《圆的方程》的单元复习模板计划检测.doc
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2020届中职数学第八章《直线和圆的方程》单元检测(满分100分,时间:90分钟)一.选择题(3分*10=30分)1.已知A(3,6),B(2,3),则线段AB 的长度是( )B.8C.4D.2 2、设A(-1,3),B(1,5),则直线AB 的倾斜角为( )A.30︒B.45︒C.60︒D.90︒ 3. 下列哪对直线互相垂直A. 52:;12:21-=+=x y l x y lB. 5:;2:21=-=y l y lC. 5:;1:21--=+=x y l x y lD. 53:;13:21--=+=x y l x y l 4.以A(1,2),B(1,6)为直径两端点的圆的方程是( ) A.(x+1 )2 +(y-4)2 =8 B.(x-1 )2 +(y-4)2 =4C.(x-1 )2 +(y-2)2 =4D.(x+1 )2 +(y-4)2 =165.点P(3,1),Q(-1,-3),则线段PQ 的垂直平分线方程是( )A.x+y=0B. x+y-2=0C.x-y=0D.x-y-2=0 6.方程为x 2+y 2-2x+6y-6=0的圆的圆心坐标是( ) A.(1,3) B.(-1,3) C.(1,-3) D.(2,1)7.过点A(-1,2),且,倾斜角是60︒的直线方程为 ( )20y +-=20y -+= C. 30x y -+= D. 30x y ++= 8.下列哪对直线互相平行( )A.5:,22:1=-=x l y lB.52:,122:1-=+=x y l x y lC.5:,12:1--=+=x y l x y lD.53:,132:1--=+=x y l x y l 9.下列直线与直线123=-y x 垂直的是( )A.0364=--y xB.0364=++y xC.0346=++y xD.0346=--y x 10.过点)3,2(A ,且与y 轴平行的直线方程为( )A.2=xB.2=yC.3=xD.3=y二.填空题(4分*8=32分)11.点M(-2,4)关于直线x-y=0反对称点的坐标是 12.直线x-3y+7=0的一个法向量是 13.直线2x-y+1=0的倾斜角的正弦值是________ 14.点(1,3)到直线2x-y+3=0的距离为____________15.平行于直线x+3y+1=0,且过点(1,2)的直线方程为 16.直线2x+3y+1=0与圆x 2+y 2=1的位置关系是_____17.若直线x+y=a 与圆221x y +=相交,则a 的取值范围是________ 18.过A(0,0),B(1,1),C(2,0)三点的圆方程为 ___________三.解答题(共6题,共计38分)19.直线3x-2y+6=0分别交x 轴,y 轴于AB 两点,求AB 的长度。
第四章圆与方程单元检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)1.直线y =x +10与曲线x 2+y 2=1的位置关系是( ). A .相交 B .相离 C .相切 D .不能确定2.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( ). A .x 2+(y -2)2=1 B .x 2+(y +2)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .x 2+(y -3)2=13.点P (x ,y ,z )2=,则点P 在( ).A .以点(1,1,-1)为半径的圆上B .以点(1,1,-1)为棱长的正方体内C .以点(1,1,-1)为球心,2为半径的球面上D .无法确定4.圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2+4x -4y +4=0关于直线l 对称,则l 的方程是( ). A .x +y =0 B .x +y -2=0 C .x -y -2=0 D .x -y +2=0 5.圆C 1:x 2+y 2+2x +2y -2=0与C 2:x 2+y 2-4x -2y +1=0的公切线有且只有( ). A .1条 B .2条 C .3条 D .4条6.把圆x 2+y 2+2x -4y -a 2-2=0的半径减小一个单位则正好与直线3x -4y -4=0相切,则实数a 的值为( ).A .-3B .3C .-3或3D .以上都不对7.过点P (2,3)向圆x 2+y 2=1作两条切线P A 、PB ,则弦AB 所在直线的方程为( ). A .2x -3y -1=0 B .2x +3y -1=0 C .3x +2y -1=0 D .3x -2y -1=08.与圆x 2+y 2-ax -2y +1=0关于直线x -y -1=0对称的圆的方程为x 2+y 2-4x +3=0,则a 等于( ).A .0B .1C .2D .39.圆x 2+(y +1)2=3绕直线kx -y -1=0旋转一周所得的几何体的表面积为( ).A .36πB .12πC .D .4π10.动圆x 2+y 2-(4m +2)x -2my +4m 2+4m +1=0的圆心的轨迹方程是( ). A .2x -y -1=0 B .2x -y -1=0(x ≠1) C .x -2y -1=0(x ≠1) D .x -2y -1=0 11.若过定点M (-1,0)且斜率为k 的直线与圆x 2+4x +y 2-5=0在第一象限内的部分有交点,则k 的取值范围是( ).A .0k <<B .0k <<C .0k <<D .0<k <512.直线y =kx +3与圆(x -3)2+(y -2)2=4相交于M ,N 两点,若MN ≥k的取值范围是( ).A .3[,0] 4- B .(-∞,34-]∪[0,+∞)C .[33-D .2[,0]3-二、填空题(本题共4小题,,每小题4分,共16分)13.过直线l :y =2x 上一点P 作圆C :(x -8)2+(y -1)2=2的切线l 1,l 2,若l 1,l 2关于直线l 对称,则点P 到圆心C 的距离为__________.14.点P为圆x2+y2=1上的动点,则点P到直线3x-4y-10=0的距离的最小值为__________.15.已知圆C经过A(5,1),B(1,3)两点,圆心在x轴上,则C的方程为________.16.已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:y=x-1被圆C所截得的弦长为l垂直的直线的方程为________.三、解答题(本题共6小题,共74分)17.(12分)一圆和直线l:x+2y-3=0切于点P(1,1),且半径为5,求这个圆的方程.18.(12分)求平行于直线3x+3y+5=0且被圆x2+y2=20截得长为的弦所在的直线方程.19.(12分)点A(0,2)是圆x2+y2=16内的定点,B,C是这个圆上的两个动点,若BA⊥CA,求BC中点M的轨迹方程,并说明它的轨迹是什么曲线.20.(12分)圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A、B.(1)求线段AB的垂直平分线的方程;(2)求线段AB的长.21.(12分)已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R).(1)证明:不论m为何值时,直线和圆恒相交于两点;(2)求直线l被圆C截得的弦长最小时的方程.22.(14分)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.(1)求圆C的方程;(2)若圆C与直线x-y+a=0交于A,B两点,且OA⊥OB,求a的值.答案与解析1.答案:B解析:1=>.2.答案:A解析:方法一(直接法):设圆心坐标为(0,b),1=,解得b=2,故圆的方程为x2+(y-2)2=1.方法二(数形结合法):由作图根据点(1,2)到圆心的距离为1易知圆心为(0,2),故圆的方程为x2+(y-2)2=1.方法三(验证法):将点(1,2)代入四个选择支,排除B,D,又由于圆心在y轴上,排除C.3.答案:C解析:根据两点间距离公式的几何意义,动点(x,y,z)满足到定点(1,1,-1)的距离恒等于2.4.答案:D解析:∵两圆圆心分别为(0,0)和(-2,2),∴中点为(-1,1),两圆圆心连线斜率为-1.∴l的斜率为1,且过点(-1,1).∴l的方程为y-1=x+1,即x-y+2=0.5.答案:B解析:⊙C1:(x+1)2+(y+1)2=4,⊙C2:(x-2)2+(y-1)2=4,124C C=<,∴只有2条公切线.∴应选B.6.答案:C解析:圆的方程可变为(x+1)2+(y-2)2=a2+7,圆心为(-1,2),1=-,解得a=±3.7.答案:B解析:圆x2+y2=1的圆心为坐标原点O,以OP为直径的圆的方程为2231324(1)()x y-+-=.显然这两个圆是相交的,由22221313124x yx y⎧+=⎪⎨(-)+(-)=⎪⎩得2x+3y-1=0,这就是弦AB所在直线的方程.8.答案:C解析:两圆的圆心分别为(,1)2aA,B(2,0),则AB的中点1(1,)42a+在直线x-y-1=0上,即111042a+--=,解得a=2,故选择C.9.答案:B解析:由题意,圆心为(0,-1),又直线kx-y-1=0恒过点(0,-1),所以旋转一周所得的几何体为球,球心即为圆心,球的半径即是圆的半径,所以S=2=12π.10.答案:C解析:圆心为(2m+1,m),r=|m|(m≠0).不妨设圆心坐标为(x,y),则x=2m+1,y=m,所以x-2y-1=0.又因为m≠0,所以x≠1.因此选择C.11.答案:A解析:圆x2+4x+y2-5=0可变形为(x+2)2+y2=9,如图所示.当x=0时,y±=,结合图形可得A,∵AMk=∴(0k∈.12.答案:A解析:圆心(3,2)到直线y=kx+3的距离d,MN≥=∴34k-≤≤.13.答案:解析:圆心C的坐标为(8,1),由题意,得PC⊥l,∴PC的长是圆心C到直线l的距离.即PC=14.答案:1解析:∵圆心到直线的距离为1025d==,∴点P到直线3x-4y-10=0的距离的最小值为d-r=2-1=1.15.答案:(x-2)2+y2=10解析:由题意,线段AB中点M(3,2),12ABk=-12ABk=-,∴线段AB中垂线所在直线方程为y-2=2(x-3).由223y xy-=(-)⎧⎨=⎩得圆心(2,0).则圆C的半径r=故圆C的方程为(x-2)2+y2=10.16.答案:x+y-3=0解析:设圆心(a,0),∴222|1|a+=-,∴a=3.∴圆心(3,0).∴所求直线方程为x+y-3=0.17.解:设圆心坐标为C(a,b),圆的方程即为(x-a)2+(y-b)2=25.∵点P(1,1)在圆上,则(1-a)2+(1-b)2=25.①又l为圆C的切线,则CP⊥l,∴121ba-=-.②联立①②解得11ab⎧=+⎪⎨=+⎪⎩或112ab⎧=-⎪⎨=-⎪⎩即所求圆的方程为(x-12+(y-1-2=25或(x-12+(y-1+2=25.18.解:设弦所在的直线方程为x+y+c=0.①则圆心(0,0)到此直线的距离为||2dc=.因为圆的半弦长、半径、弦心距恰好构成直角三角形,所以2220+=.由此解得c=±2,代入①得弦的方程为x+y+2=0或x-y-2=0.19.解:设点M(x,y),因为M是弦BC的中点,故OM⊥BC.又∵∠BAC=90°,∴|MA|=12|BC|=|MB|.∵|MB|2=|OB|2-|OM|2,∴|OB|2=|MO|2+|MA|2,即42=(x2+y2)+[(x-0)2+(y-2)2],化简为x2+y2-2y-6=0,即x 2+(y -1)2=7.∴所求轨迹为以(0,1)为半径的圆.20.解:(1)两圆方程相减,得4x -4y +1=0,即为AB 的方程.两圆圆心连线即为AB 的垂直平分线,所以AB 的垂直平分线的方程过两圆圆心,且与AB 垂直. 则AB 的垂直平分线的斜率为-1.又圆x 2+y 2-2x -5=0的圆心为(1,0),所以AB 的垂直平分线的方程为y =-(x -1),即x +y -1=0.(2)圆x 2+y 2-2x -5=0的半径、圆x 2+y 2-2x -5=0的圆心到AB 的距离、AB 长的一半三者构成一个直角三角形的三条边,圆x 2+y 2-2x -5=0可化为(x -1)2+y 2=6,所以圆心(1,0),半径,弦心距8=,由勾股定理得222||()(28AB +=,解得2AB =.21.解:(1)由(2m +1)x +(m +1)y -7m -4=0,得(2x +y -7)m +x +y -4=0.则27040x y x y +-=⎧⎨+-=⎩解得31x y =⎧⎨=⎩∴直线l 恒过定点A (3,1). 又∵(3-1)2+(1-2)2=5<25,∴(3,1)在圆C 的内部,故l 与C 恒有两个公共点.(2)当直线l 被圆C 截得的弦长最小时,有l ⊥AC ,由12AC k =-,得l 的方程为y -1=2(x -3),即2x -y -5=0.22.解:(1)曲线y =x 2-6x +1与y 轴的交点为(0,1),与x 轴的交点为(3+,(3-.故可设C 的圆心为(3,t ),则有22223(1)t t ++-=,解得t =1.则圆C 3=所以圆C 的方程为(x -3)2+(y -1)2=9.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其坐标满足方程组:22319.x y a x y -+=⎧⎨(-)+(-)=⎩ 消去y ,得到方程2x 2+(2a -8)x +a 2-2a +1=0. 由已知可得,判别式Δ=56-16a -4a 2>0.因此1,2(82)4a x -±=,从而x 1+x 2=4-a ,212212a x x a -+=.①由于OA ⊥OB ,可得x 1x 2+y 1y 2=0.又y 1=x 1+a ,y 2=x 2+a ,所以2x 1x 2+a (x 1+x 2)+a 2=0.② 由①,②得a =-1,满足Δ>0,故a =-1.。
的方程与专题复习(直线与圆.圆与圆的位置关系.轨迹问题)知识梳理浙江省诸暨市学勉屮学(311811)郭天平圆的标准方程、一般方程与参数方程的推导与运用是这节内容的重点;涉及直线与圆、圆与圆的位置关系的讨论及有关性质的研究是这节的难点。
一、有关圆的基础知识要点归纳1.圆的定义:平而内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)是圆.定点即为圆心,定长为半径.2.圆的标准方程①圆的标准方程:由圆的定义及求轨迹的方法,得(x-r/)2+(y-/7)2 =r2(r>0), 其屮圆心坐标为(%),半径为r;当a = O,h = O时,即圆心在原点时圆的标准方程为x2 + y2 =厂2 ;②圆的标准方程的特点:是能够直接由方程看出圆心与半径,即突出了它的几何意义。
3.圆的一般方程①圆的一般方程:展开圆的标准方程,整理得,x2 + y2 + Dx + + F = 0(D2 + E2 - 4F >0);②圆的一般方程的特点:(1) x2,y2项系数相等且不为();(2)没有小这样的二次项③二元二次方程Ax2+Bxy + Cy2 +Dx + £y + F = 0表示圆的必要条件是4=C H 0 且B = Q;二元二次方程+ Bxy + Cy2 +Dx + Ey + F =0表示圆的充要条件是A = C^0且3 = 0 且D2 +E2-4AF>04.圆的参数方程圆的参数方程是由中间变量0将变量x, y联系起来的一个方程.[x = r cos e①鬪心在原点,半径为厂的圆的参数方程是:{.八(0为参数);[y = rsin^/ 、\x = a + r cos 0②圆心在(a,b),半径为旷的圆的参数方程是:{(〃为参数);[y = b + rsin05.圆方程之间的互化x2 +y2 +Dx + Ey + F =0(D2 +E2-4F>0)配方(E、2D2 + E2 -4F< D<=>X + —+x + —即圆心< 2丿L 2丿4 1 22厂=丄S +E: -4F o 利用(rcos0)2 +(rsin^)2 = r2得j“ °十'°°"矽为参数)2 \y = b + rsind6.确定圆方程的条件圆的标准方程、圆的一燉方程及参数方程都冇三个参数,因此要确定圆方程需要三个独立的条件,而确定圆的方程我们常用待定系数法,根据题目不同的已知条件,我们可适当地选择不同的圆方程形式,使问题简单化。
圆的方程一、选择题1.(2021·浙江绍兴高三期末)圆x2+y2+2ax-23ay+3a2=0的圆心坐标和半径长依次为()A.(a,-3a),a B.(-a,3a),aC.(a,-3a),|a|D.(-a,3a),|a|D[圆x2+y2+2ax-23ay+3a2=0化为标准方程为(x+a)2+(y-3a)2=a2,所以圆心坐标为(-a,3a),半径为|a|.]2.若方程x2+y2+4x-6y+1-2m=0表示圆,则实数m的取值范围为()A.(-6,+∞)B.(6,+∞)C.(-7,+∞)D.(7,+∞)A[由42+62-4(1-2m)>0,得m>-6.]3.(2021·广西梧州高三期末)曲线x2+y2-2x+4y-20=0上的点到直线3x-4y+19=0的最大距离为()A.10B.11C.12D.13B[曲线为圆(x-1)2+(y+2)2=25,圆心(1,-2)到直线3x-4y+19=0的距离为d=|3+8+19|32+42=6,即直线与圆相离,故圆上的点到直线3x-4y+19=0的最大距离为6+5=11,故选B.] 4.与直线x=2相切于点(2,0)且半径为1的圆的方程为()A.(x-1)2+y2=1B.(x-3)2+y2=1C.(x+1)2+y2=1D.(x-1)2+y2=1或(x-3)2+y2=1D[如图所示,由图形知,与直线x =2相切于点(2,0)且半径为1的圆的圆心为(1,0)或(3,0),所以圆的方程为(x -1)2+y 2=1或(x -3)2+y 2=1.]5.动点A 在圆x 2+y 2=1上移动时,它与定点B (3,0)连线的中点的轨迹方程是()A.(x +3)2+y 2=4B.(x -3)2+y 2=4C.(2x -3)2+4y 2=1+y 2=12C[设中点M (x ,y ),则动点A (2x -3,2y ).∵点A 在圆x 2+y 2=1上,∴(2x -3)2+(2y )2=1,即(2x -3)2+4y 2=1.故选C.]6.过三点A (1,3),B (4,2),C (1,-7)的圆交y 轴于M ,N 两点,则|MN |=()A.26B.8C.46D.10C[设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,+3E +F +10=0,D +2E +F +20=0,-7E +F +50=0.=-2,=4,=-20.∴圆的方程为x 2+y 2-2x +4y -20=0.令x =0,得y =-2+26或y =-2-26,∴M (0,-2+26),N (0,-2-26)或M (0,-2-26),N (0,-2+26),∴|MN |=46,故选C.]二、填空题7.圆(x -1)2+(y -2)2=1关于直线y =x 对称的圆的方程为.(x -2)2+(y -1)2=1[设对称圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=1,圆心(1,2)关于直线y=x 的对称点为(2,1),故对称圆的方程为(x -2)2+(y -1)2=1.]8.(2021·江苏南京高三期中)已知直线x +2y -4=0和坐标轴交于A 、B 两点,O 为原点,则经过O ,A ,B 三点的圆的方程为.(x -2)2+(y -1)2=5[直线x +2y -4=0和坐标轴交于A 、B 两点,则A (4,0),B (0,2),设圆的方程为:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0),D +F +16=0,E +F +4=0,=0,=-4,=-2,=0,圆的方程为x 2+y 2-4x -2y =0,即(x -2)2+(y -1)2=5.]9.(2021·武汉高三模拟)已知两点A (-3,0),B (0,3),点C 是圆x 2+y 2-4x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是.15-622[由题意可得,直线AB 的方程为x -3+y3=1,即x -y +3=0,由x 2+y 2-4x =0得(x -2)2+y 2=4,则圆心坐标为(2,0),半径为r =2;圆心(2,0)到直线AB 的距离为d =|2-0+3|2=522,根据圆的性质可得,圆上任意一点C 到直线AB 的最小距离为522-r =522-2;此时S △ABC =12×AB =12×32×=15-622.]三、解答题10.已知以点P 为圆心的圆经过点A (-1,0)和B (3,4),线段AB 的垂直平分线交圆P 于点C 和D ,且|CD |=410.(1)求直线CD 的方程;(2)求圆P 的方程.[解](1)由已知得直线AB 的斜率k =1,AB 的中点坐标为(1,2).所以直线CD 的方程为y -2=-(x -1),即x +y -3=0.(2)设圆心P (a ,b ),则由P 在CD 上得a +b -3=0.①又直径|CD |=410,所以|PA |=210.所以(a +1)2+b 2=40.②=-3,=6=5,=-2,所以圆心P (-3,6)或P (5,-2),所以圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40.11.如图,等腰梯形ABCD 的底边AB 和CD 长分别为6和26,高为3.(1)求这个等腰梯形的外接圆E 的方程;(2)若线段MN 的端点N 的坐标为(5,2),端点M 在圆E 上运动,求线段MN 的中点P 的轨迹方程.[解](1)由已知可知A (-3,0),B (3,0),C (6,3),D (-6,3),设圆心E (0,b ),由|EB |=|EC |可知(0-3)2+(b -0)2=(0-6)2+(b -3)2,解得b =1.所以r 2=(0-3)2+(1-0)2=10.所以圆的方程为x 2+(y -1)2=10.(2)设P (x ,y ),由点P 是MN 中点,得M (2x -5,2y -2).将M 点代入圆的方程得(2x -5)2+(2y -3)2=10,=52.1.若直线ax +2by -2=0(a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2-4x -2y -8=0的周长,则1a +2b的最小值为()A.1B.5C.42D.3+22D[由题意知圆心C (2,1)在直线ax +2by -2=0上,∴2a +2b -2=0,整理得a +b =1,∴1a +2b =a +b )=3+b a +2ab ≥3+2b a ·2ab=3+22,当且仅当b a =2ab,即b =2-2,a =2-1时,等号成立.∴1a +2b的最小值为3+22.]2.已知圆C 截y 轴所得的弦长为2,圆心C 到直线l :x -2y =0的距离为55,且圆C 被x 轴分成的两段弧长之比为3∶1,则圆C 的方程为.(x +1)2+(y +1)2=2或(x -1)2+(y -1)2=2[设圆C 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,则点C 到x 轴,y 轴的距离分别为|b |,|a |.=55,=-1,=-1,2=2,=1,=1,2=2.故所求圆C 的方程为(x +1)2+(y +1)2=2或(x -1)2+(y -1)2=2.]3.动圆C 与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点,且x 1,x 2是方程x 2+2mx -4=0的两根.(1)若线段AB 是动圆C 的直径,求动圆C 的方程;(2)证明:当动圆C 过点M (0,1)时,动圆C 在y 轴上截得弦长为定值.[解](1)∵x 1,x 2是方程x 2+2mx -4=0的两根,∴x 1+x 2=-2m ,x 1x 2=-4.∵动圆C 与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点,且线段AB 是动圆C 的直径,∴动圆C 的圆心C 的坐标为(-m,0),半径为|AB |2=|x 2-x 1|2=x 1+x 22-4x 1x 22=m 2+4.∴动圆C 的方程为(x +m )2+y 2=m 2+4.(2)证明:设动圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,∵动圆C 与y 轴交于M (0,1),N (0,y 1),令y =0,则x 2+Dx +F =0,由题意可知D =2m ,F =-4,又动圆C 过点M (0,1),∴1+E -4=0,解得E =3.令x =0,则y 2+3y -4=0,解得y =1或y =-4,∴y 1=-4.∴动圆C 在y 轴上截得弦长为|y 1-1|=5.故动圆C 在y 轴上截得弦长为定值.1.如图A (2,0),B (1,1),C (-1,1),D (-2,0),CD ︵是以OD 为直径的圆上一段圆弧,CB ︵是以BC 为直径的圆上一段圆弧,BA ︵是以OA 为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线W .给出以下4个结论:①曲线W 与x 轴围成的面积等于2π;②曲线W 上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点);③CB ︵所在圆的方程为:x 2+(y -1)2=1;④CB ︵与BA ︵的公切线方程为:x +y =2+1.则上述结论正确的是()A.①②③④B.②③④C.①②③D.②③B[曲线W 与x 轴的图形为以(0,1)圆心,1为半径的半圆加上以(1,0)为圆心,1为半径的14圆,加上以(-1,0)为圆心,1为半径的14圆,加上长为2,宽为1的矩形构成,可得其面积为12π+2×14π+2=2+π≠2π,故①错误;曲线W 上有(-2,0),(-1,1),(0,2),(1,1),(2,0)共5个整点,故②正确;CB ︵是以(0,1)为圆心,1为半径的圆,其所在圆的方程为x 2+(y -1)2=1,故③正确;设CB ︵与BA ︵的公切线方程为y =kx +t (k <0,t >0),由直线和圆相切的条件可得|t -1|1+k 2=1=|k +t |1+k 2,解得k =-1,t =1+2(t =1-2舍去),则其公切线方程为y =-x +1+2,即x +y =1+2,故④正确.故选B.]2.在平面直角坐标系xOy 中,曲线Γ:y =x 2-mx +2m (m ∈R )与x 轴交于不同的两点A ,B ,曲线Γ与y 轴交于点C .(1)是否存在以AB 为直径的圆过点C ?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.(2)求证:过A ,B ,C 三点的圆过定点.[解]由曲线Γ:y =x 2-mx +2m (m ∈R ),令y =0,得x 2-mx +2m =0.设A (x 1,0),B (x 2,0),可得Δ=m 2-8m >0,则m <0或m >8,x 1+x 2=m ,x 1x 2=2m .令x =0,得y =2m ,即C (0,2m ).(1)若存在以AB 为直径的圆过点C ,则AC →·BC →=0,得x 1x 2+4m 2=0,即2m +4m 2=0,所以m =0(舍去)或m =-12.此时C (0,-1),AB 的中点M -14,0半径r =|CM |=174,+y 2=1716.(2)证明:设过A ,B 两点的圆的方程为x 2+y 2-mx +Ey +2m =0,将点C (0,2m )代入可得E =-1-2m ,所以过A ,B ,C 三点的圆的方程为x 2+y 2-mx -(1+2m )y +2m =0.整理得x 2+y 2-y -m (x +2y -2)=0.2+y2-y=0,+2y-2=0,=0,=1=25,=45,故过A,B,C。
《圆的方程》专题练专题1 求圆的方程1.1 求圆的方程1.圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是2.以点(3,-1)为圆心,并且与直线3x+4y=0相切的圆的方程是3.已知圆C:x2+y2-2x+4y+1=0,那么与圆C有相同的圆心,且经过点(-2,2)的圆的方程是A.(x-1)2+(y+2)2=5 B.(x-1)2+(y+2)2=25C.(x+1)2+(y-2)2=5 D.(x+1)2+(y-2)2=254.经过点(1,0),且圆心是两直线x=1与x+y=2的交点的圆的方程为5.圆(x+2)2+y2=5关于原点(0,0)对称的圆的方程为6.圆C的圆心在x轴上,并且过点A(-1,1)和B(1,3),则圆C的方程为________.7.圆C的直径的两个端点分别是A(-1,2),B(1,4),则圆C的标准方程为________.8.已知圆C:(x-6)2+(y-8)2=4,O为坐标原点,则以OC为直径的圆的方程为9.过点A(1,-1),B(-1,1)且圆心在直线x+y-2=0上的圆的方程是10.圆C与圆(x-1)2+y2=1关于直线y=-x对称,则圆C的方程为11.圆(x-2)2+y2=4关于直线y=33x对称的圆的方程是12.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x-3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是13.若圆C经过坐标原点与点(4,0),且与直线y=1相切,则圆C的方程是__________________.14.圆心在y轴上,且过点(3,1)的圆与x轴相切,则该圆的方程是15.已知圆M与直线3x-4y=0及3x-4y+10=0都相切,圆心在直线y=-x-4上,则圆M的方程为16.已知圆E经过三点A(0,1),B(2,0),C(0,-1),且圆心在x轴的正半轴上,则圆E的标准方程为17.在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为18.已知圆心在直线y=-4x上,且圆与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2),则该圆的方程是19.圆心在直线x-2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为23,则圆C的标准方程为________.20.已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切,则圆C的方程是21.若不同的四点A(5,0),B(-1,0),C(-3,3),D(a,3)共圆,则a的值为________.22.过三点A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=23.已知三点A(1,0),B(0,3),C(2,3),则△ABC外接圆的圆心到原点的距离为1.2 圆的一般式判断1.已知圆C∶x2+y2+mx-4=0上存在两点关于直线x-y+3=0对称,则实数m的值为2.圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=3.若方程x 2+y 2+mx -2y +3=0表示圆,则m 的取值范围是4.方程x 2+y 2+4mx -2y +5m =0表示圆的充要条件是5.若x 2+y 2-4x +2y +5k =0表示圆,则实数k 的取值范围是6.若方程(2m 2+m -1)x 2+(m 2-m +2)y 2+m +2=0的图形表示一个圆,则实数m 等于7.若a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,0,1,34,则方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示的圆的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .38.已知a ∈R ,方程a 2x 2+(a +2)y 2+4x +8y +5a =0表示圆,则圆心坐标是________,半径是________.9.当方程x 2+y 2+kx +2y +k 2=0所表示的圆的面积取最大值时,直线y =(k -1)x +2的倾斜角α=________.1.3 点与圆的位置关系1.若点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是2.若原点在圆(x -2m )2+(y -m )2=5的内部,则实数m 的取值范围是________.3.两条直线y =x +2a ,y =2x +a 的交点P 在圆(x -1)2+(y -1)2=4的内部,则实数a 的取值范围是4.圆C 的圆心在x 轴上,并且经过点A (-1,1),B (1,3),若M (m ,6)在圆C 内,则m 的范围为________.5.如果圆(x -a )2+(y -a )2=8上总存在到原点的距离为2的点,则实数a 的取值范围是专题2 与圆有关的最值问题2.1 建立函数关系求最值1.已知实数x ,y 满足(x -2)2+y 2=4,则3x 2+4y 2的最大值为________.2.设点P (x ,y )是圆:x 2+(y -3)2=1上的动点,定点A (2,0),B (-2,0),则P A →·PB →的最大值为________.3.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :(x +2)2+(y +2)2=r 2(r >0)关于直线x +y +2=0对称.(1)求圆C 的方程;(2)设Q 为圆C 上的一个动点,求PQ →·MQ →的最小值.2.1 借助几何性质求最值(多维探究)1.已知实数x, y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0.(1求y x的最大值和最小值; (2)求y -x 的最大值和最小值.(3)求x 2+y 2的最大值和最小值.2.已知点P (x ,y )在圆C :x 2+y 2-6x -6y +14=0上,(1)求y x的最大值和最小值; (2)求x +y 的最大值和最小值.3.设P (x ,y )是曲线x 2+(y +4)2=4上任意一点,则(x -1)2+(y -1)2的最大值为4.如果实数x ,y 满足等式(x -2)2+y 2=1,那么y +3x -1的取值范围是________.5.已知点(x ,y )在圆(x -2)2+(y +3)2=1上,则x +y 的最大值和最小值分别为 、 .6.一束光线从点A (-1,1)出发,经x 轴反射到圆C :(x -2)2+(y -3)2=1上的最短路径的长是7.已知两点A (-2,0),B (0,2),点C 是圆x 2+y 2-2x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是_______8.若直线ax +2by -2=0(a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2-4x -2y -8=0的周长,则1a +2b的最小值为9.圆x 2+y 2+4x -12y +1=0关于直线ax -by +6=0(a >0,b >0)对称,则2a +6b的最小值是10.已知动点P (x ,y )满足x 2+y 2-2|x |-2|y |=0,O 为坐标原点,则x 2+y 2的最大值为________.11.已知实数x ,y 满足(x +2)2+(y -3)2=1,则|3x +4y -26|的最小值为________.专题3 与圆有关的轨迹问题1.方程|y |-1=1-(x -1)2表示的曲线是( )A .一个椭圆B .一个圆C .两个圆D .两个半圆2.点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是________________.3.动点P 与定点A (-1,0),B (1,0)的连线的斜率之积为-1,则点P 的轨迹方程是( )A .x 2+y 2=1B .x 2+y 2=1(x ≠0)C .x 2+y 2=1(x ≠±1)D .y =1-x 24.动点A在圆x2+y2=1上移动时,它与定点B(3,0)连线的中点的轨迹方程是5.已知圆O:x2+y2=4及一点P(-1,0),则Q在圆O上运动一周,PQ的中点M形成轨迹C的方程为__________.。
高二直线和圆的方程单元测试卷班级: 姓名:一、选择题: 本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 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.直线 l 经过 A (2, 1)、B ( 1,m 2) (m ∈ R)两点,那么直线 l 的倾斜角的取值范围是A . [0, )B . [ 0, ] [3 C . [0, ], )444D . [0, ](, ) 422. 如果直线 (2a+5) x+( a - 2)y+4=0 与直线 (2- a)x+(a+3)y - 1=0 互相垂直,则 a 的值等于 A . 2 B .- 2C . 2,- 2D .2,0,- 2 3.已知圆 O 的方程为 x 2+ y 2= r 2,点 P ( a ,b )( ab ≠ 0)是圆 O 内一点,以P为中点的弦所在的直线为 m ,直线 n 的方程为 ax +by = r 2,则A .m ∥n ,且 n 与圆 O 相交B . m ∥ n ,且 n 与圆 O 相 离C . m 与 n 重合,且 n 与圆 O 相离D .m ⊥ n ,且 n 与圆 O 相离4. 若直线 ax2by 2 0( a,b 0) 始终平分圆 x 2y 2 4x 2 y8 0 的周长,则12a b的最小值为A .1B . 5 C.4 2D . 3 225. M (x 0 , y 0 ) 为 圆 x 2 y 2a 2 ( a 0) 内 异 于 圆 心 的 一 点 , 则 直 线x 0 x y 0 y a 2 与该圆的位置关系为A .相切 B.相交C.相离 D .相切或相交6. 已知两点 M ( 2,- 3), N (- 3,- 2),直线 L 过点 P ( 1, 1)且与线段 MN 相交,则直线 L 的斜率 k 的取值范围是A .3≤k ≤ 4B . k ≥ 3或 k ≤- 4C . 3≤ k ≤ 4D .-34444≤ k ≤45) 2 1)27. 过直线 y x 上的一点作圆 (x ( y 2 的两条切线 l 1, l 2 ,当直 线 l 1, l 2 关于 yx 对称时,它们之间的夹角为A . 30oB . 45oC . 60oD . 90ox y 1 01x 、yy1 0,那么 xy8满足条件4()的最大值为.如果实数2xy 1 0A . 2B. 1C.1D.19 (0, a),1x 2 y224其斜率为 ,且与圆2相切,则 a 的值为.设直线过点A.4B. 2 2C.2D.210.如图, l 1 、 l 2 、 l 3 是同一平面内的三条平行直线,l 1 与 l 2 间的距离是 1,l 2 与 l 3 间的距离是 2,正三角形 ABC 的三顶点分别在 l 1 、l 2 、l 3 上,则⊿ ABC的边长是A. 23 4 63 172 21B.3 C.4D.3一、选择题答案123 45 678910二、填空题: 本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.答案填在题中横线上.11.已知直线 l 1 : x y sin 1 0 , l 2 : 2x siny 1 0 ,若 l 1 // l 2 ,则.12.有下列命题:①若两条直线平行,则其斜率必相等;②若两条直线的斜率乘积为- 1, 则其必互相垂直;③过点(- 1,1),且斜率为 2 的直线方程是y 1 2 ;x1④同垂直于 x 轴的两条直线一定都和 y 轴平行 ;⑤若直线的倾斜角为 ,则 0 .其中为真命题的有 _____________( 填写序号 ).13.直线 Ax + By +C = 0 与圆 x 2+ y 2= 4 相交于两点 M 、 N ,若满足 C 2= A 2+ uuuuruuurB 2,则 OM · ON ( O 为坐标原点)等于 _ .14.已知函数 f ( x) x 22x 3 ,集合 Mx, y f ( x) f ( y) 0 , 集 合 N x, y f ( x) f ( y) 0 , 则 集 合 MN 的 面 积是;15.集合P ( x, y) | x y 5 0,x N*,y N*},Q ( x, y) | 2x y m 0 ,M x, y) | z x y , ( x, y) ( P Q),若z 取最大值时,M(3,1) ,则实数m的取值范围是;三、解答题:本大题共 6 小题,共 75 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(本小题满分12 分)已知ABC 的顶点A为(3,-1),AB边上的中线所在直线方程为6x 10 y 59 0, B 的平分线所在直线方程为x 4y 10 0 ,求BC 边所在直线的方程.17.(本小题满分12 分)某厂准备生产甲、乙两种适销产品,每件销售收入分别为 3 千元, 2 千元。
高二数学直线和圆的方程单元测试班级 学号 姓名一.选择题(3 ⨯12).1.下列命题正确的是( )A .若直线的斜率存在,则必有倾斜角α与它对应 ;B .若直线的倾斜角存在,则必有斜率与它对应;C .直线的斜率为k ,则这条直线的倾斜角为arctan k ;D .直线的倾斜角为α,则这条直线的斜率为tanα . 2.过点()2,3P 与()1,5Q 的直线PQ 的倾斜角为( ) A .arctan 2 B .()arctan 2- C .2πarctan 2- D .arctan 2π- 3.过点()()2,,,4A m B m -的直线的倾斜角为2πarctan 2+,则实数m 的值为( ) A .2 B .10 C .-8 D .0 4.直线023cos =++y x α的倾斜角的范畴是( )A .]65,2()2,6[ππππB .),65[]6,0[πππC .]65,0[πD .]65,6[ππ5.下列说法中不正确的是( )A .点斜式()11y y k x x -=-适用于不垂直于x 轴的任何直线B .斜截式y kx b =+适用于不垂直于x 轴的任何直线C .两点式112121y y x x y y x x --=--适用于不垂直于x 轴和y 轴的任何直线D .截距式1x ya b+=适用于只是原点的任何直线 6.过点()2,1M 的直线与x 、y 轴分别交于P 、Q ,若M 为线段PQ 的中点,则这条直线的方程为 A .230x y --= B .250x y +-= C .240x y +-= D .230x y -+= 7.直线10x y +-=到直线sin cos 10()42x y ππααα⋅+⋅-=<<的角为 ( )A .4πα-B .4πα-C .34πα-D .54πα-8.直线012=++y a x 与直线03)1(2=+-+by x a 互相垂直,∈b a ,R ,则||ab 的最小值为 ( )A .1B .2C .3D .49.已知点(2,-1)和(-3,2)在直线20x y a -+=的异侧,则a 的取值范畴是( )A .(4,7)B .(-4,7)C .(-7,4)D .(-4,4) 10.若点A (4,a )到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则 ( )A .-1<a <9B .0≤a ≤10C .5<a <8D .-2≤a ≤6 11.已知点P (-1,1)、Q (2,2),若直线L :0=++m my x 与线段PQ 的延长线相交,则m 的取值范畴为( )A .)32,3(--B .13(,)32C .)3,32( D .以上都不对12.若动点),(11y x A 、),(22y x B 分别在直线05:07:21=-+=-+y x l y x l 和上移动,则线段AB 的中点M到原点的距离的最小值为( )A .32B .33C .23D .2413.过点A (4,1)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线的方程是 14. 一条直线过点()5,4P -,且与两坐标轴围成的三角形的面积为5的直线的方程为15.已知实数x 、y 满足1,1,y y x ≤⎧⎪⎨≥-⎪⎩则2x y +的最大值是16.不等式组200360x y x x y -+≤⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域的面积是 _____________; 17.已知两直线1l :y x =,2l :0ax y -=,当这两条直线的夹角在区间0,12π⎛⎫⎪⎝⎭内变化时, a 的取值范畴是 . 三.解答题:18.(9分) 直线:24l y x =-与x 轴的交点为M ,把直线l 绕点M 逆时针方向旋转045,求得到的直线方程。
9.1 直线方程与圆的方程【真题典例】挖命题【考情探究】分析解读从高考试题来看,本节主要考查基础知识和基本方法,一是考查直线的倾斜角与斜率的关系、斜率公式以及直线方程的求解;二是圆的标准方程和一般方程的互化以及利用待定系数法、数形结合法求圆的方程,考查形式以选择题和填空题为主.同时圆的方程作为由直线方程向曲线方程的过渡,蕴含着解析法的解题思路和解题方法,是解析法的基础,因此,以圆为载体考查解析法的基本思想和方法是历年高考考查的重点.破考点【考点集训】考点一直线的倾斜角、斜率与方程1.已知直线l过定点(0,1),则“直线l与圆(x-2)2+y2=4相切”是“直线l的斜率为”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 B2.过点M(1,2)的直线l将圆(x-2)2+y2=9分成两段弧,当其中的劣弧最短时,直线l的方程是.答案x-2y+3=0考点二直线与直线的位置关系3.已知圆的方程为(x+1)2+y2=2,则圆心到直线y=x+3的距离为( )A.1B.C.2D.2答案 B4.已知直线3x+(1-a)y+1=0与直线x-y+2=0平行,则a的值为( )A.4B.-4C.2D.-2答案 A5.已知a∈R,则“直线y=ax-1与y=-4ax+2垂直”是“a=”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 B考点三圆的方程6.若直线x+y+a=0是圆x2+y2-2y=0的一条对称轴,则a的值为( )A.1B.-1C.2D.-2答案 B7.(2015课标Ⅰ, ,5分)一个圆经过椭圆+=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为.答案-+y2= 5炼技法【方法集训】方法1 直线方程的求法1.已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是( )A.x+y-2=0B.x-y+2=0C.x+y-3=0D.x-y+3=0答案 D方法2 两直线平行与垂直问题的解决策略2.已知直线3x+4y+3=0与直线6x+my-14=0平行,则它们之间的距离是( )D.A.2B.8C.5答案 A3.已知直线l1:ax+y-1=0,直线l2:x-y-3=0,若直线l1的倾斜角为,则a= ;若l1⊥l2,则a= ;若l1∥l2,则两平行直线间的距离为.答案-1;1;2方法3 关于对称问题的求解策略4.若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为( )A.(x-1)2+y2=1B.x2+(y+1)2=1C.x2+(y-1)2=1D.(x+1)2+y2=1答案 C方法4 圆的方程的求法5.(2018天津文,12,5分)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为.答案x2+y2-2x=06.(2016江苏改编,18,16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2-12x-14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B,C两点,且BC=OA,求直线l的方程.解析圆M的标准方程为(x-6)2+(y-7)2=25,所以圆心M(6,7),半径为5.(1)由圆心N在直线x=6上,可设N(6,y0).因为圆N与x轴相切,与圆M外切,所以0<y0<7,于是圆N的半径为y0,从而7-y0=5+y0,解得y0=1.因此,圆N的标准方程为(x-6)2+(y-1)2=1.(2)因为直线l∥OA,所以直线l的斜率为--=2.设直线l的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0,则圆心M到直线l的距离d=5=5.因为BC=OA==25,而MC2=d2+,所以25= 55+5,解得m=5或m=-15.故直线l的方程为2x-y+5=0或2x-y-15=0.评析本题主要考查直线方程、圆的方程、直线与直线、直线与圆的位置关系,考查分析问题、解决问题的能力及运算求解能力.过专题【五年高考】A组自主命题·天津卷题组1.(2013天津文,5,5分)已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a=( )A.-B.1C.2D.答案 C2.(2016天津文,12,5分)已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,5)在圆C上,且圆心到,则圆C的方程为.直线2x-y=0的距离为55答案(x-2)2+y2=9B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2016课标Ⅱ, ,5分)圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )A.-B.-C.D.2答案 A2.(2015课标Ⅱ, ,5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=( )A.2B.8C.4D.10答案 C3.(2014广东,10,5分)曲线y=e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为.答案5x+y-3=04.(2014江苏,11,5分)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是.答案-35.(2018课标Ⅱ, 9, 分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C 交于A,B两点,|AB|=8.(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.解析(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0),设A(x1,y1),B(x2,y2).由- ,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.Δ=16k2+16>0,故x1+x2=.所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=.由题设知=8,解得k=-1(舍去),或k=1,因此l的方程为y=x-1.(2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5. 设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则-5,-解得,或,-因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.方法总结有关抛物线的焦点弦问题,常用抛物线的定义进行转化求解,在求解过程中应注重利用根与系数的关系进行整体运算.一般地,求直线和圆的方程时,利用待定系数法求解.6.(2017课标Ⅲ, , 分)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.(1)证明:坐标原点O在圆M上;(2)设圆M过点P(4,-2),求直线l与圆M的方程.解析(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),l:x=my+2.由 ,可得y2-2my-4=0,则y1y2=-4.又x1=,x2=,故x1x2==4.因此OA的斜率与OB的斜率之积为·=-=-1,所以OA⊥OB故坐标原点O在圆M上.(2)由(1)可得y1+y2=2m,x1+x2=m(y1+y2)+4=2m2+4.故圆心M的坐标为(m2+2,m),圆M的半径r=.由于圆M过点P(4,-2),因此·=0,故(x1-4)(x2-4)+(y1+2)(y2+2)=0,即x1x2-4(x1+x2)+y1y2+2(y1+y2)+20=0.由(1)可得y1y2=-4,x1x2=4.所以2m2-m-1=0,解得m=1或m=-.当m=1时,直线l的方程为x-y-2=0,圆心M的坐标为(3,1),圆M的半径为圆M的方程为(x-3)2+(y-1)2=10.当m=-时,直线l的方程为2x+y-4=0,圆心M的坐标为9,-,圆M的半径为 5,圆M的方程为-9+= 5.解后反思解直线与圆锥曲线相交问题时,常联立方程,消元得到一个一元二次方程,然后利用根与系数的关系处理.以某线段为直径的圆的方程,也可以用该线段的两端点坐标(x1,y1)、(x2,y2)表示:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.疑难突破将直径所对的圆周角为9 °转化为两向量数量积等于0,进而由根与系数的关系进行整体运算求解.7.(2015课标Ⅰ, , 分)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N 两点.(1)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明理由.解析(1)由题设可得M(2,a),N(-2,a)或M(-2,a),N(2,a).又y'=,故y=在x=2处的导数值为,C在点(2,a)处的切线方程为y-a=(x-2),即x-y-a=0.y=在x=-2处的导数值为-,C在点(-2,a)处的切线方程为y-a=-(x+2),即x+y+a=0.故所求切线方程为x-y-a=0和x+y+a=0.(5分)(2)存在符合题意的点,证明如下:设P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为k1,k2.将y=kx+a代入C的方程得x2-4kx-4a=0.故x1+x2=4k,x1x2=-4a.从而k1+k2=-+-= a-=.当b=-a时,有k1+k2=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,故∠OPM=∠OPN,所以点P(0,-a)符合题意.(12分)C组教师专用题组1.(2016四川,8,5分)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M 是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为( )A. B. C. D.1答案 C2.(2015北京,2,5分)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( )A.(x-1)2+(y-1)2=1B.(x+1)2+(y+1)2=1C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y-1)2=2答案 D3.(2017江苏,13,5分)在平面直角坐标系xOy中,A(-12,0),B(0,6),点P在圆O:x2+y2=50上.若·≤ ,则点P的横坐标的取值范围是.答案[-5,1]4.(2015湖北文,16,5分)如图,已知圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|=2.(1)圆C的标准..方程为;(2)圆C在点B处的切线在x轴上的截距为.答案(1)(x-1)2+(y-)2=2 (2)--1【三年模拟】一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2018天津河西三模,4)设a∈R,则“a= ”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a-7平行”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 C2.(2018天津十二区县二模,4)已知m为实数,直线l1:mx+y-1=0,l2:(3m-2)x+my-2=0,则“m= ”是“l1∥l2”的( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案 A二、填空题(每小题5分,共20分)3.(2017天津和平四模,12)经过圆x2+2x+y2=0的圆心,且与直线x+y-2=0垂直的直线方程是.答案x-y+1=04.(2017天津耀华中学二模,10)已知圆的方程为x2+y2-6x-8y=0,设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为.答案205.(2017天津一中3月月考,12)圆心在直线x-2y+7=0上的圆C与x轴交于A(-2,0)、B(-4,0)两点,则圆C的方程为.答案(x+3)2+(y-2)2=56.(2018天津河东一模,12)已知A(0,),B(1,0),点P为圆x2+y2+2x=0上的任意一点,则△PAB面积的最大值为.答案。
圆的方程单元复习B 组练习一、选择题:1.圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线01143=-+y x 的距离等于1的点的个数有( C )(A)1 (B)2 (C)3 (D)42.(湖南卷)圆0104422=---+y x y x 上的点到直线014=-+y x 的最大距离与最小距离的差是 ( )A .36B . 18 C. 26 D . 25【解析】圆0104422=---+y x y x 的圆心为(2,2),半径为32,圆心到直线014=-+y x 的距离为=2,圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差是2R =62,选C. 3.(2010·衡阳联考)已知直线:3x -y -4=0与圆:x 2+(y -2)2=25交于A 、B 两点,P 为该圆上异于A 、B 的动点,则ΔABP 的面积最大值为 ( )A .8B .16C .32D .64【答案】 C 【解析】圆心(0,2)到直线3x -y -4=0的距离为3,圆的半径为5,∴|AB |=225-32=8,则P 到直线AB 的最大距离为3+5=8,∴S ΔABP 的最大值为12×8×8=32. 4.已知斜率为k 的直线kx y =被圆222=+y x 所截,截得的弦AB 的长等于( C )(A) 4 (B) 2 (C) 22 (D)2 5.(05年全国卷Ⅰ)设直线l 过点)0,2(-,且与圆122=+y x 相切,则l 的斜率是( C )(A )1± (B )21± (C )33± (D )3± 6.设直线过点(0,a ),其斜率为1, 且与圆x 2+y 2=2相切,则a 的值为( )A. ± 2B. ±2C. ±2 2D. ±4【答案】 B 【解析】设直线过点(0,a ),其斜率为1, 且与圆x2+y2=2相切,设直线方程为y x a =+,圆心(0,0)到直线的距离等于2,∴ 22||=a ,∴ a 的值±2,选B.7.(05年全国卷I)已知直线l 过点),(02-,当直线l 与圆x y x 222=+有两个交点时,其斜率k 的取值范围是( B )(A )),(2222- (B )),(22- (C )),(4242- (D )),(8181-8.圆1)4()3(22=-+-y x 关于直线0=+y x 对称的圆的方程是( B )A .1)4()3(22=-++y xB .1)3()4(22=+++y xC .1)3()4(22=-++y xD .1)4()3(22=-+-y x 9.。
圆的方程专项测试题一、选择题1.若直线4x-3y -2=0与圆x 2+y 2-2ax+4y +a 2-12=0总有两个不同交点,则a 的取值范围是( )A.-3<a <7 B .-6<a <4 C.-7<a <3 D.-21<a <192.圆(x-3)2+(y -3)2=9上到直线3x+4y -11=0的距离等于1的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.使圆(x-2)2+(y +3)2=2上点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是( ) A.(5,1) B.(3,-2) C.(4,1)D.(2 +2,2-3)4.若直线x+y =r 与圆x 2+y 2=r(r >0)相切,则实数r 的值等于( ) A.22B.1C.2D.25.若曲线x 2+y 2+a 2x +(1–a 2)y –4=0关于直线y –x =0的对称曲线仍是其本身,则实数a =( B ) A .21± B .22± C .2221-或D .2221或-6.直线x-y +4=0被圆x 2+y 2+4x-4y +6=0截得的弦长等于( ) A.8B.4C.22D.427.圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线3 x + 4y -11=0的距离等于1的点有( C ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个8.圆(x-3)2+(y +4)2=2关于直线x+y =0的对称圆的标准方程是( ) A.(x+3)2+(y -4)2=2 B.(x-4)2+(y +3)2=2 C.(x+4)2+(y -3)=2 D.(x-3)2+(y -4)2=29.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y 2=1的内部,则实数a 的取值范围是( ) A.|a |<1B.|a |<51 C.|a |<121D.|a |<131 10.关于x,y 的方程Ax 2+Bx y +C y 2+Dx+E y +F=0表示一个圆的充要条件是( ) A.B=0,且A=C ≠0 B.B=1且D 2+E 2-4AF >0 C.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF ≥0 D.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF >0 11.过点P(-8,-1),Q(5,12),R(17,4)三点的圆的圆心坐标是( ) A.(314,5) B.(5,1) C.(0,0) D.(5,-1)12.若两直线y =x+2k 与y =2x+k+1的交点P 在圆x 2+2=4的内部,则k 的范围是( ) A.-51<k <-1B.-51<k <1C.-31<k <1 D.-2<k <2二、填空题13.圆x 2+y 2+ax=0(a ≠0)的圆心坐标和半径分别是 .14.若实数x,y 满足x 2+y 2-2x+4y =0,则x-2y 的最大值是 .15.若集合A={(x 、y )|y =-|x |-2},B={(x,y )|(x-a)2+y 2=a 2}满足A ∩B=ϕ,则实数a 的取值范围是 .16.过点M(3,0)作直线l 与圆x 2+y 2=16交于A 、B 两点,当θ= 时,使△AOB 的面积最大,最大值为 (O 为原点).三、解答题17.求圆心在直线2x-y -3=0上,且过点(5,2)和(3,-2)的圆的方程.18. 过圆(x -1)2+(y -1)2=1外一点P(2,3),向圆引两条切线切点为A 、B. 求经过两切点的直线l 方程.19. 已知圆02422=++-+m y x y x 与y 轴交于A 、B 两点,圆心为P ,若︒=∠90APB .求m 的值.20.已知直角坐标平面内点Q(2,0),圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.21.自点A (-3,3)发出的光线L 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线m 所在直线与圆C :x 2+ y 2 -4x -4y +7 = 0相切,求光线L 、m 所在的直线方程.22.已知圆C :044222=-+-+y x y x ,是否存在斜率为1的直线L ,使L 被圆C 截得的弦AB 为直径的圆过原点,若存在求出直线L 的方程,若不存在说明理由.参考答案:1.B2.C3.B4.D5.B6.C7.C8.B9.D 10.D 11.D 12.B 13.(-2a ,0), 2a 14.10 15.-2(2+1)<a <2(2+1)16.θ=arccot22 或π-arccot22, 817.(x-2)2+(y -1)2=10 10.3x+4y +1=0或4x+3y -1=0 ;18. 解:设圆(-1)2+(y -1)2=1的圆心为1O ,由题可知,以线段P 1O 为直径的圆与与圆1O 交于AB 两点,线段AB 为两圆公共弦,以P 1O 为直径的圆方程5)20()23(22=-+-y x ①已知圆1O 的方程为(x-1)2+(y -1)2=1 ② ①②作差得x+2y -41=0, 即为所求直线l 的方程。
第二章 直线与圆方程本卷满分150分,考试时间120分钟。
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,只有一个选项是符合题目要求的.1.若直线1:2330l x y --=与2l 互相平行,且2l 过点(2,1),则直线2l 的方程为( ) A .3270x y +-= B .3240x y -+= C .2330x y -+= D .2310x y --=【答案】D【解析】因为直线1:2330l x y --=与2l 互相平行,所以设直线2l 的方程为230x y m -+=, 因为直线2l 过点(2,1), 所以430m -+=,得1m =-, 所以直线2l 的方程为2310x y --=, 故选:D2.已知直线l 的方程为sin 10,x R αα-=∈,则直线l 的倾斜角范围是( ) A .20,,33πππ⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭B .50,,66πππ⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭ C .50,,66πππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .20,,33πππ⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭【答案】B【解析】由直线l 的方程为sin 10x α+-=, 所以y = 即直线的斜率k =,由1sin 1α-≤≤.所以k ≤≤,又直线的倾斜角的取值范围为0,,由正切函数的性质可得:直线的倾斜角为50,,66πππ⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭. 故选:B3.已知“m t ≤”是“220x y m ++=”表示圆的必要不充分条件,则实数t 的取值范围是( )A .()1,-+∞ B .[)1,+∞C .(),1-∞D .(),1-∞-【答案】B【解析】若表示圆,则22(40+->m , 解得1m <.“m t ≤”是“220x y m ++=”表示圆的必要不充分条件, 所以实数t 的取值范围是[1,)+∞. 故选:B4.已知直线3410x y --=与圆22:(1)(2)16C x y -++=相交于A ,B 两点,P 为圆C 上的动点,则PAB △面积的最大值为( )A .B .C .D .【答案】C【解析】由22:(1)(2)16C x y -++=可知:圆心(1,2)C -,半径为4, 圆心C 到直线AB 距离|381|25d +-==,∴||AB ==∴()max11||()622PAB SAB r d =⋅+=⨯= 故选:C5.已知直线2y kx k =-+与圆()()22214x y -+-=相交于P 、Q 两点,则弦PQ 最短时所在的直线方程是( ) A .10x y ++= B .10x y +-= C .10x y --= D .10x y -+=【答案】D【解析】直线y =kx -k +2=k (x -1)+2,所以直线恒过A (1,2), 因为22(21)(12)4-+-< ,故该点在圆内,设圆心为B (2,1),由圆的几何性质知,当直线y =kx -k +2与直线AB 垂直时,弦PQ 最短, 此时,直线AB 的斜率为21112AB k -==--, ∴kPQ =1,∴弦PQ 最短时所在的直线方程是y -2=x -1,即x -y +1=0, 故选:D6.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在位置为()2,4B ,若将军从点()2,0A -处出发,河岸线所在直线方程为-2+80x y =,则“将军饮马”的最短总路程为( ) AB .10 C.D.【答案】A【解析】如图,点A 关于直线的对称点为A ',则A B '即为“将军饮马 ”的最短总路程,设(),A a b ',则22+8=0221122a b b a -⎧-⨯⎪⎪⎨⎪⨯=-⎪+⎩,解得2224,55a b =-=,则A B '= 故“将军饮马”故选:A7.已知圆C :22(2)2x y -+=,点P 是直线l :420x y --=上的动点,过点P 引圆C 的两条切线PA 、PB ,其中A 、B 为切点,则直线AB 经过定点( ) A .21(,)33-B .21(,)33-C .21(,)33--D .21(,)33【答案】D【解析】因为PA 、PB 是圆C 的两条切线,所以,PA AC PB BC ⊥⊥,因此点A 、B 在以PC 为直径的圆上,因为点P 是直线l :420x y --=上的动点,所以设(,42)P m m -,点(2,0)C , 因此PC 的中点的横坐标为:22m +,纵坐标为:42212m m -=-,12PC PC 为直径的圆的标准方程为:22221()(21)(17208)(1)24m x y m m m +-+-+=-+,而圆C :22(2)2(2)x y -+=, (1)(2)-得:(2)(42)220m x m y m ---+-=,即为直线AB 的方程,由(2)(42)220222(42)m x m y m x y m x y ---+-=⇒+-=+-22220342013x x y x y y ⎧=⎪+-=⎧⎪⇒⇒⎨⎨+-=⎩⎪=⎪⎩,所以直线AB 经过定点21(,)33,故选:D8.已知点Q 在圆()()22:334M x y ++-=上,直线:2360l x y -+=与x 轴、y 轴分别交于点P 、R ,则下列结论中正确的有( )∴点Q 到直线l 的距离小于4.5 ∴点Q 到直线l 的距离大于1∴当QRP ∠最小时,RQ =∴当QRP ∠最大时,RQ =A .1个 B .2个C .3个D .4个【答案】C【解析】圆M 的圆心为()3,3M -,半径为2r =,圆心M 到直线l 的距离为2=>, 所以,直线l 与圆M 相离,点Q 到直线l 22,21-<2 4.5<,故∴对,∴错;直线:2360l x y -+=交x 轴于点()3,0P -,交y 轴于点()0,2R ,MR = 过点R 作圆M 的两条切线,切点分别为E 、N ,如下图所示:当QRP ∠最小时,点Q 与点E 重合,此时226QR RM r =-=,当QRP ∠最大时,点Q 与点N 重合,此时QR ==∴∴都对.故选:C.一、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,部分选对的得2分,有选错的得0分. 9.在下列四个命题中,错误的有( ) A .坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率 B .直线的倾斜角的取值范围是[0,π]C .若一条直线的斜率为1,则此直线的倾斜角为45度D .若一条直线的倾斜角为α,则此直线的斜率为tanα 【答案】ABD 【解析】对于A ,倾斜角为90的直线斜率不存在 所以A 错误对于B直线的倾斜角的取值范围为0,所以B 错误对于C因为tan 1α=且[)0,απ∈,所以4πα=所以C 正确对于D 倾斜角为90的直线斜率不存在所以D 错误故选:ABD10.已知直线l :()()221310m x m y m ++---=与圆C :()()222116x y -++=交于A ,B 两点,则弦长|AB |的可能取值是( ) A .6 B .7C .8D .5【答案】BC【解析】:由()()221310m x m y m ++---=,得()23210x y m x y +-+--=,令230210x y x y +-=⎧⎨--=⎩解得1,1,x y =⎧⎨=⎩故直线l 恒过点(1,1)M .圆心(2,1)C ,半径4r =,CM =2AB r ≤,即8AB ≤. 故选:BC.11.已知直线:10l mx y m +-+=,圆22:2410E x y x y +--+=,则下列说法正确的是( )A .直线l 与圆E 一定有公共点B .当12m =-时直线l 被圆E 截得的弦最长C .当直线l 与圆E 相切时,34m =D .圆心E 到直线l 【答案】BCD【解析】由题意知直线l 过定点()1,1M -,且点M 在圆E 外部,所以A 错误;当12m =-时,l 的方程为230x y -+=,直线l 过圆心()1,2E ,截得的弦恰为直径,故B 正确;当l 与圆E2=,解得34m =,故C 正确;当l 与ME 垂直时,圆心E 到l 的距离取得最大值,其最大值为ME =D 正确. 故选:BCD.12.已知圆O :224x y +=和圆C :22231x y .现给出如下结论,其中正确的是( )A .圆O 与圆C 有四条公切线B .过C 且在两坐标轴上截距相等的直线方程为为5x y +=或10x y -+= C .过C 且与圆O 相切的直线方程为9x -16y +30=0D .P 、Q 分别为圆O 和圆C 上的动点,则PQ 3 【答案】AD【解析】圆22:4O x y +=的圆心(0,0)O ,半径为2;圆22:(2)(3)1C x y -+-=,圆心(2,3)C ,半径为1,A 中,圆心距||21OC >+,所以两个圆相离,所以两个圆有4条公切线,所以A 正确;B 中,过点(2,3)C 又过原点的直线在两坐标轴的截距相等,即32y x =在坐标轴上的截距相等,当直线不过O 时,设x y a +=,将C 的坐标代入可得5a =, 所以过点C 点在坐标轴的截距相等的直线为5x y +=, 过C 在两坐标轴上的截距相等的直线有两条,所以B 不正确;C 中,过点(2,3)C 的直线斜率不存在时,即直线2x =显然与圆O 相切,当切线的斜率存在时,设为3(2)y k x -=-,即230kx y k --+=, 圆心O 到直线的距离2d ==,解得512k =,则这时切线方程为:512260x y -+=,所以过C 且与圆O 相切的直线为2x =或512200x y -+=,故C 不正确;D 中,圆心距||OC =,由题意可得||PQ 的最大值为||(21)OC ++3,所以D 正确; 故选:AD .一、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.设点(2,3),(0,)A B a -,若直线AB 关于y a =对称的直线与圆22(3)(2)1x y +++=有公共点,则a 的取值范围是________.【答案】13,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】:()2,3A -关于y a =对称的点的坐标为()2,23A a '--,()0,B a 在直线y a =上,所以A B '所在直线即为直线l ,所以直线l 为32a y x a -=+-,即()3220a x y a -+-=; 圆()()22:321C x y +++=,圆心()3,2C --,半径1r =, 依题意圆心到直线l 的距离1d ≤,即()()2225532a a -≤-+,解得1332a ≤≤,即13,32a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;故答案为:13,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦14.若直线()100,0ax by a b +-=>>始终平分圆2224160x y x y +---=的周长,则12a b+的最小值为_______. 【答案】9【解析】由题知直线()100,0ax by a b +-=>>过圆心(1,2),得21a b +=,所以121222()(2)5549b a a b a b a b a b +=++=++≥+=,当22b a a b =,即13a b ==时,取等号. 故答案为:915.已知圆C :224210x y x y +--+=及直线l :()2y kx k k =-+∈R ,设直线l 与圆C 相交所得的最长弦长为MN ,最短弦为PQ ,则四边形PMQN 的面积为______.【答案】:将圆C 方程整理为22214x y -+-=,得圆心()21C ,,半径2r =, 将直线l 方程整理为()12y k x =-+,得直线l 恒过定点()12,,且()12,在圆C 内, ∴最长弦MN 为过()12,的圆的直径,即4MN =,最短弦PQ 为过()12,,且与最长弦MN 垂直的弦, 21112MN k -==--,1PQ k ∴=, ∴直线PQ 方程为21y x -=-,即10x y -+=,∴圆心C 到直线PQ的距离为d==PQ ∴= ∴四边形PMQN的面积11422S MN PQ =⋅=⨯⨯, 故答案为:16.过圆224x y +=内点M 作圆的两条互相垂直的弦AB 和CD ,则AB CD +的最大值为__.【答案】【解析】取AB 中点E ,CD 中点F ,如图,则OEMF 是矩形,2223OE OF OM +==,2AB AE ==CD =注意到0,0a b >>时,由222a b ab +≥得222()()2a b a b +≥+,从而a b +≤仅当a b =时取等号.所以AB CD +=≤=当且仅当2244OE OF -=-,即OE OF ==所以AB CD +的最大值是四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)在平面直角坐标系中,光线l 过点()2,1A -,经x 轴反射后与圆D :()()22234x y -+-=有交点(1)当反射后光线经过圆心D ,求光线l 的方程; (2)当反射后光线与圆D 相切,求光线l 的方程.【答案】(1)10x y ++= (2))12y x -=+或)12y x -=+ 【解析】 (1)点()2,1A -关于x 轴对称的点为()2,1A '--,由光线的折射性质,反射光线经过圆心2,3O ,所以OA OA K K '=, 易知()()31122OA K '--==--,所以1OA K =-,所以光线l 的方程为10x y ++=.(2)设经过()2,1A '--的直线方程为()12y k x +=+由于折射光线与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即2d ==,化简得:33830k k -+=,解得k =所光线l 的方程为)12y x -=+或)12y x -=+. 18(12分).已知圆22:6440C x y x y +--+=.(1)若一直线被圆C 所截得的弦的中点为(2,3)M ,求该直线的方程;(2)设直线:l y x m =+与圆C 交于A ,B 两点,把CAB △的面积S 表示为m 的函数,并求S 的最大值. 【答案】(1)1y x =+(2)()11,1S m m -<=<≠-,最大值为92.【解析】(1)圆22:6440C x y x y +--+=化为标准方程为:()()22329x y -+-=. 则32123CM k -==--. 设所求的直线为m .由圆的几何性质可知:1C m M k k ⋅=-,所以1m k =,所以所求的直线为:()312y x -=⋅-,即1y x =+.(2)2AB因为直线:l y x m =+与圆C 交于A ,B 两点,所以03d <<,解得:11m -<<且1m ≠-.而CAB △的面积:()1121,1S m B m A d =⨯=-<<≠-因为2292AB d ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所以221192222S AB d AB d ⎛⎫⎡⎤⎢⎥=⨯≤+ ⎪⎝⎭=⎢⎥⎣⎦(其中2AB d ==. 所以S 的最大值为92.19.在直角坐标系xOy 中,若圆C 与y 轴相切,且过点43,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,圆心C 在直线20x y -=上.(1)求圆C 的标准方程; (2)若直线13y x =与圆C 交于A ,B 两点,求ABC 的面积. 【答案】(1)()()22214x y -+-=【解析】 【分析】(1)利用待定系数法可得圆的方程;(2)根据点到直线距离求得弦长,即可得三角形面积. (1)由圆心C 在直线20x y -=上,且圆C 与y 轴相切, 故设圆心()2,C a a ,圆的方程为()()22224x a y a a -+-=,又圆C 过点43,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则222432455a a a ⎛⎫⎛⎫-+--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2210a a -+=, 解得1a =,即圆心()2,1C ,半径2r =,所以圆C 的标准方程为()()22214x y -+-=;(2)因为圆心()2,1C 到直线13y x =的距离d =,所以弦长AB ==,所以1122ABCSAB d =⋅⋅==. 20.(12分)已知圆M 与x 轴相切于点(a ,0),与y 轴相切于点(0,a ),且圆心M 在直线360x y --=上.过点P (2,1)的直线与圆M 交于1122(,),(,)A x y B x y 两点,点C 是圆M 上的动点.(1)求圆M 的方程;(2)若直线AB 的斜率不存在,求∴ABC 面积的最大值;(3)是否存在弦AB 被点P 平分?若存在,求出直线AB 的方程;若不存在,说明理由. 【答案】(1)()()22339x y -+-= (2)(3)存在,方程为240x y +-=【解析】(1)∴圆M 与x 轴相切于点(a ,0),与y 轴相切于点(0,a ),∴圆M 的圆心为M (a ,a ),半径r a =.又圆心M 在直线360x y --=上,∴360a a --=,解得3a =.∴圆M 的方程为:()()22339x y -+-=.(2)当直线AB 的斜率不存在时,直线AB 的方程为2x =,∴由()()222339y -+-=,解得3y =±∴12AB y y =-=易知圆心M 到直线AB 的距离1d =,∴点C 到直线AB 的最大距离为134+=.∴∴ABC面积的最大值为142⨯= (3)方法一:假设存在弦AB 被点P 平分,即P 为AB 的中点.又∴MA MB =,∴MP AB ⊥.又∴直线MP 的斜率为13223-=-, ∴直线AB 的斜率为-12. ∴()1122y x -=--. ∴存在直线AB 的方程为240x y +-=时,弦AB 被点P 平分.方法二:由(2)易知当直线AB 的斜率不存在时,126y y +=,∴此时点P 不平分AB .当直线AB 的斜率存在时,120x x -≠,假设点P 平分弦AB .∴点A 、B 是圆M 上的点,设()11,A x y ,()22,B x y .∴()()()()22112222339339x y x y ⎧-+-=⎪⎨-+-=⎪⎩ 由点差法得()()()()12121212660x x x x y y y y -+-+-+-=.由点P 是弦AB 的中点,可得12124,2x x y y +=+=, ∴121212y y x x -=--. ∴()1122y x -=-- ∴存在直线AB 的方程为240x y +-=时,弦AB 被点P 平分.21.(12分)已知圆C与直线30x -=相切于点(P,且与直线50x +=也相切.(1)求圆C 的方程;(2)若直线:30l mx y ++=与圆C 交于A ,B 两点,且0CA CB ⋅<,求实数m 的范围.【答案】(1)()2214x y ++=(2)1m 或7m <-【解析】(1):设圆C 的方程为()222()x a y b r -+-=,由题意得(2221r a b r ⎛=- ⎝⎪⎪⎪=⎨⎪⎪⎪+=⎪⎩,即(22222(1))54a r b b a a r ⎧⎪⎪++=⎨⎪+==⎩+⎪,解得1a =-,0b =,2r =,即圆C 的方程为()2214x y ++=.(2)解:由题意,得ACB ∠为钝角或平角,当A ,B ,C 共线时,3m =,此时ACB ∠为平角;当A ,B ,C 不共线时,3m ≠,ACB ∠为钝角,设圆心C 到直线l的距离为d ,则02d <<,于是,有0<,解之得1m 或7m <-,且3m ≠;综上,实数m 的取值范围是1m 或7m <-.22.(12分)莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler ,瑞士数学家),1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的重心(三条中线的交点)、垂心(三条高线的交点)和外心(三条中垂线的交点)共线.这条线被后人称为三角形的欧拉线.已知QMN 的顶点()1,0M ,()3,2N -,()1,4Q -.(1)求QMN 的欧拉线方程;(2)记QMN 的外接圆的圆心为C ,直线l :()10kx y k k ---=∈R 与圆C 交于A ,B 两点,且C l ∉,求ABC 的面积最大值.【答案】(1)2y =-【解析】(1) QMN 的顶点()1,0M ,()3,2N -,()1,4Q -利用两点之间距离公式知MN QN ==4MQ = 又222MN QN MQ +=,所以QMN 为等腰直角三角形, MQ 的中垂线方程是2y =-,也是MNQ ∠的平分线,三线合一, ∴欧拉线方程是2y =-.(2)由(1)知QMN 为等腰直角三角形,故外心为斜边MQ 中点, 即外心是()1,2C -,2r =圆心C 到直线l 的距离1d =≤,AB =所以12ABC S AB d =⋅=△利用二次函数性质知,当21d =时,即0k =时,max S。
《第二章 直线和圆的方程》单元检测试卷(一)第I 卷(选择题)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,共40分) 1.已知直线1l :2y x =-,2l :y kx =,若12//l l ,则实数k =( ) A .-2 B .-1 C .0 D .12.直线()()1:2140l a x a y -+++=与()2:190l a x ay ++-=互相垂直,则a 的值是( ). A .-0.25 B .1 C .-1 D .1或-13.直线:l (1)230m x my m ---+=(m R ∈)过定点A ,则点A 的坐标为( ) A .(3,1)- B .(3,1) C .(3,1)- D .(3,1)-- 4.设a R ∈,则“a=1”是“直线ax+y-1=0与直线x+ay+1=0平行”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件,5.若曲线y 与直线y =k (x ﹣2)+4有两个交点,则实数k 的取值范围是( ) A .3,14⎛⎤⎥⎝⎦ B .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(1,+∞)D .(1,3] 6.已知直线x y t +=与圆()2222x y t tt R +=-∈有公共点,则()4t t -的最大值为( ) A .4 B .289 C .329D .3277.若两平行直线20,(0)x y m m ++=>与30x ny --=则m+n =( ) A .0 B .1 C .1- D .2-8.过直线y =x 上的一点作圆22(5)(1)2x y -+-=的两条切线l 1,l 2,当直线l 1,l 2关于y =x 对称时,它们之间的夹角为( )A .30°B .45°C .60°D .90°二、多选题(每题不止有一个选项为正确答案,每题5分,共20分)9.圆221:20x y x O +-=和圆222:240O x y x y ++-=的交点为A ,B ,则有( )A .公共弦AB 所在直线方程为0x y -= B .线段AB 中垂线方程为10x y +-=C .公共弦AB 的长为2D .P 为圆1O 上一动点,则P 到直线AB 1+ 10.已知直线12:10,:(2)330l x my l m x y +-=-++=,则下列说法正确的是( )A .若12l l //,则m=-1或m=3B .若12l l //,则m=3C .若12l l ⊥,则12m =-D .若12l l ⊥,则12m = 11.已知直线l 与圆22:240C x y x y a ++-+=相交于,A B 两点,弦AB 的中点为()0,1M ,则实数a 的取值可为( )A .1B .2C .3D .4 12.下列说法正确的是( )A .直线32()y ax a a R =-+∈必过定点(3,2)B .直线32y x =-在y 轴上的截距为2-C 10y ++=的倾斜角为60°D .过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线方程为20x y +=第II 卷(非选择题)三、填空题(每题5分,共20分)13.圆C 的圆心为(21),-,且圆C 与直线3450x y --=相切,则圆C 的方程为_______. 14.经过点P (2,1)作直线l 分别交x 轴、y 轴的正半轴于A 、B 两点,当△AOB 面积最小时,直线l 的方程为_____.15.在圆22420x y x y +-+=内,过点1,0()M 的最短弦的弦长为_____;16.圆()()221:29C x m y -++=与圆()()222:14C x y m ++-=内切,则m 的值为____.四、解答题(17题10分,其余12分,共70分) 17.已知圆C 的方程为()()22215x y -+-=. (1)写出圆心C 的坐标与半径长;(2)若直线l 过点()0,1P ,试判断与圆C 的位置关系,并说明理由.18.已知圆C :(x+2)2+y 2=5,直线l :mx ﹣y+1+2m =0,m ∈R. (1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;(2)若直线l 与圆C 交于,A B 两点,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.19.已知圆()()22:1225C x y -+-=和直线()():211740l m x m y m +++--=.(1)证明:不论 m 为何实数,直线l 都与圆 C 相交于两点; (2)求直线被圆 C 截得的弦长最小时直线l 的方程;(3)已知点P (,x y )在圆C 上,求22x y +的最大值.20.在平面直角坐标系中,直线=0与圆C 相切,圆心C 的坐标为(1,-1). (1)求圆C 的方程;(2)设直线y =kx+2与圆C 没有公共点,求k 的取值范围; (3)设直线y =x+m 与圆C 交于M ,N 两点,且OM ⊥ON ,求m 的值.21.已知圆C :2240x y mx ny ++++=关于直线10x y ++=对称,圆心C 在第四象限,半径为1.(1)求圆C 的标准方程;(2)是否存在直线与圆C 相切,且在x 轴,y 轴上的截距相等?若存在,求出该直线的方程;若不存在,说明理由.22.平面直角坐标系xOy 中,已知点()2,4P ,圆22:4O x y +=与x 轴的正半轴的交于点Q .(1)若过点P 的直线1l 与圆O 相切,求直线1l 的方程; (2)若过点P 的直线2l 与圆O 交于不同的两点A ,B . ①设线段AB 的中点为M ,求点M 纵坐标的最小值;②设直线QA ,QB 的斜率分别是1k ,2k ,问:12k k +是否为定值,若是,则求出定值,若不是,请说明理由. 答案解析第I 卷(选择题)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,共40分) 1.已知直线1l :2y x =-,2l :y kx =,若12//l l ,则实数k =( ) A .-2 B .-1 C .0 D .1 【答案】D【解析】已知直线1l :2y x =-,2l :y kx =,因为12//l l ,所以1k =故选:D2.直线()()1:2140l a x a y -+++=与()2:190l a x ay ++-=互相垂直,则a 的值是( ). A .-0.25 B .1 C .-1 D .1或-1 【答案】D【解析】当10a +=时,1a =-,此时14:3l x =,2:9l y =-,显然两直线垂直, 当0a =时,此时1:240l x y -++=,2:9l x =,显然两直线不垂直, 当10a +≠且0a ≠时,因为12l l ⊥,所以()()()2110a a a a -+++=,解得:1a =,综上可知:1a =或1-.故选D.3.直线:l (1)230m x my m ---+=(m R ∈)过定点A ,则点A 的坐标为( ) A .(3,1)- B .(3,1) C .(3,1)- D .(3,1)-- 【答案】B【解析】根据直线(1)230m x my m ---+=得()230m x y x ---+=, 故直线过定点为直线20x y --=和30x -+=的交点,联立方程得2030x y x --=⎧⎨-+=⎩,解得31x y =⎧⎨=⎩ ,所以定点A 的坐标为()3,1A .故选:B.4.设a R ∈,则“a=1”是“直线ax+y-1=0与直线x+ay+1=0平行”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件, 【答案】C【解析】若直线ax+y-1=0与直线x+ay+1=0平行,则21a =,且11a-≠解得1a =故选C5.若曲线y 与直线y =k (x ﹣2)+4有两个交点,则实数k 的取值范围是( ) A .3,14⎛⎤⎥⎝⎦ B .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(1,+∞)D .(1,3] 【答案】A【解析】作出曲线y 的图像,直线y =k (x ﹣2)+4恒过定点()2,4,当直线与曲线相切时,原点到直线240kx y k --+=的距离等于22=,解得34k =, 由图可知, ()3401422k -<≤=--,故选:A 6.已知直线x y t +=与圆()2222x y t tt R +=-∈有公共点,则()4t t -的最大值为( ) A .4 B .289 C .329D .327【答案】C【解析】因为()2222x y t tt R +=-∈表示圆,所以220->t t ,解得02t <<,因为直线x y t +=与圆()2222x y t tt R +=-∈有公共点,所以圆心到直线的距离d r ≤,即≤403t ≤≤,此时403t ≤≤, 因为()()()224424=-=-+=--+f t t t t t t ,在40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦递增,所以()4t t -的最大值34329⎛⎫= ⎪⎝⎭f . 故选:C7.若两平行直线20,(0)x y m m ++=>与30x ny --=则m+n =( ) A .0 B .1 C .1- D .2- 【答案】A【解析】由直线20,(0)x y m m ++=>与30x ny --=平行可得2n -=即2n =-, 则直线20,(0)x y m m ++=>与230x y +-=,=2m =或8m =-(舍去),所以()220m n +=+-=.故选:A.8.过直线y =x 上的一点作圆22(5)(1)2x y -+-=的两条切线l 1,l 2,当直线l 1,l 2关于y =x 对称时,它们之间的夹角为( )A .30°B .45°C .60°D .90° 【答案】C【解析】如图所示,过圆心C 作CP 垂直直线y x =于点P ,直线,PA PB 分别与圆:C 22(5)(1)2x y -+-=相切,切点分别为,A B ,根据几何知识可知,直线12,l l 也关于直线CP对称,所以直线12,l l 的夹角为APB ∠(或其补角).在Rt CBP 中,BC =CP ==所以1sin 2BPC ∠=,而BPC ∠为锐角,即有30BPC ∠=,60APB ∠=. 故选:C .二、多选题(每题不止有一个选项为正确答案,每题5分,共20分)9.圆221:20x y x O +-=和圆222:240O x y x y ++-=的交点为A ,B ,则有( )A .公共弦AB 所在直线方程为0x y -= B .线段AB 中垂线方程为10x y +-=C .公共弦AB 的长为2D .P 为圆1O 上一动点,则P 到直线AB 1+ 【答案】ABD【解析】对于A ,由圆221:20x y x O +-=与圆222:240O x y x y ++-=的交点为A ,B ,两式作差可得440x y -=,即公共弦AB 所在直线方程为0x y -=,故A 正确;对于B ,圆221:20x y x O +-=的圆心为()1,0,1AB k =,则线段AB 中垂线斜率为1-,即线段AB 中垂线方程为:()011y x -=-⨯-,整理可得10x y +-=,故B 正确; 对于C ,圆221:20x y x O +-=,圆心1O ()1,0到0x y -=的距离为2d ==,半径1r =所以AB ==C 不正确;对于D ,P 为圆1O 上一动点,圆心1O ()1,0到0x y-=的距离为2d =,半径1r =,即P到直线AB 1+,故D 正确.故选:ABD10.已知直线12:10,:(2)330l x my l m x y +-=-++=,则下列说法正确的是( )A .若12l l //,则m=-1或m=3B .若12l l //,则m=3C .若12l l ⊥,则12m =-D .若12l l ⊥,则12m = 【答案】BD【解析】直线12l l //,则3(2)0m m --=,解得3m =或1m =-,但1m =-时,两直线方程分别为10x y --=,3330x y -++=即30x y --=,两直线重合,只有3m =时两直线平行,A 错,B 正确;12l l ⊥,则230m m -+=,12m =,C 错,D 正确. 故选:BD .11.已知直线l 与圆22:240C x y x y a ++-+=相交于,A B 两点,弦AB 的中点为()0,1M ,则实数a 的取值可为( )A .1B .2C .3D .4 【答案】AB【解析】圆C 的标准方程为:()()22125x y a ++-=-,故5a <.又因为弦AB 的中点为()0,1M ,故M 点在圆内,所以()()2201125a ++-<-即3a <. 综上,3a <. 故选:AB.12.下列说法正确的是( )A .直线32()y ax a a R =-+∈必过定点(3,2)B .直线32y x =-在y 轴上的截距为2-C 10y ++=的倾斜角为60°D .过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线方程为20x y += 【答案】ABD【解析】32()y ax a a R =-+∈可化为()23y a x -=-,则直线32()y ax a a R =-+∈必过定点(3,2),故A 正确;令0x =,则2y =-,即直线32y x =-在y 轴上的截距为2-,故B 正确;10y ++=可化为1y =-,则该直线的斜率为,即倾斜角为120︒,故C 错误;设过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线的斜率为k 因为直线230x y -+=的斜率为12,所以112k ⋅=-,解得2k =- 则过点(1,2)-且垂直于直线230x y -+=的直线的方程为22(1)y x -=-+,即20x y +=,故D 正确; 故选:ABD第II 卷(非选择题)三、填空题(每题5分,共20分)13.圆C 的圆心为(21),-,且圆C 与直线3450x y --=相切,则圆C 的方程为_______.【答案】22(2)(1)1x y -++=【解析】圆C 的圆心为(2,1)-,与直线:3450l x y --=相切, 圆心到直线的距离等于半径,即1r d ===,∴圆C 的方程为22(2)(1)1x y -++=.故答案为:22(2)(1)1x y -++=.14.经过点P (2,1)作直线l 分别交x 轴、y 轴的正半轴于A 、B 两点,当△AOB 面积最小时,直线l 的方程为_____. 【答案】x+2y ﹣4=0;【解析】由题意可知,直线的斜率一定存在,故设直线方程y ﹣1=k (x ﹣2),k <0, 令x =0可得,y =1﹣2k ,令y =0可得x =2﹣1k, 则11121222AOBSOA OB k k =⋅=⨯--=()1114444422k k ⎛⎫--+≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当﹣4k =﹣1k即k =﹣12时取等号,此时直线方程y ﹣1=﹣12(x ﹣2),即x+2y ﹣4=0. 故答案为:x+2y ﹣4=0.15.在圆22420x y x y +-+=内,过点1,0()M 的最短弦的弦长为_____;【答案】【解析】圆22420x y x y +-+=化简得:()()22215x y -++=,点M 在圆内部,记圆心为()2,1C -,根据几何性质知过M 且与OM 垂直的弦最短,CM =由垂径定理得弦长为==故答案为:16.圆()()221:29C x m y -++=与圆()()222:14C x y m ++-=内切,则m 的值为______.【答案】2-或1-【解析】圆1C 的圆心为(),2m -,半径为13r =,圆2C 的圆心为()1,m -,半径为22r =,所以两圆的圆心距d =,1=,解得2m =-或1m =-.故答案为:2-或1-.四、解答题(17题10分,其余12分,共70分)17.已知圆C 的方程为()()22215x y -+-=.(1)写出圆心C 的坐标与半径长;(2)若直线l 过点()0,1P ,试判断与圆C 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)圆心C 的坐标为()2,1,半径长r =(2)相交,理由见解析.【解析】(1)圆心C 的坐标为()2,1,半径长r =(2)当直线l 垂直于x 轴时,直线方程为0x =,与圆有2个交点;当直线l 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为1y kx =+,将1y kx =+代入()()22215x y -+-=整理,得()221410kx x +--=, 因为210k +≠,且()216410k∆=++>恒成立,所以直线l 与圆C 相交.综上所述,直线l 与圆C 相交.18.已知圆C :(x+2)2+y 2=5,直线l :mx ﹣y+1+2m =0,m ∈R.(1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;(2)若直线l 与圆C 交于,A B 两点,求弦AB 的中点M 的轨迹方程. 【答案】(1)相交,理由见解析;(2)()2211224x y ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭ 【解析】(1)直线l :120mx y m -++=,也即()12y m x -=+,故直线恒过定点()2,1-,又()222215-++<,故点()2,1-在圆C 内,此时直线l 一定与圆C 相交.(2)设点(),M x y ,当直线AB 斜率存在时,12AB y k x -=+, 又2MC y k x =+,1AB MC k k ⨯=-, 即1122y y x x -⨯=-++, 化简可得:()()22112,224x y x ⎛⎫++-=≠- ⎪⎝⎭; 当直线AB 斜率不存在时,显然中点M 的坐标为()2,1-也满足上述方程.故M 点的轨迹方程为:()2211224x y ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭. 19.已知圆()()22:1225C x y -+-=和直线()():211740l m x m y m +++--=. (1)证明:不论 m 为何实数,直线l 都与圆 C 相交于两点;(2)求直线被圆 C 截得的弦长最小时直线l 的方程;(3)已知点P ( ,x y )在圆C 上,求22x y +的最大值.【答案】(1)证明见解析;(2)250x y --=;(3)30+【解析】(1)因为()():211740l m x m y m +++--=所以()()2740x y m x y +-++-=令27040x y x y +-=⎧⎨+-=⎩解得31x y =⎧⎨=⎩ 所以直线l 过定点()3,1.而()()22311225-+-<,即点()3,1在圆内部. 所以直线l 与恒交于两点.(2).过圆心()1,2与点()3,1的直线1l 的方程为1522y x =-+, 被圆 C 截得的弦长最小时,直线l 必与直线1l 垂直,所以直线l 的斜率2k =,所以直线l 的方程为()123y x -=-,即250x y --=.(3)因为2222(0)(0)x y x y +-+-=,表示圆上的点(),x y 到()0,0的距离的平方,因为圆心到原点的距离d ==所以2a 2m x 2)(530(+==+x y 20.在平面直角坐标系中,直线=0与圆C 相切,圆心C 的坐标为(1,-1).(1)求圆C 的方程;(2)设直线y =kx+2与圆C 没有公共点,求k 的取值范围;(3)设直线y =x+m 与圆C 交于M ,N 两点,且OM ⊥ON ,求m 的值.【答案】(1)22()(11)9x y -++=;(2)30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)1m =-±【解析】(1)∵直线0x y ++=与圆C 相切,且圆心C 的坐标为(1,1)-,∴圆C的半径3r ==, 则圆C 的方程为22()(11)9x y -++=;(2)∵直线y =kx+2与圆C 没有公共点,∴点(1,1)C -3>,解得304k <<, ∴k 的取值范围为30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭; (3)联立22(1)(1)9y x m x y =+⎧⎨-++=⎩,得2222270x mx m m +++-=, 由()2248270m m m ∆=-+->,解得22m --<<-+设()()1122,,,M x y N x y , 则2121227,2m m x x m x x +-+=-=, ∵OM ON ⊥,∴12120OM ON x x y y ⋅=+=,即()()()21212121220x x x m x m x x m x x m +++=+++=,∴2270m m +-=,解得1m =-±∴1m =-±21.已知圆C :2240x y mx ny ++++=关于直线10x y ++=对称,圆心C 在第四象限,半径为1.(1)求圆C 的标准方程;(2)是否存在直线与圆C 相切,且在x 轴,y 轴上的截距相等?若存在,求出该直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1)()()22121x y -++=;(2)存在,34y x =-或1y x =--±【解析】(1)将圆C 化为标准方程,得222216()()224m n m n x y +-+++= ∴ 圆心C (,22m n --),半径r =由已知得10222412m n m n ⎧--+=⎪=-⎧⎪⇒⎨=⎩=⎩或42m n =⎧⎨=-⎩ 又C 在第四象限, ∴()1,2C -∴圆C 的标准方程为22(1)(2)1x y -++=(2)当直线过原点时,l 斜率存在,则设:l y kx =314k =⇒=- 此时直线方程为34y x =-; 当直线不过原点时,设:0l x y t +-=1= 解得1t =-10x y +++=或10x y ++= 综上,所求直线的方程为:34y x =-或1y x =--±22.平面直角坐标系xOy 中,已知点()2,4P ,圆22:4O x y +=与x 轴的正半轴的交于点Q .(1)若过点P 的直线1l 与圆O 相切,求直线1l 的方程;(2)若过点P 的直线2l 与圆O 交于不同的两点A ,B .①设线段AB 的中点为M ,求点M 纵坐标的最小值;②设直线QA ,QB 的斜率分别是1k ,2k ,问:12k k +是否为定值,若是,则求出定值,若不是,请说明理由.【答案】(1)2x =和34100x y -+=;(2)①2 ②是定值,1-.【解析】(1)圆22:4O x y +=的圆心为()0,0,半径为2, 若过点()2,4P 直线1l 垂直于x 轴,则方程为2x =,与圆相切,符合题意;若过点()2,4P 直线1l 不垂直于x 轴,设直线1l 的斜率与k ,则直线1l 方程为()42y k x -=-,即240kx y k --+=,因为直线1l 与圆22:4O x y +=相切,所以圆心到直线1l的距离2d ==,解得34k =, 所以切线方程为34100x y -+=;综上得:切线1l 的方程为2x =和34100x y -+=;(2)①设点(),M x y ,因为M 为弦AB 中点,所以MO MP ⊥,又因为(),OM x y =,()2,4PM x y =--,所以由OM PM ⊥得(2)(4)0x x y y -+-=化简得22240x y x y +--=.联立22224240x y x y x y ⎧+=⎨+--=⎩得20x y =⎧⎨=⎩或6585x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩; 又因为点M 在圆22:4O x y +=内部,所以点M 的轨迹是圆22240x y x y +--=中以点68,55⎛⎫- ⎪⎝⎭和()2,0为端点的一段劣弧(不包括端点),由22240x y x y +--=即()()22125x y -+-=,令1x =得2y =±根据点(1,2在22:4O x y +=内部,所以点M纵坐标的最小值是2-; ②由题意点()2,0Q ,联立224(2)4y k x x y -=-⎧⎨+=⎩得()22214(2)(24)40k x k k x k +--+--=, 设()()1122,,,A x y B x y ,则12221224(2)1(24)410k k x x k k x x k -⎧+=⎪+⎪--⎪=⎨+⎪∆>⎪⎪⎩, 所以()()121212121224242222k x k x y k k x x x y x -+-++=+=+---- ()()121212214444222224x x k k x x x x x x +-=++=+---++ 22224(2)444(84)1221(24)44(2)162411k k k k k k k k k k k -⎡⎤⋅-⎢⎥++⎣⎦=+=-=-----⋅+++. 所以12k k +是定值,定值为1-.《第二章 直线和圆的方程》单元检测试卷(二)一、单选题1.直线:的倾斜角为( )A .B .C .D .2.圆心为,且过原点的圆的方程是( )A .B .C .D .3.如果直线(2a+5)x+(a -2)y+4=0与直线(2-a)x+(a+3)y -1=0互相垂直,则a 的值等于( )A .2B .-2C .2,-2D .2,0,-24.圆与直线的位置关系( )A .相切B .相离C .相交D .不能确定5.从点向圆引切线,则切线长的最小值( )A ..5 C.6.已知直线在两坐标轴上的截距相等,则实数A .1B .C .或1D .2或17.若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )A .B .C .D .8.过点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为( ) A.1 C.9.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k 的取值范围为( )A .B . x y +-0=30︒45︒60︒135︒()2,2()()22228x y -+-=()()22222x y -+-=()()22228x y +++=()()22222x y +++=22(1)5x y +-=120mx y m -+-=(,3)P m 22(2)(2)1x y +++=420ax y a +-+=(a =)1-2-(1,1)P 2240x y x +-=AB AB 20x y +-=0x y -=20x y -+=22(1)5x y +-=()1,030()2221x y -+=20kx y -+=()3,2M -()2,5N 32k ≤32k ≥C .D .或 10.已知圆,圆,、分别是圆、上动点,是轴上动点,则的最大值是( )A . BC .二、多选题11.在同一直角坐标系中,直线与圆的位置不可能是( ) A . B . C .D . 12.已知点是直线上一定点,点、是圆上的动点,若的最大值为,则点的坐标可以是( )A .B .C .D . 13.瑞士数学家欧拉(LeonhardEuler )1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )A .B .C .D .三、填空题14.直线过定点______;若与直线平行,则______.15.已知以为圆心的圆与圆相内切,则圆C 的方程是______. 16.圆关于直线的对称圆的标准方程为__________.17.已知、为正实数,直线截圆所得的弦长为,则的最大值为__________. 4332k -≤≤43k ≤-32k ≥()()221:231C x y -+-=()()222:349C x y -+-=M N 1C 2C P x PN PM -4+42y ax a =+222()x a y a ++=A :0l x y +=P Q 221x y +=PAQ ∠90A (()1))1,1ABC ∆()4,0-A ()0,4B 20x y -+=C ()2,0()0,2()2,0-()0,2-()1:20l m x y m +--=()m R ∈1l 2:310l x my --=m =()4,3C -22:1O x y +=22230x y y ++-=10x y +-=a b 10x y ++=()()224x a y b -+-=ab四、解答题18.求圆上与直线的距离最小的点的坐标. 19.已知直线过点.(1)若原点到直线的距离为,求直线的方程;(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.20.在中,,边上的高所在的直线方程为,边上中线所在的直线方程为.(1)求点坐标;(2)求直线的方程.21.如图,圆,点为直线上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为(1)求证:直线恒过定点,并求出该定点的坐标;(2)若两条切线于轴分别交于两点,求面积的最小值.224x y +=43120x y +-=l (2,1)P -O l 2l O l l ABC ∆(1,2)A -AC BE 74460x y +-=AB CM 211540x y -+=C BC 22:(2)1C x y -+=P :4l x =P C ,AB AB Q ,PA PB y ,M N QMN22.已知点,,直线:,设圆的半径为,圆心在直线上.(1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;(2)若圆上存在点,使,为坐标原点,求圆心的横坐标的取值范围.23.已知点,点在圆上运动. (1)求过点且被圆截得的弦长为(2)求的最值.答案解析一、单选题1.直线:的倾斜角为( )A .B .C .D .【答案】D【解析】直线的斜率,设直线的倾斜角为, 则,所以.故选:D.2.圆心为,且过原点的圆的方程是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】根据题意. (4,4)A (0,3)B l 1y x =-C 1C l C 37y x =-A C C M 2MB MO =O C a (2,2),(2,6),(4,2)A B C ----P 22:4E x y +=C E 222||||||PA PB PC ++x y +-0=30︒45︒60︒135︒0x y +-=1k =-0x y +-=1(080)a a ︒≤<︒tan 1α=-135α=︒()2,2()()22228x y -+-=()()22222x y -+-=()()22228x y +++=()()22222x y +++=r ==()()22228x y -+-=故选:.3.如果直线(2a+5)x+(a -2)y+4=0与直线(2-a)x+(a+3)y -1=0互相垂直,则a 的值等于( )A .2B .-2C .2,-2D .2,0,-2【答案】C【解析】(2a +5)(2-a)+(a -2)(a +3)=0,所以a =2或a =-2.4.圆与直线的位置关系( )A .相切B .相离C .相交D .不能确定【答案】C【解析】 直线即即直线过点,把点代入圆的方程有,所以点在圆的内部,过点的直线一定和圆相交.故选:C.5.从点向圆引切线,则切线长的最小值( )A ..5 C.【答案】A【解析】设切线长为,则,故选:A.6.已知直线在两坐标轴上的截距相等,则实数 )A .1B .C .或1D .2或1【答案】D【解析】由题意,当,即时,直线化为,此时直线在两坐标轴上的截距都为0,满足题意; A 22(1)5x y +-=120mx y m -+-=120mx y m -+-=()12y m x -=-()21,()21,405+<()21,()21,(,3)P m 22(2)(2)1x y +++=4d 2222(2)51(2)24d m m =++-=++min d ∴=20ax y a +-+=(a =1-2-2a 0-+=a 2=ax y 2a 0+-+=2x y 0+=当,即时,直线化为,由直线在两坐标轴上的截距相等,可得,解得; 综上所述,实数或.故选:D .7.若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( ) A . B .C .D .【答案】B【解析】化为标准方程为.∵为圆的弦的中点,∴圆心与点确定的直线斜率为,∴弦所在直线的斜率为1,∴弦所在直线的方程为,即.故选:B.8.过点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为( )A .B .1 C.【答案】C【解析】根据题意,设过点且倾斜角为的直线为 ,其方程为,即,变形可得,圆 的圆心为,半径 ,2a 0-+≠a 2≠ax y 2a 0+-+=122x y a a a+=--2a 2a a-=-a 1=a 2=a 1=(1,1)P 2240x y x +-=AB AB 20x y +-=0x y -=20x y -+=22(1)5x y +-=2240x y x +-=()22-24x y +=()1,1P ()22-24x y +=AB P 01121k -==--AB AB 11y x -=-0x y -=()1,030()2221x y -+=2()1,030l ()tan301y x =-)13y x =-10x -=()2221x y -+=()2,01r =设直线与圆交于点,圆心到直线的距离, 则C. 9.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k 的取值范围为( )A .B .C .D .或 【答案】C【解析】 因为直线恒过定点,又因为,,所以直线的斜率k 的范围为. 故选:C . 10.已知圆,圆,、分别是圆、l AB 12d ==2AB ==20kx y -+=()3,2M -()2,5N 32k ≤32k ≥4332k -≤≤43k ≤-32k ≥20kx y -+=()0,2A 43AM k =-32AN k =4332k -≤≤()()221:231C x y -+-=()()222:349C x y -+-=M N 1C上动点,是轴上动点,则的最大值是( )A . BC .【答案】D【解析】如下图所示:圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径为, ,由圆的几何性质可得,, ,当且仅当、、三点共线时,.故选:D.二、多选题11.在同一直角坐标系中,直线与圆的位置不可能是()A .B .C .D . 2C P x PN PM -4+41C ()12,3C 11r =2C ()23,4C 23r =12C C ==2223PN PC r PC ≤+=+1111PM PC r PC ≥-=-2112444PN PM PC PC C C -≤-+≤+=1C P 2C PN PM -42y ax a =+222()x a y a ++=【答案】ABD【解析】直线经过圆的圆心,且斜率为. 故选项满足题意.故选:.12.已知点是直线上一定点,点、是圆上的动点,若的最大值为,则点的坐标可以是( )A .B .C .D . 【答案】AC【解析】如下图所示:原点到直线的距离为,则直线与圆相切, 由图可知,当、均为圆的切线时,取得最大值,连接、,由于的最大值为,且,, 则四边形为正方形,所以由两点间的距离公式得整理得,解得,因此,点的坐标为或. 故选:AC. 2y ax a =+222()x a y a ++=(),0a -a ,,A B D ABD A :0l x y +=P Q 221x y +=PAQ ∠90A (()1))1,1l 1d ==l 221x y +=AP AQ 221x y +=PAQ ∠OP OQ PAQ ∠9090APO AQO ∠=∠=1OP OQ ==APOQ OA ==OA ==220t -=0t =A ()13.瑞士数学家欧拉(LeonhardEuler )1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,,其欧拉线方程为,则顶点的坐标可以是( )A .B .C .D .【答案】AD【解析】设的垂直平分线为,的外心为欧拉线方程为与直线的交点为,,①由,,重心为, 代入欧拉线方程,得,②由 ①②可得或 .故选:AD三、填空题14.直线过定点______;若与直线平行,则______.【答案】【解析】(1),故. 即定点为(2) 若与直线平行,则,故或.当时与直线重合不满足.故. ABC ∆()4,0-A ()0,4B 20x y -+=C ()2,0()0,2()2,0-()0,2-(,),C x y AB y x =-ABC ∆20x y -+=y x =-(1,1)M-22||||(1)(1)10MC MA x y ∴==∴++-=()4,0A -()0,4B ABC ∆44(,)33x y -+20x y -+=20x y --=2,0x y ==0,2x y ==-()1:20l m x y m +--=()m R ∈1l 2:310l x my --=m =()1,23-()1:20(1)20l m x y m m x x y +--=⇒-+-=101202x x x y y -==⎧⎧⇒⎨⎨-==⎩⎩()1,21l 2:310l x my --=()()()()()2310130m m m m +---=⇒-+=1m =3m =-1m =1l 2l 3m =-故答案为:(1) ; (2)15.已知以为圆心的圆与圆相内切,则圆C 的方程是______. 【答案】(x -4)2+(y +3)2=36.【解析】,设所求圆的半径为,由两圆内切的充分必要条件可得:,据此可得:,圆C 的方程是(x -4)2+(y +3)2=36.16.圆关于直线的对称圆的标准方程为________.【答案】【解析】 ,圆心为,半径为,设圆心关于直线的对称点为,对称圆的标准方程为.故答案为:.17.已知、为正实数,直线截圆所得的弦长为,则的最大值为__________.【答案】 【解析】因为直线截圆所得的弦长为,且圆的半径为2. 故圆心到直线的距离()1,23-()4,3C -22:1O x y +=5=()0r r >15r -=6r =22230x y y ++-=10x y +-=22(2)(1)4x y -+-=2222230(41)x y y x y ++-=⇒+=+∴(0,1)-210x y +-=(,)x y ∴1(1)1,2,1.110,22y x x y x y +⎧⨯-=-⎪=⎧⎪⇒⎨⎨=-⎩⎪+-=⎪⎩∴22(2)(1)4x y -+-=22(2)(1)4x y -+-=a b 10x y ++=()()224x a y b -+-=ab 1410x y ++=()()224x a y b -+-=(),a b d ==,因为、为正实数,故,所以. 当且仅当时取等号. 故答案为: 四、解答题18.求圆上与直线的距离最小的点的坐标. 【答案】【解析】过圆心且与直线垂直的直线方程为,联立圆方程得交点坐标为,, 又因为与直线的距离最小,所以. 19.已知直线过点.(1)若原点到直线的距离为,求直线的方程;(2)当原点到直线的距离最大时,求直线的方程.【答案】(1)或;(2)=a b 1a b +=2124a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭12a b ==14224x y +=43120x y +-=86,55P ⎛⎫ ⎪⎝⎭43120x y +-=340x y -=224340x y x y ⎧+=⎨-=⎩86,55⎛⎫ ⎪⎝⎭86,55⎛⎫-- ⎪⎝⎭43120x y +-=86,55P ⎛⎫ ⎪⎝⎭l (2,1)P -O l 2l O l l 20x -=34100x y --=250.x y --=【解析】(1)①当直线的斜率不存在时,方程符合题意;②当直线的斜率存在时,设斜率为,则方程为,即,解得,则直线的方程为 故直线的方程为或(2)当原点到直线的距离最大时,直线因为,所以直线的斜率 所以其方程为,即20.在中,,边上的高所在的直线方程为,边上中线所在的直线方程为.(1)求点坐标;(2)求直线的方程.【答案】(1)(2) 【解析】(1)边上的高为,故的斜率为, 所以的方程为, 即,因为的方程为 l 2x =l k ()12y k x +=-210.kx y k ---=2=34k =l 34100.x y --=l 20x -=34100.x y --=O l .l OP ⊥011022OP k +==--l 2,k =()122y x +=-250.x y --=ABC ∆(1,2)A -AC BE 74460x y +-=AB CM 211540x y -+=C BC ()66C ,2180x y +-=AC 74460x y +-=AC 47AC ()4217y x -=+47180x y -+=CM 211540x y -+=解得 所以. (2)设,为中点,则的坐标为, 解得, 所以, 又因为,所以的方程为 即的方程为.21.如图,圆,点为直线上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为(1)求证:直线恒过定点,并求出该定点的坐标;(2)若两条切线于轴分别交于两点,求面积的最小值.【答案】(1)见解析,(2【解析】(1)设,则以 为直径的圆的方程:21154047180x y x y -+=⎧⎨-+=⎩,,66x y =⎧⎨=⎩()66C ,()00,B x y M AB M 0012,22x y -+⎛⎫ ⎪⎝⎭0000122115402274460x y x y -+⎧-+=⎪⎨⎪+-=⎩0028x y =⎧⎨=⎩()2,8B ()6,6C BC ()866626y x --=--BC 2180x y +-=22:(2)1C x y -+=P :4l x =P C ,A B AB Q ,PA PB y ,M N QMN 5,02Q ⎛⎫⎪⎝⎭(4,)P t CP, 与圆,两式相减得:,所以直线恒过定点. (2)设直线与的斜率分别为,与圆,即.所以,,所以面积的最小值为22.已知点,,直线:,设圆的半径为,圆心在直线上. (1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;(2)若圆上存在点,使,为坐标原点,求圆心的横坐标的取值范围.【答案】(1)或.(2)或.【解析】()22232t x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭⎪⎝⎭22:(2)1C x y -+=:2(2)1AB l x ty -+=5,02Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭AP BP 12,k k (4)y t kx -=-C1=223410k tk t -+-=2121241,33-+=⋅=t t k k k k 14M y t k =-24N y t k =-12||44=-==≥MN k k ()min 152323MNQ S ∆=⨯⨯=3(4,4)A (0,3)B l 1y x =-C 1C l C 37y x =-A C C M 2MB MO =O C a 4x =3440x y -+=22a -≤≤-22a ≤≤(1)由得:,所以圆C :..当切线的斜率存在时,设切线方程为,由,解得:当切线的斜率不存在时,即也满足 所以切线方程为:或. (2)由圆心在直线l :上,设设点,由化简得:,所以点M 在以为圆心,2为半径的圆上. 又点M 在圆C 上,所以圆C 与圆D 有交点,则即,解得:或. 23.已知点,点在圆上运动. (1)求过点且被圆截得的弦长为(2)求的最值.【答案】(1)或;(2)最大值为88,最小值为72. 【解析】(1)依题意,直线的斜率存在,因为过点且被圆截得的弦长为所以圆心到直线的,设直线方程为,即,解得或所以直线方程为或.(2)设点坐标为则.137y x y x =-⎧⎨=-⎩()3,2C 22(3)(2)1x y -+-=4(4)y k x -=-1d ==34k =4x =4x =3440x y -+=C 1y x =-(,1)C a a -(,)M x y ||2||MB MO ==22(1)4x y ++=(0,1)D -1||3CD ≤≤13≤22a -≤≤-22a ≤≤(2,2),(2,6),(4,2)A B C ----P 22:4E x y +=C E 222||||||PA PB PC ++7100x y ++=20x y +-=C E 2(4)y k x +=-420kx y k ---==17k =-1k =-7100x y ++=20x y +-=P (),x y 224x y +=222222222||||||(2)(2)(2)(6)(4)(2)PA PB PC x y x y x y ++=++++++-+-++()223468804x y y y =+-+=-因为,所以,即的最大值为88,最小值为72.《第二章 直线和圆的方程》单元检测试卷(三)一、选择题1.圆心为()1,1且过原点的圆的方程是( )A .()()22111x y -+-=B .()()22111x y +++= C .()()22112x y +++= D .()()22112x y -+-=2.经过圆2220x x y ++=的圆心C ,且与直线0x y +=垂直的直线方程是 ( )A .x +y +1=0B .x +y -1=0C .x -y +1=0D .x -y -1=0 3.平行于直线2x+y+1=0且与圆x 2+y 2=5相切的直线的方程是( ) A .2x+y+5=0或2x+y ﹣5=0 B .2x+y+=0或2x+y ﹣=0C .2x ﹣y+5=0或2x ﹣y ﹣5=0D .2x ﹣y+=0或2x ﹣y ﹣=04.直线:1l y kx =+与圆22:1O x y +=相交于,A B 两点,则"1"k =是“OAB ∆的面积为12”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分又不必要条件 5.(多选题)下列说法中正确的是( ) A .若两条直线互相平行,那么它们的斜率相等B .方程()()()()211211x x y y y y x x --=--能表示平面内的任何直线C .圆22240x y x y ++-=的圆心为()1,2-D .若直线()2320t x y t -++=不经过第二象限,则t 的取值范围是30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦6.(多选题)已知圆O :224x y +=和圆M :224240x y x y +-++=相交于A 、B 两22y -≤≤7280488y ≤-≤222||||||PA PB PC ++点,下列说法正确的是( ) A .两圆有两条公切线B .直线AB 的方程为24y x =+C .线段ABD .所有过点A 、B 的圆系的方程可以记为()()()222244240,1xy x y x y R λλλ+-++-++=∈≠-二、填空题7.圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则a = . 8.如图,已知圆C 与x 轴相切于点,与y 轴正半轴交于两点A ,B (B 在A 的上方),且2AB =.(Ⅰ)圆C 的标准方程为_________;(Ⅱ)圆C 在点B 处的切线在x 轴上的截距为_________.9.若⊙221:5O x y +=与⊙222:()20()O x m y m R -+=∈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 .10.已知,AC BD 为圆O :224x y +=的两条互相垂直的弦,且垂足为M ,则四边形ABCD 的面积的最大值为______. 三、解答题11.在平面直角坐标系中,曲线与162+-=x x y 坐标轴的交点都在圆C 上, (1)求圆C 的方程;(2)如果圆C 与直线0=+-a y x 交于A,B 两点,且OB OA ⊥,求a 的值。
高中数学圆的方程测试题一.选择题:(本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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.圆 x 2y 2 2x 2 y 0 的周长是( )A . 2 2B . 2.2D . 4C2.点 ( 2a, a 1 )在圆 x 2 +y 2-2y - 4=0 的内部, 则 a 的取值范围是 ()A .- 1< a <1B . 0< a <11 1 < a <1C . –1< a <D .-553. 圆 (x-3) 2+(y+4)2=2 关于直线 x+y=0 的对称圆的标准方程是 ()A.(x+3) 2+(y-4)2=2B.(x-4) 2+(y+3)2=2C.(x+4) 2 +(y-3)=2D.(x-3) 2+(y-4) 2=24.两圆 x 2 +y 2- 4x+6y=0 和 x 2+y 2-6x=0 的连心线方程为()A . x+y+3=0B . 2x -y -5=0C . 3x -y -9=0D . 4x -3y+7=05.圆心为 (11), 且与直线 x y 4相切的圆的方程是( )A. ( x 1)2( y 1)22B. C. ( x1)2 ( y 1)2 2D.( x1)2 ( y 1)2 2( x1)2 ( y 1)2 46.直线 x- y+4=0 被圆 x 2+y 2+4x-4y+6=0 截得的弦长等于 ()A.8B.4C.22 D.4 27.如果圆 x 2+y 2+ Dx+Ey+F=0 与 x 轴相切于原点,则()A . E≠0, D=F=0 B. D≠ 0,E≠ 0, F=0C. D ≠0, E=F=0 D. F≠ 0, D=E=08.圆x2 y 2 2x 2 y 2 0 与直线x y 4 0 的位置关系是()(A) 相切(B) 相离(C)相交(D) 相交且过圆心9.方程 x y 1 x2 y2 4 0 所表示的图形是()A.一条直线及一个圆 B .两个点C.一条射线及一个圆D.两条射线及一个圆10.圆(x3) 2( y 3) 29 上到直线 3 x + 4y - 11=0 的距离等于 1 的点有()A . 1 个B. 2 个C. 3 个D. 4 个11.由直线y x 1上的一点向圆(x 3)2 y2 1引切线,则切线长的最小值为()A. 1 B.2 2 C.7 D.312.若直线y kx 1 与圆 x2y 2 1 相交于P、 Q 两点,且∠ POQ =120 (其中 O 为原点),则 k 的取值为()A .3或 3B .3C.2或2 D . 2二 .填空题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分)13.已知两圆x2 y2 10 和 ( x 1)2 ( y 3)2 20 相交于A,B两点,则直线 AB 的方程是.14.在空间直角坐标系中,点A(-3,4,0) 与点 B(2,-1,6) 的距离是 __________.15.满足( x 3)2 ( y 3) 2 6 的所有实数对 ( x, y ) 中,y的最大值是__x16. 圆x2 y2 1 上的点到直线x y 8 的距离的最小值.三 .解答题:(本题共 6 小题,共74 分)17.求圆心在直线2x-y-3=0 上,且过点 (5,2)和 (3,-2) 的圆的方程 . ( 12 分)2 2外一点 P(2,3),向圆引两条切线切点为 A 、B. 求18. 过圆 (x-1) +( y- 1)=1经过两切点的直线l 方程. ( 12 分)19. 已知圆x 2 y2 4x 2 y m 0 与y 轴交于A、 B 两点,圆心为P,若APB 90 .求m 的值.( 12 分)20.已知直角坐标平面内点2 2,动点 M 到圆 C 的切Q(2, 0),圆 C: x +y =1线长与| MQ |的比等于常数λ(>λ0),求动点 M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线 . ( 12 分)21.自点 A (- 3, 3)发出的光线 L 射到 x 轴上,被 x 轴反射,其反射光线m 所在直线与圆 C:x 2 + y 2-4x- 4y +7 = 0 相切,求光线 L 、m 所在的直线方程.( 12 分)22.已知圆C:x2 y 2 2x 4 y 3 0⑴若圆 C 的切线在x 轴和y 轴上的截距相等,求此切线方程;⑵从圆 C 外一点 P(x,y) 向该圆引一条切线,切点为M , O 为坐标原点,且有 |PM|=|PO|,求使得 |PM|取得最小值的点P 的坐标。
(14 分)《圆的方程》单元检测参考答案:1.A2.D3.B4.C5.A6.C7.A8.B9.D 10.C 11.C12.A13. x+3y=014.8615. 3+22 16. 4 2 -117.(x-2) 2+(y-1) 2=102 218. 解:设圆 (- 1) +(y - 1) =1 的圆心为 O 1 ,由题可知 ,以线段 P O 1 为直径的圆与与圆 O 1 交于 AB 两点 ,线段 AB 为两圆公共弦 ,以 P O 1 为直径的圆方程( x 3 ) 2 ( y20) 2 5①222②已知圆 O 1 的方程为 (x-1) +(y-1) =1①②作差得 x+2y-4=0 , 即为所求直线 l 的方程。
19. 解:由题设 △APB 是等腰直角三角形, ∴圆心到 y 轴的距离是圆半径的2倍 ,将圆方程2x 2 y 2 4x 2y m0配方得: ( x 2) 2 ( y 1) 25 m .圆心是 P(2,- 1),半径 r=5 m∴ 5m2 2解得m= -3 .222 2220. 解:M 的轨迹方程为,( λ-1)(x +y )- 4λx+(1+4x )=0 当 λ=1时,方程为直线 x=5.4当 λ≠1时,方程为 (x- 22) 22 13 221+y =它表示圆,( 2 1) 2该圆圆心坐标为 ( 22,0)半径为 1 32212121. 解 1: .已知圆的标准方程是 ( x 2) 2(y 2) 2 1, 它关于 x 轴y的对称圆的方程为( x 2)2 ( y 2) 21, 设光线 L 所在的直ACOx线方程是 y-3=k(x+3), 由题设知对称圆的圆心 C 1 (2, 2) 到这条直线的距离为 1,即 d5k512k225k 12 0, 解得11 k2k 3或k4 .故所求入射光线 L 所在的直线方程为:433x 4y 3 0或 4x 3y 3 0 。
这时反射光线所在直线的 斜率为 k 13 或k 1 4,所以所求反射光线 m 所在的直线方程为: 4 33x - 4y - 3=0 或 4x - 3y+3=0. 解 2:已知圆的标准方程是( x 2) 2( y 2)21, 设光线 L 所在的直线 方程是 y - 3=k( x+3), 由题设知 k0 ,于是 L 的反射点的坐标是3(1 k)(,0) ,由于入射角等于反射角,所以k反 射 光 线 m 所 在 的 直 线 方 程 为 : yk(x3(1 k) ), y kx 3(1 k) 0 ,这条直线应与已知圆相切,k故圆心到直线的距离为 1,即 d5k51 12k2 25k 12 0, 以k 21下同解 1.22. .⑴∵切线在两坐标轴上的截距相等∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a又∵圆 C : (x+1) 2+(y-2) 2=2∴圆心 C(-1,2) 到切线的距离等于圆的半径 2即: | 1 2 a |2∴ a 1或 a 32当截距为零时,设 y=kx同理可得: k 26或k 2 6则所求切线方程为: x+y+1=0 或 x+y-3=0或 y (2 6) x 或y (2 6 )x⑵∵切线 PM 与半径 CM 垂直 ∴ |PM|2=|PC|2-|CM| 2∴ ( x 1 1) 2( y 1 2) 2 2 x 12 y 12∴2x1 -4y1+3=0∴动点 P 的轨迹是直线2x-4y+3=0 ∴ |PM|的最小值就是|PO|的最小值而 |PO|的最小值为点3 5 O 到直线 2x-4y+3=0 的距离为d由x12y129可得x1103202x1 -4y1+3=0 ∴所求点的坐标为y13 3P(, )1035。