直线与圆综合练习题含答案知识分享
- 格式:doc
- 大小:1.04 MB
- 文档页数:7
直线与圆一、填空题1.若函数1()ax f x e b=-的图象在x =0处的切线l 与圆C:221x y +=相离,则P(a ,b)与圆C 的位置关系是2.实数x 、y 满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥≥001y x y x ,则W=x y 1-的取值范围是_____________.3.已知x ,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤++≤+≥041c by ax y x x 且目标函数y x z +=2的最大值为7,最小值为1,则=++a c b a_____________.4.已知点A (3,2),B (-2,7),若直线y=ax-3与线段AB 的交点P 分有向线段AB 的比为4:1,则a 的值为5.设E 为平面上以 (4,1),(1,6),(3,2)A B C ---为顶点的三角形区域(包括边界 ),则Z =4x -3y 的最大值和最小值分别为_____________.6.实数y x z y x y x y x y x -=⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥+-≤-+则满足条件,0,0,022,04,的最大值为_____________.7.由直线1y x =+上的点向圆22(3)(2)1x y -++= 引切线,则切线长的最小值为_____________. 8.圆()2211y x +=-被直线0x y -=分成两段圆弧,则较短弧长与较长弧长之比为_____________.9.设定点A (0,1),动点(),P x y 的坐标满足条件0,,x y x ≥⎧⎨≤⎩则PA 的最小值是_____________.10.直线2)1(0122=+-=++y x y x 与圆的位置关系是_____________.11.设实数y x ,满足线性约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥-≤+013y y x y x ,则目标函数y x z +=2的最大值为 _____________.12.直线()23--=x y 截圆422=+y x 所得的劣弧所对的圆心角为_____________.13.已知点()y x P ,在不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤-≤-0220102y x y x 表示的平面区域内运动,则y x z -=的取值范围是_____________. /的值是_____________.二、解答题:1.求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系.2. 圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线01143=-+y x 的距离为1的点有几个?3.已知圆422=+y x O :,求过点()42,P 与圆O 相切的切线.4.求半径为4,与圆042422=---+y x y x 相切,且和直线0=y 相切的圆的方程5. 已知圆0622=+-++m y x y x 与直线032=-+y x 相交于P 、Q 两点,O 为原点,且OQ OP ⊥,求实数m 的值.6. 两圆0111221=++++F y E x D y x C :与0222222=++++F y E x D y x C :相交于A 、B 两点,求它们的公共弦AB 所在直线的方程参考答案1.在圆内2.[-1,1)3.-24.-95.14 , -186.47.8.1∶39.根号2/2 10.相切 11.612.π/3 13.[]2,1-14.2或-2设圆的标准方程为222)()(rb y a x =-+-.∵圆心在0=y 上,故0=b . ∴圆的方程为222)(ry a x =+-.又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点.∴⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-22224)3(16)1(r a r a解之得:1-=a ,202=r .所以所求圆的方程为20)1(22=++y x .16.符合题意的点是平行于直线01143=-+y x ,且与之距离为1的直线和圆的交点.设所求直线为043=++m y x ,则1431122=++=m d ,∴511±=+m ,即6-=m ,或16-=m ,也即6431=-+y x l :,或016432=-+y x l :.设圆9)3()3(221=-+-y x O :的圆心到直线1l 、2l 的距离为1d 、2d ,则 34363433221=+-⨯+⨯=d ,143163433222=+-⨯+⨯=d .∴1l与1O 相切,与圆1O 有一个公共点;2l 与圆1O 相交,与圆1O 有两个公共点.即符合题意的点共3个.17.∵点()42,P 不在圆O 上,∴切线PT 的直线方程可设为()42+-=x k y根据r d =∴21422=++-kk解得43=k所以()4243+-=x y即 01043=+-y x因为过圆外一点作圆得切线应该有两条,可见另一条直线的斜率不存在.易求另一条切线为2=x .4.则题意,设所求圆的方程为圆222)()(rb y a x C =-+-:.圆C 与直线0=y 相切,且半径为4,则圆心C 的坐标为)4,(1a C 或)4,(2-a C .又已知圆42422=---+y x y x 的圆心A 的坐标为)1,2(,半径为3.若两圆相切,则734=+=CA 或134=-=CA .(1)当)4,(1a C 时,2227)14()2(=-+-a ,或2221)14()2(=-+-a (无解),故可得1022±=a .∴所求圆方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2224)4()1022(=-++-y x .(2)当)4,(2-a C 时,2227)14()2(=--+-a ,或2221)14()2(=--+-a (无解),故622±=a .∴所求圆的方程为2224)4()622(=++--y x ,或2224)4()622(=+++-y x5.由直线方程可得y x 23+=,代入圆的方程0622=+-++m y x y x ,有)2(9)6)(2(31222=++-+++y x m y x y x y x ,整理,得0)274()3(4)12(22=-+-++y m xy m x m . 由于0≠x ,故可得12)3(4))(274(2=++-+-m x ym x y m .∴OPk ,OQk 是上述方程两根.故1-=⋅OQ OP k k .得127412-=-+m m ,解得3=m .经检验可知3=m 为所求.6.设两圆1C 、2C 的任一交点坐标为),(00y x ,则有:101012020=++++F y E x D y x ① 0202022020=++++F y E x D y x ②①-②得:)()(21021021=-+-+-F F y E E x D D .∵A 、B 的坐标满足方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D .∴方程)()(212121=-+-+-F F y E E x D D 是过A 、B 两点的直线方程.又过A 、B 两点的直线是唯一的. ∴两圆1C 、2C 的公共弦AB 所在直线的方程为)()(212121=-+-+-F F y E E x D D。
【知识网络】综合复习和应用直线和圆的基础知识,解决对称问题、轨迹问题、最值问题,以及直线与圆和其他数学知识的综合问题,提高分析问题和解决问题能力.【典型例题】[例1]( 1)直线x+ y=1与圆X2+ y2—2ay=0(a>0)没有公共点,贝V a的取值范围是()A. (0, 2 —1) B . ( 2 —1, 2 + 1)C. (—2 —1 , 2 —1)D. (0, 2 +1(2)圆(x —1)2+ (y +•, 3 )2=1的切线方程中有一个是()A. x—y=0B. x + y=0C. x=0 D . y=0(3)a=b”是直线y x 2与圆(x a)2(y b)22相切”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 •既不充分又不必要条件(4)已知直线5x + 12y + a=0与圆x2+ y2—2x=0相切,则a的值为 ___________ .(5)过点(1, ,2 )的直线I将圆(x —2)2+ y2=4分成两段弧,当弧所对的圆心角最小时,直线I的斜率k= ___________ .[例2]设圆上点A (2, 3)关于直线x+ 2y=0的对称点仍在圆上,且圆与直线x —y+ 1=0相交的弦长为2 2 ,求圆的方程.[例3]已知直角坐标平面上点Q (2, 0)和圆C: x2+ y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ| 的比等于入(心0).求动点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.[例4]已知与曲线C: x2+ y2—2x —2y +仁0相切的直线I叫x轴,y轴于A , B两点, |OA|=a,|OB|=b(a > 2,b > 2).(1) 求证:(a—2)(b —2)=2 ;(2) 求线段AB中点的轨迹方程;(3 )求厶AOB面积的最小值.【课内练习】51 .过坐标原点且与圆x2+ y2—4x + 2y +2 =0相切的直线的方程为()2. 圆(x — 2)2 + y 2=5关于原点(0,0)对称的圆的方程为()A . (x + 2)2+ y 2=5B . x 2 + (y — 2)2=5C . (x — 2)2+ (y — 2)2=5D . x 2 + (y + 2)2=53.对曲线凶一|y|=1围成的图形,下列叙述不正确的是()A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点轴对称D .关于y=x 轴对称4. 直线11: y=kx + 1与圆x 2 + y 2+ kx — y — 4=0的两个交点关于直线 I 2: y + x=0对称,那么这两个交点中有一个是()A . (1, 2)B . (— 1, 2)C . (— 3, 2)D . (2, — 3)5. ____________________________________________________________________________ 若直线y=kx + 2与圆(x — 2)2 + (y 一 3)2=1有两个不同的交点,则k 的取值范围是 ________________6.已知直线ax + by + c = 0与圆O : x 2 + y2= 1相交于A 、B 两点,且|AB| = ■.. 3 ,则OA OB7. ___________________________________________________________ 直线11: y= — 2x + 4关于点M (2, 3)的对称直线方程是 _____________________________________ . & 求直线11: x + y — 4=0关于直线1: 4y + 3x —仁0对称的直线|2的方程.9.已知圆 C : x 2 + y 2 + 2x — 4y + 3=0(1) 若C 的切线在x 轴,y 轴上的截距的绝对值相等,求此切线方程;(2) 从圆C 外一点P (X 1,y 1)向圆引一条切线,切点为 M , O 为原点,且有|PM|=|PO|,求 使|PM|最小的P 点的坐标.10 .由动点P 引圆x 2 + y 2=10的两条切线PA , PB ,直线PA , PB 的斜率分别为k 1,k 2 . (1)若k 1+ k 2+ k 1k 2=— 1,求动点P 的轨迹方程;(2)若点P 在直线x + y=m 上,且PA 丄PB ,求实数m 的取值范围.1y= — 3x 或 y=3 x 1B . y=3x 或 y= — § x、 1 y= — 3x 或 y= — 3 x 、 1D . y=3x 或 y=3 x11 . 5直线与圆的综合应用1. 设直线过点(0, a),其斜率为1,且与圆x2+ y2=2相切,则a的值为 ()A. ±,2 B . ± C. i2 2 D . ±42. 将直线2x —y+ X= 0,沿x轴向左平移1个单位,所得直线与圆x2+y2+2x —4y=0相切,则实数入的值为A. —3 或7 B . —2 或8 C. 0 或10 D . 1 或113. 从原点向圆x2+ y2—12y+ 27=0作两条切线,则该圆夹在两条切线间的劣弧长为()A. nB. 2 nC. 4 nD. 6 n1 14. 若三点A (2, 2), B (a,0), C ( 0, b) (a, b均不为0)共线,^U ——的值等于______________ .a b5. 设直线ax—y + 3=0与圆(x —1)2+ (y—2)2=4有两个不同的交点A , B,且弦AB的长为2 3,则a等于_____________ .6. 光线经过点A (1, 7),经直线| : x+ y +仁0反射,反射线经过点B (1, 1).(1 )求入射线所在的方程;(2)求反射点的坐标.7. 在厶ABC中,BC边上的高所在的直线方程为x—2y +仁0, / A的平分线所在直线方程为y=0,若B点的坐标为(1 , 2),求点A和点C的坐标.& 过圆O: x2+ y2=4与y轴正半轴的交点A作这个圆的切线I, M为I上任意一点,过M 作圆O的另一条切线,切点为Q,当点M在直线I上移动时,求△ MAQ垂心H的轨迹方程.B组1. 已知两定点A (—2, 0), B (1 , 0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于()A. n B . 4 n C . 8 n D . 9 n2•和x轴相切,且与圆x2+ y2=i外切的圆的圆心的轨迹方程是()A. x2=2y + 1 B . x2= —2y + 1 C. x2=2y —1 D. x2=2|y| + 13.设直线的方程是Ax By 0,从1, 2, 3, 4, 5这五个数中每次取两个不同的数作为A、B的值,则所得不同直线的条数是A . 20B . 1918D . 1624.设直线2x 3y 1 0和圆x2x 3 0相交于点A 、B ,则弦AB 的垂直平分线方程是 _____5. 已知圆M : A .对任意实数B .对任意实数C .对任意实数D .对任意实数 其中真命题的代号是 6. 已知点A , B 的坐标为(一3 , 0), (3 , 0), C 为线段AB 上的任意一点,P , Q 是分别 以AC , BC 为直径的两圆01 , O 2的外公切线的切点,求 PQ 中点的轨迹方程. 7.已知△ ABC 的顶点A (— 1, — 4),且/ B 和/ C 的平分线分别为I BT : y +仁0,I CK :X + y +仁0,求BC 边所在直线的方程.&设a,b,c,都是整数,过圆x 2 + y 2= (3a + 1)2外一点P (b 3 — b,c 3— c)向圆引两条切线,试证 明:过这两切点的直线上的任意一点都不是格点(纵横坐标均为整数的点)(x + cos e 2) (y — sin 02=1, k 和e 直线l 和圆M 都相切; k 和e 直线l 和圆M有公共点; e ,必存在实数k ,使得直线I 和圆M 相切; k ,必存在实数 e,使得直线I 和圆M 相切. 写出所有真命题的代号)直线I : y=kx ,下面四个命题 11. 5直线与圆的综合应用【典型例题】 例1(1) A .提示:用点到直线的距离公式.(2) C .提示:依据圆心和半径判断. (3) A .提示:将直线与圆相切转化成关于ab 的等量关系.(4) — 18或&提示:用点到直线的距离公式,注意去绝对值符号时的两种可能情况. (5)石-.提示:过圆心(2 , 0)与点(1, ,2 )的直线m 的斜率是—2 ,要使劣弧所 对圆心角最小,只需直线 I 与直线m 垂直.例2、设圆的方程为(x — a)2 + (y — b)2=r 2,点A (2 , 3)关于直线x + 2y=0的对称点仍在圆 上,说明圆心在直线 x + 2y=0上,a + 2b=0 ,又(2— a)2 + (3 — b)2=r 2,而圆与直线x — y + 1=0 相交的弦长为2 .2 ,,故r 2— ()2=2,依据上述方程解得:b 1= — 3 a 1=6 或r 12=52b 2=— 7 a 2=14 r 22=244•••所求圆的方程为(x — 6)2 + (y + 3)2=52,或(x — 14)2+ (y + 7)2=224. 例 3、设切点为 N ,则 |MN|2=|MO|2 — |ON|2=|MO|2 — 1 ,设 M ( x,y),则y 2 1 J (x 2)2y 2,整理得(於一1) (x 2+ y 2) — 4 入 X (1 + 4 心=05 当入=1时,表示直线x=5;当入工时,方程化为(x 二 )2 21坨,它表示圆心在(罕,。
直线与圆的综合运用练习题直线与圆的关系是数学中的基础知识点,不仅在几何学中有广泛应用,而且在实际问题中也能发挥重要作用。
本文将给出一些直线与圆综合运用的练习题,帮助读者巩固和应用所学知识。
问题一:已知直线与圆的交点坐标,求直线方程和圆的方程。
解析:设已知直线方程为y = kx + b,圆的方程为(x - m)² + (y - n)² = r²。
设交点坐标为(x₁, y₁),代入直线方程得y₁ = kx₁ + b,代入圆的方程得(x₁ - m)² + (kx₁ + b - n)² = r²。
化简后即可得到直线方程和圆的方程。
问题二:已知直线与圆的交点坐标,求该直线过圆心的垂线方程。
解析:设已知直线方程为y = kx + b,圆心坐标为(m, n)。
由于直线过圆心的垂线与直线的斜率为k的负倒数,故直线过圆心的垂线的斜率为-1/k。
设垂线方程为y = mkx + c,代入圆心坐标(m, n)得c = n -k*m。
因此,该直线过圆心的垂线方程为y = -x/k + (n - k*m)。
问题三:已知直线与圆的交点坐标,求直线与圆的切线方程。
解析:设已知直线方程为y = kx + b,圆的方程为(x - m)² + (y - n)² = r²。
通过求导可得直线的斜率为k。
根据切线的性质,直线与圆的切线垂直于通过切点与圆心的半径。
设直线与圆的切点坐标为(x₁, y₁),圆心坐标为(m, n),切线方程为y = mx + c。
由于切线垂直于半径,故直线与切线的斜率乘积为-1,即k * m = -1。
代入切点坐标(x₁, y₁)和圆心坐标(m, n)可得c = y₁ - m*x₁。
因此,直线与圆的切线方程为y = -1/k * x + (y₁ - m*x₁)。
问题四:已知圆的半径和切点坐标,求切线方程。
解析:设圆的方程为(x - m)² + (y - n)² = r²,切点坐标为(x₁, y₁)。
完整版)直线与圆综合练习题含答案直线与圆的方程训练题1.选择题:1.直线x=1的倾斜角和斜率分别是()A。
45,1B。
不存在C。
不存在D。
-12.设直线ax+by+c=0的倾斜角为α,且sinα+cosα=√2/2,则a,b满足()A。
a+b=1B。
a-b=1C。
a+b=√2D。
a-b=√23.过点P(-1,3)且垂直于直线x-2y+3=0的直线方程为()A。
2x+y-1=0B。
2x+y-5=0C。
x+2y-5=0D。
x-2y+7=04.已知点A(1,2),B(3,1),则线段AB的垂直平分线的方程是()A。
4x+2y=5B。
4x-2y=5C。
x+2y=5D。
x-2y=55.直线xcosθ+ysinθ+a=0与xsinθ-ycosθ+b=0的位置关系是()θ的值有关A。
平行B。
垂直C。
斜交D。
与a,b,θ的值有关6.两直线3x+y-3=0与6x+my+1=0平行,则它们之间的距离为()A。
4B。
13√10C。
26√5D。
207.如果直线l沿x轴负方向平移3个单位再沿y轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,那么直线l的斜率是()A。
-1/3B。
-3C。
1D。
38.直线l与两直线y=1和x-y-7=0分别交于A,B两点,若线段AB的中点为M(1,-1),则直线l的斜率为()A。
2/3B。
-3/2C。
-2D。
-39.若动点P到点F(1,1)和直线3x+y-4=0的距离相等,则点P的轨迹方程为()A。
3x+y-6=0B。
x-3y+2=0C。
x+3y-2=0D。
3x-y+2=010.若P(2,-1)为(x-1)+y^2=25圆的弦AB的中点,则直线AB的方程是()A。
x-y-3=0B。
2x+y-3=0C。
x+y-1=0D。
2x-y-5=011.圆x^2+y^2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离最大值是()A。
2B。
1+√2C。
1+2√2D。
1+2√512.在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线共有()A。
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。
例1直线y x m =-+与圆221x y +=在第一象限内有两个不同交点,则m 的取值范围是 ( B )()A 0m << ()B 1m <<()C 1m ≤≤ ()D m <<例2 设圆上的点(2,3)A 关于直线20x y +=的对称点仍在圆上,且与直线0x y y -+=相交的弦长为,求圆的方程。
(注意:试卷直线方程有误,应为x+y+1=0)解:已知圆上的点A (2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在圆上,即圆心在直线x+2y=0上所以,设圆心为(2a ,-a ),代入A 点有(2-2a )²+(3+a )²=R ²----(1)又知道与直线x-y+1=0相交的弦长为22所以,圆心到直线l 得距离 22132-=+=R a d -----(2)由方程(1),(2)经转化,得(a-7)(a-3)=0所以,a=3或7经检验成立故,圆方程为(x-6)²+(y+3)²=52或(x-14)²+(y+7)²=244例3 若过点()10,A 和B ()m B ,4并且与x 轴相切的圆有且只有一个,求实数m 的值和这个圆的方程。
解:分两种情况一种是这个圆与x 轴的切点与B 重合,即B 在x 轴上,此时过B 作X 轴的垂线,这条垂线与AB 的中垂线的相交,交点为圆心,两线确定一点,所以圆心是唯一的,又半径等于圆心到x 轴的距离,此时圆有且只有一个此时m=0,设圆心(x ,y )则B 作X 轴的垂线:x=4 (1)AB 的中垂线:y=4(x-2)+1/2 (2)联立(1)(2)得x=4,y=17/2 r=y=17/2所以圆的方程(x-4)²+(y-17/2)²=(17/2)²化简得:x ²-8x+16+y ²-17y=0还有一种情况是AB 平行于X 轴,此时AB 的中垂线垂直与x 轴,又圆与x 轴相切,所以AB 的中垂线过切点,此时这条线上到三点距离相等的点只有一个,所以圆心是唯一的,又半径等于圆心到x 轴的距离,此时圆有且只有一个此时m=1设圆心(x,y )这AB 中垂线:x=2半径等于圆心到x 轴的距离等于圆心到A 的距离所以:y ²=2²+(y-1)²得y=5/2所以圆的方程:(x-2)²+(y-5/2)²=(5/2)²化简得:x ²-4x+4+y ²-5y=0例4 已知直线为 ax-by+2=0( a>0 ,b>0 ),圆的方程为x+y+2x-4y+1=0 ,直线与圆截得到弦长为4 , 求a 1 +b1 的最小值。
..直线方程、直线与圆练习1.如果两条直线l 1:260ax y ++=与l 2:(1)30x a y +-+=平行,那么a 等 A .1 B .-1 C .2 D .23【答案】B 【解析】试题分析:两条直线平行需满足12211221A B A B A C A C =⎧⎨≠⎩即122112211A B A B a AC A C =⎧⇒=-⎨≠⎩,故选择B考点:两条直线位置关系2. 已知点A (1,1),B (3,3),则线段AB 的垂直平分线的方程是 A .4y x =-+ B .y x = C .4y x =+ D .y x =- 【答案】A 【解析】试题分析:由题意可得:AB 中点C 坐标为()2,2,且31131AB k -==-,所以线段AB 的垂直平分线的斜率为-1,所以直线方程为:()244y x y x -=--⇒=-+,故选择A考点:求直线方程3.如图,定圆半径为a ,圆心为(,)b c ,则直线0ax by c ++=与直线10x y +-=的交点在A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】D 【解析】试题分析:由图形可知0b a c >>>,由010ax by c x y ++=⎧⎨+-=⎩得0b c x b a a c y b a +⎧=>⎪⎪-⎨--⎪=<⎪-⎩所以交点在第四象限考点:圆的方程及直线的交点4.若点(,0)k 与(,0)b 的中点为(1,0)-,则直线y kx b =+必定经过点 A .(1,2)- B .(1,2) C .(1,2)- D .(1,2)-- 【答案】A 【解析】试卷第2页,总48页试题分析:由中点坐标公式可得2k b +=-,所以直线y kx b =+化为()212y kx k k x y =--∴-=+,令10,201,2x y x y -=+=∴==-,定点(1,2)-考点:1.中点坐标公式;2.直线方程5.过点(1,3)P -且平行于直线032=+-y x 的直线方程为( ) A .012=-+y x B .052=-+y x C .052=-+y x D .072=+-y x【答案】D 【解析】试题分析:设直线方程:02=+-c y x ,将点(1,3)P -代入方程,06-1-=+c ,解得7=c ,所以方程是072=+-y x ,故选D . 考点:直线方程 6.设(),P x y 是曲线2cos :sin x C y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,02θπ≤<)上任意一点,则y x 的取值范围是()A .3,3⎡⎤-⎣⎦B .(),33,⎤⎡-∞-⋃+∞⎦⎣C .33,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D .33,,33⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢ ⎪⎝⎦⎣⎭【答案】C 【解析】试题分析:曲线2cos :sin x C y θθ=-+⎧⎨=⎩(θ为参数,02θπ≤<)的普通方程为:()()2221,,x y P x y ++=是曲线()22:21C x y ++=上任意一点,则yx 的几何意义就是圆上的点与坐标原点连线的斜率, 如图:33,33y x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.故选C .考点:1.直线与圆的位置关系;2.直线的斜率;3.圆的参数方程.7.设点(1,0)A ,(2,1)B ,如果直线1ax by +=与线段AB 有一个公共点,那么22a b +..(A )最小值为15 (B )最小值为55 (C )最大值为15 (D )最大值为55【答案】A【解析】试题分析:直线ax+by=1与线段AB 有一个公共点,则点A(1,0)B(2,1)应分布在直线ax+by-1=0两侧,将(1,0)与(2,1)代入,则(a-1)(2a+b-1)≤0,以a 为横坐标,b 为纵坐标画出区域如下图:则原点到区域内点的最近距离为OA ,即原点到直线2a+b-1=0的距离,OA=55,22a b +表示原点到区域内点的距离的平方,∴22a b +的最小值为15,故选A.考点:线性规划.8.点()11-,到直线10x y -+=的距离是( ). A .21 B .23 C .22D .223【答案】D【解析】试题分析:根据点到直线的距离公式,()221(1)132211d --+==+-,故选D 。
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。
直线与圆的方程训练题一、选择题:1.直线1x =的倾斜角和斜率分别是( )A .B .C . ,不存在D . ,不存在 2.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ) A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a3.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( ) A .012=-+y x B .052=-+y x C .052=-+y x D .072=+-y x 4.已知点(1,2),(3,1)A B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是( ) A .524=+y x B .524=-y x C .52=+y x D .52=-y x 5.直线cos sin 0x y a θθ++=与sin cos 0x y b θθ-+=的位置关系是( )A .平行B .垂直C .斜交D .与的值有关 6.两直线330x y +-=与610x my ++=平行,则它们之间的距离为( )A .4 BCD7.如果直线l 沿x 轴负方向平移3个单位再沿y 轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,那么直线l 的斜率是( )A .-13B .3-C .13D .38.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23 B .32 C .32- D . 23-9.若动点P 到点(1,1)F 和直线340x y +-=的距离相等,则点P 的轨迹方程为( ) A .360x y +-= B .320x y -+= C .320x y +-= D .320x y -+=10.若为 圆的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是( ) A. 03=--y x B. 032=-+y x C. 01=-+y x D. 052=--y x11.圆012222=+--+y x y x 上的点到直线2=-y x 的距离最大值是( ) A .2 B .21+ C .221+D .221+ 12.在坐标平面,与点(1,2)A 距离为1,且与点(3,1)B 距离为2的直线共有( )0135,1-045,10900180,,a b θ(2,1)P -22(1)25x y -+=A .1条B .2条C .3条D .4条 13.圆0422=-+x y x 在点)3,1(P 处的切线方程为( )A .023=-+y xB .043=-+y xC .043=+-y xD .023=+-y x14.直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 交于,E F 两点,则∆EOF (O 是原点)的面积为( ) A.23 B.43C.52 D.55615.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线0443=++y x 与圆C 相切,则圆C 的方程为( )A .03222=--+x y x B .0422=++x y xC .03222=-++x y xD .0422=-+x y x16.若过定点)0,1(-M 且斜率为k 的直线与圆05422=-++y x x 在第一象限的部分有交点,则k 的取值围是( )A. 50<<k B. 05<<-k C. 130<<k D. 50<<k 17.圆:06422=+-+y x y x 和圆:0622=-+x y x 交于,A B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( ) A.30x y ++= B .250x y --= C .390x y --= D .4370x y -+=18.入射光线在直线1:23l x y -=上,经过x 轴反射到直线2l 上,再经过y 轴反射到直线3l 上,若点P是1l 上某一点,则点P 到3l 的距离为( )A .6 B .3 C D 二、填空题:19.已知直线,32:1+=x y l 若2l 与1l 关于y 轴对称,则2l 的方程为__________; 若3l 与1l 关于x 轴对称,则3l 的方程为_________; 若4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方程为___________;20.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________.21.直线l 过原点且平分ABCD 的面积,若平行四边形的两个顶点为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的方程为________________。
直线与圆的圆程锻炼题之阳早格格创做一、采用题:1.直线1x =的倾斜角战斜率分别是( )A .B .C .,没有存留D .,没有存留 2.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 谦脚( )A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a3.过面(1,3)P -且笔直于直线032=+-y x 的直线圆程为( )A .012=-+y xB .052=-+y xC .052=-+y xD .072=+-y x4.已知面(1,2),(3,1)A B ,则线段AB 的笔直仄分线的圆程是( )A .524=+y xB .524=-y xC .52=+y xD .52=-y x5.直线cos sin 0x y a θθ++=与sin cos 0x y b θθ-+=的位子闭系是( )A .仄止B .笔直C .斜接D .与的值有闭6.二直线330x y +-=与610x my ++=仄止,则它们之间的距离为( )A .4 BCD7.如果直线l 沿x 轴背目标仄移3个单位再沿y 轴正目标仄移1个单位后,又回到本去的位子,那么直线l 的斜率是( )A.3-C D .38.直线l 与二直线1y =战70x y --=分别接于,A B 二面,若线段AB 的中面为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23B .32 C .32- D . 23- 9.若动面P 到面(1,1)F 战直线340x y +-=的距离相等,则面P 的轨迹圆程为( )A .360x y +-=B .320x y -+=C .320x y +-=D .320x y -+=10.若为圆的弦AB 的中面,则直线AB 的圆程是( ) A. 03=--y x B. 032=-+y x C. 01=-+y x D. 052=--y x0135,1-045,10900180,,a b θ(2,1)P -22(1)25x y -+=11.圆012222=+--+y x y x 上的面到直线2=-y x 的距离最大值是( )A .2B .21+C .221+ D .221+12.正在坐标仄里内,与面(1,2)A 距离为1,且与面(3,1)B 距离为2的直线同有( )A .1条B .2条C .3条D .4条13.圆0422=-+x y x 正在面)3,1(P 处的切线圆程为( ) A .023=-+y x B .043=-+y x C .043=+-y x D .023=+-y x14.直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 接于,E F 二面,则∆EOF (O 是本面)的里积为( ) A.23 B.43 C.52 D.55615.已知圆C 的半径为2,圆心正在x 轴的正半轴上,直线0443=++y x 与圆C相切,则圆C 的圆程为( )A .03222=--+x y xB .0422=++x y xC .03222=-++x y xD .0422=-+x y x 16.若过定面)0,1(-M 且斜率为k 的直线与圆05422=-++y x x 正在第一象限内的部分有接面,则k 的与值范畴是( )A. 50<<k B. 05<<-k C.130<<k D. 50<<k 17.圆:06422=+-+y x y x 战圆:0622=-+x y x 接于,A B 二面,则AB 的笔直仄分线的圆程是( )A.30x y ++= B .250x y --= C .390x y --=D .4370x y -+=18.进射光芒正在直线1:23l x y -=上,通过x 轴反射到直线2l 上,再通过y 轴反射到直线3l 上,若面P 是1l 上某一面,则面P 到3l 的距离为( )A .6 B .3C D 二、挖空题:19.已知直线,32:1+=x y l 若2l 与1l 闭于y 轴对付称,则2l 的圆程为__________;若3l 与1l 闭于x 轴对付称,则3l 的圆程为_________;若4l 与1l 闭于x y =对付称,则4l 的圆程为___________;20.面(,)P x y 正在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________.21.直线l 过本面且仄分ABCD 的里积,若仄止四边形的二个顶面为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的圆程为________________.22.已知面(,)M a b 正在直线1543=+y x 上,则22b a +的最小值为23.将一弛坐标纸合叠一次,使面(0,2)与面(4,0)沉合,且面(7,3)与面(,)m n 沉合,则n m +的值是___________________.24.直线10x y -+=上一面P 的横坐标是3,若该直线绕面P 顺时针转动090得直线l ,则直线l 的圆程是.25.若通过面(1,0)P -的直线与圆032422=+-++y x y x 相切,则此直线正在y 轴上的截距是 __________________.26.由动面P 背圆221x y +=引二条切线,PA PB ,切面分别为0,,60A B APB ∠=,则动面P 的轨迹圆程为.27.圆心正在直线270x y --=上的圆C 与y 轴接于二面(0,4),(0,2)A B --,则圆C 的圆程为.28.已知圆()4322=+-y x 战过本面的直线kx y =的接面为,P Q 则OQ OP ⋅的值为_.29.已知P 是直线0843=++y x 上的动面,,PA PB 是圆012222=+--+y x y x 的切线,,A B 是切面,C 是圆心,那么四边形PACB 里积的最小值是________________.30.对付于任性真数k ,直线(32)20k x ky +--=与圆222220x y x y +---=的位子闭系是_________31.若直线21x y -=与直线b x y +=末究有接面,则b 的与值范畴是___________;若有一个接面,则b 的与值范畴是________;若有二个接面,则b 的与值范畴是_______;32.如果真数,x y 谦脚等式22(2)3x y -+=,那么xy 的最大值是________. 三、解问题:36.供通过面(2,2)A -而且战二个坐标轴围成的三角形的里积是1的直线圆程.37.供函数()f x =.38.供过面()1,2A 战()1,10B 且与直线012=--y x 相切的圆的圆程.39.供过面(2,4)A 背圆422=+y x 所引的切线圆程.40.已知真数y x ,谦脚122=+y x ,供12++x y 的与值范畴. 41.供过面(5,2),(3,2)M N 且圆心正在直线32-=x y 上的圆的圆程.42.已知二圆04026,010102222=--++=--+y x y x y x y x ,供(1)它们的公同弦地圆直线的圆程;(2)公同弦少.43.已知定面A (0,1),B (0,-1),C (1,0).动面P 谦脚:2||PC k BP AP =⋅.(1)供动面P 的轨迹圆程,并证明圆程表示的直线典型;(2)当2k =时,供|2|AP BP +的最大、最小值.参照问案一、采用题:1.C 1x =笔直于x 轴,倾斜角为090,而斜率没有存留2.D tan 1,1,1,,0a k a b a b b α=-=--=-=-=3.A 设20,x y c ++=又过面(1,3)P -,则230,1c c -++==-,即210x y +-=4.B 线段AB 的中面为3(2,),2笔直仄分线的2k =,32(2),42502y x x y -=---= 5.B 6.D 把330x y +-=变更为6260x y +-=,则d ==7.A 1tan 3α=- 8.D (2,1),(4,3)A B --cos sin sin (cos )0θθθθ⋅+⋅-=9.B 面(1,1)F 正在直线340x y +-=上,则过面(1,1)F 且笔直于已知直线的直线为所供10.A 设圆心为(1,0)C ,则,1,1,12CP AB AB CP k k y x ⊥=-=+=-11.B圆心为max (1,1),1,1C r d ==12.B 二圆相接,中公切线有二条13.D 2224x y -+=()的正在面)3,1(P处的切线圆程为(12)(2)4x --+=14.D 弦少为4,142S =⨯=15.D 设圆心为2234(,0),(0),2,2,(2)45a a a a x y +>==-+= 16.A 圆与y17.C由仄里几许知识知AB 的笔直仄分线便是连心线18.C 提示:由题意13//l l ,故P 到3l 的距离为仄止线1l ,3l 之间的距离, 1:230l x y --=,再供得3:230l x y -+=,所以d = 二、挖空题:19.234:23,:23,:23,l y x l y x l x y =-+=--=+20.822x y +可瞅成本面到直线上的面的距离的仄圆,笔直时最短:d ==21.23y x =仄分仄止四边形ABCD 的里积,则直线过BD 的中面(3,2) 22.322b a +的最小值为本面到直线1543=+y x 的距离:155d = 23.345 面(0,2)与面(4,0)闭于12(2)y x -=-对付称,则面(7,3)与面(,)m n也闭于12(2)y x -=-对付称,则3712(2)223172n m n m ++⎧-=-⎪⎪⎨-⎪=-⎪-⎩,得35315m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩24.70x y +-=(3,4)P l 的倾斜角为00004590135,tan1351+==- 25.1面(1,0)P -正在圆032422=+-++y x y x 上,即切线为10x y -+= 26.224x y +=2OP =k <<27.22(2)(3)5x y -++= 圆心既正在线段AB 的笔直仄分线即3y =-,又正在 270x y --=上,即圆心为(2,3)-,r =28.5 设切线为OT ,则25OP OQ OT ⋅==29. 当CP 笔直于已知直线时,四边形PACB 的里积最小 30.相切或者相接2≤=;另法:直线恒过(1,3),而(1,3)正在圆上31.[-;[){}1,12-;⎡⎣直线21x y -=代表半圆32设22222,,(2)3,(1)410y k y kx x k x k x x x==-+=+-+=,2164(1)0,k k ∆=-+≥≤≤ 另可思量斜率的几许意思去干 33.32x =O :圆心(0,0)O,半径r ='O :圆心'(4,0)O,半径'r =设(,)P x y ,由切线少相等得222x y +-=22810x y x +-+,32x =. 34.π022⎛⎤- ⎥⎝⎦, 三、解问题:36.解:设直线为2(2),y k x -=+接x 轴于面2(2,0)k--,接y 轴于面(0,22)k +, 得22320k k ++=,或者22520k k ++= 解得1,2k =-或者 2k =- 320x y ∴+-=,或者220x y ++=为所供.37.解:()f x =可瞅做面(,0)x到面(1,1)战面(2,2)的距离之战,做面(1,1)闭于x 轴对付称的面(1,1)-38.解:圆心隐然正在线段AB 的笔直仄分线6y =上,设圆心为(,6)a ,半径为r ,则 222()(6)x a y r -+-=,得222(1)(106)a r -+-=,而22(13)(1)16,37,5a a a a r r --+===-==或22(3)(6)20x y ∴-+-=.39.解:隐然2x =为所供切线之一;另设4(2),420y k x kx y k -=--+-=r =32,,341004k x y ==-+=2x ∴=或者34100x y -+=为所供. 40.解:令(2),(1)y k x --=--则k 可瞅做圆122=+y x 上的动面到面(1,2)--的连线的斜率 而相切时的斜率为34,2314y x +∴≥+. 41.解:设圆心为(,)x y ,而圆心正在线段MN 的笔直仄分线4x =上,即4,23x y x =⎧⎨=-⎩得圆心为(4,5),r ==22(4)(5)10x y -+-=42.解:(1)2210100,x y x y +--=①;2262400x y x y ++--=②;②-①得:250x y +-=为公同弦地圆直线的圆程;(2=,公同弦少为43.解:(1)设动面坐标为(,)P x y ,则(,1)AP x y =-,(,1)BP x y =+,(1,)PC x y =-. 果为2||PC k BP AP =⋅,所以22221[(1)]x y k x y +-=-+.22(1)(1)210k x k y kx k -+-+--=. 若1k =,则圆程为1x =,表示过面(1,0)且仄止于y 轴的直线. 若1k ≠,则圆程化为2221()()11k x y k k ++=--. 表示以(,0)1k k -为圆心,以1|1|k - 为半径的圆. (2)当2k =时,圆程化为22(2)1x y -+=,果为2(3,31)AP BP x y +=-,所以|2|9AP BP x += 又2243x y x +=-,所以|2|36AP BP += 果为22(2)1x y -+=,所以令2cos ,sinx y θθ=+=,则36626)46[46x y θϕ--=++∈-+. 所以|2|AP BP +3=3.。
(完整版)直线与圆知识点及经典例题(含答案)圆的方程、直线和圆的位置关系【知识要点】一、圆的定义:平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆(一)圆的标准方程222()()x a y b r -+-= 这个方程叫做圆的标准方程。
王新敞说明:1、若圆心在坐标原点上,这时0a b ==,则圆的方程就是222x y r +=。
2、圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径;圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要,,a b r 三个量确定了且r >0,圆的方程就给定了。
就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立的条件王新敞确定,,a b r ,可以根据条件,利用待定系数法来解决。
(二)圆的一般方程将圆的标准方程222)()(r b y a x =-+-,展开可得02222222=-++--+r b a by ax y x 。
可见,任何一个圆的方程都可以写成 :220x y Dx Ey F ++++= 问题:形如220x y Dx Ey F ++++=的方程的曲线是不是圆?将方程022=++++F Ey Dx y x 左边配方得:22224()()22D E D E Fx x +-+++=(1)当F E D 422-+>0时,方程(1)与标准方程比较,方程022=++++F Ey Dx y x 表示以(,)22D E--为圆 224D E F+-,(3)当F E D 422-+<0时,方程022=++++F Ey Dx y x 没有实数解,因而它不表示任何图形。
圆的一般方程的定义:当224D E F +->0时,方程220x y Dx Ey F ++++=称为圆的一般方程. 圆的一般方程的特点:(1)2x 和2y 的系数相同,不等于零;(2)没有xy 这样的二次项。
(三)直线与圆的位置关系 1、直线与圆位置关系的种类(1)相离---求距离;(2)相切---求切线;(3)相交---求焦点弦长。
直线与圆的方程训练题一、选择题:1.直线1x =的倾斜角和斜率分别是( )A .B .C . ,不存在D . ,不存在 2.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ) A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a3.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( )A .012=-+y xB .052=-+y xC .052=-+y xD .072=+-y x 4.已知点(1,2),(3,1)A B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是( ) A .524=+y x B .524=-y x C .52=+y x D .52=-y x 5.直线cos sin 0x y a θθ++=与sin cos 0x y b θθ-+=的位置关系是( )A .平行B .垂直C .斜交D .与的值有关 6.两直线330x y +-=与610x my ++=平行,则它们之间的距离为( )A .4 BCD7.如果直线l 沿x 轴负方向平移3个单位再沿y 轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,那么直线l 的斜率是( )A .-13B .3-C .13D .38.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23 B .32 C .32- D . 23-9.若动点P 到点(1,1)F 和直线340x y +-=的距离相等,则点P 的轨迹方程为( ) A .360x y +-= B .320x y -+= C .320x y +-= D .320x y -+=10.若 为 圆的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是( )A. 03=--y xB. 032=-+y xC. 01=-+y x D . 052=--y x11.圆012222=+--+y x y x 上的点到直线2=-y x 的距离最大值是( ) A .2 B .21+ C .221+D .221+ 12.在坐标平面内,与点(1,2)A 距离为1,且与点(3,1)B 距离为2的直线共有( )0135,1-045,10900180,,a b θ(2,1)P -22(1)25x y -+=A .1条B .2条C .3条D .4条 13.圆0422=-+x y x 在点)3,1(P 处的切线方程为( )A .023=-+y xB .043=-+y xC .043=+-y xD .023=+-y x14.直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 交于,E F 两点,则∆EOF (O 是原点)的面积为( ) A.23 B.43C.52 D.55615.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线0443=++y x 与圆C 相切,则圆C 的方程为( )A .03222=--+x y x B .0422=++x y xC .03222=-++x y xD .0422=-+x y x16.若过定点)0,1(-M 且斜率为k 的直线与圆05422=-++y x x 在第一象限内的部分有交点,则k 的取值范围是( )A. 50<<k B. 05<<-k C. 130<<k D. 50<<k 17.圆:06422=+-+y x y x 和圆:0622=-+x y x 交于,A B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( ) A.30x y ++= B .250x y --= C .390x y --= D .4370x y -+=18.入射光线在直线1:23l x y -=上,经过x 轴反射到直线2l 上,再经过y 轴反射到直线3l 上,若点P是1l 上某一点,则点P 到3l 的距离为( )A .6 B .3 C D 二、填空题:19.已知直线,32:1+=x y l 若2l 与1l 关于y 轴对称,则2l 的方程为__________; 若3l 与1l 关于x 轴对称,则3l 的方程为_________; 若4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方程为___________;20.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________.21.直线l 过原点且平分ABCD 的面积,若平行四边形的两个顶点为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的方程为________________。
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。
直线和圆的方程综合能力测试本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(每小题只有一个选项是正确的,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.(2009·湖北荆州质检二)过点P (1,2),且方向向量v =(-1,1)的直线的方程为( )A .x -y -3=0B .x +y +3=0C .x +y -3=0D .x -y +3=0 答案:C解析:方向向量为v =(-1,1),则直线的斜率为-1,直线方程为y -2=-(x -1)即x +y -3=0,故选C.2.(2009·重庆市高三联合诊断性考试)将直线l 1:y =2x 绕原点逆时针旋转60°得直线l 2,则直线l 2到直线l 3:x +2y -3=0的角为 ( )A .30°B .60°C .120°D .150° 答案:A解析:记直线l 1的斜率为k 1,直线l 3的斜率为k 3,注意到k 1k 3=-1,l 1⊥l 3,依题意画出示意图,结合图形分析可知,直线l 2到直线l 3的角是30°,选A.3.(2009·东城3月)设A 、B 为x 轴上两点,点P 的横坐标为2,且|P A |=|PB |,若直线P A 的方程x -y +1=0,则直线PB 的方程为 ( )A .2x +y -7=0B .2x -y -1=0C .x -2y +4=0D .x +y -5=0 答案:D解析:因k P A =1,则k PB =-1,又A (-1,0),点P 的横坐标为2,则B (5,0),直线PB 的方程为x +y -5=0,故选D.4.过两点(-1,1)和(0,3)的直线在x 轴上的截距为 ( )A .-32 B.32 C .3 D .-3答案:A解析:由两点式,得y -31-3=x -0-1-0,即2x -y +3=0,令y =0,得x =-32,即在x 轴上的截距为-32.5.直线x +a 2y +6=0和(a -2)x +3ay +2a =0无公共点,则a 的值是 ( ) A .3 B .0 C .-1 D .0或-1 答案:D解析:当a =0时,两直线方程分别为x +6=0和x =0,显然无公共点;当a ≠0时,-1a 2=-a -23a,∴a =-1或a =3.而当a =3时,两直线重合,∴a =0或-1.6.两直线2x -my +4=0和2mx +3y -6=0的交点在第二象限,则m 的取值范围是( )A .-32≤m ≤2B .-32<m <2C .-32≤m <2D .-32<m ≤2答案:B解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2x -my +4=0,2mx +3y -6=0,解得两直线的交点坐标为(3m -6m 2+3,4m +6m 2+3),由交点在第二象限知横坐标为负、纵坐标为正,故3m -6m 2+3<0且4m +6m 2+3>0⇒-32<m <2.7.(2009·福建,9)在平面直角坐标系中,若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -1≤0,ax -y +1≥0,(a 为常数)所表示的平面区域的面积等于2,则a 的值为( ) A .-5 B .1C .2D .3答案:D解析:不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -1≤0,ax -y +1≥0所围成的区域如图所示.∵其面积为2,∴|AC |=4,∴C 的坐标为(1,4),代入ax -y +1=0, 得a =3.故选D. 8.(2009·陕西,4)过原点且倾斜角为60°的直线被圆x 2+y 2-4y =0所截得的弦长为( )A. 3 B .2 C. 6 D .2 3 答案:D解析:∵直线的方程为y =3x ,圆心为(0,2),半径r =2.由点到直线的距离公式得弦心距等于1,从而所求弦长等于222-12=2 3.故选D. 9.(2009·西城4月,6)与直线x -y -4=0和圆x 2+y 2+2x -2y =0都相切的半径最小的圆的方程是 ( )A .(x +1)2+(y +1)2=2B .(x +1)2+(y +1)2=4 C .(x -1)2+(y +1)2=2 D .(x -1)2+(y +1)=4 答案:C解析:圆x 2+y 2+2x -2y =0的圆心为(-1,1),半径为2,过圆心(-1,1)与直线x -y -4=0垂直的直线方程为x +y =0,所求的圆的圆心在此直线上,排除A 、B ,圆心(-1,1)到直线x -y -4=0的距离为62=32,则所求的圆的半径为2,故选C.10.(2009·安阳,6)已知直线x +y =a 与圆x 2+y 2=4交于A 、B 两点,且|OA →+OB →|=|OA →-OB →|,其中O 为原点,则实数a 的值为 ( )A .2B .-2C .2或-2 D.6或- 6 答案:C解析:由|OA →+OB →|=|OA →-OB →|得|OA →+OB →|2=|OA →-OB →|2,OA →·OB →=0,OA →⊥OB →,三角形AOB 为等腰直角三角形,圆心到直线的距离为2,即|a |2=2,a =±2,故选C.11.(2009·河南实验中学3月)若直线l :ax +by =1与圆C :x 2+y 2=1有两个不同交点,则点P (a ,b )与圆C 的位置关系是 ( )A .点在圆上B .点在圆内C .点在圆外D .不能确定 答案:C解析:直线l :ax +by =1与圆C :x 2+y 2=1有两个不同交点,则1a 2+b 2<1,a 2+b 2>1,点P (a ,b )在圆C 外部,故选C.12.(2010·保定市高三摸底考试)从原点向圆x 2+(y -6)2=4作两条切线,则这两条切线夹角的大小为 ( )A.π6B.π2 C .arccos 79 D .arcsin 229 答案:C解析:如图,sin ∠AOB =26=13,cos ∠BOC =cos2∠AOB =1-2sin 2∠AOB =1-29=79,∴∠BOC =arccos 79,故选C.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填在题中的横线上。
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 .。
完美 WORD 格式 .整理《直线与圆的方程》练习题1一、选择题1.方程 x2+y2+2ax-by+c=0 表示圆心为 C( 2, 2),半径为 2 的圆,则 a、 b、c 的值依次为( B )( A)2、 4、 4;( B)-2 、 4、4;( C) 2、 -4 、 4;( D) 2、-4 、 -42.点 (1,1) 在圆 ( x a ) 2( y a ) 2 4 的内部,则a的取值范围是(A)(A)1a1(B)0a1(C)a1或 a 1 (D) a 13.自点A(1,4 ) 作圆 (x 2 ) 2( y 3 ) 21的切线,则切线长为(B)(A)5(B) 3(C)10(D) 54.已知 M (-2,0), N (2,0),则以 MN为斜边的直角三角形直角顶点P 的轨迹方程是 ( D )(A)x 2y 22(B)x 2y 24(C)x 2y 22(x 2 )(D)x 2y 24( x2)5.若圆 x2y 2(1)x2y0 的圆心在直线x 1 左边区域,则的取值范围是2(C)A. (0,+)B.1,+1(1,∞ )D. R C. (0, )56. . 对于圆x2y121上任意一点P( x, y),不等式x y m0 恒成立,则m的取值范围是BA .( 2 1,+ )B .2,C.( 1,+ )D.1,+ 1 +7. 如下图,在同一直角坐标系中表示直线y =ax与=+,正确的是 (C)y x a完美 WORD 格式 .整理8. 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 上的最短路径是( A)A. 4B. 5C.32 1D.269.直线 3 x y 230 截圆x2+y2=4得的劣弧所对的圆心角是( C )A、B、C、D、643210. 如图,在平面直角坐标系中,Ω是一个与 x 轴的正半轴、 y 轴的正半轴分别相切于点C、 D的定圆所围成的区域( 含边界 ) ,、、、是该圆的四等分点.若点 (, ) 、点′( ′,y′)A B C D P x yP x满足 x≤ x′且 y≥ y′,则称 P优于 P′.如果Ω中的点 Q满足:不存在Ω中的其它点优于Q,那么所有这样的点组成的集合是劣弧()QA. ABB. BCC. CDD. DA[ 答案 ]D[ 解析 ]首先若点M 是Ω 中位于直线右侧的点,则过,作与BD平行的直线交于AC M ADC一点 N,则 N 优于 M,从而点 Q必不在直线 AC右侧半圆内;其次,设 E 为直线 AC左侧或直线 AC 上任一点,过 E 作与 AC平行的直线交AD于 F.则 F 优于 E,从而在 AC左侧半圆内及 AC上( A 除外 ) 的所有点都不可能为Q,故 Q点只能在 DA上.二、填空题11. 在平面直角坐标系xoy中,已知圆x2y2 4 上有且仅有四个点到直线12x 5 y c 0 的距离完美 WORD 格式 .整理为 1,则实数 c 的取值范围是( 13,13).12. 圆:x2y 24x 6 y0和圆: x 2y26x 0 交于 A, B 两点,则AB的垂直平分线的方程是3x y9013. 已知点 A(4,1) , B(0,4) ,在直线L: y=3x-1 上找一点P,求使 |PA|-|PB|最大时P的坐标是( 2,5 )14. 过点A( - 2,0)22→→的直线交圆 x + y =1交于 P、Q两点,则 AP· AQ的值为________.[ 答案 ]3[ 解析 ]设 PQ的中点为 M,|OM|= d,则| PM|=| QM|= 1-d2AM|2→=2,|= 4-d .∴|AP|4-d-2→221-d, | AQ|= 4-d+ 1-d,∴→·→= |→||→|cos0 °= ( 4-2- 1-2)(4-2+1-2) = (4 -2) - (1 -d2) = 3.AP AQ AP AQ d d d d d15. 如图所示,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是________.[ 答案 ]210[ 解析 ]点P关于直线AB的对称点是 (4,2),关于直线的对称点是 ( - 2,0) ,从而所求路OB程为(4 + 2) 2+ 22= 2 10.三.解答题16. 设圆 C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 l : x 2 y 0 的距离为5,求圆 C的方程.5解.设圆心为(a,b) ,半径为r ,由条件①:r 2a2 1 ,由条件②:r 22b2,从而有:2b2a21 .由条件③:| a2b | 5 | a 2b |2b 2 a 2 1 a 1 1 ,解方程组 2b | 可得:b 155| a 1或a1, 所 以 r 22b 22 . 故 所 求 圆 的 方 程 是 (x1)2 ( y 1)22 或b1(x 1)2 ( y1)2 2 .17. 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.解:设 B(4 y 1 10, y 1) ,由 AB 中点在 6x 10 y59 0 上,可得: 6 4y 17 10 y 1 159 0 , y 1 = 5 ,所以 B(10,5) .22设 A 点关于 x4 y 10 0 的对称点为 A'( x ', y') ,x3 4 y 4 10A (1,7) . 故 BC : 2x 9 y 650 .则有2 1 1 2y1x3 418. 已知过点 M3, 3 的直线 l 与圆 x 2y 2 4 y 21 0 相交于 A, B 两点,( 1)若弦 AB 的长为 2 15 ,求直线 l 的方程;( 2)设弦 AB 的中点为 P ,求动点 P 的轨迹方程.解 : ( 1 ) 若 直 线 l 的 斜 率 不 存 在 , 则 l 的 方 程 为 x3 , 此 时 有 y 24 y 12 0 , 弦| AB | | y A y B | 268 ,所以不合题意.故设直线 l 的方程为 y3 k x 3 ,即 kx y 3k3 0 .x 2y 220, 2 ,半径 r 5 .将圆的方程写成标准式得25,所以圆心圆心 0, 2 到直线 l 的距离 d| 3k 1|,因为弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形,k 213k2所以 152120 ,所以 k3 .k 225,即 k31所求直线 l 的方程为 3xy 12 0 .( 2 )设 P x, y ,圆心 O 1 0, 2 ,连接 O 1 P ,则 O 1 PAB .当 x 0 且 x3 时,kO PkAB1,又kABkMPy( 3),x( 3)1则有y2 y3 22x1,化简得x3 y 55......( 1)0 x 3222当 x0 或 x 3时, P 点的坐标为0, 2 , 0, 3 , 3, 2 , 3, 3 都是方程(1)的解,22所以弦 AB 中点 P 的轨迹方程为 x3 y5 5 .22219. 已知圆 O 的方程为 x 2+y 2= 1,直线 l 1 过点 A (3,0) ,且与圆 O 相切.(1) 求直线 l 1 的方程;(2) 设圆 O 与 x 轴交于 P ,Q 两点, M 是圆 O 上异于 P , Q 的任意一点,过点A 且与 x 轴垂直的直线为 l 2,直线 PM 交直线 l 2 于点 P ′,直线 QM 交直线 l 2 于点 Q ′. 求证:以 P ′Q ′为直径的圆 C 总过定点,并求出定点坐标[ 解析 ](1) ∵直线 l 1 过点(3,0) ,∴设直线 l 1 的方程为 y = ( x - 3) ,即 kx - -3 = 0,Aky k则圆心 O (0,0) 到直线 l 1 的距离为 d = |3 k | = 1,2k + 12解得 k =± 4 .∴直线 l 1 的方程为 y =±2 ( x - 3) .4(2) 在圆 O 的方程 x 2+ y 2= 1 中,令 y = 0 得, x =± 1,即 P ( - 1,0) , Q (1,0).又直线 l 2 过点tA 与 x 轴垂直,∴直线 l 2 的方程为 x = 3,设 M ( s , t ) ,则直线 PM 的方程为 y = s + 1( x + 1) .x = 3 4t解方程组y = t ( x + 1)得, P ′ 3, s + 1 .s + 12 t同理可得 Q ′ 3, s -1 .4t 2t∴以 P ′ Q ′为直径的圆 C 的方程为 ( x -3)( x - 3) + y - s +1 y - s -1 = 0,.专业资料分享.又 s 2+ t 2= 1,∴整理得 ( x 2+ y 2- 6x +1) +6s -2y =0, t2若圆 C 经过定点,则 y = 0,从而有 x - 6x + 1= 0,∴圆 C 总经过的定点坐标为 (3 ±22 ,0) .20. 已知直线 l :y=k (x+2 2 ) 与圆 O: x 2 y 2 4 相交于 A 、B 两点, O 是坐标原点,三角形 ABO 的面积为 S. ( 1)试将 S 表示成的函数 S ( k ),并求出它的定义域; ( 2)求 S 的最大值,并求取得最大值时k 的值 .【解】: : 如图 ,(1) 直线 l 议程 kx y2 2k 0( k 0),原点 O 到 l 的距离为 oc2 2 k 1 k2弦长 AB2 228K 2 OAOC2 421 K( 2) ABO 面积S1AB OC4 2 K 2 (1 K 2 )AB 0,1 K1( K0),1K 22S(k ) 4 2 k 2 (1 k 2 )( 1 k 1且K1 k 2(2)令11 t1,1 k 2t,2S(k )4 2 k 2 (1 k 2 )422t 2 3t 14 22(t3) 2 1 .1 k 248当 t=3时 ,13 , k 2 1 , k 3时,Smax241 k2 4 3321. 已知定点A( 0, 1),B( 0, -1 ),C(1, 0).动点P满足:AP BP k | PC |2.(1)求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线类型;(2)当kuuur uuur2 时,求| 2AP BP | 的最大、最小值.uuur( x, yuuur uuur(1x, y) .因为解:( 1)设动点坐标为P(x, y),则AP1) , BP ( x, y1) , PC AP BP k | PC |2,所以x2y2 1 k[( x 1)2y 2 ] . (1k) x2(1k ) y22kx k 1 0 .若 k1,则方程为 x 1 ,表示过点(1, 0)且平行于 y 轴的直线.若 k1,则方程化为 (x k )2y2(1)2.表示以 (k,0) 为圆心,以1为1k1k k1|1 k |半径的圆.( 2)当k 2 时,方程化为(x2) 2y21,uuur uuur uuur uuur9x29 y2 6 y 1 .因为 2AP BP(3x,3 y 1) ,所以| 2 AP BP |又 x2y24xuuur uuur6y26 .3 ,所以| 2 AP BP | 36x因为 ( x 2) 2y 21,所以令 x2cos, y sin,则 36x6y26 6 37 cos()46[46637, 46637] .uuur uuur46637337 ,所以 | 2AP BP |的最大值为最小值为4663737 3 .。
直线与圆的方程训练题一、选择题:1.直线1x =的倾斜角和斜率分别是( )A .B .C . ,不存在D . ,不存在 2.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ) A .1=+b aB .1=-b aC .0=+b aD .0=-b a3.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( )A .012=-+y xB .052=-+y xC .052=-+y xD .072=+-y x 4.已知点(1,2),(3,1)A B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是( ) A .524=+y x B .524=-y x C .52=+y x D .52=-y x 5.直线cos sin 0x y a θθ++=与sin cos 0x y b θθ-+=的位置关系是( )A .平行B .垂直C .斜交D .与的值有关 6.两直线330x y +-=与610x my ++=平行,则它们之间的距离为( ) A .4 BCD7.如果直线l 沿x 轴负方向平移3个单位再沿y 轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,那么直线l 的斜率是( )A .-13B .3-C .13D .38.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23 B .32 C .32- D . 23-9.若动点P 到点(1,1)F 和直线340x y +-=的距离相等,则点P 的轨迹方程为( ) A .360x y +-= B .320x y -+= C .320x y +-= D .320x y -+=10.若 为 圆的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是( )A. 03=--y xB. 032=-+y xC. 01=-+y x D . 052=--y x11.圆012222=+--+y x y x 上的点到直线2=-y x 的距离最大值是( ) A .2 B .21+ C .221+D .221+ 12.在坐标平面内,与点(1,2)A 距离为1,且与点(3,1)B 距离为2的直线共有( )0135,1-045,10900180,,a b θ(2,1)P -22(1)25x y -+=A .1条B .2条C .3条D .4条 13.圆0422=-+x y x 在点)3,1(P 处的切线方程为( )A .023=-+y xB .043=-+y xC .043=+-y xD .023=+-y x14.直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 交于,E F 两点,则∆EOF (O 是原点)的面积为( ) A.23 B.43C.52 D.55615.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线0443=++y x 与圆C 相切,则圆C 的方程为( )A .03222=--+x y x B .0422=++x y xC .03222=-++x y xD .0422=-+x y x16.若过定点)0,1(-M 且斜率为k 的直线与圆05422=-++y x x 在第一象限内的部分有交点,则k 的取值范围是( )A. 50<<k B. 05<<-k C. 130<<k D. 50<<k 17.圆:06422=+-+y x y x 和圆:0622=-+x y x 交于,A B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( ) A.30x y ++= B .250x y --= C .390x y --= D .4370x y -+=18.入射光线在直线1:23l x y -=上,经过x 轴反射到直线2l 上,再经过y 轴反射到直线3l 上,若点P是1l 上某一点,则点P 到3l 的距离为( )A .6 B .3 C D 二、填空题:19.已知直线,32:1+=x y l 若2l 与1l 关于y 轴对称,则2l 的方程为__________; 若3l 与1l 关于x 轴对称,则3l 的方程为_________; 若4l 与1l 关于x y =对称,则4l 的方程为___________;20.点(,)P x y 在直线40x y +-=上,则22x y +的最小值是________________.21.直线l 过原点且平分ABCD Y 的面积,若平行四边形的两个顶点为(1,4),(5,0)B D ,则直线l 的方程为________________。
22.已知点(,)M a b 在直线1543=+y x 上,则22b a +的最小值为23.将一张坐标纸折叠一次,使点(0,2)与点(4,0)重合,且点(7,3)与点(,)m n 重合,则n m +的值是___________________。
24.直线10x y -+=上一点P 的横坐标是3,若该直线绕点P 逆时针旋转090得直线l ,则直线l 的方程是 .25.若经过点(1,0)P -的直线与圆032422=+-++y x y x 相切,则此直线在y 轴上的截距是__________________.26.由动点P 向圆221x y +=引两条切线,PA PB ,切点分别为0,,60A B APB ∠=,则动点P 的轨迹方程为 。
27.圆心在直线270x y --=上的圆C 与y 轴交于两点(0,4),(0,2)A B --,则圆C 的方程为 .28.已知圆()4322=+-y x 和过原点的直线kx y =的交点为,P Q 则OQ OP ⋅的值为 _。
29.已知P 是直线0843=++y x 上的动点,,PA PB 是圆012222=+--+y x y x 的切线,,A B 是切点,C 是圆心,那么四边形PACB 面积的最小值是________________。
30.对于任意实数k ,直线(32)20k x ky +--=与圆222220x y x y +---=的位置关系是____ _____ 31.若曲线21x y -=与直线b x y +=始终有交点,则b 的取值范围是___________; 若有一个交点,则b 的取值范围是________;若有两个交点,则b 的取值范围是_______;32.如果实数,x y 满足等式22(2)3x y -+=,那么xy的最大值是________。
三、解答题:36.求经过点(2,2)A -并且和两个坐标轴围成的三角形的面积是1的直线方程。
37.求函数()f x =38.求过点()1,2A 和()1,10B 且与直线012=--y x 相切的圆的方程。
39.求过点(2,4)A 向圆422=+y x 所引的切线方程。
40.已知实数y x ,满足122=+y x ,求12++x y 的取值范围。
41.求过点(5,2),(3,2)M N 且圆心在直线32-=x y 上的圆的方程。
42.已知两圆04026,010102222=--++=--+y x y x y x y x , 求(1)它们的公共弦所在直线的方程;(2)公共弦长。
43.已知定点A (0,1),B (0,-1),C (1,0).动点P 满足:2||k =⋅.(1)求动点P 的轨迹方程,并说明方程表示的曲线类型;(2)当2k =时,求|2|AP BP +u u u r u u u r的最大、最小值.参考答案一、选择题:1.C 1x =垂直于x 轴,倾斜角为090,而斜率不存在 2.D tan 1,1,1,,0ak a b a b bα=-=--=-=-= 3.A 设20,x y c ++=又过点(1,3)P -,则230,1c c -++==-,即210x y +-=4.B 线段AB 的中点为3(2,),2垂直平分线的2k =,32(2),42502y x x y -=---=5.B 6.D 把330x y +-=变化为6260x y +-=,则20d ==7.A 1tan 3α=-8.D (2,1),(4,3)A B --9.B 点(1,1)F 在直线340x y +-=上,则过点(1,1)F 且垂直于已知直线的直线为所求 10.A 设圆心为(1,0)C ,则,1,1,12CP AB AB CP k k y x ⊥=-=+=-cos sin sin (cos )0θθθθ⋅+⋅-=11.B圆心为max (1,1),1,1C r d = 12.B 两圆相交,外公切线有两条13.D 2224x y -+=()的在点)3,1(P处的切线方程为(12)(2)4x --= 14.D 弦长为4,1425S =⨯=15.D 设圆心为2234(,0),(0),2,2,(2)4a a a ax y +>==-+= 16.A 圆与y 17.C 由平面几何知识知AB 的垂直平分线就是连心线18.C 提示:由题意13//l l ,故P 到3l 的距离为平行线1l ,3l 之间的距离,1:230l x y --=,再求得3:230l x y -+=,所以d =二、填空题:19.234:23,:23,:23,l y x l y x l x y =-+=--=+20.8 22x y +可看成原点到直线上的点的距离的平方,垂直时最短:d ==21.23y x =平分平行四边形ABCD 的面积,则直线过BD 的中点(3,2) 22.3 22b a +的最小值为原点到直线1543=+y x 的距离:155d =23.345点(0,2)与点(4,0)关于12(2)y x -=-对称,则点(7,3)与点(,)m n也关于12(2)y x -=-对称,则3712(2)223172n m n m ++⎧-=-⎪⎪⎨-⎪=-⎪-⎩,得35315m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩24.70x y +-= (3,4)P l 的倾斜角为00004590135,tan1351+==- 25.1 点(1,0)P -在圆032422=+-++y x y x 上,即切线为10x y -+= 26.224x y += 2OP =27.22(2)(3)5x y -++= 圆心既在线段AB 的垂直平分线即3y =-,又在 270x y --=上,即圆心为(2,3)-,r =28.5 设切线为OT ,则25OP OQ OT ⋅==k <<29.当CP 垂直于已知直线时,四边形PACB 的面积最小 30.相切或相交2≤=; 另法:直线恒过(1,3),而(1,3)在圆上31.[-;[)1,1-U;⎡⎣ 曲线21x y -=代表半圆32设22222,,(2)3,(1)410yk y kx x k x k x x x==-+=+-+=,2164(1)0,k k ∆=-+≥≤≤ 另可考虑斜率的几何意义来做 33.32x =O e :圆心(0,0)O,半径r ='O e :圆心'(4,0)O,半径'r =设(,)P x y ,由切线长相等得 222x y +-=22810x y x +-+,32x =.34.π022⎛⎤- ⎥⎝⎦,三、解答题:36.解:设直线为2(2),y k x -=+交x 轴于点2(2,0)k--,交y 轴于点(0,22)k +, 1222221,4212S k k k k=⨯+⨯+=++=得22320k k ++=,或22520k k ++= 解得1,2k =-或 2k =-320x y ∴+-=,或220x y ++=为所求。