2014年全国高考理科数学试题分类汇编(word解析版可编辑)(十二)直线与圆(逐题详解)

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2014年全国高考理科数学试题分类汇编(纯word 解析版) 十二、直线与圆(逐题详解) 第I 部分1.【2014年安徽卷(理10)】在平面直角坐标系xOy 中,已知向量a ,b ,|a |=|b |1=,a ²b 0=,点Q 满足(2=OQ a +b ),曲线==OP P C |{a +θcos b }20,sin πθθ≤≤,区域=Ω},0|{R r R PQ r P <≤≤<,若Ω C 为两段分离的曲线,则(A )31<<<R r (B )R r ≤<<31(C ) 31<<≤R r (D )R r <<<31【答案】A【解析】向量a ,b 是一组标准正交基,可坐标化向量=OP a +θcos b )sin ,(cos sin θθθ=,所以曲线C 是一个单位圆。

同理区域Ω是以)2,2(Q 为圆心、半径范围为],[R r 的圆环。

因为Ω C 为两段分离的曲线,由图易得31<<<R r2.【2014年福建卷(理06)】直线l :y=kx+1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则“k=1”是“△OAB 的面积为”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】若直线l :y=kx+1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则圆心到直线距离d=,|AB|=2,若k=1,则|AB|=,d=,则△OAB 的面积为³=成立,即充分性成立.若△OAB 的面积为,则S==³2³==,解得k=±1,则k=1不成立,即必要性不成立.故“k=1”是“△OAB 的面积为”的充分不必要条件.故选:AxOyQrRC3.【2014年天津卷(理06)】如图,ABC ∆是圆的内接三角形,BAC ∠的平分线交圆于点D ,交BC 于点E ,过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ,在上述条件下,给出下列四个结论:①BD 平分CBF ∠;②2FB FD FA =⋅;③AE CE BE DE ⋅=⋅;④AF BD AB BF ⋅=⋅.则所有正确结论的序号是A.①②B.③④C.①②③D.①②④【答案】D【解析】如图所示,∵∠1=∠3,∠2=∠4,且∠1=∠2,∴∠4=∠3,∴BD 平分∠CBF ,∴△ABF ∽△BDF .∵AB BD =AFBF ,∴AB ²BF =AF ²BD .∵AF BF =BF DF,∴BF 2=AF ²DF .故①②④正确.4.【2014年江西卷(理09)】在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为A.45πB.34πC.(625)π-D.54π【答案】A【解析】原点O 到直线240x y +-=的距离为d ,则54=d ,点C 到直线240x y +-=的距离是圆的半径r ,由题意知C 是AB 的中点,又以斜边为直径的圆过三个顶点,则在直角AOB ∆中三角形中,圆C 过原点O ,即||OC r =,圆C 的轨迹为抛物线,O 为焦点,l 为准线,所以522min ==d r ,542min ππ==r S ,所以选A 。

5.【2014年上海卷(理17)】 已知111(,)P a b 与222(,)P a b 是直线1y kx =+(k 为常数)上两个不同的点,则关于x 和y 的方程组11221,1a xb y a x b y +=⎧⎨+=⎩的解的情况是 ( )(A) 无论12,,k P P 如何,总是无解. (B) 无论12,,k P P 如何,总有唯一解. (C) 存在12,,k P P ,使之恰有两解. (D) 存在12,,k P P ,使之有无穷多解.【答案】B【解析】:由已知条件111b ka =+,221b ka =+,11122122a b D a b a b a b ==-122112(1)(1)0a ka a ka a a =+-+=-≠,∴有唯一解,选B第II 部分6.【2014年陕西卷(理12)】若圆C 的半径为1,其圆心与点)0,1(关于直线x y =对称,则圆C 的标准方程为_______.【答案】11-(22=+)y x 【解析】.11-(1),1,0(∴)1,0()0,1(22=+=)的标准方程为半径为圆心为,的对称点关于点y x x y7.【2014年重庆卷(理13)】已知直线02=-+y ax 与圆心为C 的圆()()4122=-+-a y x 相交于B A ,两点,且ABC ∆为等边三角形,则实数=a _________. 【答案】4+15【解析】易知该等边三角形的边长为2,圆心到直线的距离为等边三角形的高3h =,即:2234151a a a a +-=⇒=±+8.【2014年重庆卷(理14)】过圆外一点P 作圆的切线PA (A 为切点),再作割线PB ,PC 分别交圆于B ,C ,若6=PA ,AC =8,BC =9,则AB =________.【答案】4【解析】设,AB x PB y ==,由PABPCA ∆∆知:64,3986PA AB PB x yx y PC AC PA y ==⇒==⇒==+,所以4AB =9.【2014年湖南卷(理12)】如图3,已知AB ,BC 是⊙O 的两条弦,BC AO ⊥,3=AB ,22=BC ,则⊙O 的半径等于_______.【答案】23 【解析】设AD 交BC 于点D ,延长AO 交圆于另一点E ,则2==CD BD ,在ABD ∆中由勾股定理可得1=AD ,再由相交弦定理得2=DE ,从而直径3=AE ,半径23=R10.【2014年全国大纲卷(15)】直线1l 和2l 是圆222x y +=的两条切线,若1l 与2l 的交点为(1,3),则1l 与2l 的夹角的正切值等于 . 【答案】【解析】设l 1与l 2的夹角为2θ,由于l 1与l 2的交点A (1,3)在圆的外部,且点A 与圆心O 之间的距离为OA==,圆的半径为r=,∴sin θ==,∴cos θ=,tan θ==,∴tan2θ===,故答案为:11.【2014年四川卷(理14)】设m R ∈,过定点A 的动直线0x my +=和过定点B 的动直线30mx y m --+=交于点(,)P x y ,则||||PA PB ⋅的最大值是 。

【答案】5 【解析】 方法1:(0,0)A ,(1,3)B ,因为PA PB ⊥,所以222||||||10PA PB AB +==故22||||||||52PA PB PA PB +⋅≤=(当且仅当||||5PA PB ==时取“=”) 方法2:12.【2014年全国新课标Ⅱ(理16)】设点M (0x ,1),若在圆O:221x y +=上存在点N ,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围是________.【答案】 ]1,1-[ 【解析】].1,1-[∈x ].1,1-[x .,1)M(x 1,y O 000故形外角知识,可得由圆的切线相等及三角在直线上其中和直线在坐标系中画出圆∈=13.【2014年江苏卷(理09)】在平面直角坐标系xOy 中,直线032x =-+y 被圆4)1(2x 22=++-y )(截得的弦长为 .【答案】5552【解析】根据直线和圆的位置关系,直线与圆相交,求弦长,构建“黄金三角形”勾股定理,圆心为)1,2(-,2=r ,圆心到直线的距离55321|322|22=+--=d ,弦长=222d r -=5525942=-14.【2014年湖北卷(理12)】直线1:l y x a =+和2:l y x b =+将单位圆22:1C x y +=分成长度相等的四段弧,则22a b +=________.【答案】2【解析】依题意,圆心)0,0(到两条直线的距离相等,且每段弧的长度都是圆周的41,圆心到1:l y x a =+的距离为22|010|11a ⋅+⋅+-(-1)+(),圆心到2:l y x b =+的距离为22|010|11b ⋅+⋅+-(-1)+(),即2||2||b a =,2245cos 2||== a ,所以122==b a ,故222=+b a .第III 部分15.【2014年北京卷(理19)】(本小题14分) 已知椭圆22:24C xy +=,(1)求椭圆C 的离心率.(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线2y =上,且OA OB ⊥,求直线AB与圆222x y +=的位置关系,并证明你的结论.解:(I )由题意,椭圆C 的标准方程为22142x y +=。

所以224,2a b ==,从而2222c a b =-=。

因此2,2a c ==。

故椭圆C 的离心率22c e a ==。

(Ⅱ) 直线AB 与圆222x y +=相切。

证明如下:设点A,B 的坐标分别为00(,)x y ,(,2)t ,其中00x ≠。

因为OA OB ⊥,所以0OA OB ⋅=,即0020tx y +=,解得02y t x =-。

当0x t =时,202t y =,代入椭圆C 的方程,得2t =±,故直线AB 的方程为2x =±。

圆心O 到直线AB 的距离2d =。

此时直线AB 与圆222x y +=相切。

当0x t ≠时,直线AB 的方程为0022()y y x t x t--=--, 即0000(2)()20y x x t y x ty ---+-=, 圆心0到直线AB 的距离 0022002(2)()x ty d y x t -=-+-又220024x y +=,02y t x =-故 2000222000202244y x x d y x y x +=+++00420020428162x x x x x +==++此时直线AB 与圆222x y +=相切。