直线和圆的位置关系练习题(附答案
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《直线与圆的位置关系》典型例题例1在R t△ABC中,∠C=90°,AB=4cm,BC=2cm,以C为圆心,r为半径的圆与AB有何种位置关系?为什么?(1)r=1cm;(2)r=cm;(3)r=2.5cm.例2 在R t△ABC中,∠C=90°,AB=4cm,BC=2cm,以C为圆心,r为半径的圆,若直线AB与⊙C,(1)相交;(2)相切;(3)相离.求半径r的取值.例3如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=∠D=90°,若AB=6,AD=4,BC=2,试问:DC上是否存在点P,使R t△PBC∽R t△APD?例4如图,直角梯形中,,,,为上的一点,平分,平分.求证:以为直径的圆与相切.例5已知中,,于,,,以为圆心,为半径画圆.求证直线和⊙相离.参考答案例1分析如图,欲判定⊙C与直线AB的关系,只需先求出圆心C到直线AB的距离CD的长,然后再与r比较即可.解:过C点作CD⊥AB于D,在R t△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2,∴AC=2,∴AB·CD=AC·BC,∴,(1)当r =1cm时CD>r,∴圆C与AB相离;(2)当r=cm时,CD=r,∴圆C与AB相切;(3)当r=2.5cm时,CD<r,∴圆C与AB相交.说明:从“数”到“形”,判定圆与直线位置关系.例2 解:过C点作CD⊥AB于D,在R t△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2,∴AC=2,∴AB·CD=AC·BC,∴,(1)∵直线AB与⊙C相离,∴0r<CD,即0<r<;(2)∵直线AB与⊙C相切,∴r =CD,即r=;(3)∵直线AB与⊙C相交,∴r>CD,即r>.说明:从“形”到“数”,由圆与直线位置关系来确定半径.例3 分析:若R t△PBC∽R t△APD,则∠APD+∠BPC=90°,可知∠APB=90°,所以P点为以AB为直径的圆O与DC的交点,由条件可知为⊙O与DC相切,所以存在一点P,使R t△PBC∽R t△APD.解:设以AB为直径的圆为⊙O,OP⊥DC,则:OP为直角梯形ABCD的中位线,∴OP=(AD+BC)/2=(4+2)/2=3,又∵OA=OB=AB/2=3,∴OP=OA,∴⊙O与DC相切,∴∠APB=90°,∴∠APD+∠BPC=90°.又∵∠PBC+∠BPC=90°,∴∠APD=∠PBC,又∵∠C=∠D=90°,∴R t△PBC∽R t△APD.因此,DC上存在点P,使R t△PBC∽R t△APD.说明:①直线与圆位置关系的应用;②此题目可以变动数值,使DC与⊙O 相交、相离.例4 分析:要证以为直径的圆与相切,只需证明的中点到的距离等于.证明:过点作于,同理可证:为的中点,即:以为直径的圆与相切.说明:在判定直线是圆的切线时,若条件没有告诉它们有公共点,常用的方法就是“距离判定”法,即先由圆心到该直线作垂线,证明圆心到该直线的距离恰好等于半径,从而得出直线是圆的切线的结论.例5 分析:欲证直线和⊙相离,只需计算点到的距离的长,若,则判定与⊙相离(如图)证明于,是圆心到的距离∽.又⊙的半径为,故与⊙相离.学习要有三心:一信心;二决心;三恒心.知识+方法=能力,能力+勤奋=效率,效率×时间=成绩. 宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来.。
2.5直线与圆、圆与圆的位置关系(精练)1直线与圆的位置关系1.(2022·山东滨州)已知直线()22:1(32)250l m m x m y m +++---=,圆22:20C x y x +-=,则直线l 与圆C 的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .不确定【答案】D【解析】直线()22:1(32)250l m m x m y m +++---=,即2(2)(2)(35)0x m x y m x y -+-++-=,由2020350x x y x y -=⎧⎪-=⎨⎪+-=⎩解得21x y =⎧⎨=⎩,因此,直线l 恒过定点(2,1)A ,又圆22:20C x y x +-=,即22(1)1x y -+=,显然点A 在圆C 外,所以直线l 与圆C 可能相离,可能相切,也可能相交,A ,B ,C 都不正确,D 正确.故选:D2(2021·黑龙江)直线43110x y -+=与圆()()22114x y +++=的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .不确定【答案】B【解析】圆心坐标为()1,1--,半径为2,圆心到直线的距离为341125-+=,所以直线43110x y -+=与圆()()22114x y +++=相切.故选:B3.(2022·辽宁·瓦房店市高级中学高二期末)直线()1R y kx k =+∈与圆22(1)(1)4x y -+-=的位置关系是()A .相交B .相切C .相离D .不确定【答案】A【解析】直线()1R y kx k =+∈恒过定点()0,1,又22(01)(11)14-+-=<,即点()0,1在圆22(1)(1)4x y -+-=内部,所以直线与圆相交;故选:A4.(2022·湖北省武汉市汉铁高级中学高三阶段练习)直线230kx y k +--=与圆22450x y x +--=的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .相交或相切【答案】C【解析】直线230kx y k +--=即()()320k x y -+-=,过定点()3,2,因为圆的方程为22450x y x +--=,则223243540+-⨯-=-<,所以点()3,2在圆内,则直线与圆相交.故选:C5.(2021·重庆市两江中学校高二阶段练习)已知过点(3,1)P 的直线与圆22(1)(2)5x y -+-=相切,且与直线10x my --=垂直,则m =()A .12-B .12C .2-D .2【答案】C【解析】设过点(3,1)P 的直线为l .(1)当l 的斜率不存在时,直线l :3x =.圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心到l 的距离为312-=≠,所以不是圆的切线,不合题意.(2)当l 的斜率存在时,直线l :()13y k x -=-.=k =2.因为l 与直线10x my --=垂直,所以121m⨯=-,解得:m =-2.故选:C6.(2022·全国·高二课时练习)若直线:420l kx y k -++=与曲线y =有两个交点,则实数k 的取值范围是()A .{}1k k =±B .3{|}4k k <-C .3{|1}4k k -≤<-D .3{|1}4k k -≤<【答案】C【解析】由题意,直线l 的方程可化为(2)40x k y +-+=,所以直线l 恒过定点(2,4)A -,y =可化为224(0)x y y +=≥其表示以(0,0)为圆心,半径为2的圆的一部分,如图.当l 与该曲线相切时,点(0,0)到直线的距离24221kd k +==+,解得34k =-.设(2,0)B ,则40122AB k -==---.由图可得,若要使直线l 与曲线24y x =-314k -≤<-.故选:C.7.(2022·贵州遵义·高二期末(文))若直线():100l ax by ab +-=>始终平分圆()()22:124C x y -+-=的周长,则11a b+的最小值为()A .322+B .6C .7D .32+【答案】A【解析】圆C 的圆心为()1,2C ,由题意可知,直线l 过圆心C ,则21a b +=,因为0ab >,则0a >且0b >,因此,()1111222332322b a b a a b a b a ba b a b ⎛⎫+=++=++≥+⋅=+ ⎪⎝⎭当且仅当2a b 时,等号成立,故11a b+的最小值为322+.故选:A.8.(2022·广西梧州·高二期末(文))已知对任意的实数k ,直线l :0kx y k t --+=与圆C :2210x y +=有公共点,则实数t 的取值范围为()A .[3,0)-B .[3,3]-C .(,3](0,3]-∞-D .(,3)[0,3]-∞-【答案】B【解析】由直线0kx y k t --+=可化为(1)-=-y t k x ,则直线l 过定点(1,)t ,因为直线l :kx y k t --+0=与圆C :2210x y +=有公共点,所以定点(1,)t 在圆C 上或圆C 内,可得22110t +≤,解得33t -≤≤,故选:B9.(2022·江西上饶·高二期末(文))已知直线2y kx =-与圆22(1)1x y -+=相交,则实数k 的取值范围是()A .3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】由题意,圆心()1,0到直线20kx y --=1,即22441k k k -+<+,解得34k >故选:D10.(2022·浙江·温州中学高二期末)已知直线10kx y k -+-=与圆22(2)1x y -+=有两个不同的交点,则实数k 的取值范围是()A .3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .30,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,04⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】B【解析】因为直线10kx y k -+-=与圆22(2)1x y -+=有两个不同的交点,1<,即2860k k -<,解得304k <<,所以实数k 的取值范围是30,4⎛⎫⎪⎝⎭,故选:B.2直线与圆的弦长1.(2021·浙江高二期末)已知过点()1,3P 的直线l 被圆()2224x y -+=截得的弦长为l 的方程是()A.43130x y +-=B.34150x y +-=C.34150x y +-=或1x =D.43130x y +-=或1x =【答案】D【解析】圆()2224x y -+=的圆心为点()2,0,半径为2r =,圆心到直线l 的距离为1d ==.①若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程为1x =,此时圆心到直线l 的距离为1,合乎题意;②若直线l 的斜率存在,可设直线l 的方程为()31y k x -=-,即30kx y k -+-=,圆心到直线l的距离为1d ==,解得43k =-.此时直线l 的方程为43130x y +-=.综上所述,直线l 的方程为43130x y +-=或1x =.故选:D.2(2022·贵溪市)直线y kx =被圆222x y +=截得的弦长为()A.B.2C.D.与k 的取值有关【答案】A【解析】由于圆222x y +=的圆心在直线y kx =上,所以截得弦为圆222x y+=,故截得的弦长为.故选:A 3.(2022·江苏·高二)过点(-2,1)的直线中,被圆x 2+y 2-2x +4y =0截得的弦最长的直线的方程是()A .x +y +1=0B .x +y -1=0C .x -y +1=0D .x -y -1=0【答案】A【解析】由题意得,圆的方程为()221(2)5x y -++=,∴圆心坐标为()1,2-.∵直线被圆截得的弦长最大,∴直线过圆心()1,2-,又直线过点(-2,1),所以所求直线的方程为211221y x +-=+--,即10x y ++=.故选:A .4.(2022·全国·模拟预测)(多选)已知直线l :()()121740m x m y m ---+-=,圆C :2224200x y x y +---=,则()A .直线l 恒过定点()1,3B .直线l 与圆C 相交C .圆C 被x 轴截得的弦长为D .当圆C 被直线l 截得的弦最短时,34m =【答案】BD【解析】依题意,直线l :()()121740m x m y m ---+-=可化为()2740x y m x y --+++-=,由27040x y x y --+=⎧⎨+-=⎩解得3x =,1y =,即直线l 过定点()3,1P ,A 不正确;圆C :22(1)(2)25x y -+-=的圆心(1,2)C ,半径=5r ,||PC r =<,即点P 在圆C 内,直线l 与圆C 恒相交,B 正确;圆心C 到x 轴的距离2d =,则圆C 被x 轴截得的弦长为==C 不正确;由于直线l 过定点()3,1P ,圆心(1,2)C ,则直线PC 的斜率121312k -==--,当圆C 被直线l 截得的弦最短时,由圆的性质知,l PC ⊥,于是得1221m m -=-,解得34m =,D 正确.故选:BD5.(2022·湖北恩施·高二期末)(多选)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 .6B .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 ==,则2AB r ≤≤,即8AB ≤≤.故选:BC.6.(2022·辽宁辽阳市·高二期末)已知圆22:4850C x y x y +-+-=,直线:20l mx y m --=.(1)证明:直线l 与圆C 相交.(2)设l 与圆C 交于,M N 两点,若MN =,求直线l 的倾斜角及其方程.【答案】(1)证明见解析;(2)答案见解析.【解析】(1)证明:直线:2()0l m x y --=过定点()2,0,因为224250-⨯-<,所以点()2,0在圆C 的内部,故直线l 与圆C 相交.(2)圆C 的标准方程为()2225()42x y -++=,则圆C 的圆心坐标为4(2,)C -,半径为5,且圆心C 到直线l 的距离()22242411m md m m ---==++因为2225213MN d =-=,所以23d =由24231m =+,得33m =±当33m =时﹐直线l 的方程为()323y x =-,倾斜角为6π当33m =-时﹐直线l 的方程为()323y x =--,倾斜角为56π3圆与圆的位置关系1.(2022·西藏)圆x 2+y 2-2x +4y =0与直线2x +y +1=0的位置关系为()A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能【答案】C【解析】圆x 2+y 2-2x +4y =0的圆心坐标为(1,2)-,半径5r =圆心(1,2)-到直线2x +y +1=0的距离2221(2)15521d ⨯+-+==+由555d r =<=,可得圆与直线的位置关系为相交.故选:C2.(2022·陕西渭南)已知圆1C :()()22321x y -++=与圆2C :()()227150x y a -+-=-,若圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,则实数a 等于()A .14B .34C .14或45D .34或14【答案】D【解析】圆1C :()()22321x y -++=的圆心为()113,2,1C r -=,圆2C :()()227150x y a -+-=-的圆心为()227,1,50C r a =-()()221237215C C -+--=,因为圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,故圆1C 与圆2C 相内切或外切,故215r -=或215r +=,从而26=r 或24r =,所以2506r a =-=或2504r a =-=,解得:34a =或14a =所以实数a 等于34或14故选:D3.(2022广东)圆2220x y x +-=与圆22(1)(2)9x y -++=的位置关系为()A.内切B.相交C.外切D.相离【答案】A【解析】圆221:20C x y x +-=,即22(1)1x y -+=,表示以1(1,0)C 为圆心,半径等于1的圆.圆222:(1)(2)9C x y -++=,表示以2(1,2)C -为圆心,半径等于3的圆.∴两圆的圆心距|20|2d =--=,231=-,故两个圆相内切.故选:A.4.(2022·江西)已知圆()221:210C x y x my m R +-++=∈关于直线210x y ++=对称,圆2C 的标准方程是()()222316x y ++-=,则圆1C 与圆2C 的位置关系是()A.相离B.相切C.相交D.内含【答案】B【解析】22210x y x my +-++=即()222124m m x y 骣琪-++=琪桫,圆心1,2m ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为圆1C 关于直线210x y ++=对称,所以圆心1,2m ⎛⎫- ⎪⎝⎭在直线210x y ++=上,即12102m ⎛⎫+⨯-+= ⎪⎝⎭,解得2m =,()()22111x y -++=,圆心()1,1-,半径为1,()()222316x y ++-=,圆心()2,3-,半径为4,5=,因为圆心间距离等于两圆半径之和,所以圆1C 与圆2C 的位置关系是相切,故选:B.5.(2022云南)已知圆1C 的标准方程是()()224425x y -+-=,圆2C :22430x y x my +-++=关于直线10x +=对称,则圆1C 与圆2C 的位置关系为()A.相离B.相切C.相交D.内含【答案】C【解析】由题意可得,圆()()221:4425C x y -+-=的圆心为()4,4,半径为5因为圆222:430C x y x my +-++=关于直线10x ++=对称,所以2102m-+=(),得m =,所以圆()(222:24C x y -++=的圆心为(2,,半径为2,则两圆圆心距12C C =1252725C C -<<=+,所以圆1C 与圆2C 的位置关系是相交,故选:C .6.(2022·上海中学东校高二期末)已知圆22:28M x y ax +-=截直线:0l x y -=所得的弦长M 与圆22:(1)4N x y +-=的位置关系是()A .内切B .相交C .外切D .相离【答案】B【解析】由22:28M x y ax +-=,即()2228y a x a +=+-,故圆心(),0M a ,半径M r =所以点M 到直线:0l x y -=的距离d =故解得:1a =±;所以()1,0M ±,3M r =;又22:(1)4N x y +-=,圆心()0,1N ,2N r =,所以MN ==,且15M N M N r r r r -=<<=+,即圆M 与圆N 相交,故选:B.7.(2022·湖南岳阳·高二期末)圆221:1O x y +=与圆222:680O x y x y m +-++=外切,则实数m =_________.【答案】9【解析】圆1O 的圆心()10,0O ,半径11r =,圆2O 的圆心()23,4O -,半径2r =125O O =根据题意可得:1212O O r r =+,即51=9m =故答案为:9.8.(2022·上海徐汇·高二期末)已知圆221:(2)(2)1C x y -+-=和圆2222:()(0)C x y m m m +-=>内切,则m 的值为___________.【答案】72【解析】圆1C 的圆心为()2,2,半径为11r =,圆2C 的圆心为()0,m ,半径为2r m =,所以两圆的圆心距()()22202d m =-+-,又因为两圆内切,有()()222021d m m =-+-=-,解得72m =.故答案为:72.9.(2023·全国·高三专题练习)已知圆221:4C x y +=与圆222:860C x y x y m +-++=外切,此时直线:0l x y +=被圆2C 所截的弦长_________.【答案】34【解析】由题可知:221:4C x y +=222:860C x y x y m +-++=,即()()224325-++=-x y m且25025->⇒<m m 由两圆向外切可知()()224030225-+--=+-m ,解得16m =所以2:C ()()22439x y -++=2C 到直线的距离为22431211-==+d ,设圆2C 的半径为R则直线:0l x y +=被圆2C 所截的弦长为221229342-=-=R d 故答案为:344圆与圆的弦长1.(2021·辽宁高三其他模拟)圆O :229x y +=与圆1O :()()222316x y -+-=交于A 、B 两点,则AB =()A.6B.5C.67813D.123913【答案】D【解析】圆O 的半径3r =,圆1O 的半径14r =,113OO =故在1AOO中,22211111cos sin21313r OO rAOO AOOr OO+-∠===⇒∠=⋅,故1sin21313ABr AOO AB=∠=⇒=.故选:D2.(2021·山东济南市·高二期末)(多选)已知圆221:1C x y+=和圆222:40C x y x+-=的公共点为A,B,则()A.12||2C C=B.直线AB的方程是14x=C.12AC AC⊥D.||2AB=【答案】ABD【解析】圆1C的圆心是()0,0,半径11r=,圆()222:24C x y-+=,圆心()2,0,22r=,122C C∴=,故A正确;两圆相减就是直线AB的方程,两圆相减得1414x x=⇒=,故B正确;11AC=,22AC=,122C C=,2221212AC AC C C+≠,所以12AC AC⊥不正确,故C不正确;圆心()0,0到直线14x=的距离14d=,2AB===,故D正确.故选:ABD3.(2021·全国高二课时练习)(多选)圆221:20x y xO+-=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 距离的最大值为212+【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 ==,故C 不正确;对于D,P 为圆1O 上一动点,圆心1O ()1,0到0xy -=的距离为2d =,半径1r =,即P 到直线AB 距离的最大值为12+,故D 正确.故选:ABD4.(2022·全国·高二专题练习)已知圆22110C x y +=:与圆22222140C x y x y +++-=:.(1)求证:圆1C 与圆2C 相交;(2)求两圆公共弦所在直线的方程;(3)求经过两圆交点,且圆心在直线60x y +-=上的圆的方程.【答案】(1)证明见解析(2)20x y +-=(3)226620x y x y +--+=【解析】(1)证明:圆2C :2222140x y x y +++-=化为标准方程为()()221116x y +++=,()21,1C ∴--,4r =圆221:10C x y +=的圆心坐标为()10,0C ,半径为=R,12C C ∴44<,∴两圆相交;(2)解:由圆221:10C x y +=与圆222:22140C x y x y +++-=,将两圆方程相减,可得2240x y +-=,即两圆公共弦所在直线的方程为20x y +-=;(3)由22222214010x y x y x y ⎧+++-=⎨+=⎩,解得3113x x y y ==-⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩或,则交点为()3,1A -,()1,3B -,圆心在直线60x y +-=上,设圆心为()6,P n n -,则AP BP ==3n =,故圆心()3,3P ,半径4r AP ==,∴所求圆的方程为()22(3)316x y -+-=.5.(2021·湖南·嘉禾县第一中学高二阶段练习)已知圆1C :222220x y x y +++-=,圆2C :22410x y y +--=.(1)证明:圆1C 与圆2C 相交;(2)若圆1C 与圆2C 相交于A ,B 两点,求AB .【答案】(1)证明见解析;【解析】(1)圆1C 的标准方程为()()22114x y +++=,圆心为()1,1--,半径为2,圆2C 的标准方程为()2225x y +-=,圆心为()0,2∴圆1C 和圆2C =22<,可知:圆1C 和圆2C 相交,得证.(2)由(1)结论,将圆1C 与圆2C 作差,得:直线AB 的方程为2610x y +-=,圆2C 的圆心()0,2到直线AB=,∴AB =6.(2022·江苏·高二单元测试)已知圆221:210240 C x y x y +-+-=和圆222:2280C x y x y +++-=.(1)试判断两圆的位置关系;(2)求公共弦所在直线的方程;(3)求公共弦的长度.【答案】(1)相交(2)240x y -+=(3)【解析】(1)将两圆方程化为标准方程为221:(1)(5)50C x y -++=,222:(1)(1)10C x y +++=,则圆1C 的圆心为(1,5)-,半径1r =圆2C 的圆心为(1,1)--,半径2r =12C C =12r r +=12r r -=121212r r C C r r ∴-<<+,∴两圆相交.(2)将两圆方程相减,得公共弦所在直线的方程为240x y -+=.(3)由22222102402280x y x y x y x y ⎧+-+-=⎨+++-=⎩,解得40x y =-⎧⎨=⎩或02x y =⎧⎨=⎩,∴两圆的交点坐标为(4,0)-和(0,2).∴=5切线问题1.(2022·全国·高二课时练习)设圆221:244C x y x y +-+=,圆222:680C x y x y ++-=,则圆1C ,2C 的公切线有()A .1条B .2条C .3条D .4条【答案】B【解析】由题意,得圆()()2212:312C x y -+=+,圆心()11,2C -,圆()()2222:534C x y ++=-,圆心()23,4C -,∴125353C C -<=+,∴1C 与2C 相交,有2条公切线.故选:B .2.(2022·全国·高二课时练习)(多选)已知圆()221:9C x y a +-=与圆()222:1C x a y -+=有四条公切线,则实数a 的取值可能是()A .-4B .-2C .D .3【答案】AD【解析】圆心()10,C a ,半径13r =,圆心()2,0C a ,半径21r =.因为两圆有四条公切线,所以两圆外离.又两圆圆心距d =31>+,解得a <-或a >3.(2022·全国·高二课时练习)(多选)已知圆()()22:211M x y -+-=,圆()()22:211N x y +++=,则下列是M ,N 两圆公切线的直线方程为()A .y =0B .3x -4y =0C.20x y -=D.20x y -=【答案】ACD【解析】圆M 的圆心为M (2,1),半径11r =.圆N 的圆心为N (-2,-1),半径21r =.圆心距2d =>,两圆相离,故有四条公切线.又两圆关于原点O 对称,则有两条切线过原点O ,设切线方程为y =kx1=,解得k =0或43k =,对应方程分别为y =0,4x -3y =0.另两条切线与直线MN 平行,而1:2MN l y x =,设切线方程为12y x b =+1=,解得2b =±,切线方程为20x y -+=,20x y --=.故选:ACD .4.(2022·全国·高二专题练习)过点()1,2且与圆221x y +=相切的直线的方程是______.【答案】1x =或3450x y -+=【解析】当直线l 的斜率不存在时,因为过点()1,2,所以直线:1l x =,此时圆心(0,0)到直线1x =的距离为1=r ,此时直线:1l x =与圆221x y +=相切,满足题意;当直线l 的斜率存在时,设斜率为k ,所以:l 2(1)y k x -=-,即20kx y k --+=,因为直线l 与圆相切,所以圆心到直线的距离1d r ==,解得34k =,所以直线l 的方程为3450x y -+=.综上:直线的方程为1x =或3450x y -+=故答案为:1x =或3450x y -+=5.(2022·全国·高二专题练习)求过点()13M -,的圆224x y +=的切线方程__________.【答案】326122633y x ++=+或326122633y x --=+【解析】过点()13M -,的斜率不存在的直线为:1x =-,圆心到直线的距离为1,与圆相交,当斜率存在,设其为k ,则切线可设为()31y k x -=+.2=,解得:33k +=或33k -=.所以切线方程为:326122633y x ++=+或326122633y x --=+.6(2022·广东·中山一中高三阶段练习)已知圆22:240C x y x y m +--+=.若圆C 与圆22:(2)(2)1D x y +++=有三条公切线,则m 的值为___________.【答案】11-【解析】由22240x y x y m +--+=,得22(1)(2)5x y m -+-=-,所以圆C 的圆心为()1,2C 因为圆22:(2)(2)1D x y +++=,所以圆D 的圆心为()22D ,--,半径为1,因为圆C 与圆D 有三条公切线,所以圆C 与圆D 相外切,即1CD ==+,解得11m =-,所以m 的值为11-.故答案为:11-.7.(2022·全国·高二课时练习)已知圆221:64120C x y x y +-++=与圆222:1420C x y x y a +--+=,若圆1C 与圆2C 有且仅有一个公共点,则实数a 的值为___________.【答案】34或14【解析】设圆1C ,圆2C 的半径分别为1r ,2r .圆1C 的方程可化为22(3)(2)1x y -++=,圆2C 的方程可化为22(7)(1)50x y a -+-=-.由两圆相切,得1212C C r r =+或1212C C r r =-.因为11r =,125C C ==,所以215r +=或215r -=,可得24r =或26=r 或24r =-(舍去),因此5016a -=或5036a -=,解得34a =或14a =.故答案为:34或148.(2022·贵州黔东南·高二期末(理))若圆221x y +=与圆()()22416x a y -+-=有3条公切线,则正数a =___________.【答案】35=∴3,0,3a a a =±>∴=又6最值问题1.(2022·广东·高三阶段练习)已知C :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,M 为直线l 上的动点,过点M 作C 的切线MA ,MB ,切点为A ,B ,当四边形MACB 的面积取最小值时,直线AB 的方程为____.【答案】210x y ++=【解析】C :222220x y x y +---=的标准方程为22(1)(1)4x y -+-=,则圆心()11C ,,半径2r =.因为四边形MACB 的面积2•2CAMS SCA AM AM ====,要使四边形MACB 面积最小,则需CM 最小,此时CM 与直线l 垂直,直线CM 的方程为()121y x -=-,即21y x =-,联立21220y x x y =-⎧⎨++=⎩,解得()0,1M -.则CM =则以CM 为直径的圆的方程为221524x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,与C 的方程作差可得直线AB 的方程为210x y ++=.故答案为:210x y ++=.2.(2021·广东·南海中学高二阶段练习)已知圆22:(4)(3)1C x y -++=和两点(,0)A a -、(,0)(0)B a a >,若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则a 的最小值为()A .1B .6C .3D .4【答案】D【解析】由90APB ∠=︒得点P 在圆222x y a +=上,所以,点P 在圆222x y a +=上,又在圆C 上,所以,两圆有交点,因为圆222x y a +=的圆心为原点O ,半径为a ,圆C 的圆心为()4,3-,半径为1.所以,|1|1a OC a -≤≤+,即|1|5146a a a -≤≤+⇒≤≤所以,a 的最小值为4.故选:D3.(2021·吉林油田高级中学高二开学考试)已知圆P 的方程为22680x y x y ++-=,过点()1,2M -的直线与圆P 交于A ,B 两点,则弦AB 的最小值为()A .B .10C .D .5【解析】圆P 的方程可化为()()223425x y ++-=,则(3,4),5P r -=,因为()()22132425-++-<,故点()1,2M -在圆内,过点()1,2M -的最长弦一定是圆P 的直径,当AB PM ⊥时,AB 最短,此时PM =则AB ==故选:A .4.(2022·浙江·杭州市富阳区场口中学高二期末)过点(7,-2)且与直线2360x y -+=相切的半径最小的圆方程是()A .()()22515x y -++=B .()()225113x y -+-=C .()()224413x y -++=D .()()221652x y -++=【答案】B【解析】过点()7,2A -作直线2360x y -+=的垂线,垂足为B ,则以AB 为直径的圆为直线2360x y -+=相切的半径最小的圆,其中AB =(),B a b ,则221732360b a a b +⎧⨯=-⎪-⎨⎪-+=⎩,解得:34a b =⎧⎨=⎩,故AB 的中点,即圆心为7342,22+-⎛⎫ ⎪⎝⎭,即()5,1,故该圆为()()225113x y -+-=故选:B5.(2022·江苏·高二专题练习)已知M 是圆22:1C x y +=上一个动点,且直线1:310(R)l mx y m m --+=∈与直线2:310(R)l x my m m +--=∈相交于点P ,则||PM 的取值范围是()A.1,1⎤⎦B.1⎤⎦C.1,1⎤⎦D.1⎤⎦【答案】B【解析】直线1:310(R)l mx y m m --+=∈整理可得,(3)(1)0m x y ---=,即直线1l 恒过(3,1),同理可得,直线2l 恒过(1,3),又()110m m ⨯+-⨯=,∴直线1l 和2l 互相垂直,∴两条直线的交点P 在以(1,3),(3,1)为直径的圆上,即P 的轨迹方程为22(2)(2)2x y -+-=,设该圆心为M ,圆心距||1MC =>,∴两圆相离,1||1PM ∴-+ ,||PM ∴的取值范围是1].故选:B .。
直线与圆的位置关系练习题及参考答案一、选择题1. 在平面上,已知点A(4,-2),圆心O(1,3),半径R=5. 则点A与圆的位置关系是:A. A在圆内B. A在圆上C. A在圆外答案: A. A在圆内2. 已知直线L的方程为2x - 3y = 6,圆C的方程为x^2 + y^2 = 25.则直线L与圆C的位置关系是:A. 直线L与圆C相切B. 直线L与圆C相交于两点C. 直线L与圆C不相交答案: B. 直线L与圆C相交于两点3. 在平面上,已知两个圆C1与C2,圆C1的半径为3,圆心坐标为(1,1),圆C2的半径为2,圆心坐标为(-2,-3). 则两个圆的位置关系是:A. 两个圆相交于两点B. 两个圆内切C. 两个圆相离答案: C. 两个圆相离二、填空题1. 已知圆C的半径为2,圆心坐标为(3,5). 则圆心到原点的距离是______.答案: sqrt(3^2 + 5^2) = sqrt(34)2. 在平面上,已知直线L的方程为y = 2x + 1,圆C的半径为4,圆心坐标为(-1,2). 则直线L与圆C的位置关系可以表示为______.答案: (x+1)^2 + (y-2)^2 = 16三、解答题1. 如图所示,在平面上有一个圆C,其圆心坐标为(2,3),半径为4. 请写出圆C的方程,并确定点A(-3,4)与圆C的位置关系。
解答:圆C的方程为:(x-2)^2 + (y-3)^2 = 16点A(-3,4)与圆C的位置关系可以通过计算点A到圆心的距离来判断。
点A到圆心的距离为:distance = sqrt((-3-2)^2 + (4-3)^2) = sqrt(25) = 5比较点A到圆C的距离与圆的半径的关系:若 distance < 4,则点A在圆内;若 distance = 4,则点A在圆上;若 distance > 4,则点A在圆外。
因为 distance = 5 > 4,所以点A在圆外。
直线与圆的位置关系练习(含答案)一.选择题(共19小题)1.如图,已知PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠P=40°,则∠BAC的大小是()A.70°B.40°C.50°D.20°2.已知⊙O的半径为4cm,如果圆心O到直线l的距离为3.5cm,那么直线l与⊙O的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.不确定3.如图,PA、PB切⊙O于点A、B,PA=10,CD切⊙O于点E,交PA、PB于C、D两点,则△PCD的周长是()A.10 B.18 C.20 D.224.已知⊙O的半径为3,圆心O到直线L的距离为2,则直线L与⊙O的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.不能确定5.如图,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,OP交⊙O于点C,连接BC.若∠P=20°,则∠B的度数是()A.20°B.25°C.30°D.35°6.如图,⊙O过正方形ABCD的顶点A、B,且与CD相切,若正方形ABCD的边长为2,则⊙O的半径为()A.1 B.C.D.7.如图,已知⊙O的直径AB与弦AC的夹角为35°,过C点的切线PC与AB的延长线交于点P,则∠P等于()A.15°B.20°C.25°D.30°8.如图,PA和PB是⊙O的切线,点A和B是切点,AC是⊙O的直径,已知∠P=40°,则∠ACB的大小是()A.60°B.65°C.70°D.75°9.如图,P为⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于A、B,CD切⊙O于点E,分别交PA、PB于点C、D,若PA=5,则△PCD的周长为()A.5 B.7 C.8 D.1010.如图,⊙C与∠AOB的两边分别相切,其中OA边与⊙C相切于点P.若∠AOB=90°,OP=6,则OC的长为()A.12 B.C.D.11.如图,已知直线AD是⊙O的切线,点A为切点,OD交⊙O于点B,点C在⊙O上,且∠ODA=36°,则∠ACB的度数为()A.54°B.36°C.30°D.27°12.AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,PO交⊙O于点C;连接BC,若∠P=40°,则∠B等于()A.20°B.25°C.30°D.40°13.把直尺、三角尺和圆形螺母按如图所示放置于桌面上,∠CAB=60°,若量出AD=6cm,则圆形螺母的外直径是()A.12cm B.24cm C.6cm D.12cm14.如图,AB是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,连结PO并延长交⊙O于点C,连结AC,AB=10,∠P=30°,则AC的长度是()A.B.C.5 D.15.已知⊙O的半径是5,直线l是⊙O的切线,P是l上的任一点,那么()A.0<OP<5 B.OP=5 C.OP>5 D.OP≥516.如图,△ABC的边AC与⊙O相交于C,D两点,且经过圆心O,边AB与⊙O相切,切点为B.如果∠A=34°,那么∠C等于()A.28°B.33°C.34°D.56°17.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点D,连接OC,AC.若∠D=50°,则∠A的度数是()A.20°B.25°C.40°D.50°18.如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别是A,B,如果∠P=60°,那么∠AOB 等于()A.60°B.90°C.120° D.150°19.如图,AB、AC是⊙O的两条弦,∠A=25°,过点C的切线与OB的延长线交于点D,则∠D的度数()A.25°B.30°C.40°D.50°二.填空题(共16小题)20.如图,⊙M与x轴相切于原点,平行于y轴的直线交⊙M于P、Q两点,P 点在Q点的下方.若点P的坐标是(2,1),则圆心M的坐标是.21.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,若AC=4,BC=3,则△ABC的内切圆半径r=.22.如图,AB与⊙O相切于点C,∠A=∠B,⊙O的半径为6,AB=16,则OA的长为.23.如图,PA、PB分别与⊙O相切于A、B两点,若∠C=65°,则∠P的度数为.24.如图,平面直角坐标系中,⊙P与x轴分别交于A、B两点,点P的坐标为(3,﹣1),AB=2.若将⊙P向上平移,则⊙P与x轴相切时点P的坐标为.25.一直角三角形的两条直角边长分别为6和8,则它的内切圆半径为.26.若⊙O的直径是4,圆心O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系是.27.如图,在平面直角坐标系中,⊙M与x轴相切于点A(8,0),与y轴分别交于点B(0,4)和点C(0,16),则圆心M的坐标为.28.如图,线段AB与⊙O相切于点B,线段AO与⊙O相交于点C,AB=12,AC=8,则⊙O的半径长为.29.如图,AC是⊙O的切线,切点为C,BC是⊙O的直径,AB交⊙O于点D,连接OD,若∠A=50°,则∠COD的度数为.30.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,A、B两点的坐标分别为(3,0)、(0,4),则△AOB的内心与外心之间的距离是.31.P是⊙O的直径AB的延长线上一点,PC与⊙O相切于点C,∠APC的平分线交AC于Q,则∠PQC=.32.如图,AB、AC、BD是⊙O的切线,P、C、D为切点,如果AB=5,AC=3,则BD的长为.33.如图,PA、PB是⊙O的切线,A、B为切点,AC是⊙O的直径,∠P=50°,则∠BAC=.34.如图,AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,PO交⊙O于点C,连接BC,∠P=40°,则∠ABC的度数为.35.如图,已知⊙O的外切△PCD切⊙O于A、B、E三点,(1)若PA=5,则PB=;(2)若∠P=40°,则∠COD=度.三.解答题(共15小题)36.如图,CD是⊙O的直径,并且AC=BC,AD=BD.求证:直线AB是⊙O的切线.37.如图,已知三角形ABC的边AB是⊙O的切线,切点为B.AC经过圆心O并与圆相交于点D、C,过C作直线CE丄AB,交AB的延长线于点E.(1)求证:CB平分∠ACE;(2)若BE=3,CE=4,求⊙O的半径.38.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,D是边AB上一点,以BD为直径的⊙O经过点E,且交BC于点F.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)若BF=6,⊙O的半径为5,求CE的长.39.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB为直径的⊙O与AC边交于点D,过点D作⊙O的切线交BC于点E,连接OE(1)证明OE∥AD;(2)①当∠BAC=°时,四边形ODEB是正方形.②当∠BAC=°时,AD=3DE.40.如图所示,AB是⊙O的直径,AD与⊙O相切于点A,DE与⊙O相切于点E,点C为DE延长线上一点,且CE=CB.(1)求证:BC为⊙O的切线;(2)若AB=4,AD=1,求线段CE的长.41.如图△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)若PD=,求⊙O的直径.42.如图,四边形ABCD 内接于⊙O,BD是⊙O的直径,过点A作⊙O的切线AE交CD的延长线于点E,DA平分∠BDE.(1)求证:AE⊥CD;(2)已知AE=4cm,CD=6cm,求⊙O的半径.43.如图,已知AB为⊙O的弦,C为⊙O上一点,∠C=∠BAD,且BD⊥AB于B.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为3,AB=4,求AD的长.44.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.45.已知:如图,△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于点D,过点D 作DE⊥AC于点E,交BC的延长线于点F.求证:(1)AD=BD;(2)DF是⊙O的切线.46.如图,AC是⊙O的直径,PA切⊙O于点A,点B是⊙O上的一点,且∠BAC=30°,∠APB=60°.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为2,求弦AB及PA,PB的长.47.如图,AB为⊙O的直径,D为的中点,连接OD交弦AC于点F,过点D 作DE∥AC,交BA的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接CD,若OA=AE=4,求四边形ACDE的面积.48.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以BC为直径的⊙O交AB于点D,切线DE 交AC于点E.(1)求证:∠A=∠ADE;(2)若AD=16,DE=10,求BC的长.49.如图,已知AB是⊙O的直径,CD与⊙O相切于C,BE∥CO.(1)求证:BC是∠ABE的平分线;(2)若DC=8,⊙O的半径OA=6,求CE的长.50.如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,点C在⊙O上,CA=CD,∠CDA=30°.(1)试判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径为4,求点A到CD所在直线的距离.直线与圆的位置关系练习参考答案一.选择题(共19小题)1.D;2.A;3.C;4.A;5.D;6.D;7.B;8.C;9.D;10.C;11.D;12.B;13.D;14.A;15.D;16.A;17.A;18.C;19.C;二.填空题(共16小题)20.(0,2.5);21.1;22.10;23.50°;24.(3,2);25.2;26.相离;27.(8,10);28.5;29.80°;30.;31.45°;32.2;33.25°;34.25°;35.5;110;三.解答题(共15小题)36.;37.;38.;39.45;30;40.;41.;42.;43.;44.;45.;46.;47.;48.;49.;50.;。
专题9.2 直线与圆的位置关系1.(福建高考真题(理))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【答案】A 【解析】由1k =时,圆心到直线:1l y x =+的距离d =..所以1122OAB S ∆==.所以充分性成立,由图形的对成性当1k =-时,OAB ∆的面积为12.所以不要性不成立.故选A.2.(2018·北京高考真题(理))在平面直角坐标系中,记d 为点()cos ,sin P θθ到直线20x my --=的距离,当θ、m 变化时,d 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】22cos sin 1θθ+=∴Q ,P 为单位圆上一点,而直线20x my --=过点()2,0A ,所以d 的最大值为1213OA +=+=,选C.3.(2021·全国高二单元测试)已知直线l 与直线1y x =+垂直,且与圆221x y +=相切,切点位于第一象限,则直线l 的方程是( ).A.0x y +=B .10x y ++=C .10x y +-=D.0x y +=【答案】A 【分析】根据垂直关系,设设直线l 的方程为()00x y c c ++=<,利用直线与圆相切得到参数值即可.【详解】由题意,设直线l 的方程为()00x y c c ++=<.练基础圆心()0,0到直线0x y c ++=1,得c =c =,故直线l 的方程为0x y +=.故选:A4.(2020·北京高考真题)已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( ).A .4B .5C .6D .7【答案】A 【分析】求出圆心C 的轨迹方程后,根据圆心M 到原点O 的距离减去半径1可得答案.【详解】设圆心(),C x y 1=,化简得()()22341x y -+-=,所以圆心C 的轨迹是以(3,4)M 为圆心,1为半径的圆,所以||1||OC OM +≥5==,所以||514OC ≥-=,当且仅当C 在线段OM 上时取得等号,故选:A.5.【多选题】(2021·吉林白城市·白城一中高二月考)若直线0x y m ++=上存在点P ,过点P 可作圆O :221x y +=的两条切线PA ,PB ,切点为A ,B ,且60APB ∠=︒,则实数m 的取值可以为( )A .3B .C .1D .-【答案】BCD 【分析】先由题意判断点P 在圆224x y +=上,再联立直线方程使判别式0∆≥解得参数范围,即得结果.【详解】点P 在直线0x y m ++=上,60APB ∠=︒,则30APO OPB ∠=∠=︒,由图可知,Rt OPB V 中,22OP OB ==,即点P 在圆224x y +=上,故联立方程224x y x y m ⎧+=⎨++=⎩,得222240x mx m ++-=,有判别式0∆≥,即()2244240m m -⨯-≥,解得m -≤≤A 错误,BCD 正确.故选:BCD.6.(2022·江苏高三专题练习)已知大圆1O 与小圆2O 相交于(2,1)A ,(1,2)B 两点,且两圆都与两坐标轴相切,则12O O =____【答案】【分析】由题意可知大圆1O 与小圆2O 都在第一象限,进而设圆的圆心为(,)(0)a a a >,待定系数得5a =或1a =,再结合两点间的距离求解即可.【详解】由题知,大圆1O 与小圆2O 都在第一象限,设与两坐标轴都相切的圆的圆心为(,)(0)a a a >,其方程为222()()x a y a a -+-=,将点(1,2)或(2,1)代入,解得5a =或1a =,所以221:(5)(5)25O x y -+-=,222:(1)(1)1O x y -+-=,可得1(5,5)O ,2(1,1)O ,所以12||O O ==故答案为:7.(江苏高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-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,则k 的最大值为__________.【答案】43【解析】∵圆C 的方程为x 2+y 2-8x+15=0,整理得:(x-4)2+y 2=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+y 2=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,2d 即3k 2≤4k,∴0≤k≤43,故可知参数k 的最大值为43.8.(2018·全国高考真题(文))直线1y x =+与圆22230x y y ++-=交于A B ,两点,则AB =________.【答案】【解析】根据题意,圆的方程可化为22(1)4x y ++=,所以圆的圆心为(0,1)-,且半径是2,根据点到直线的距离公式可以求得d ==,结合圆中的特殊三角形,可知AB ==,故答案为.9.(2021·湖南高考真题)过圆2240x y x +-=的圆心且与直线20x y +=垂直的直线方程为___________【答案】220x y --=【分析】根据圆的方程求出圆心坐标,再根据两直线垂直斜率乘积为1-求出所求直线的斜率,再由点斜式即可得所求直线的方程.【详解】由2240x y x +-=可得()2224x y -+=,所以圆心为()2,0,由20x y +=可得2y x =-,所以直线20x y +=的斜率为2-,所以与直线20x y +=垂直的直线的斜率为12,所以所求直线的方程为:()1022y x -=-,即220x y --=,故答案为:220x y --=.10.(2020·浙江省高考真题)设直线:(0)l y kx b k =+>与圆221x y +=和圆22(4)1x y -+=均相切,则k =_______;b =______.【解析】设221:1C x y +=,222:(4)1C x y -+=,由题意,12,C C到直线的距离等于半径,即1=1=,所以||4b k b =+,所以0k =(舍)或者2b k =-,解得k b ==.1.(2020·全国高考真题(理))若直线l 与曲线y和x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为()A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1D .y =12x +12【答案】D 【分析】根据导数的几何意义设出直线l 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.【详解】设直线l在曲线y =(0x ,则00x >,函数y =y '=l的斜率k =,设直线l的方程为)0y x x =-,即00x x -+=,由于直线l 与圆2215x y +==两边平方并整理得2005410x x --=,解得01x =,015x =-(舍),则直线l 的方程为210x y -+=,即1122y x =+.练提升故选:D.2.【多选题】(2021·全国高考真题)已知点P 在圆()()225516x y -+-=上,点()4,0A 、()0,2B ,则( )A .点P 到直线AB 的距离小于10B .点P 到直线AB 的距离大于2C .当PBA ∠最小时,PB =D .当PBA ∠最大时,PB =【答案】ACD 【分析】计算出圆心到直线AB 的距离,可得出点P 到直线AB 的距离的取值范围,可判断AB 选项的正误;分析可知,当PBA ∠最大或最小时,PB 与圆M 相切,利用勾股定理可判断CD 选项的正误.【详解】圆()()225516x y -+-=的圆心为()5,5M ,半径为4,直线AB 的方程为142xy+=,即240x y +-=,圆心M 到直线AB 4=>,所以,点P 到直线AB 42-<,410<,A 选项正确,B 选项错误;如下图所示:当PBA ∠最大或最小时,PB 与圆M 相切,连接MP 、BM ,可知PM PB ⊥,=,4MP =CD 选项正确.故选:ACD.3.【多选题】(2021·肥城市教学研究中心高三月考)已知圆22:230A x y x +--=,则下列说法正确的是()A .圆A 的半径为4B .圆A 截y 轴所得的弦长为C .圆A 上的点到直线34120x y -+=的最小距离为1D .圆A 与圆22:88230B x y x y +--+=相离【答案】BC 【分析】将圆的一般方程转化为标准方程即可得半径可判断A ;利用几何法求出弦长可判断B ;求出圆心A 到直线的距离再减去半径可判断C ;求出圆B 的圆心和半径,比较圆心距与半径之和的大小可判断D ,进而可得正确选项.【详解】对于A :由22230x y x +--=可得()2214x y -+=,所以A 的半径为2r =,故选项A 不正确;对于B :圆心为()1,0到y 轴的距离为1d =,所以圆A 截y 轴所得的弦长为==B 正确;对于C :圆心()1,0到直线34120x y -+=3,所以圆A 上的点到直线34120x y -+=的最小距离为3321r -=-=,故选项C 正确;对于D :由2288230x y x y +--+=可得()()22449x y -+-=,所以圆心()4,4B ,半径3R =,因为5AB r R ===+,所以两圆相外切,故选项D 不正确;故选:BC.4.(2021·全国高三专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-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,则k 的取值范围是_______.【答案】403k ≤≤【分析】求出圆C 的圆心和半径,由题意可得圆心到直线的距离小于或等于两圆的半径之和即可求解.【详解】由228150x y x +-+=可得22(4)1x y -+=,因此圆C 的圆心为(4,0)C ,半径为1,若直线2y kx =-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,只需点(4,0)C 到直线2y kx =-的距离112d =≤+=,即22(21)1k k -≤+,所以2340k k -≤,解得403k ≤≤,所以k 的取值范围是403k ≤≤,故答案为:403k ≤≤.5.(2021·富川瑶族自治县高级中学高一期中(理))直线()20y kx k =+>被圆224x y +=截得的弦长为________.【答案】60 【分析】由已知求得圆心到直线的距离,再由点到直线的距离公式列式求得k ,然后利用斜率等于倾斜角的正切值求解.【详解】直线()20y kx k =+>被圆224x y +=截得的弦长为所以,圆心()0,0O 到直线20kx y -+=的距离1d ==,1=,解得)0k k =>.设直线的倾斜角为()0180θθ≤<,则tan θ=,则60θ= .因此,直线()20y kx k =+>的倾斜角为60 .故答案为:60 .6.(2021·昆明市·云南师大附中高三月考(文))已知圆O : x 2+y 2=4, 以A (1,为切点作圆O 的切线l 1,点B 是直线l 1上异于点A 的一个动点,过点B 作直线l 1的垂线l 2,若l 2与圆O 交于D , E 两点,则V AED 面积的最大值为_______.【答案】2【分析】由切线性质得2//OA l ,O 到直线2l 的距离等于A 到2l 的距离,因此ADEODE S S =!!,设O 到2l 距离为d ,把面积用d 表示,然后利用导数可得最大值.【详解】根据题意可得图,1OA l ⊥,所以2//OA l ,因此O 到直线2l 的距离等于A 到2l 的距离,ADEODE S S =!!,过点(00)O ,作直线2l 的垂线,垂足为F ,记||(20)OF d d =>>,则弦||DE =角形ADE 的面积为S ,所以12S d =g g ,将S 视为d 的函数,则S '=+ 1(2)2d d -当0d <<时,0S '>,函数()S d 2d <<时,0S '<,函数()S d 单调递减,所以函数()S d 有最大值,当d =max ()2S d =,故AED V 面积的最大值为2.故答案为:2.7.(2021·全国高三专题练习)已知ABC V 的三个顶点的坐标满足如下条件:向量(2,0)OB →=,(2,2)OC →=,,CA α→=)α,则AOB ∠的取值范围是________【答案】5,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先求出点A 的轨迹是以(2,2)C . 过原点O 作此圆的切线,切点分别为M 、N ,如图所示,连接CM ,CN ,得到MOB NOB θ∠∠…….所以15BOM ∠=︒,75BON ∠=︒,即得解.【详解】由题得||CA →=所以点A 的轨迹是以(2,2)C .过原点O 作此圆的切线,切点分别为M 、N ,如图所示,连接CM ,CN ,则向量OA →与OB →的夹角θ的范围是MOB NOB θ∠∠…….由图可知45COB ∠=︒.∵||OC →=1||||||2CM CN OC →→→==知30COM CON ∠=∠=︒,∴453015BOM ∠=︒-︒=︒,453075BON ∠=︒+︒=︒.∴1575θ︒︒…….故AOB ∠的取值范围为{}1575θθ︒≤≤︒丨.故答案为:{}π5π15751212θθ⎡⎤︒≤≤︒⎢⎥⎣⎦丨或,8.(2021·全国高三专题练习)已知x 、y R ∈,2223x x y -+=时,求x y +的最大值与最小值.【答案】最小值是1,最大值是1+【分析】根据2223x x y -+=表示圆()2214x y -+=,设x y b +=表示关于原点、x 轴、y 轴均对称的正方形,然后由直线与圆的位置关系求解.【详解】2223x x y -+=的图形是圆()2214x y -+=,既是轴对称图形,又是中心对称图形.设x y b +=,由式子x y +的对称性得知x y b +=的图形是关于原点、x 轴、y 轴均对称的正方形.如图所示:当b 变化时,图形是一个正方形系,每个正方形四个顶点均在坐标轴上,问题转化为正方形系中的正方形与圆有公共点时,求b 的最值问题.当1b <时,正方形与圆没有公共点;当1b =时,正方形与圆相交于点()1,0-,若令直线y x b =-+与圆()2214x y -+=相切,2,解得1b =±所以当1b =+当1b >+故x y +的最小值是1,最大值是1+.9.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中)已知ABC V 的内切圆的圆心M 在y 轴正半轴上,半径为1,直线210x y +-=截圆M (1)求圆M 方程;(2)若点C 的坐标为()2,4,求直线AC 和BC 的斜率;(3)若A ,B 两点在x 轴上移动,且AB 4=,求ABC V 面积的最小值.【答案】(1)22(1)1y x +-=;(2)2;(3)163.【分析】(1)设ABC V 的内切圆的圆心()0,M b ,先求得圆心到直线210x y +-=的距离,再根据直线截圆M (2)当直线AC 和BC 的斜率不存在时,设直线方程为2x =,易知不成立;当直线AC 和BC 的斜率存在时,设直线方程为()42y k x -=-,然后由圆心到直线的距离等于半径求解; (3)根据AB 4=,设()()(),0,4,040A t B t t +-<<,进而得到直线AC 和直线 BC 的斜率,写出直线AC 和BC 的方程,联立求得点C 的坐标,进而得到坐标系的最小值求解.【详解】(1)设ABC V 的内切圆的圆心()0,,0M b b >,圆心到直线210x y +-=的距离为d又因为直线截圆M21+=,解得1b =,所以圆M 方程()2211x y +-=;(2)当直线AC 和BC 的斜率不存在时,设直线方程为2x =,则圆心到直线的距离 0221d r =-=≠=,不成立,当直线AC 和BC 的斜率存在时,设直线方程为()42y k x -=-,即 240kx y k --+=,圆心到直线的距离d ,解得2k =(3)因为AB 4=,设()()(),0,4,040A t B t t +-<<,所以直线AC 的斜率为:2222tan 2111ACt t k MAO t t-=∠==---,同理直线BC 的斜率为: ()()222241411BCt t k t t --+==+-- ,所以直线AC 的方程为:()221ty x t t =---,直线BC 的方程为:()()()224441t y x t t -+=--+- ,由()()()()222124441t y x t t t y x t t ⎧=--⎪-⎪⎨-+⎪=--⎪+-⎩,解得 22224412841t x t t t t y t t +⎧=⎪⎪++⎨+⎪=⎪++⎩,即2222428,4141t t t C t t t t ⎛⎫++ ⎪++++⎝⎭,又 ()2222282222414123t t y t t t t t +==-=-+++++-,当2t =-时,点C 的纵坐标取得最小值83,所以ABC V 面积的最小值.18164233ABC S =⨯⨯=V .10.(2021·新疆乌鲁木齐市·乌市八中高二期末(文))已知直线l :43100x y ++=,半径为2的圆C 与l 相切,圆心C 在x 轴上且在直线l 的上方(1)求圆C 的方程;(2)过点()1,0M 的直线与圆C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方),问在x 轴正半轴上是否存在点N ,使得x 轴平分ANB ∠?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)224x y +=;(2)存在,()4,0N .【分析】(1)设出圆心坐标(),0C a ,根据直线与圆相切可得圆心到直线的距离等于半径,由此求解出a 的值(注意范围),则圆C 的方程可求;(2)当直线AB 的斜率不存在时,直接根据位置关系分析即可,当直线AB 的斜率存在时,设出直线方程并联立圆的方程,由此可得,A B 坐标的韦达定理形式,根据AN BN k k =-结合韦达定理可求点N 的坐标.【详解】解:(1)设圆心(),0C a ,∵圆心C 在l 的上方,∴4100a +>,即52a >-,∵直线l :43100x y ++=,半径为2的圆C 与l 相切,∴d r =,即41025a +=,解得:0a =或5a =-(舍去),则圆C 方程为224x y +=;(2)当直线AB x ⊥轴,则x 轴平分ANB ∠,当直线AB 的斜率存在时,设AB 的方程为()1y k x =-,(),0N t ,()11,A x y ,()22,B x y ,由224(1)x y y k x ⎧+=⎨=-⎩得,()22221240k x k x k +-+-=,所以212221k x x k +=+,212241k x x k -=+若x 轴平分ANB ∠,则AN BN k k =-,即()()1212110k x k x x tx t--+=--,整理得:()()12122120x x t x x t -+++=,即()()222224212011k k t t k k -+-+=++,解得:4t =,当点()4,0N ,能使得ANM BNM ∠=∠总成立.1.(2021·山东高考真题)“圆心到直线的距离等于圆的半径”是“直线与圆相切”的( )A .充分没必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也没必要条件【答案】C 【分析】由直线与圆相切的等价条件,易判断【详解】由于“圆心到直线的距离等于圆的半径”⇒“直线与圆相切”,因此充分性成立;“直线与圆相切”⇒“圆心到直线的距离等于圆的半径”,故必要性成立;可得“圆心到直线的距离等于圆的半径”是“直线与圆相切”的充要条件故选:C2.(2021·北京高考真题)已知直线y kx m =+(m 为常数)与圆224x y +=交于点M N ,,当k 变化时,若||MN 的最小值为2,则m = A .±1B.C.D .2±【答案】C 【分析】先求得圆心到直线距离,即可表示出弦长,根据弦长最小值得出m 【详解】由题可得圆心为()0,0,半径为2,则圆心到直线的距离d =则弦长为||MN =则当0k =时,弦长|MN取得最小值为2=,解得m =故选:C.3.(2020·全国高考真题(理))已知⊙M :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作⊙M 的切线,PA PB ,切点为,A B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为( )练真题A .210x y --=B .210x y +-=C .210x y -+=D .210x y ++=【答案】D 【解析】圆的方程可化为()()22114x y -+-=,点M 到直线l的距离为2d >,所以直线l 与圆相离.依圆的知识可知,四点,,,A P B M 四点共圆,且AB MP ⊥,所以14442PAM PM AB S PA AM PA ⋅==⨯⨯⨯=V,而PA =,当直线MP l ⊥时,min MP =,min 1PA =,此时PM AB ⋅最小.∴()1:112MP y x -=-即1122y x =+,由1122220y x x y ⎧=+⎪⎨⎪++=⎩解得,10x y =-⎧⎨=⎩.所以以MP 为直径的圆的方程为()()()1110x x y y -++-=,即2210x y y +--=,两圆的方程相减可得:210x y ++=,即为直线AB 的方程.故选:D.4.【多选题】(2021·全国高考真题)已知直线2:0l ax by r +-=与圆222:C x y r +=,点(,)A a b ,则下列说法正确的是( )A .若点A 在圆C 上,则直线l 与圆C 相切B .若点A 在圆C 内,则直线l 与圆C 相离C .若点A 在圆C 外,则直线l 与圆C 相离D .若点A 在直线l 上,则直线l 与圆C 相切【答案】ABD 【分析】转化点与圆、点与直线的位置关系为222,a b r +的大小关系,结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【详解】圆心()0,0C 到直线l的距离d =若点(),A a b 在圆C 上,则222a b r +=,所以d =则直线l 与圆C 相切,故A 正确;若点(),A a b 在圆C 内,则222a b r +<,所以d =则直线l 与圆C 相离,故B 正确;若点(),A a b 在圆C 外,则222a b r +>,所以d =则直线l 与圆C 相交,故C 错误;若点(),A a b 在直线l 上,则2220a b r +-=即222=a b r +,所以d =l 与圆C 相切,故D 正确.故选:ABD.5.(2021·山东高考真题)已知椭圆的中心在坐标原点,右焦点与圆22670x my m +--=的圆心重合,长轴长等于圆的直径,那么短轴长等于______.【答案】【分析】由于22670x my m +--=是圆,可得1m =,通过圆心和半径计算,,a b c ,即得解【详解】由于22670x my m +--=是圆,1m ∴=即:圆22670x y x +--=其中圆心为()3,0,半径为4那么椭圆的长轴长为8,即3c =,4a =,b ==那么短轴长为故答案为:6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________.【答案】(x -1)2+y 2=4.【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2,焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1,以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.。
4题 5题 《直线与圆的位置关系》练习题1.R t △ABC 中,∠C=90°,AC=6,BC=8,以C 为圆心, 为半径的⊙C 与直线AB 相切;以C 为圆心半径为4作⊙C ,则⊙C 与直线AB 的位置关系为 ;若⊙C 与直线AB 相交,则⊙C 的半径R 的取值范围为 。
2.一条直线到半径为3的圆的圆心距为方程x 2-4x+3=0的一个根,则这条直线与这个圆的位置关系是 。
3.已知∠AOB 的边OB 上有一点M ,⑴若∠AOB=45°,OM=6,①则以M 为圆心,4为半径的⊙M 与OA 的位置关系是 ;②若以M 为圆心的⊙M 与OA 相切,则半径R= ;③若以M 为圆心的⊙M 与OA 相交,则半径R 的取值范围为 。
⑵若∠AOB=60°,以M 为圆心,4cm 长为半径的⊙M 恰好与OA 相切,则OM= 。
⑶若∠AOB=30°,OM=1,⊙M 的半径R=4,⊙M 的圆心M 沿射线OB 方向移动,当移动的距离 为 时,⊙M 与直线OA 恰好相切。
⑷若∠AOB=20°,OM=4,以M 为圆心,2 3 为半径作⊙M ,此时⊙M 与直线OA ,若射线OA 绕点O 顺时针方向旋转,当旋转角度为 时,⊙M 与直线OA 第一次相切。
4.如图,⊙O 的半径为4cm,点O 到直线l 的距离为6cm,直线l 从右向左以1cm/s 的速度平移①当平移的时间t=8s 时,⊙O 与直线l 的位置关系为 ;②当平移的时间t= 时,⊙O 与直线l 相切; ③若⊙O 与直线l 有交点,则移动的时间t 的取值范围为 。
5.如图,直线AB 、CD 交于点O ,M 为CD 上一点,MO=10cm, ∠AOC=30°,⊙M的半径R=2cm ,⊙M 沿着CD 方向以2cm/s 的速度运动,①当运动时间t 为 秒时,⊙M 与直线AB 相切;②若⊙M 与直线AB 相交,则运动时间t 的取值范围为 。
高二数学直线与圆的位置关系试题1.直线x-y+m=0与圆x2+y2-2x-1=0有两个不同的交点的充要条件为().A.m<1B.-3<m<1C.-4<m<2D.0<m<1【答案】B【解析】联立直线与圆的方程得:,消去y得:2x2+(2m-2)x+m2-1=0,由题意得:△=(2m-2)2-8(m2-1)=-4(m+1)2+16>0,变形得:(m+3)(m-1)<0,解得:-3<m<1,故选B.【考点】直线与圆相交的性质;以及充分必要条件的判断.2.直线与圆的位置关系是A.相交B.相切C.相离D.与值有关【答案】D【解析】圆心为,所以圆心到直线的距离为,所以与值有关,故选D.【考点】直线与圆的位置关系.3.若直线与曲线有公共点,则b的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】曲线表示半圆,如图所示,,当直线过时,;当直线与圆弧相切时,,因此使直线与曲线有公共点的b的取值范围是.【考点】直线与圆位置关系4.已知两点、,点为坐标平面内的动点,满足.(1)求动点的轨迹方程;(2)若点是动点的轨迹上的一点,是轴上的一动点,试讨论直线与圆的位置关系.【答案】(1)(2)当时,直线与圆相交;当时,直线与圆相切;当时,直线与圆相离.【解析】(1)直接法求轨迹:根据题意列出方程化简。
(2)将点代入求,求出只直线方程注意讨论其斜率存在与否。
求圆心到直线的距离,根据距离与半径的关系判断直线与圆的关系。
试题解析:(1)设,则,,. 2分由,得2, 4分化简得.所以动点的轨迹方程为. 5分(2)由点在轨迹上,则,解得,即. 6分当时,直线的方程为,此时直线与圆相离. 7分当时,直线的方程为,即, 8分圆心到直线的距离,令,解得;令,解得;令,解得.综上所述,当时,直线与圆相交;当时,直线与圆相切;当时,直线与圆相离. 14分【考点】1求轨迹方程;2直线与圆的位置关系。
5.已知圆.(1)若直线过点,且与圆相切,求直线的方程;(2)若圆的半径为4,圆心在直线:上,且与圆内切,求圆的方程.【答案】(1)或;(2)或.【解析】(I)由直线l1过定点A(-1,0),故可以设出直线的点斜式方程,然后根据直线与圆相切,圆心到直线的距离等于半径,求出k值即可,但要注意先讨论斜率不存在的情况,以免漏解.(2)圆D的半径为4,圆心在直线l2:2x+y-2=0上,且与圆C内切,则设圆心D(a,2-2a),进而根据两圆内切,则圆心距等于半径差的绝对值,构造出关于a的方程,解方程即可得到答案.试题解析:(1)①若直线的斜率不存在,直线:,符合题意. 2分②若直线的斜率存在,设直线为,即.由题意得,, 4分解得,∴直线:. 7分∴直线的方程是或. 8分(2)依题意,设,由题意得,圆C的圆心圆C的半径,. 12分∴,解得,∴或. 14分∴圆的方程为或. 16分【考点】直线与圆的位置关系.6.圆与直线的交点的个数是_______【答案】2【解析】直线过定点,把点代入圆的方程得,所以点在圆的内部,所以直线过圆内一点,所以直线与圆有2个交点.【考点】直线过定点,直线与圆的位置关系7.若圆关于直线对称,则由点向圆所作的切线长的最小值是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】已知圆的圆心坐标为,圆的半径为,若圆关于直线对称,那么有:,设切线长为,那么,当时,最小,最小值为,所以切线长的最小值是.【考点】直线与圆的位置关系.8.设圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长之比为3:1;③圆心到直线的距离为,求该圆的方程.【答案】或【解析】求圆的方程关键就是要找到三个条件,求出相应的,,.由①利用常用的半弦长、半径、弦心距三者构成的三角形可得,由②条件可得劣弧所对的圆心角为,所以可得,由③可得.通过解方程可求出,,.试题解析:设圆心为,半径为r,圆的方程为由条件①:,由条件②:,从而有:.由条件③:,解方程组可得:或,所以.故所求圆的方程是或.【考点】1.圆中的重要三角形.2.点到直线的距离.3.弧长与圆心角的关系.9.已知:以点C (t, )(t∈R , t ≠ 0)为圆心的圆与轴交于点O, A,与y轴交于点O, B,其中O为原点.(Ⅰ)求证:△OAB的面积为定值;(Ⅱ)设直线y = –2x+4与圆C交于点M, N,若|OM| = |ON|,求圆C的方程.【答案】(1)(2)【解析】解(1),.设圆的方程是令,得;令,得,即:的面积为定值.……5分(2)垂直平分线段.,直线的方程是.,解得:……7分当时,圆心的坐标为,,此时到直线的距离,圆与直线相交于两点.……10分当时,圆心的坐标为,,此时到直线的距离圆与直线不相交,不符合题意舍去.圆的方程为……10分【考点】三角形的面积,圆的方程点评:解决的关键是根据截距来得到面积的表示,以及借助于圆心和半径求解圆的方程,属于基础题。
九年级数学直线与圆的位置关系练习题及答案一、单选题1. 给定直线l :3x-4y=12,圆C:(x-1)^2+(y+3)^2=25,则l与C的位置关系是:A. 相切B. 相离C. 相交于两点D. 相交于一个点2. 若直线l的方程为x-2y+1=0,圆C的方程为(x-3)^2+(y+4)^2=16,则l与C的位置关系是:A. 相切B. 相离C. 相交于两点D. 相交于一个点3. 在直角坐标系中,直线l:y=2x+1与圆C:(x-4)^2+(y+2)^2=36的位置关系是:A. 相切B. 相离C. 相交于两点D. 相交于一个点二、填空题1. 直线y=3x+2与圆(x-1)^2+(y-3)^2=16的位置关系可以用___________表示。
2. 若直线l :2x+3y=6与圆C:(x-2)^2+(y-3)^2=9相交于点A(1,2),则点A到直线l的距离为_________。
三、解答题1. 已知直线l的方程为y=2x-1,圆C的方程为(x-2)^2+(y-1)^2=r^2,求当r=3时,l与C的位置关系。
2. 某圆C的圆心坐标为(3,-2),半径为4,直线l的方程为2x-y=5,则求l与C的位置关系并证明。
答案:一、单选题1. C2. A3. D二、填空题1. 相交于两点2. 3三、解答题1. 当r=3时,圆C的方程为(x-2)^2+(y-1)^2=9。
将直线l的方程代入圆C的方程,得到4x^2-4x+1+4x-4+y^2-2y+1=9,简化后为4x^2+y^2-2y-3=0。
该方程与圆C相交于两个点,故位置关系为相交于两点。
2. 圆C的圆心坐标为(3,-2),半径为4。
直线l的斜率为2,l的方程可以改写为y=2x-5,将直线l的方程代入圆C的方程,得到(x-3)^2+(2x-5+2)^2=16。
化简后得到5x^2-35x+60=0,解得x=2和x=6。
将x的值代入直线l的方程,得到相应的y值,分别为y=-1和y=7。
直线和圆的位置关系练习题一、选择题J (每小题5分,共50分,每題只有一个正确答案)1. 已知O0的半径为10cm,如果一条直线和圆心0的距离为10cm,那么这条克 线和这个圆的位置关系为( )A.相离B.相切C.相交D.相交或相离2. 如右图,A. B 是©0上的两点・AC 是O0的切线, ZBhO 。
,则 ZBAC 等于(A. 70°B. 35° 3. 如图,PA 切O0于A, PB 切00于B, 0P 交O0于C,下列结论中,错误的是(4. 如图.已知O0的直径AB 与弦AC 的夹育为30° ,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于P, PO5,则©0 的半径为( )A.空B.巫36FC=13,且 PA : AE : EB = 2 : 4 : b 则 CD 二13. 从圆外一点P 引圆的切线P 儿点A 为切点,割线PDB 交©0于点D 、B,已知PA 二12, PD 二8,则S^BP : S 沁P =班别:.座号: 成绩:D. 10° C. 20" • AB 丄0P D. PA^ =PC 讦。
C. 10D. 55. 6. 8. 9.CAD 、AE 和BC 分别切©0于D 、E 、F,如果AD=20,则△ ABC 的周长为(已知AB 是00的直径,弦AD 、BC 相交于点P, A.正弦B.余弦C.正切A. B 、C 是O0上三点,的度数是50。
, Z0BC=4(r ■则ZOAC 筹于(A. 15°B. 25° C 30°D. 40°那么CD : AB 等于ZBPD 的(D.余切心与外心重合的三角形是( )A.等边三角形B.底与腰不相等的等腰三角形C.不等边三角形 D ・形状不确定的三箱形A, 20 B. 30 C. 40 D ・ 35-2二、填空题:(每小题5分,共30分)11. O0 的两条弦 AB 、CD 相交于点 P.已知 AP=2cm, BP 二6cin, CP : PD 二1 : 3,则 DP 二 •12. AB是OO 的直径,弦CD 丄AB,垂足为E, P 是BA 的延长线上的点・连结PC,交©0于F,如果PF=7,14.00的直径AB二lOcm, C是©0上的一点■点D平分窿,DE=2cm,则AC= Q爭€15.如图,AB 是OO 的直径,ZE=25" , ZDBC二50° ,则ZCBE乞—16•点A、B、C、D在同一圆上,AD. BC延长线相交于点a AB、DC延长线相交于点巴若ZA二50。
高二数学直线与圆的位置关系试题答案及解析1.如图所示,圆的直径,为圆周上一点,,过作圆的切线,则点到直线的距离__________.【答案】.【解析】由于C为圆周上一点,AB是直径,所以AC⊥BC,而BC=3,AB=6,得∠BAC=30°,进而得∠B=60°,所以∠DCA=60°,又∠ADC=90°,得∠DAC=30°,∴AD=AC•sin∠DCA=.故应填入:.【考点】圆的切线的性质定理.2.圆与直线相切,正实数b的值为 ( )A.B.C.D.3【答案】B【解析】该圆的圆心坐标为,半径为,由题意知,又,。
【考点】直线与圆相切,圆心到直线的距离等于圆的半径。
3.设直线和圆相交于点,则弦的垂直平分线的方程是_________.【答案】【解析】由于弦的垂直平分线必须垂直于直线,故设垂直平分线方程为:.由圆的弦垂直于过弦中点直径,则有直线过圆心,即,故直线为:.【考点】圆的弦的性质.4.直线l:y=x-1被圆(x-3)2+y2=4截得的弦长为.【答案】【解析】根据圆半径、圆半弦长及圆心到直线距离构成一个直角三角形得:弦长为其中,所以弦长为【考点】点到直线距离5.若圆上的点到直线的最近距离等于1,则半径的值为( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】由圆的方程可知圆心为,圆心到直线的距离为,由数形结合分析可知圆上的点到直线的最近距离为,所以此时。
故A正确。
【考点】1点到线的距离;2数形结合思想。
6.在平面直角坐标系中,若圆上存在,两点关于点成中心对称,则直线的方程为 .【答案】x+y=3【解析】由题意,圆的圆心坐标为C(0,1),∵圆上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,∴CP⊥AB,P为AB的中点,∵,∴,∴直线AB的方程为y-2=-(x-1),即x+y-3=0.【考点】直线与圆的位置关系.7.在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-2x-3与坐标轴的交点都在圆C上.(1)求圆C的方程;(2)若直线x+y+a=0与圆C交于A,B两点,且AB=2,求实数a的值.【答案】(1)x2+y2-2x+2y-3=0(2)【解析】(1)曲线y=x2-2x-3与坐标轴的交点有三个交点,本题就是求过三个点的圆的方程,因此设圆方程的一般式x2+y2+Dx+Ey+F=0,若从图形看,则圆的方程又可设成x2+y2-2x+Ey-3=0,再利用过点求出(2)先将圆的一般式化为标准式:,明确圆心和半径,涉及圆的弦长问题,利用由半径、半弦长、圆心到弦所在直线距离构成的直角三角形,列等量关系:试题解析:解(1)曲线与y轴的交点是(0,-3).令y=0,得x2-2x-3=0,解得x=-1或x=3.即曲线与x轴的交点是(-1,0),(3,0). 2分设所求圆C的方程是x2+y2+Dx+Ey+F=0,则,解得D=-2,E=2,F=-3.所以圆C的方程是x2+y2-2x+2y-3=0. 5分(2)圆C的方程可化为,所以圆心C(1,-1),半径. 7分圆心C到直线x+y+a=0的距离,由于所以,解得. 10分【考点】圆的一般式方程,圆的弦长8.已知曲线C上的动点P()满足到定点A(-1,0)的距离与到定点B(1,0)距离之比为(1)求曲线C的方程。
最新人教版高中数学必修二《直线与圆的位置关系》(含答案解析)一、选择题(每小题5分,共40分)1.如果a2+b2=c2,那么直线ax+by+c=0与圆x2+y2=1的位置关系是( )A.相交B.相切C.相离D.相交或相切2.设直线过点(a,0),其斜率为-1,且与圆x2+y2=2相切,则a的值为( )A.±B.±2C.±2D.±43.直线x+2y-5+=0被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为( )A.1B.2C.4D.44.过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m间的距离为( )A.4B.2C.D.5.过原点的直线与圆x2+y2+4x+3=0相切,若切点在第三象限,则该直线的方程是( )A.y=xB.y=-xC.y=xD.y=-x6.已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C 截得的弦长为2时,a等于( )A. B.2-C.-1D.+17.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.1B.2C.D.38.过点P(-,-1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角α的取值范围是( )A.0°<α<30°B.0°<α≤60°C.0°≤α≤30°D.0°≤α≤60°二、填空题(每小题5分,共10分)9.过点A(1,)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=________.10.已知直线l:mx+y+3m-=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=2,则|CD|= .三、解答题(每小题10分,共20分)11.已知圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1,P点坐标为(2,3),求圆的过P 点的切线方程以及切线长.12.已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ的中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)当|PQ|=2时,求直线l的方程.参考答案与解析1选C.圆的半径r=1,圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离d===>1.2选B.因为切线的方程是y=-(x-a),即x+y-a=0,所以=,a=±2.3选C.由(x-1)2+(y-2)2=5得圆心(1,2),半径r=,圆心到直线x+2y-5+=0的距离d==1,在半径、弦心距、半弦长组成的直角三角形中,弦长l=2=2=4.4选A.根据题意,知点P在圆上,所以切线l的斜率k=-=-=.所以直线l的方程为y-4=(x+2).即4x-3y+20=0.又直线m与l平行,所以直线m的方程为4x-3y=0.故直线l与m间的距离为d==4.5选C.设切线方程为y=kx,圆的方程化为(x+2)2+y2=1,而圆心(-2,0)到直线y=kx 的距离为1,所以=1.所以k=±.又因为切点在第三象限,所以k=.6选C.因为圆的半径为2,且截得弦长的一半为,所以圆心到直线的距离为1,即=1,解得a=±-1,因为a>0,所以a=-1.7选C.设圆心为C(3,0),P为直线上一动点,过P向圆引切线,切点设为N,所以(PN)min=()min=,又(PC)min==2,所以(PN)min=.8选D.设过点P与圆相切的直线方程为y+1=k(x+),则圆心到该直线的距离d= =1,解得k1=0,k2=,画出图形可得直线l的倾斜角的取值范围是0°≤α≤60°.9点A(1,)在圆(x-2)2+y2=4内,当劣弧所对的圆心角最小时,l垂直于过点A(1,)和圆心M(2,0)的直线.所以k=-=-=.答案:10取AB的中点E,连接OE,过点C作BD的垂线,垂足为F,圆心到直线的距离d= ,所以在Rt△OBE中,BE2=OB2-d2=3,所以d==3,得m=-,又在△CDF中,△FCD=30°,所以CD==4.答案:411如图,此圆的圆心C为(1,1),CA=CB=1,则切线长|PA|===2.(1)若切线的斜率存在,可设切线的方程为y-3=k(x-2),即kx-y-2k+3=0,则圆心到切线的距离d==1,解得k=,故切线的方程为3x-4y+6=0.(2)若切线的斜率不存在,切线方程为x=2,此时直线也与圆相切.综上所述,过P点的切线的方程为3x-4y+6=0和x=2.12(1)因为l与m垂直,且k m=-,所以k l=3,故直线l的方程为y=3(x+1),即3x-y+3=0.因为圆心坐标为(0,3)满足直线l的方程,所以当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0,因为|PQ|=2,所以|CM|==1,则由|CM|==1,得k=,所以直线l:4x-3y+4=0.故直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.。
九年级数学直线与圆的位置关系专题练习一、选择题1.设⊙O的半径为3,点O到直线l的距离为d,若直线l与⊙O至少有一个公共点,则d 应满足的条件是()A.d=3 B.d≤3 C.d<3 D.d>3答案:B解析:解答:因为直线l与⊙O至少有一个公共点,所以包括直线与圆有一个公共点和两个公共点两种情况,因此d≤r,即d≤3,故选B.分析:当d=r时,直线与圆相切,直线l与圆有一个公共点;当d<r时,直线与圆相交,直线l与圆有两个公共点;当d>r时,直线与圆相离,直线L与圆没有公共点.2.在△ABC中,∠A=90°,AB=3cm,AC=4cm,若以A为圆心3cm为半径作⊙O,则BC与⊙O的位置关系是()A.相交B.相离C.相切D.不能确定答案:A解析:解答:做AD⊥BC,∵∠A=90°,AB=3cm,AC=4cm,若以A为圆心3cm为半径作⊙O,∴BC=5,∴AD×BC=AC×AB,解得:AD=2.4,2.4<3,∴BC与⊙O的位置关系是:相交.故选A.分析:首先求出点A与直线BC的距离,根据直线与圆的位置关系得出BC与⊙O的位置关系.3.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,则以A为圆心6cm为半径的圆与直线BC的位置关系是()A.相离B.相切C.相交D.外离解析:解答:根据题意得:点A到直线BC的距离=AC,∵AC=6cm,圆的半径=6cm,∴以A为圆心6cm为半径的圆与直线BC相切.故选B.分析:点A到直线BC的距离为线段AC的长度,正好等于圆的半径,则直线BC与圆相切.4.⊙O的半径为8,圆心O到直线l的距离为4,则直线l与⊙O的位置关系是()A.相切B.相交C.相离D.不能确定答案:B解析:解答:∵⊙O的半径为8,圆心O到直线l的距离为4,∵8>4,即:d<r,∴直线l与⊙O的位置关系是相交.故选:B.分析:根据圆O的半径和圆心O到直线L的距离的大小,相交:d<r;相切:d=r;相离:d>r;即可选出答案.5.已知⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,则反映直线l与⊙O的位置关系的图形是()A.B.C.D.答案:B解析:解答:∵⊙O的半径为5,圆心O到直线l的距离为3,∵5>3,即:d<r,∴直线L与⊙O的位置关系是相交.故选B.分析:根据圆O的半径和圆心O到直线l的距离的大小,相交:d<r;相切:d=r;相离:d>r;即可选出答案.6.已知⊙O的半径为10cm,如果一条直线和圆心O的距离为10cm,那么这条直线和这个圆的位置关系为()A.相离B.相切C.相交D.相交或相离解析:解答:根据圆心到直线的距离10等于圆的半径10,则直线和圆相切.故选B.分析:直线和圆的位置关系与数量之间的联系:若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离.7.圆O与直线L在同一平面上.若圆O半径为3公分,且其圆心到直线L的距离为2公分,则圆O和直线L的位置关系为()A.不相交B.相交于一点C.相交于两点D.无法判别答案:C解析:解答:∵圆心到直线的距离是2小于圆的半径3,∴直线和圆相交,∴直线和圆有2个公共点.故选C.分析:根据圆心到直线的距离是2小于圆的半径3,则直线和圆相交,此时直线和圆有2个公共点.8.已知⊙O的半径r,圆心O到直线l的距离为d,当d=r时,直线l与⊙O的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.以上都不对答案:B解析:解答:根据直线和圆的位置关系与数量之间的联系:当d=r时,则直线和圆相切.故选B.分析:若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离.9.如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(-3,0),将⊙P 沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为()A.1 B.1或5 C.3 D.5答案:B解析:解答:当⊙P位于y轴的左侧且与y轴相切时,平移的距离为1;当⊙P位于y轴的右侧且与y轴相切时,平移的距离为5.故选:B.分析:平移分在y轴的左侧和y轴的右侧两种情况写出答案即可.10.⊙O的直径为10,圆心O到直线l的距离为6,则直线l与⊙O的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.无法确定答案:C解析:解答:∵⊙O的直径为10∴r=5,∵d=6∴d>r∴直线l与⊙O的位置关系是相离故选C分析:因为⊙O的直径为10,所以圆的半径是5,圆心O到直线l的距离为6即d=6,所以d>r,所以直线l与⊙O的位置关系是相离.11.已知:⊙O的半径为2cm,圆心到直线l的距离为1cm,将直线l沿垂直于l的方向平移,使l与⊙O相切,则平移的距离是()A.1cm B.2cm C.3cm D.1cm或3cm答案:D解析:解答:如图,当l经过点B时,OB=1cm,则AB=1cm;当l移动到l″时,则BC=3cm;故选D.分析:根据直线和圆相切的数量关系,可得点O到l的距离为1cm,可向上或向下平移,使l与⊙O相切,即可得出答案.12.如图,已知线段OA交⊙O于点B,且OB=AB,点P是⊙O上的一个动点,那么∠OAP 的最大值是()A.30°B.45°C.60°D.90°答案:A解析:解答:如图:根据题意知,当∠OAP取最大值时,OP⊥AP;在Rt△AOP中,∵OP=OB,OB=AB,∴OA=2OP,∴∠OAP=30°.故选A.分析:根据题意找出当OP⊥AP时,∠OAP取得最大值.所以在Rt△AOP中,利用直角三角形中锐角三角函数的定义可以求得此时∠OAP的值.13.已知⊙O的半径为2,直线l上有一点P满足PO=2,则直线l与⊙O的位置关系是()A.相切B.相离C.相离或相切D.相切或相交答案:D解析:解答:当OP垂直于直线l时,即圆心O到直线l的距离d=2=r,⊙O与l相切;当OP不垂直于直线l时,即圆心O到直线l的距离d<2=r,⊙O与直线l相交.故直线l与⊙O的位置关系是相切或相交.故选D.分析:根据直线与圆的位置关系来判定.判断直线和圆的位置关系:①直线l和⊙O相交⇔d <r;②直线l和⊙O相切⇔d=r;③直线l和⊙O相离⇔d>r.分OP垂直于直线l,OP不垂直直线l两种情况讨论.14.如图,等边△ABC的周长为6π,半径是1的⊙O从与AB相切于点D的位置出发,在△ABC 外部按顺时针方向沿三角形滚动,又回到与AB相切于点D的位置,则⊙O自转了()A.2周B.3周C.4周D.5周答案:C解析:解答:圆在三边运动自转周数:6π÷2π =3,圆绕过三角形外角时,共自转了三角形外角和的度数:360°,即一周;可见,⊙O自转了3+1=4周.故选:C.分析:该圆运动可分为两部分:在三角形的三边运动以及绕过三角形的三个角,分别计算即可得到圆的自传周数.15.同学们玩过滚铁环吗?当铁环的半径是30cm,手柄长40cm.当手柄的一端勾在环上,另一端到铁环的圆心的距离为50cm时,铁环所在的圆与手柄所在的直线的位置关系为()A.相离B.相交C.相切D.不能确定答案:C解析:解答:根据题意画出图形,如图所示:由已知得:BC=30cm,AC=40cm,AB=50cm,∵2222502500AB==,+=+=+=,22BC AC304090016002500∴222+=BC AC AB∴∠ACB=90°,即AC⊥BC,∴AC为圆B的切线,则此时铁环所在的圆与手柄所在的直线的位置关系为相切.故选C.分析:根据题意画出相应的图形,由三角形ABC的三边,利用勾股定理的逆定理得出∠ACB=90°,根据垂直定义得到AC与BC垂直,再利用切线的定义:过半径外端点且与半径垂直的直线为圆的切线,得到AC为圆B的切线,可得出此时铁环所在的圆与手柄所在的直线的位置关系为相切.二、填空题16.在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,以C为圆心r为半径画⊙C,使⊙C与线段AB 有且只有两个公共点,则r的取值范围是.答案:245<r≤6解析:解答:如图,∵BC>AC,∴以C为圆心,r为半径所作的圆与斜边AB只有一个公共点.根据勾股定理求得AB=10.圆与AB相切时,即r=CD=6×8÷5=24 5;∵⊙C与线段AB有且只有两个公共点,∴245<r≤6.分析:根据勾股定理以及直角三角形的面积计算出其斜边上的高,再根据位置关系与数量之间的联系进行求解.17.⊙O的直径为12,圆心O到直线l的距离为12,则直线l与⊙O的位置关系是. 答案:相离解析:解答:∵⊙O的直径为12∴r=6,∵d=12∴d>r∴直线l与⊙O的位置关系是相离.分析:因为⊙O的直径为12,所以圆的半径是6,圆心O到直线l的距离为12即d=12,所以d>r,所以直线l与⊙O的位置关系是相离.18.如图,⊙O的半径OC=5cm,直线l⊥OC,垂足为H,且l交⊙O于A、B两点,AB=8cm,则l沿OC所在直线向下平移cm时与⊙O相切.答案:2解析:解答:∵直线和圆相切时,OH=5,又∵在直角三角形OHA中,HA=AB÷2 =4,OA=5,∴OH=3.∴需要平移5-3=2cm.故答案为:2.分析:根据直线和圆相切,则只需满足OH=5.又由垂径定理构造直角三角形可求出此时OH的长,从而计算出平移的距离.19.⊙O的半径为R,点O到直线l的距离为d,R,d是方程2x-4x+m=0的两根,当直线l 与⊙O相切时,m的值为.答案:4解析:解答:∵d、R是方程-4x+m=0的两个根,且直线L与⊙O相切,∴d=R,∴方程有两个相等的实根,∴△=16-4m=0,解得,m=4,故答案为:4.分析:先根据切线的性质得出方程有且只有一个根,再根据△=0即可求出m的值.20.已知三角形的三边长分别为3,4,5,则它的边与半径为1的圆的公共点个数所有可能的情况是(写出符合的一种情况即可).答案:2解析:解答:∵2223425,525+==∴三角形为直角三角形,设内切圆半径为r,则1 2(3+4+5)r=12×3×4,解得r=1,所以应分为五种情况:当一条边与圆相离时,有0个交点,当一条边与圆相切时,有1个交点,当一条边与圆相交时,有2个交点,当圆与三角形内切时,有3个交点,当两条边与圆同时相交时,有4个交点,故公共点个数可能为0、1、2、3、4个.故答案为2.分析:根据勾股定理可得三角形为直角三角形,求出三角形内切圆的半径为1,圆在不同的位置和直线的交点从没有到最多4个.三、解答题21.已知⊙O的周长为6π,若某直线l上有一点到圆心O的距离为3,试判断直线l与⊙O的位置关系.答案:相切或相交解答:∵⊙O的周长为6π,∴⊙O的半径为3,∵直线l上有一点到圆心O的距离为3,∴圆心到直线的距离小于或等于3,∴直线l与⊙O的位置关系是相交或相切.解析:分析:首先根据圆的周长求得圆的半径,然后根据圆心到直线的距离与圆的半径的大小关系得到两圆的位置关系即可.22.如图,∠O=30°,C为OB上一点,且OC=6,以点C为圆心,试判断半径为3的圆与OA 的位置关系.答案:相切解答:过点C作CD⊥AO于点D,∵∠O=30°,OC=6,∴DC=3,∴以点C为圆心,半径为3的圆与OA的位置关系是:相切.解析:分析:利用直线l和⊙O相切⇔d=r,进而判断得出即可.23.已知圆的直径为13cm,如果直线和圆心的距离为4.5cm,那么直线和圆有几个公共点.答案:2解析:解答:已知圆的直径为13cm,则半径为6.5cm,又∵圆心距为4.5cm,小于半径,∴直线与圆相交,有两个交点.答:直线和圆有2个公共点.分析:欲求圆与直线的交点个数,即确定直线与圆的位置关系,关键是把直线和圆心的距离4.5cm与半径6.5cm进行比较.若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d >r,则直线与圆相离.(d为直线和圆心的距离,r为圆的半径)24.圆心O到直线L的距离为d,⊙O半径为r,若d、r是方程2x-6x+m=0的两个根,且直线L与⊙O相切,求m的值.答案:9解答:∵d、r是方程x2-6x+m=0的两个根,且直线L与⊙O相切,∴d=r,∴方程有两个相等的实根,∴△=36-4m=0,解得,m=9.解析:分析:先根据切线的性质得出方程有且只有一个根,再根据△=0即可求出m的值.25.如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,点C在⊙O上,CA=CD,∠CDA=30°.试判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由.答案:相切解答:如图:∵△ACD是等腰三角形,∠D=30°,∴∠CAD=∠CDA=30°.连接OC,∵AO=CO,∴△AOC是等腰三角形,∴∠CAO=∠ACO=30°,∴∠COD=60°,在△COD中,又∵∠CDO=30°,∴∠DCO=90°∴CD是⊙O的切线,即直线CD与⊙O相切.解析:分析:已知点C在⊙O上,先连接OC,由已知CA=CD,∠CDA=30°,得∠CAO=30°,∠ACO=30°所以得到∠COD=60,根据三角形内角和定理得∠DCO=90°即能判断直线CD与⊙O的位置关系.。
直线与圆的位置关系习题课班级 学号 姓名-----------------------------------------------------【基础训练】-------------------------------------------------------1.直线y =kx +1与圆x 2+y 2-2y =0的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .取决于k 的值解析 由y =kx +1知直线过定点(0,1),由x 2+y 2-2y =0得x 2+(y -1)2=1.∴直线经过圆的圆心,∴直线与圆相交.答案 A2.若直线x -y +1=0与圆(x -a )2+y 2=2有公共点,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,-1]B .[-1,3]C .[-3,1]D .(-∞,-3]∪[1,+∞) 解析 由题意可得,圆的圆心为(a,0),半径为2,∴|a -0+1|12+(-1)2≤2,即|a +1|≤2,解得-3≤a ≤1. 答案 C3.若直线y =kx 与圆(x -2)2+y 2=1的两个交点关于直线2x +y +b =0对称,则k ,b 的值分别 为( )A .k =12,b =-4B .k =-12,b =4C .k =12,b =4D .k =-12,b =-4 解析 因为直线y =k x 与圆(x -2)2+y 2=1的两个交点关于直线2x +y +b =0对称,则y =k x与直线2x +y +b =0垂直,且2x +y +b =0过圆心,所以解得k =12,b =-4. 答案 A4.过点A (2,4)向圆x 2+y 2=4所引切线的方程为 . 解析 显然x =2为所求切线之一;另设直线方程为y -4=k (x -2),即kx -y +4-2k =0,那么|4-2k |k 2+1=2,解得k =34,即3x -4y +10=0. 答案 x =2或3x -4y +10=05.若圆x 2+y 2+2x -4y +m =0(m <3)的一条弦AB 的中点为P (0,1),则垂直于AB 的直径所在直线的方程为 .解析 由圆的方程得该圆圆心为C (-1,2),则CP ⊥AB ,直线CP 的斜率为-1,故垂直于AB 的直径所在直线的方程为y -1=-x ,即x +y -1=0.6.过点1(,1)2M 的直线l 与圆C :(x -1)2+y 2=4交于A ,B 两点,C 为圆心,当∠ACB 最小时,直线l 的方程为 .解析 由题意得,当CM ⊥AB 时,∠ACB 最小,从而直线方程y -1=-1-120-1⎝⎛⎭⎫x -12,即2x -4y +3=0.答案 2x -4y +3=07.已知直线x -y +a =0与圆心为C 的圆x 2+y 2+2x -4y -4=0相交于A ,B 两点,且AC ⊥BC ,求实数a 的值.解析:圆C ∶x 2+y 2+2x -4y -4=0的标准方程为(x +1)2+(y -2)2=9,所以圆心为C (-1,2),半径为3.因为AC ⊥BC ,所以圆心C 到直线x -y +a =0的距离为322,即|-1-2+a |2=322,所以a =0或6.8.已知:圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.解析 将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0化成标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2, 解得a =-34. (2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质, 得⎩⎨⎧ |CD |=|4+2a |a 2+1,|CD |2+|DA |2=|AC |2=22,|DA |=12|AB |= 2.解得a =-7或-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.-------------------------------------------------------【能力提升】-----------------------------------------------------9.过点P (1,1)的直线,将圆形区域{(x ,y )|x 2+y 2≤4}分为两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为( )A .x +y -2=0B .y -1=0C .x -y =0D .x +3y -4=0解析 选A 两部分面积之差最大,即弦长最短,此时直线垂直于过该点的直径.因为过点P (1,1)的直径所在直线的斜率为1,所以所求直线的斜率为-1,方程为x +y -2=0.10.已知点P (x 0,y 0),圆O :x 2+y 2=r 2(r >0),直线l :x 0x +y 0y =r 2,有以下几个结论:①若点P 在圆O 上,则直线l 与圆O 相切;②若点P 在圆O 外,则直线l 与圆O 相离;③若点P 在圆O 内,则直线l 与圆O 相交;④无论点P 在何处,直线l 与圆O 恒相切,其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析 根据点到直线的距离公式有d =r 2x 20+y 20,若点P 在圆O 上,则x 20+y 20=r 2,d =r ,相切;若点P 在圆O 外,则x 20+y 20>r 2,d <r ,相交;若点P 在圆O 内,则x 20+y 20<r 2,d >r ,相离,故只有①正确.答案 A11.已知圆O :x 2+y 2=5,直线l :x cos θ+y sin θ=1(0<θ<π2).设圆O 上到直线l 的距离等于1的点的个数为k ,则k = .解析 圆O 的圆心(0,0)到直线l :x cos θ+y sin θ=1的距离d =1.而圆的半径r =5,且r -d =5-1>1,∴圆O 上在直线l 的两侧各有两点到直线l 的距离等于1.答案:412.已知直线l :y =-3(x -1)与圆O :x 2+y 2=1在第一象限内交于点M ,且l 与y 轴交于点A ,则△MOA 的面积等于 .解析 依题意,直线l :y =-3(x -1)与y轴的交点A 的坐标为(0,3).由2211x y y +==-⎧⎪⎨⎪⎩,得点M 的横坐标x M =12,所以△MOA 的面积为S =12|OA |×x M =12×3×12=34. 答案 3413.过直线x +y -22=0上点P 作圆x 2+y 2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P的坐标是 .解析 法一 如图所示,|OP |=|OA |sin ∠OP A=2,易得P 为CD 中点,故P (2,2). 法二 设P (x ,y ),由法一可得⎩⎨⎧ x 2+y 2=2,x +y -22=0⇒⎩⎨⎧x =2,y =2,故P (2,2).答案 (2,2)14.半径为5的圆C 过点A )4,2(-,且以)3,1(-M 为中点的弦长为34,求圆C 的方程.解析 设圆方程为22()()25x a y b -+-=,依题意,2222(2)(4)2525a b ⎧--+-=⎪⎨+=⎪⎩,解得10a b =⎧⎨=⎩或21a b =⎧⎨=⎩. 所以圆C 方程为:22(1)25x y -+=或22(2)(1)25x y -+-=. 15. 已知实数x 、y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求下列各式的最大值与最小值:(1)y x; (2)y -x ; (3)(x +1)2+y 2.解析 (1)原方程可化为(x -2)2+y 2=3,表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆,y x的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设y x=k ,即y =kx . 当直线y =kx 与圆相切时,斜率k 取最大值或最小值,此时|2k -0|k 2+1=3,解得k =±3. 所以y x的最大值为3,最小值为- 3. (2)y +x 可看作是直线y =-x +b 在y 轴上的截距,当直线y =-x+b 与圆相切时,纵截距b取得=,解得b =2±6.所以y +x 的最大值为2+6,最小值为2- 6.(3)x 2+y 2表示圆上的一点与点(-1,0)距离的平方,由平面几何知识知,在点(-1,0)与圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.3=,所以x 2+y 2的最大值是(3+3)2=12+63,x 2+y 2的最小值是(3-3)2=12-6 3.16.已知圆M :x 2+(y -2)2=1,Q 是x 轴上的动点,QA ,QB 分别切圆M 于A ,B 两点.(1)若Q (1,0),求切线QA ,QB 的方程;(2)求四边形QAMB 面积的最小值;(3)若|AB |=423,求直线MQ 的方程. 解析 (1)设过点Q 的圆M 的切线方程为x =my +1,则圆心M 到切线的距离为1,∴|2m +1|m 2+1=1,∴m =-43或0,∴QA ,QB 的方程分别为3x +4y -3=0和x =1.(2)∵MA ⊥AQ ,∴S 四边形MAQB =|MA |·|QA |=|QA |=|MQ |2-|MA |2=|MQ |2-1≥|MO |2-1= 3.∴四边形QAMB 面积的最小值为 3.(3)设AB 与MQ 交于P ,则MP ⊥AB ,MB ⊥BQ ,∴|MP |= 1-⎝⎛⎭⎫2232=13. 在Rt △MBQ 中,|MB |2=|MP ||MQ |,即1=13|MQ |,∴|MQ |=3,∴x 2+(y -2)2=9.设Q (x,0),则x 2+22=9,∴x =±5,∴Q (±5,0),∴MQ 的方程为2x +5y -25=0或2x -5y +25=0.。
直线和圆的位置关系练习题(附答案问题1:已知直线方程为2x+3y-6=0,圆心坐标为(1,-2),半径为3,求直线和圆的位置关系。
解:首先,我们可以将直线方程转换为一般方程的形式:2x+3y-6=0,即3y=-2x+6,最后得到y=(-2/3)x+2。
接下来,我们可以计算直线与圆心的距离,使用点到直线的距离公式:d = |Ax0 + By0 + C| / √(A^2 + B^2)其中A、B、C分别代表直线方程的系数,而(x0, y0)是圆心的坐标。
代入直线的方程,我们得到:d = |2(1) + 3(-2) - 6| / √(2^2 + 3^2)= |-1| / √(4 + 9)= 1 / √13= √13 / 13根据圆的半径和直线与圆心的距离,我们可以得出以下结论:1.如果直线与圆心的距离大于圆的半径,即√13 / 13 > 3,则直线与圆没有交点,且直线与圆外部没有公共点。
2.如果直线与圆心的距离等于圆的半径,即√13 / 13 = 3,则直线与圆相切于一个点。
3.如果直线与圆心的距离小于圆的半径,即√13 / 13 < 3,则直线与圆有两个交点,且直线与圆内部有两个公共点。
综上所述,直线2x+3y-6=0和圆心坐标为(1,-2),半径为3的圆的位置关系为:直线与圆有两个交点,且直线与圆内部有两个公共点。
问题2:已知直线方程为x-2y+3=0,圆心坐标为(2,1),半径为2,求直线和圆的位置关系。
解:将直线方程转换为一般方程的形式:x-2y+3=0。
计算直线与圆心的距离:d = |Ax0 + By0 + C| / √(A^2 + B^2)代入直线的方程,我们得到:d = |1(2) + (-2)(1) + 3| / √(1^2 + (-2)^2)= |2 - 2 + 3| / √(1 + 4)= |3| / √5= 3 / √5根据圆的半径和直线与圆心的距离,我们可以得出以下结论:1.如果直线与圆心的距离大于圆的半径,即 3 / √5 > 2,则直线与圆没有交点,且直线与圆外部没有公共点。
直线和圆的位置关系练习题班别:____________ 姓名:_____________ 座号:_____ 成绩:_____________一、选择题:(每小题5分,共50分,每题只有一个正确答案)1.已知⊙O 的半径为10cm ,如果一条直线和圆心O 的距离为10cm ,那么这条直 线和这个圆的位置关系为( ) A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 相交或相离 2.如右图,A 、B 是⊙O 上的两点,AC 是⊙O 的切线, ∠B=70°,则∠BAC 等于( ) A. 70° B. 35° C. 20° D. 10° 3.如图,PA 切⊙O 于A ,PB 切⊙O 于B ,OP 交⊙O 于C , 下列结论中,错误的是( ) A. ∠1=∠2 B. PA=PBC. AB ⊥OPD. 2PA PC ·PO4.如图,已知⊙O 的直径AB 与弦AC 的夹角为30°,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于P ,PC=5,则⊙O 的半径为( )A.335 B.635 C. 10 D. 55.已知AB 是⊙O 的直径,弦AD 、BC 相交于点P ,那么CD ︰AB 等于∠BPD 的( ) A. 正弦B. 余弦C. 正切D. 余切6.A 、B 、C 是⊙O 上三点,AB ⌒的度数是50°,∠OBC=40°,则∠OAC 等于( )A. 15°B. 25°C. 30°D. 40°7.AB 为⊙O 的一条固定直径,它把⊙O 分成上、下两个半圆,自上半圆上一点C ,作弦CD⊥AB ,∠OCD 的平分线交⊙O 于点P ,当C 点在半圆(不包括A 、B 两点)上移动时,点P ( )A. 到CD 的距离不变B. 位置不变C. 等分DB ⌒D. 随C 点的移动而移动第5题图 第6题图 第7题图CBB3题图) 4题图)28.内心与外心重合的三角形是( )A. 等边三角形B. 底与腰不相等的等腰三角形C. 不等边三角形D. 形状不确定的三角形9.AD 、AE 和BC 分别切⊙O 于D 、E 、F ,如果AD =20,则△ABC 的周长为( )A. 20B. 30C. 40D. 213510.在⊙O 中,直径AB 、CD 互相垂直,BE 切⊙O 于B ,且BE=BC ,CE 交AB 于F ,交⊙O 于M ,连结MO 并延长,交⊙O 于N ,则下列结论中,正确的是( )A. CF=FMB. OF=FBC. BM ⌒的度数是22.5°D. BC ∥MN第9题图 第10题图 第11题图二、填空题:(每小题5分,共30分)11.⊙O 的两条弦AB 、CD 相交于点P ,已知AP=2cm ,BP=6cm ,CP ︰PD =1︰3,则DP=___________.12.AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,P 是BA 的延长线上的点,连结PC ,交⊙O 于F ,如果PF=7,FC=13,且PA ︰AE ︰EB = 2︰4︰1,则CD =_________.13.从圆外一点P 引圆的切线PA ,点A 为切点,割线PDB 交⊙O 于点D 、B ,已知PA=12,PD=8,则=∆∆DAP ABP S S :__________.14.⊙O 的直径AB=10cm ,C 是⊙O 上的一点,点D 平分BC ⌒,DE=2cm ,则AC=_____. 第13题图 第14题图 第15题图 15.如图,AB 是⊙O 的直径,∠E=25°,∠DBC=50°,则∠CBE=________. 16.点A 、B 、C 、D 在同一圆上,AD 、BC 延长线相交于点Q ,AB 、DC 延长线相交于点P ,若∠A=50°,∠P =35°,则∠Q=________.AP DBABCDEO BDACEFABCDEOABC DQPDCBAP第3页 共4页 2006-5-1三、解答题:(共7小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.如图,MN 为⊙O 的切线,A 为切点,过点A 作AP ⊥MN ,交⊙O 的弦BC 于点P. 若PA=2cm ,PB=5cm ,PC=3cm ,求⊙O 的直径.18.如图,AB 为⊙O 的直径,BC 切⊙O 于B ,AC 交⊙O 于P ,CE=BE ,E 在BC 上. 求证:PE 是⊙O 的切线.19.AB 、CD 是两条平行弦,BE//AC ,交CD 于E ,过A 点的切线交DC 的延长线于P , 求证:AC 2=PC ·CE .20.点P 为圆外一点,M 、N 分别为AB⌒、CD ⌒的中点,求证: PEF 是等腰三角形.P421.ABCD 是圆内接四边形,过点C 作DB 的平行线交AB 的延长线于E 点,求证:BE ·AD=BC ·CD .22.已知∆ABC 内接于⊙O ,∠A 的平分线交⊙O 于D ,CD 的延长线交过B 点的切线于E .求证:CEDE BC CD 22=.23.如图,⊙O 1与⊙O 2交于A 、B 两点,过A 作⊙O 2的切线交⊙O 1于C ,直线CB 交⊙O 2于D ,直线DA 交⊙O 1于E ,求证:CD 2 = CE 2+DA ·DE .E A B D C第5页 共4页 2006-5-1参考答案基础达标验收卷 一、选择题:二、填空题:1. 相交或相切2. 13. 54. 35°5.251+ 6. 66 7. 2 8. 10 9. 3 10. 6三、解答题:1. 解:如右图,延长AP 交⊙O 于点D . 由相交弦定理,知PC PB PD PA ··=. ∵P A =2cm ,PB =5cm ,PC =3cm , ∴2PD =5×3. ∴PD =7.5. ∴AD =PD +P A =7.5+2=9.5. ∵MN 切⊙O 于点A ,AP ⊥MN , ∴AD 是⊙O 的直径. ∴⊙O 的直径是9.5cm.2. 证明:如图,连结OP 、BP .∵AB 是⊙O 的直径,∴∠APB =90°.又∵CE =BE ,∴EP =EB . ∴∠3=∠1. ∵OP =OB ,∴∠4=∠2. ∵BC 切⊙O 于点B ,∴∠1+∠2=90°.∠3+∠4=90°.又∵OP 为⊙O 的半径,∴PE 是⊙O 的切线.3.(1)△QCP 是等边三角形.证明:如图2,连结OQ ,则CQ ⊥OQ .∵PQ =PO ,∠QPC =60°, ∴∠POQ =∠PQO =60°. ∴∠C =︒=︒-︒603090.∴∠CQP =∠C =∠QPC =60°. ∴△QCP 是等边三角形. (2)等腰直角三角形. (3)等腰三角形. 4. 解:(1)PC 切⊙O 于点C ,∴∠BAC =∠PCB =30°. 又AB 为⊙O 的直径,∴∠BCA =90°.∴∠CBA =90°.(2)∵PCB PCB CBA P ∠=︒=︒-︒=∠-∠=∠303060,∴PB =BC .又362121=⨯==AB BC ,∴9=+=AB PB PA . 5. 解:(1)连结OC ,证∠OCP =90°即可. (2)∵∠B =30°,∴∠A =∠BGF =60°.N A6∴∠BCP =∠BGF =60°. ∴△CPG 是正三角形. ∴34==CP PG .∵PC 切⊙O 于C ,∴PD ·PE =48)34(22==PC . 又∵36=BC ,∴12=AB ,33=FD ,3=EG . ∴32=PD .∴3103832=+=+PE PD .∴以PD 、PE 为根的一元二次方程为0483102=+-x .(3)当G 为BC 中点时,OD ⊥BC ,OG ∥AC 或∠BOG =∠BAC ……时,结论BO BE BG ·2=成立. 要证此结论成立,只要证明△BFC ∽△BGO 即可,凡是能使△BFC ∽△BGO 的条件都可以. 能力提高练习1. CD 是⊙O 的切线;BA DB CD ·2;︒=∠90ACB ;AB =2BC ;BD =BC 等. 2. (1)①∠CAE =∠B ,②AB ⊥EF ,③∠BAC +∠CAE =90°,④∠C =∠F AB ,⑤∠EAB =∠F AB . (2)证明:连结AO 并延长交⊙O 于H ,连结HC ,则∠H =∠B . ∵AH 是直径,∴∠ACH =90°.∵∠B =∠CAE ,∴∠CAE +∠HAC =90°. ∴EF ⊥HA . 又∵OA 是⊙O 的半径, ∴EF 是⊙O 的切线. 3. D.4. 作出三角形两个角的平分线,其交点就是小亭的中心位置.5. 略.6.(1)假设锅沿所形成的圆的圆心为O ,连结OA 、OB . ∵MA 、MB 与⊙O 相切,∴∠OAM =∠OBM =90°.又∠M =90°,OA =OB ,∴四边形OAMB 是正方形. ∴OA =MA .量得MA 的长,再乘以2,就是锅的直径.(2)如右图,MCD 是圆的割线,用直尺量得MC 、CD 的长,可求得MA 的长.∵MA 是切线,∴MD MC MA ·2=,可求得MA 的长. 同上求出锅的直径. 7. 60°.8. (1)∵BD 是切线,DA 是割线,BD =6,AD =10,由切割线定理, 得DA DE DB ·2=. ∴6.310622===DA DB DE . (2)设是上半圆的中点,当E 在BM 上时,F 在直线AB 上;E 在AM 上时,F 在BA 的延长线上;当E 在下半圆时,F 在AB 的延长线上,连结BE . ∵AB 是直径,AC 、BD 是切线,∠CEF =90°, ∴∠CAE =∠FBE ,∠DBE =∠BAE ,∠CEA =∠FEB . ∴Rt △DBE ∽Rt △BAE ,Rt △CAE ∽Rt △FBE . ∴AE BE BA DB =,AE BE AC BF =. 根据AC =AB ,得BD =BF .。
11.O O 的两条弦 AB 、CD 相交于点 P ,已知 AP=2cm , BP=6cm , CP : PD =1 :3,贝U DP= ________________________________________________________________________________12. AB 是O O 的直径,弦CD 丄AB ,垂足为E , P 是BA 的延长线上的点,FC=13,且 PA : AE : EB = 2 : 4: 1,贝U CD = _______ 13.从圆外一点 P 引圆的切线 PA ,点A 为切点,割线 PDB 交O O 于点D 、B ,已知PA=12 , PD=8,则S ABP : S DAP __________________ .直线和圆的位置关系练习题姓名: ______________ 座号: ________ 成绩: _______________ 、选择题:(每小题5分,共50分,每题只有一个正确答案 ) 班别: 1已知O O 的半径为10cm ,如果一条直线和圆心 O 的距离为10cm ,那么这条直 线和这个圆的位置关系为( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.相交或相离 2.如右图,A 、B 是O O 上的两点,AC 是O O 的切线, / B=70°,则/ BAC 等于( )A. 70 °B.35 °C.20 °D. 10 °3 .如图,PA 切O O 于A , PB 切O O 于B , OP 交O O 于C , F 列结论中,错误的是( )4.如图,已知OO O 的半径为( A 5'、3 A. 3 O 的直径AB 与弦AC 的夹角为30°,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于 ) r 5 3B. 6 P , PC=5,贝UC. 10D. 5 5. 已知AB 是O O 的直径,弦 6. A 、 8. AD 、BC 相交于点P ,那么CD : AB 等于/ BPD 的( A.正弦 B.余弦 B C 是O O 上三点,AB 的度数是50° / OBC=40,则/ OAC 等于( A. 15 B.25 ° C.30 C.正切 D.余切 D. 40 内心与外心重合的三角形是( A.等边三角形 B. C.不等边三角形 D. ) 底与腰不相等的等腰三角形 形状不确定的三角形 AD 、AE 和BC 分别切O O 于D 、E 、F ,如果AD =20,则△ ABC 的周长为 1 B. 30 C. 40 D. 35 2二、填空题:(每小题5分,共30分)9. A. 20 连结PC ,交O O 于F ,如果PF=7,14.0 O 的直径 AB=10cm , C 是O O 上的一点,点 D 平分 BC , DE=2cm ,贝V AC= _______17. 如图,MN 为O O 的切线,A 为切点,过点A 作AP 丄MN ,交O O 的弦BC 于点P.若PA=2cm , PB=5cm , PC=3cm ,求O O 的直径.18. 如图,AB 为O O 的直径,BC 切O O 于B , AC 交O O 于P , CE=BE , E 在BC 上.求证:PE 是O O 的 切线.15.如图,AB 是O O 的直径,/ E=25 °16.点A 、B 、C 、D 在同一圆上,AD 、BC 延长线相交于点 Q , AB 、DC 延长线相交于点 P,若/ A=50° / P=35°则/ Q=共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤三、解答题:(共7小题,19. AB、CD是两条平行弦,BE//AC,交CD于E,过A点的切线交DC的延长线于P, 求证:AC2=PC • CE.22.已知ABC内接于O O ,Z A的平分线交O O于D , CD的延长线交过B点的切线于E.求证:CD2 DEBC2 CEODC20.点M、N分别为A B、C D的中点,求证:PEF是等腰三角形.21. ABCD是圆内接四边形,过点求证:BE • AD=BC • CD .C作DB的平行线交AB的延长线于E点,P为圆外一点,DCA B23.如图,O O i 与O O 2交于A 、B 两点,过A 作O O 2的切线交O O 1于C ,直线CB 交O O 2于D ,直线DA 交。
直线和圆的位置关系练习题班别:____________ 姓名:_____________ 座号:_____ 成绩:_____________一、选择题:(每小题5分,共50分,每题只有一个正确答案)1.已知⊙O 的半径为10cm ,如果一条直线和圆心O 的距离为10cm ,那么这条直 线和这个圆的位置关系为( ) A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 相交或相离 2.如右图,A 、B 是⊙O 上的两点,AC 是⊙O 的切线, ∠B=70°,则∠BAC 等于( ) A. 70° B. 35° C. 20° D. 10° 3.如图,PA 切⊙O 于A ,PB 切⊙O 于B ,OP 交⊙O 于C , 下列结论中,错误的是( ) A. ∠1=∠2 B. PA=PBC. AB ⊥OPD. 2PA PC ·PO4.如图,已知⊙O 的直径AB 与弦AC 的夹角为30°,过C 点的切线PC 与AB 的延长线交于P ,PC=5,则⊙O 的半径为( )A.335 B.635 C. 10 D. 55.已知AB 是⊙O 的直径,弦AD 、BC 相交于点P ,那么CD ︰AB 等于∠BPD 的( ) A. 正弦B. 余弦C. 正切D. 余切6.A 、B 、C 是⊙O 上三点,AB ⌒的度数是50°,∠OBC=40°,则∠OAC 等于( )A. 15°B. 25°C. 30°D. 40°7.AB 为⊙O 的一条固定直径,它把⊙O 分成上、下两个半圆,自上半圆上一点C ,作弦CD⊥AB ,∠OCD 的平分线交⊙O 于点P ,当C 点在半圆(不包括A 、B 两点)上移动时,点P ( )A. 到CD 的距离不变B. 位置不变C. 等分DB ⌒D. 随C 点的移动而移动第5题图 第6题图 第7题图CBB3题图) 4题图)8.内心与外心重合的三角形是( )A. 等边三角形B. 底与腰不相等的等腰三角形C. 不等边三角形D. 形状不确定的三角形9.AD 、AE 和BC 分别切⊙O 于D 、E 、F ,如果AD =20,则△ABC 的周长为( )A. 20B. 30C. 40D. 213510.在⊙O 中,直径AB 、CD 互相垂直,BE 切⊙O 于B ,且BE=BC ,CE 交AB 于F ,交⊙O 于M ,连结MO 并延长,交⊙O 于N ,则下列结论中,正确的是( )A. CF=FMB. OF=FBC. BM ⌒的度数是22.5°D. BC ∥MN第9题图 第10题图 第11题图二、填空题:(每小题5分,共30分)11.⊙O 的两条弦AB 、CD 相交于点P ,已知AP=2cm ,BP=6cm ,CP ︰PD =1︰3,则DP=___________.12.AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,P 是BA 的延长线上的点,连结PC ,交⊙O 于F ,如果PF=7,FC=13,且PA ︰AE ︰EB = 2︰4︰1,则CD =_________.13.从圆外一点P 引圆的切线PA ,点A 为切点,割线PDB 交⊙O 于点D 、B ,已知PA=12,PD=8,则=∆∆DAP ABP S S :__________.14.⊙O 的直径AB=10cm ,C 是⊙O 上的一点,点D 平分BC ⌒,DE=2cm ,则AC=_____. 第13题图 第14题图 第15题图 15.如图,AB 是⊙O 的直径,∠E=25°,∠DBC=50°,则∠CBE=________. 16.点A 、B 、C 、D 在同一圆上,AD 、BC 延长线相交于点Q ,AB 、DC 延长线相交于点P ,若∠A=50°,∠P =35°,则∠Q=________.AP DBABCDEO BDACEFABCDEOABC DQPDCBAP三、解答题:(共7小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.如图,MN 为⊙O 的切线,A 为切点,过点A 作AP ⊥MN ,交⊙O 的弦BC 于点P. 若PA=2cm ,PB=5cm ,PC=3cm ,求⊙O 的直径.18.如图,AB 为⊙O 的直径,BC 切⊙O 于B ,AC 交⊙O 于P ,CE=BE ,E 在BC 上. 求证:PE 是⊙O 的切线.19.AB 、CD 是两条平行弦,BE//AC ,交CD 于E ,过A 点的切线交DC 的延长线于P , 求证:AC 2=PC ·CE .20.点P 为圆外一点,M 、N 分别为AB⌒、CD ⌒的中点,求证: PEF 是等腰三角形.P21.ABCD 是圆内接四边形,过点C 作DB 的平行线交AB 的延长线于E 点,求证:BE ·AD=BC ·CD .22.已知∆ABC 内接于⊙O ,∠A 的平分线交⊙O 于D ,CD 的延长线交过B 点的切线于E .求证:CEDE BC CD 22=.23.如图,⊙O 1与⊙O 2交于A 、B 两点,过A 作⊙O 2的切线交⊙O 1于C ,直线CB 交⊙O 2于D ,直线DA 交⊙O 1于E ,求证:CD 2 = CE 2+DA ·DE .E A B D C参考答案基础达标验收卷 一、选择题:二、填空题:1. 相交或相切2. 13. 54. 35°5.251+ 6. 66 7. 2 8. 10 9. 3 10. 6三、解答题:1. 解:如右图,延长AP 交⊙O 于点D . 由相交弦定理,知PC PB PD PA ··=. ∵P A =2cm ,PB =5cm ,PC =3cm , ∴2PD =5×3. ∴PD =7.5. ∴AD =PD +P A =7.5+2=9.5. ∵MN 切⊙O 于点A ,AP ⊥MN , ∴AD 是⊙O 的直径. ∴⊙O 的直径是9.5cm.2. 证明:如图,连结OP 、BP .∵AB 是⊙O 的直径,∴∠APB =90°.又∵CE =BE ,∴EP =EB . ∴∠3=∠1. ∵OP =OB ,∴∠4=∠2. ∵BC 切⊙O 于点B ,∴∠1+∠2=90°.∠3+∠4=90°.又∵OP 为⊙O 的半径,∴PE 是⊙O 的切线.3.(1)△QCP 是等边三角形.证明:如图2,连结OQ ,则CQ ⊥OQ .∵PQ =PO ,∠QPC =60°, ∴∠POQ =∠PQO =60°. ∴∠C =︒=︒-︒603090.∴∠CQP =∠C =∠QPC =60°. ∴△QCP 是等边三角形. (2)等腰直角三角形. (3)等腰三角形. 4. 解:(1)PC 切⊙O 于点C ,∴∠BAC =∠PCB =30°. 又AB 为⊙O 的直径,∴∠BCA =90°.∴∠CBA =90°.(2)∵PCB PCB CBA P ∠=︒=︒-︒=∠-∠=∠303060,∴PB =BC .又362121=⨯==AB BC ,∴9=+=AB PB PA . 5. 解:(1)连结OC ,证∠OCP =90°即可. (2)∵∠B =30°,∴∠A =∠BGF =60°.N A=∠BGF =60°.是正三角形.34==CP .∵PC 切⊙O 于C ,∴PD ·PE =48)34(22==PC . 又∵36=BC ,∴12=AB ,33=FD ,3=EG . ∴32=PD .∴3103832=+=+PE PD .∴以PD 、PE 为根的一元二次方程为0483102=+-x .(3)当G 为BC 中点时,OD ⊥BC ,OG ∥AC 或∠BOG =∠BAC ……时,结论BO BE BG ·2=成立. 要证此结论成立,只要证明△BFC ∽△BGO 即可,凡是能使△BFC ∽△BGO 的条件都可以. 能力提高练习1. CD 是⊙O 的切线;BA DB CD ·2;︒=∠90ACB ;AB =2BC ;BD =BC 等. 2. (1)①∠CAE =∠B ,②AB ⊥EF ,③∠BAC +∠CAE =90°,④∠C =∠F AB ,⑤∠EAB =∠F AB . (2)证明:连结AO 并延长交⊙O 于H ,连结HC ,则∠H =∠B . ∵AH 是直径,∴∠ACH =90°.∵∠B =∠CAE ,∴∠CAE +∠HAC =90°. ∴EF ⊥HA . 又∵OA 是⊙O 的半径, ∴EF 是⊙O 的切线. 3. D.4. 作出三角形两个角的平分线,其交点就是小亭的中心位置.5. 略.6.(1)假设锅沿所形成的圆的圆心为O ,连结OA 、OB . ∵MA 、MB 与⊙O 相切,∴∠OAM =∠OBM =90°.又∠M =90°,OA =OB ,∴四边形OAMB 是正方形. ∴OA =MA .量得MA 的长,再乘以2,就是锅的直径.(2)如右图,MCD 是圆的割线,用直尺量得MC 、CD 的长,可 求得MA 的长.∵MA 是切线,∴MD MC MA ·2=,可求得MA 的长. 同上求出锅的直径. 7. 60°.8. (1)∵BD 是切线,DA 是割线,BD =6,AD =10,由切割线定理, 得DA DE DB ·2=. ∴6.310622===DA DB DE . (2)设是上半圆的中点,当E 在BM 上时,F 在直线AB 上;E 在AM 上时,F 在BA 的延长线上;当E 在下半圆时,F 在AB 的延长线上,连结BE . ∵AB 是直径,AC 、BD 是切线,∠CEF =90°, ∴∠CAE =∠FBE ,∠DBE =∠BAE ,∠CEA =∠FEB . ∴Rt △DBE ∽Rt △BAE ,Rt △CAE ∽Rt △FBE . ∴AE BE BA DB =,AE BE AC BF =. 根据AC =AB ,得BD =BF .。