.解析:(1)显然,所求圆的圆心在OP的垂直平分线上,OP的垂直平分线方程为xy10.解方程组得圆心C的坐标为(4,3)又因为圆的半径r|OC|5,所以所求圆的方程为(x4)2(y3)225.(2)设圆的方程为x2y2DxEyF0,将P,Q点的坐标分别代入,得令x0,由得y2EyF0,由已知|y1y2|4,其中y1、y2是方程的两根,所以(y1y2)2(y1y2)24y1y2E24F48.解组成的方程组,得D2,E0,F12,或D10,E8,F4,故所求圆的方程为x2y22x120,或x2y
6、210x8y40.11已知mR,直线lmx(m21)y4m和圆C:x2y28x4y160.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?解析:(1)直线l的方程可化为yx,直线l的斜率k,因为|m|(m21),所以|k|,当且仅当|m|1时等号成立所以,斜率k的取值范围是,(2)不能由(1)知l的方程为yk(x4),其中|k|.圆C的圆心为C(4,2),半径r2.圆心C到直线l的距离为d.由|k|,得d1,即d.从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于.所以l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧12已知直线l:yxm,mR.(1)
7、若以点M(2,0)为圆心的圆与直线l相切于点P,且点P在y轴上,求该圆的方程;(2)若直线l关于x轴对称的直线为l,问直线l与抛物线C:x24y是否相切?说明理由解析:方法一:(1)依题意,点P的坐标为(0,m)因为MPl,所以11,解得m2,即点P的坐标为(0,2)从而圆的半径r|MP|2,故所求圆的方程为(x2)2y28.(2)因为直线l的方程为yxm,所以直线l的方程为yxm.由得x24x4m0.4244m16(1m)当m1,即0时,直线l与抛物线C相切;当m1,即0时,直线l与抛物线C不相切综上,当m1时,直线l与抛物线C相切;当m1时,直线l与抛物线C不相切方法二:(1)设所求圆的半径为r,则圆的方程可设为(x2)2y2r2.依题意,所求圆与直线l:xym0相切于点P(0,m),则,解得所以所求圆的方程为(x2)2y28.(2)同方法一.4