2018届高考数学(理)二轮专题复习限时规范训练:第一部分 专题六 解析几何 1-6-1 Word版含答案
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2018年高考数学(理)二轮复习讲练测专题六 解析几何1.练高考1.【2017课标3,理5】已知双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线方程为52y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为( )A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -= 【答案】B故选B.2.【2017天津,文12】设抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A.若120FAC ∠=︒,则圆的方程为 .【答案】22(1)(1x y ++-=【解析】3.【2017山东,理14】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的右支与焦点为F 的抛物线()220x px p =>交于,A B 两点,若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .【答案】22y x =±4.【2017课标1,理】已知双曲线C :22221x y a b-=(a>0,b>0)的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∠MAN=60°,则C 的离心率为________.【答案】3【解析】试题分析:5.【2017天津,理19】设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (I )求椭圆的方程和抛物线的方程;(II )设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD △的面积为62AP 的方程. 【答案】 (1)22413y x +=, 24y x =.(2)3630x y +-=,或3630x y --=. 【解析】(Ⅱ)解:设直线AP 的方程为1(0)x my m =+≠,与直线l 的方程1x =-联立,可得点2(1,)P m --,故2(1,)Q m-.将1x my =+与22413y x +=联立,消去x ,整理得22(34)60m y my ++=,解得0y =,或2634my m -=+.由点B 异于点A ,可得点222346(,)3434m m B m m -+-++.由2(1,)Q m-,可得直线BQ 的方程为22262342()(1)(1)()03434m m x y m m m m --+-+-+-=++,令0y =,解得222332m x m -=+,故2223(,0)32m D m -+.所以2222236||13232m m AD m m -=-=++.又因为APD△6221626232||m m m ⨯⨯=+,整理得23|20m m -+=,解得6||3m =,所以63m =±. 所以,直线AP 的方程为3630x -=,或3630x -=.6.【2017山东,理21】在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b +=()0a b >>2,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l :13y k x =交椭圆E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且12k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.【答案】(I )2212x y +=.(Ⅱ)SOT ∠的最大值为3π,取得最大值时直线l 的斜率为12k =.(Ⅱ)设()()1122,,,A x y B x y ,联立方程2211,23x y y k x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得()22114210k x x +--=,由题意知0∆>,且()1121222111,21221x x x x k k +==-++,所以121AB x =-=.由题意可知圆M 的半径r为1r =由题设知122k k =,所以212k =因此直线OC 的方程为12y =.联立方程2211,22,4x y y x k ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得2221221181,1414k x y k k ==++,因此 2221211814k OC x y k +=++2.练模拟1.直线3y kx =+被圆()()22234x y -+-=截得的弦长为 ) A .566ππ或B .33ππ-或C .66ππ-或D .6π 【答案】A【解析】圆()()22234x y -+-=的圆心()3,2,半径2=r ,圆心()3,2到直线y kx =+直线3y kx =+被圆()()2223x y -+-=2.【2018届湖北省稳派教育高三上第二次联考】 已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的半焦距为c ,且满足220c b ac -+<,则该椭圆的离心率e 的取值范围是__________.【答案】10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】∵220c b ac -+<,∴()2220c a c ac --+<,即2220c a ac -+<,∴22210c c a a -+<,即2210e e +-<,解得112e -<<。
专题能力训练14直线与圆(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.若直线l通过两直线7x+5y-24=0和x-y=0的交点,且点(5,1)到l的距离为,则l的方程是()A.3x+y+4=0B.3x-y+4=0C.3x-y-4=0D.x-3y-4=02.若直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+1=0相切,则b的值是()A.-2或12B.2或-12C.-2或-12D.2或123.(2017浙江宁波中学模拟)若过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2的切线有且只有一条,则该切线的方程为()A.2x+y-5=0B.2x+y-7=0C.x-2y-5=0D.x-2y-7=04.已知直线l:kx+y+4=0(k∈Z)是圆C:x2+y2+4x-4y+6=0的一条对称轴,过点A(0,k)作斜率为1的直线m,则直线m被圆C所截得的弦长为()ABCD.25.已知直线y=kx+3与圆(x-2)2+(y-3)2=4相交于M,N两点,若|MN|≥2,则k的取值范围是()ABC.[-]D6.若圆C1:x2+y2-2ax+a2-9=0(a∈R)与圆C2:x2+y2+2by+b2-1=0(b∈R)内切,则ab的最大值为()AB.2C.4D.27.已知圆C:(x+2)2+y2=4,直线l:kx-y-2k=0(k∈R),若直线l与圆C恒有公共点,则实数k的最小值是()A.-B.-1C.1 D8.已知点A(-1,0),B(1,0),C(0,1),直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是()A.(0,1)BCD二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.(2017浙江金丽衢十二校二模)直线l:x+λy+2-3λ=0(λ∈R)恒过定点,P(1,1)到该直线的距离最大值为.10.经过点A(5,2),B(3,-2),且圆心在直线2x-y-3=0上的圆的方程为.11.已知圆O:x2+y2=r2与圆C:(x-2)2+y2=r2(r>0)在第一象限的一个公共点为P,过P作与x轴平行的直线分别交两圆于不同的两点A,B(异于点P),且OA⊥OB,则直线OP的斜率为,r= .12.已知从圆C:(x+1)2+(y-2)2=2外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,则当|PM|取得最小值时点P的坐标为.13.直线l过点(-2,2)且与x轴、y轴分别交于点(a,0),(0,b),若|a|=|b|,则l的方程为.14.已知A是射线x+y=0(x≤0)上的动点,B是x轴正半轴上的动点,若直线AB与圆x2+y2=1相切,则|AB|的最小值是.三、解答题(本大题共2小题,共30分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分15分)已知定点M(0,2),N(-2,0),直线l:kx-y-2k+2=0(k为常数).(1)若点M,N到直线l的距离相等,求实数k的值;(2)对于l上任意一点P,∠MPN恒为锐角,求实数k的取值范围.16.(本小题满分15分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2-12x-14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B,C两点,且BC=OA,求直线l的方程;(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得,求实数t的取值范围.参考答案专题能力训练14直线与圆1.C2.D解析由圆x2+y2-2x-2y+1=0,知圆心(1,1),半径为1,所以=1,解得b=2或b=12.3.B解析依题意知,点(3,1)在圆(x-1)2+y2=r2上,且为切点.因此圆心(1,0)与切点(3,1)连线的斜率为,切线的斜率k=-2.故圆的切线方程为y-1=-2(x-3),即2x+y-7=0.4.C解析由l:kx+y+4=0(k∈R)是圆C:x2+y2+4x-4y+6=0的一条对称轴知,其必过圆心(-2,2),因此k=3,则过点A(0,k)斜率为1的直线m的方程为y=x+3,圆心到其距离d=,所以弦长等于2=2.故选C.5.D解析由题意知圆心(2,3)到直线y=kx+3的距离为d==1,故当|MN|≥2时,d=≤1,解得k∈.故选D.6.B解析圆C1的方程x2+y2-2ax+a2-9=0(a∈R)可化为(x-a)2+y2=9,圆心坐标为(a,0),半径为3.圆C2的方程x2+y2+2by+b2-1=0(b∈R)可化为x2+(y+b)2=1,圆心坐标为(0,-b),半径为1.∵圆C1:x2+y2-2ax+a2-9=0(a∈R)与圆C2:x2+y2+2by+b2-1=0(b∈R)内切,∴=3-1,即a2+b2=4,ab≤(a2+b2)=2.∴ab的最大值为2.7.A解析由题意知圆心C(-2,0),半径r=2.又圆C与直线l恒有公共点,所以圆心C(-2,0)到直线l的距离d≤r.因此≤2,解得-≤k≤.所以实数k的最小值为-.8.B图1解析 (1)当直线y=ax+b与AB,BC相交时(如图1),由得y E=,又易知x D=-,∴|BD|=1+.由S△DBE=,得b=.图2(2)当直线y=ax+b与AC,BC相交时(如图2),由S△FCG=(x G-x F)·|CM|=,得b=1-(∵0<a<1),∵对于任意的a>0恒成立,∴b∈,即b∈.故选B.9.(-2,3)解析直线l:x+λy+2-3λ=0(λ∈R),即λ(y-3)+x+2=0,令解得x=-2, y=3.故直线l恒过定点(-2,3),P(1, 1)到该直线的距离最大值=.10.(x-2)2+(y-1)2=10解析∵圆过A(5,2),B(3,-2)两点,∴圆心一定在线段AB的垂直平分线上.易知线段AB的垂直平分线方程为y=-(x-4).设所求圆的圆心为C(a,b),则有解得a=2,且b=1.因此圆心坐标为(2,1),半径r=|AC|=.故所求圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=10.11. 2解析由题意知,P(1,),A(-1,),B(3,),由OA⊥OB得=-1,所以r2=4,所以r=2,P(1,),k OP=.12. 解析如图所示,圆C:(x+1)2+(y-2)2=2,圆心C(-1,2),半径r=,因为|PM|=|PO|,所以|PO|2+r2=|PC|2,所以+2=(x1+1)2+(y1-2)2,即2x1-4y1+3=0.要使|PM|最小,只要|PO|最小即可.当直线PO垂直于直线2x-4y+3=0,即直线PO的方程为2x+y=0时,|PM|最小,此时P点即为两直线的交点,得P点坐标为.13.x+y=0或x-y+4=0解析若a=b=0,则直线l过点(0,0)与(-2,2),直线l的斜率k=-1,直线l的方程为y=-x,即x+y=0.若a≠0,b≠0,则直线l的方程为=1,由题意知解得此时,直线l的方程为x-y+4=0.综上,直线l的方程为x+y=0或x-y+4=0.14.2+2解析设A(-a,a),B(b,0)(a,b>0),则直线AB的方程是ax+(a+b)y-ab=0.因为要使直线AB与圆x2+y2=1相切,所以d==1,化简得2a2+b2+2ab=a2b2,利用基本不等式得a2b2=2a2+b2+2ab≥2ab+2ab,即ab≥2+2,从而得|AB|==ab≥2+2,当b=a,即a=,b=时,|AB|的最小值是2+2.15.解 (1)∵点M,N到直线l的距离相等,∴l∥MN或l过MN的中点(设其为点C).∵M(0,2),N(-2,0),∴直线MN的斜率k MN=1,MN的中点坐标为(-1,1).又∵直线l:kx-y-2k+2=0过定点(2,2)(设其为点D),∴当l∥MN时,k=k MN=1;当l过MN的中点时,k=k CD=.综上可知,k的值为1或.(2)∵对于l上任意一点P,∠MPN恒为锐角,∴l与以MN为直径的圆相离,即圆心(-1,1)到直线l的距离大于半径,∴d=,解得k<-或k>1.16.解圆M的标准方程为(x-6)2+(y-7)2=25,所以圆心M(6,7),半径为5.(1)由圆心N在直线x=6上,可设N(6,y0).因为圆N与x轴相切,与圆M外切,所以0<y0<7,于是圆N的半径为y0,从而7-y0=5+y0,解得y0=1.因此,圆N的标准方程为(x-6)2+(y-1)2=1.(2)因为直线l∥OA,所以直线l的斜率为=2.设直线l的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0,则圆心M到直线l的距离d=.因为BC=OA==2,而MC2=d2+,所以25=+5,解得m=5或m=-15.故直线l的方程为2x-y+5=0或2x-y-15=0.(3)设P(x1,y1),Q(x2,y2).因为A(2,4),T(t,0),,所以①因为点Q在圆M上,所以(x2-6)2+(y2-7)2=25.②将①代入②,得(x1-t-4)2+(y1-3)2=25.于是点P(x1,y1)既在圆M上,又在圆[x-(t+4)]2+(y-3)2=25上, 从而圆(x-6)2+(y-7)2=25与圆[x-(t+4)]2+(y-3)2=25有公共点, 所以5-5≤≤5+5,解得2-2≤t≤2+2.因此,实数t的取值范围是[2-2,2+2].。
限时规范训练 圆锥曲线的综合问题限时60分钟,实际用时________ 分值60分,实际得分________解答题(本题共5小题,每小题12分,共60分)1.(2017·高考全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP →=2NM →.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP →·PQ →=1,证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP →=(x -x 0,y ),NM →=(0,y 0). 由NP →=2NM →得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)由题意知F (-1,0).设Q =(-3,t ),P (m ,n ),则OQ →=(-3,t ),PF →=(-1-m ,-n ),OQ →·PF →=3+3m -tn ,OP →=(m ,n ),PQ →=(-3-m ,t -n ).由OP →·PQ →=1得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ →·PF →=0,即OQ →⊥PF →.又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .2.(2017·黑龙江哈尔滨模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1(-3,0),F 2(3,0),点P 在椭圆C 上,满足|PF 1|=7|PF 2|,tan ∠F 1PF 2=4 3.(1)求椭圆C 的方程.(2)已知点A (1,0),试探究是否存在直线l :y =kx +m 与椭圆C 交于D ,E 两点,且使得|AD |=|AE |?若存在,求出k 的取值范围;若不存在,请说明理由.解:(1)由|PF 1|=7|PF 2|,PF 1+PF 2=2a 得PF 1=7a 4,PF 2=a 4,由cos 2∠F 1PF 2=11+tan 2∠F 1PF 2=11+32=149,又由余弦定理得cos ∠F 1PF 2=17=⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 42+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 42-322×7a 4×a 4,所以a =2,故所求C 的方程为x 24+y 2=1.(2)假设存在直线l 满足题设,设D (x 1,y 1),E (x 2,y 2),将y =kx +m 代入x 24+y 2=1并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0,由Δ=64k 2m 2-4(1+4k 2)(4m 2-4)=-16(m 2-4k 2-1)>0,得4k 2+1>m 2①,又x 1+x 2=-8km 1+4k 2设D ,E 中点为M (x 0,y 0),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2,k AM ·k =-1,得m =-1+4k 23k ②,将②代入①得4k 2+1>⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4k 23k 2,化简得20k 4+k 2-1>0⇒(4k 2+1)(5k 2-1)>0,解得k >55或k <-55,所以存在直线l ,使得|AD |=|AE |,此时k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-55∪⎝ ⎛⎭⎪⎫55,+∞. 3.(2017·高考全国卷Ⅰ)设A ,B 为曲线C :y =x 24上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程. 解:(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1≠x 2,y 1=x 214,y 2=x 224,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24=1. (2)由y =x 24,得y ′=x2.设M (x 3,y 3),由题设知x 32=1,解得x 3=2,于是M (2,1).设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|. 将y =x +m 代入y =x 24得x 2-4x -4m =0.当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±2m +1. 从而|AB |=2|x 1-x 2|=4m +.由题设知|AB |=2|MN |,即4m +=2(m +1),解得m =7.所以直线AB 的方程为y =x +7.4.已知椭圆C1:x 2a +y 2b =1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,F 2的坐标满足圆Q 方程(x -2)2+(y -1)2=1,且圆心Q 满足|QF 1|+|QF 2|=2a .(1)求椭圆C 1的方程.(2)过点P (0,1)的直线l 1交椭圆C 1于A ,B 两点,过P 与l 1垂直的直线l 2交圆Q 于C ,D 两点,M 为线段CD 中点,求△MAB 面积的取值范围.解:(1)方程(x -2)2+(y -1)2=1为圆,此圆与x 轴相切,切点为F 2(2,0),所以c =2,即a 2-b 2=2,且F 2(2,0),F 1(-2,0),|QF 1|=|F 1F 2|2+|QF 2|2=22+12=3,又|QF 1|+|QF 2|=3+1=2a .所以a =2,b 2=a 2-c 2=2,所以椭圆C 1的方程为x 24+y 22=1.(2)当l 1平行x 轴时,l 2与圆Q 无公共点,从而△MAB 不存在; 所以设l 1:x =t (y -1),则l 2:tx +y -1=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 22=1,x =t y -消去x 得(t 2+2)y 2-2t 2y +t 2-4=0,则|AB |=1+t 2|y 1-y 2|=2+t2t 2+t 2+2.又圆心Q (2,1)到l 2的距离d 1=|2t |1+t2<1得t 2<1. 又MP ⊥AB ,QM ⊥CD ,所以M 到AB 的距离即Q 到AB 的距离,设为d 2,即d 2=|2-t +t |1+t 2=21+t 2. 所以△MAB 面积S =12|AB |·d 2=2t 2+4t 2+2,令u =t 2+4∈[2,5),则S =f (u )=2u u 2-2=2u -2u∈⎝ ⎛⎦⎥⎤253,2. 所以△MAB 面积的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤253,2. 5.(2017·山东潍坊模拟)如图,点O 为坐标原点,点F 为抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点,且抛物线C 1上点P 处的切线与圆C 2:x 2+y 2=1相切于点Q .(1)当直线PQ 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程;(2)当正数p 变化时,记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1S 2的最小值.解:(1)设点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0,x 202p ,由x 2=2py (p >0)得,y =x 22p ,求导得y ′=x p .因为直线PQ 的斜率为1,所以x 0p =1且x 0-x 202p-2=0,解得p =22,所以抛物线C 1的方程为x 2=42y .(2)因为点P 处的切线方程为:y -x 202p =x 0p(x -x 0),即2x 0x -2py -x 20=0, 根据切线又与圆相切,得|-x 20|4x 20+4p2=1,化简得x 40=4x 20+4p 2,由4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0x -2py -x 20=0,x 2+y 2=1,解得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0,4-x 202p ,所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q | =1+x 20p 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 20p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0 =14x 40-x 20+x 20p ×⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0=|x 0|2p(x 20-2). 点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2到切线PQ 的距离是d =|-p 2-x 20|4x 20+4p 2= 12x 20+p 2=12x 20+14x 40-x 20=x 204,所以S 1=12|PQ |·d =|x 30|16p(x 20-2),S 2=12|OF ||x Q |=p2|x 0|, 所以S 1S 2=x 40x 20-8p2=x 40x 20-x 40-4x 20=x 20x 20-x 20-=x 20-42+4x 20-4+3≥22+3, 当且仅当x 20-42=4x 20-4时取“=”号, 即x 20=4+22,此时,p =2+22, 所以S 1S 2的最小值为3+2 2.。
限时规范训练十五 直线与圆限时45分钟,实际用时分值80分,实际得分一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2017·山东省实验中学二诊)设a ,b ,c 分别是△ABC 中角A ,B ,C 所对的边,则直线sin A ·x +ay -c =0与bx -sin B ·y +sin C =0的位置关系是( )A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直解析:选C.由题意可得直线sin A ·x +ay -c =0的斜率k 1=-sin Aa,bx -sin B ·y +sin C=0的斜率k 2=bsin B ,故k 1k 2=-sin A a ·bsin B=-1,则直线sin A ·x +ay -c =0与直线bx -sin B ·y +sin C =0垂直,故选C.2.一条光线从点(-2,-3)射出,经y 轴反射后与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )A .-53或-35B .-32或-23C .-54或-45D .-43或-34解析:选D.点(-2,-3)关于y 轴的对称点为(2,-3),故可设反射光线所在直线的方程为y +3=k (x -2),∵反射光线与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,∴圆心(-3,2)到直线的距离d =|-3k -2-2k -3|k 2+1=1,化简得12k 2+25k +12=0,解得k =-43或-34.3.已知点M 是直线3x +4y -2=0上的动点,点N 为圆(x +1)2+(y +1)2=1上的动点,则|MN |的最小值是( )A.95 B .1 C.45D.135解析:选 C.圆心(-1,-1)到点M 的距离的最小值为点(-1,-1)到直线的距离d =|-3-4-2|5=95,故点N 到点M 的距离的最小值为d -1=45. 4.两个圆C 1:x 2+y 2+2x +2y -2=0,C 2:x 2+y 2-4x -2y +1=0的公切线的条数为( ) A .1条 B .2条 C .3条D .4条解析:选 B.C 1:(x +1)2+(y +1)2=4,C 2:(x -2)2+(y -1)2=4.圆心距d =|C 1C 2|=+2++2=13.|r 1-r 2|<d <r 1+r 2,∴两圆C 1与C 2相交,有两条公切线,故选B.5.圆C :x 2+y 2-4x +8y -5=0被抛物线y 2=4x 的准线截得的弦长为( ) A .6 B .8 C .10D .12解析:选B.依题意,圆的标准方程为(x -2)2+(y +4)2=25,圆心为(2,-4),半径为5,抛物线y 2=4x 的准线为x =-1,故弦长为252-+2=8,故选B.6.(2017·吉林长春三模)直线kx -3y +3=0与圆(x -1)2+(y -3)2=10相交所得弦长的最小值为( )A .2 5 B. 5 C .210D.10解析:选A.由题意易知直线kx -3y +3=0恒过圆内的定点(0,1),则圆心(1,3)到定点(0,1)的距离为5,当圆心到直线kx -3y +3=0的距离最大时(即圆心(1,3)到定点(0,1)的距离),所得弦长最小,因此最短弦长为2×10-5=2 5.故选A.7.若两直线l 1:3x +4y +a =0与l 2:3x +4y +b =0都与圆x 2+y 2+2x +4y +1=0相切,则|a -b |=( )A. 5 B .2 5 C .10D .20解析:选D.由题意知直线l 1与l 2平行,且它们间的距离等于d =|a -b |5;又直线l 1,l 2均与题中的圆相切,因此它们间的距离等于该圆的直径4,即有|a -b |5=4,即|a -b |=20,故选D.8.(2017·山东潍坊模拟)圆C :(x -1)2+y 2=25,过点P (2,-1)作圆的所有弦中,以最长弦和最短弦为对角线的四边形的面积是( )A .1013B .921C .1023D .911解析:选C.因为圆的方程为(x -1)2+y 2=25,所以圆心坐标为C (1,0),半径r =5,因为P (2,-1)是该圆内一点,所以经过P 点的直径是圆的最长弦,且最短的弦是与该直径垂直的弦.因为|PC |=-2+-2=2,所以与PC 垂直的弦长为225-2=223.因此所求四边形的面积S =12×10×223=1023.9.已知P (x ,y )是直线kx +y +4=0(k >0)上一动点,PA 是圆C :x 2+y 2-2y =0的一条切线,A 是切点,若线段PA 长度最小值为2,则k 的值为( )A .3B.212C .2 2D .2解析:选D.圆C :x 2+(y -1)2=1,圆心C (0,1),半径r =1,圆心到直线的最小距离d =5k 2+1=22+12,解得k =2或k =-2(舍去),故选D.10.(2017·河北石家庄二检)若圆(x -5)2+(y -1)2=r 2(r >0)上有且仅有两点到直线4x +3y +2=0的距离等于1,则实数r 的取值范围为( )A .[4,6]B .(4,6)C .[5,7]D .(5,7)解析:选B.因为圆心(5,1)到直线4x +3y +2=0的距离为|20+3+2|5=5,又圆上有且仅有两点到直线4x +3y +2=0的距离为1,则4<r <6,故选B.11.若曲线C 1:x 2+y 2-2x =0与曲线C 2:x (y -mx -m )=0有三个不同的公共点,则实数m 的取值范围是( )A .(0,3)B .(-3,0)∪(0,3) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,33 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎭⎪⎫0,33 解析:选D.由x (y -mx -m )=0可知x =0,y =m (x +1),当直线y =m (x +1)与圆x 2+y 2-2x =0相切时,m =±33,当m =0时,只有两个公共点,因此m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎭⎪⎫0,33,故选D. 12.已知两点M (-1,0),N (1,0),若直线y =k (x -2)上存在点P ,使得PM ⊥PN ,则实数k 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,0∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎦⎥⎤0,33 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13 D .[-5,5]解析:选B.因为直线y =k (x -2)上存在点P ,使PM ⊥PN ,即以MN 为直径的圆x 2+y 2=1与y =k (x -2)相交或相切,即|-2k |k 2+1≤1且k ≠0,解得k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎦⎥⎤0,33. 二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.圆心在直线x =2上的圆与y 轴交于A (0,-4),B (0,-2)两点,则该圆的标准方程是________.解析:根据题意,设圆的方程为(x -2)2+(y -a )2=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧-2+-4-a 2=r 2,-2+-2-a2=r 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,r 2=5,所以所求圆的方程为(x -2)2+(y +3)2=5.答案:(x -2)2+(y +3)2=514.与直线x -y -4=0和圆A :x 2+y 2+2x -2y =0都相切的半径最小的圆的标准方程是________.解析:如图,易知所求圆C 的圆心在直线y =-x 上,故设其坐标为C (c ,-c )半径为r ,又其直径为圆A 的圆心A (-1,1)到直线x -y-4=0的距离减去圆A 的半径2,即2r =62-2=22⇒r =2,即圆心C 到直线x -y -4=0的距离等于2, 故有|2c -4|2=2⇒c =3或c =1,当c =3时圆C 在直线x -y -4=0下方,不符合题意,故所求圆的方程为(x -1)2+(y +1)2=2.答案:(x -1)2+(y +1)2=215.(2017·山东威海模拟)抛物线y 2=12x 的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,当△FPM 为等边三角形时,△FPM 的外接圆的方程为________.解析:据题意知,△PMF 为等边三角形,PF =PM ,∴PM ⊥抛物线的准线,F (3,0).设M (-3,m ),则P (9,m ),等边三角形边长为MP =2MA =2×6=12,如图.在直角△APF 中,PF =12,FQ =23FA =23×PF 2-PA 2=23×122-62=43,外心Q 的坐标为(3,±43),则△FPM的外接圆的半径为FQ =4 3.∴△FPM 的外接圆的方程为(x -3)2+(y ±43)2=48. 答案:(x -3)2+(y ±43)2=4816.(2017·山东青岛模拟)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线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,则k 的最大值是________.解析:圆C :(x -4)2+y 2=1,如图,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,只需保证圆心C 到y =kx -2的距离小于等于2即可,∴|4k -2|1+k2≤2⇒0≤k ≤43. ∴k max =43.答案:43。
2018年高考数学(理)二轮复习讲练测专题六 解析几何考向一 直线与圆【高考改编☆回顾基础】2x +y =0垂直的直线方程为________. 【答案】y=12x【解析】因为直线2x +y =0的斜率为-2,所以所求直线的斜率为12,所以所求直线方程为y =12x.2.【弦长问题】【2016·全国卷Ⅰ改编】设直线y =x +22与圆C :x 2+y 2-22y -2=0相交于A ,B 两点,则|AB|=________. 【答案】2 33.【直线与圆,圆与圆的位置关系】【2016·山东卷改编】已知圆M :x 2+y 2-2ay =0(a>0)截直线x +y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x -1)2+(y -1)2=1的位置关系是________. 【答案】相交 【解析】由垂径定理得a 22+(2)2=a 2,解得a 2=4,∴圆M :x 2+(y -2)2=4,∴圆M 与圆N 的圆心距d =(0-1)2+(2-1)2=2.∵2-1<2<2+1,∴两圆相交.4.【椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系】【2017课标3,改编】已知椭圆C:22221x y a b+=,(a>b>0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为 .【解析】【命题预测☆看准方向】从近五年的高考试题来看,高考的重点是求圆的方程、求与圆有关的轨迹方程、直线与圆的位置关系、弦长问题、切线问题、圆与圆的位置关系,圆与圆锥曲线的交汇问题是高考的热点,经常以选择题、解答题的形式出现.另外,从高考试题看,涉及直线、圆的问题有与圆锥曲线等综合命题趋势.复习中应注意围绕圆的方程、直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系等,其中经常考查的是圆与圆位置关系中的动点轨迹,直线与圆的位置关系中的弦长问题、切线问题、参数的取值范围等.【典例分析☆提升能力】【例1】【2018届北京丰台二中高三上学期期中】已知点()2,0P 及圆22:6440C x y x y +-++=.(Ⅰ)设过P 的直线1l 与圆C 交于M , N 两点,当4MN =时,求以MN 为直径的圆Q 的方程.(Ⅱ)设直线10ax y -+=与圆C 交于A , B 两点,是否存在实数a ,使得过点P 的直线l ,垂直平分弦AB ?若存在,求出实数a 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1) ()2224x y -+= (2) 不存在实数a ,使得过点()2,0P 的直线2l 垂直平分弦AB .【解析】试题分析:(1)由利用两点间的距离公式求出圆心C 到P 的距离,再根据弦长|MN|的一半及半径,利用勾股定理求出弦心距d ,发现|CP|与d 相等,所以得到P 为MN 的中点,所以以MN 为直径的圆的圆心坐标即为P 的坐标,半径为|MN|的一半,根据圆心和半径写出圆的方程即可;(2)把已知直线的方程代入到圆的方程中消去y 得到关于x 的一元二次方程,因为直线与圆有两个交点,所以得到△>0,列出关于a 的不等式,求出不等式的解集即可得到a 的取值范围,利用反证法证明证明即可.(Ⅱ)把直线10ax y -+=及1y ax =+代入圆C 的方程,消去y ,整理得:()()2216190ax a x ++-+=,由于直线10ax y -+=交圆C 于A , B 两点,故()()223613610a a ∆=--+>,即20a ->,解得0a <.则实数a 的取值范围是(),0-∞. 设符合条件的实数a 存在,由于2l 垂直平分弦AB ,故圆心()3,2C -必在直线2l 上, 所以2l 的斜率2PC k =,所以12AB k a ==, 由于()1,02∉-∞, 故不存在实数a ,使得过点()2,0P 的直线2l 垂直平分弦AB .【趁热打铁】【2018届江苏省兴化市楚水实验学校、黄桥中学、口岸中学三校高三12月联考】经过点()2,0且圆心是直线2x =与直线4x y +=的交点的圆的标准方程为__________. 【答案】()()22224x y -+-=【解析】直线2x =与直线4x y +=的交点为()2,2 即圆心为()2,2,因为圆经过点()2,0所以半径为2,故圆的标准方程为()()22224x y -+-= 故答案为()()22224x y -+-=【例2】已知圆C 经过点A(0,2),B(2,0),圆C 的圆心在圆x 2+y 2=2的内部,且直线3x +4y +5=0被圆C 所截得的弦长为2 3.点P 为圆C 上异于A ,B 的任意一点,直线PA 与x 轴交于点M ,直线PB 与y 轴交于点N. (1)求圆C 的方程;(2)若直线y =x +1与圆C 交于A 1,A 2两点,求BA 1→·BA 2→; (3)求证:|AN|·|BM|为定值.【答案】(1)x 2+y 2=4.(2)3.(3)证明:见解析.(2)将y =x +1代入x 2+y 2=4得2x 2+2x -3=0. 设A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2), 则x 1+x 2=-1,x 1x 2=-32.∴BA 1→·BA 2→=(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2=x 1x 2-2(x 1+x 2)+4+(x 1+1)(x 2+1)=2x 1x 2-(x 1+x 2)+5=-3+1+5=3. (3)证明:当直线PA 的斜率不存在时,|AN|·|BM|=8. 当直线PA 与直线PB 的斜率都存在时,设P(x 0,y 0), 直线PA 的方程为y =y 0-2x 0x +2,令y =0得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 02-y 0,0.直线PB 的方程为y =y 0x 0-2(x -2),令x =0得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2y 02-x 0.∴|AN|·|BM|=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2y 02-x 0⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2x 02-y 0=4+4⎣⎢⎡⎦⎥⎤y 0x 0-2+x 0y 0-2+x 0y 0(x 0-2)(y 0-2) = 4 + 4·y 20 -2y 0 + x 20 -2x 0 + x 0 y 0 (x 0 -2)(y 0 -2) = 4 + 4·4-2y 0 -2x 0 + x 0 y 0(x 0 -2)(y 0 -2) = 4 +4×4-2y 0 -2x 0 + x 0 y 04-2y 0 -2x 0 + x 0 y 0 = 8, 故|AN|·|BM|为定值8.【趁热打铁】(1)已知圆C 的方程为x 2+y 2+8x +15=0,若直线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,则k 的取值范围为________________.(2)已知圆C :x 2+y 2-ax +2y -a +4=0关于直线l 1:ax +3y -5=0对称,过点P(3,-2)的直线l 2与圆C 交于A ,B 两点,则弦长|AB|的最小值为________________. 【答案】(1)-43≤k≤0 (2)2 3.(2)圆C :x 2+y 2-ax +2y -a +4=0,其圆心C 为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,-1,半径r =12a 2+4a -12.∵圆C 关于直线l 1:ax +3y -5=0对称,∴a22-3-5=0,解得a =±4.当a =-4时,半径小于0,不合题意,舍去. ∴a =4,则圆心C 为(2,-1),半径r = 5.由|PC|=2<5,可知点P 在圆内,则当弦长|AB|最小时,直线l 2与PC 所在直线垂直. 此时圆心C 到直线l 2的距离d =|PC|=2, 弦长|AB|=2r 2-d 2=23, 即所求最小值为2 3.【方法总结☆全面提升】1.要注意几种直线方程的局限性,点斜式、斜截式方程要求直线不能与x 轴垂直,两点式方程要求直线不能与坐标轴垂直,而截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线.2.求解与两条直线平行或垂直有关的问题时,主要是利用两条直线平行或垂直的充要条件,即若斜率存在时,“斜率相等”或“互为负倒数”;若出现斜率不存在的情况,可考虑用数形结合的方法去研究.3.求圆的方程一般有两类方法:(1)几何法,通过圆的性质、直线与圆、圆与圆的位置关系,求得圆的基本量和方程; (2)代数法,即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.4.直线与圆的位置关系: (1)代数法.将圆的方程和直线的方程联立起来组成方程组,利用判别式Δ来讨论位置关系:Δ>0⇔相交;Δ=0⇔相切;Δ<0⇔相离;(2)几何法.把圆心到直线的距离d 和半径r 的大小加以比较:d<r ⇔相交;d =r ⇔相切;d>r ⇔相离. 优先选用几何法.【规范示例☆避免陷阱】【典例】已知过原点的动直线l 与圆221:650C x y x +-+=相交于不同的两点A,B.①求圆1C 的圆心坐标.②求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程.③是否存在实数k,使得直线L:y=k(x-4)与曲线C 只有一个交点?若存在,求出k 的取值范围;若不存在,说明理由. 【规范解答】: ①由22650x y x +-+=,得(x-3)2+y 2=4, 从而可知圆C 1的圆心坐标为(3,0).②设线段AB 的中点M(x,y), 由弦的性质可知C 1M ⊥AB,即C 1M ⊥OM.故点M 的轨迹是以OC 1为直径的圆,该圆的圆心为C ,半径r=|OC 1|=3=,其方程为+y 2=,即x 2+y 2-3x=0. 又因为点M 为线段AB 的中点,所以点M 在圆C 1内,所以<2.又x 2+y 2-3x=0,所以x> 易知x≤3,所以<x≤3.所以线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程为x 2+y 2-3x=0【反思提高】处理有关圆的问题,要特别注意圆心、半径及平面几何知识的应用,如经常用到弦心距、半径、弦长的一半构成的直角三角形,利用圆的一些特殊几何性质解题,往往使问题简化. 【误区警示】1.求轨迹方程常用的方法有直接法、定义法、相关点法(坐标代入法)等,解决此类问题时要读懂题目给出的条件,进行合理转化,准确得出结论.本题确定轨迹方程,易于忽视横坐标的限制范围.2.涉及直线与圆的位置关系时,应多考虑圆的几何性质,利用几何法进行运算求解往往会减少运算量.考向二 椭圆、双曲线、抛物线【高考改编☆回顾基础】1.【椭圆的方程及其几何性质】【2017·江苏卷改编】椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为12,椭圆的半焦距为c 且a 2=4c ,则椭圆E 的标准方程为____________. 【答案】x 24+y23=1【解析】因为椭圆E 的离心率为12,所以e =c a =12,又a 2=4c,所以a =2,c =1,于是b =a 2-c 2=3,因此椭圆E 的标准方程是x 24+y23=1.2.【双曲线的方程及其几何性质】【2017·全国卷Ⅲ】双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的一条渐近线方程为y =35x ,则a =________. 【答案】5【解析】令x 2a 2-y 29=0,得双曲线的渐近线方程为y =±3a x ,∵双曲线x 2a 2-y 29=1(a>0)的一条渐近线方程为y =35x ,∴a =5.3. 【抛物线方程及其几何性质】【2017课标1,改编】已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB|+|DE|的最小值为 . 【答案】16【命题预测☆看准方向】从近五年的高考试题来看,圆锥曲线的定义、标准方程、几何性质等是高考考查的重点,也是高考命题的基本元素.考查的角度有:对圆锥曲线的定义的理解及定义的应用,求圆锥曲线的标准方程,求圆锥曲线的离心率以及向量、直线、圆锥曲线的小综合. 考查的重点是依据圆锥曲线的几何性质求离心率;根据圆锥曲线的定义求标准方程;圆锥曲线与向量的小综合;两种圆锥曲线间的小综合;直线与圆锥曲线的小综合;圆锥曲线的综合应用等.【典例分析☆提升能力】【例1】【2017课标II ,理9】若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .2B 32 D .233【答案】A 【解析】【趁热打铁】【2018届吉林省实验中学高三上第五次月考(一模)】F 1,F 2分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点.若△ABF 2是等边三角形,则该双曲线的离心率为357 【答案】D【解析】设AB m =,则112212,24AF BF BF a AF AF a m a =-==+∴=,由余弦定理得()()222022464264cos60287,7c a a a a a e e =+-⨯⨯⨯=∴== 选D.【例2】【2017课标II ,理】设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =。
6.解析几何1.【2018年浙江卷】双曲线焦点坐标是A. (−,0),(,0)B. (−2,0),(2,0)C. (0,−),(0,)D. (0,−2),(0,2)【答案】B点睛:由双曲线方程可得焦点坐标为,顶点坐标为,渐近线方程为.2.【2018年理数天津卷】已知双曲线离心率为2,过右焦点且垂直于x轴直线与双曲线交于A,B两点. 设A,B到双曲线同一条渐近线距离分别为和,且,则双曲线方程为A. B. C. D.【答案】C【解析】分析:由题意首先求得A,B坐标,然后利用点到直线距离公式求得b值,之后求解a值即可确定双曲线方程.详解:设双曲线右焦点坐标为(c>0),则,由可得:,不妨设:,双曲线一条渐近线方程为:,据此可得:,,则,则,双曲线离心率:,据此可得:,则双曲线方程为.本题选择C选项.点睛:求双曲线标准方程基本方法是待定系数法.具体过程是先定形,再定量,即先确定双曲线标准方程形式,然后再根据a,b,c,e及渐近线之间关系,求出a,b值.如果已知双曲线渐近线方程,求双曲线标准方程,可利用有公共渐近线双曲线方程为,再由条件求出λ值即可.3.【2018年理北京卷】在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线距离,当θ,m 变化时,d最大值为A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C点睛:与圆有关最值问题主要表现在求几何图形长度、面积最值,求点到直线距离最值,求相关参数最值等方面.解决此类问题主要思路是利用圆几何性质将问题转化.4.【2018年理新课标I卷】已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C右焦点,过F直线与C两条渐近线交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=A. B. 3 C. D. 4【答案】B【解析】分析:首先根据双曲线方程求得其渐近线斜率,并求得其右焦点坐标,从而得到,根据直角三角形条件,可以确定直线倾斜角为或,根据相关图形对称性,得知两种情况求得结果是相等,从而设其倾斜角为,利用点斜式写出直线方程,之后分别与两条渐近线方程联立,求得,利用两点间距离同时求得值.详解:根据题意,可知其渐近线斜率为,且右焦点为,从而得到,所以直线倾斜角为或,根据双曲线对称性,设其倾斜角为,可以得出直线方程为,分别与两条渐近线和联立,求得,所以,故选B.点睛:该题考查是有关线段长度问题,在解题过程中,需要先确定哪两个点之间距离,再分析点是怎么来,从而得到是直线交点,这样需要先求直线方程,利用双曲线方程,可以确定其渐近线方程,利用直角三角形条件得到直线斜率,结合过右焦点条件,利用点斜式方程写出直线方程,之后联立求得对应点坐标,之后应用两点间距离公式求得结果.5.【2018年理新课标I卷】设抛物线C:y2=4x焦点为F,过点(–2,0)且斜率为直线与C交于M,N两点,则=A. 5B. 6C. 7D. 8【答案】D详解:根据题意,过点(–2,0)且斜率为直线方程为,与抛物线方程联立,消元整理得:,解得,又,所以,从而可以求得,故选D.点睛:该题考查是有关直线与抛物线相交求有关交点坐标所满足条件问题,在求解过程中,首先需要根据题意确定直线方程,之后需要联立方程组,消元化简求解,从而确定出,之后借助于抛物线方程求得,最后一步应用向量坐标公式求得向量坐标,之后应用向量数量积坐标公式求得结果,也可以不求点M、N坐标,应用韦达定理得到结果.6.【2018年全国卷Ⅲ理】设是双曲线()左、右焦点,是坐标原点.过作一条渐近线垂线,垂足为.若,则离心率为A. B. 2 C. D.【答案】C点睛:本题主要考查双曲线相关知识,考查了双曲线离心率和余弦定理应用,属于中档题。
限时规范训练十五 直线与圆限时45分钟,实际用时分值80分,实际得分一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2017·山东省实验中学二诊)设a ,b ,c 分别是△ABC 中角A ,B ,C 所对的边,则直线sin A ·x +ay -c =0与bx -sin B ·y +sin C =0的位置关系是( )A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直解析:选C.由题意可得直线sin A ·x +ay -c =0的斜率k 1=-sin Aa,bx -sin B ·y +sin C=0的斜率k 2=bsin B ,故k 1k 2=-sin A a ·bsin B=-1,则直线sin A ·x +ay -c =0与直线bx -sin B ·y +sin C =0垂直,故选C.2.一条光线从点(-2,-3)射出,经y 轴反射后与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )A .-53或-35B .-32或-23C .-54或-45D .-43或-34解析:选D.点(-2,-3)关于y 轴的对称点为(2,-3),故可设反射光线所在直线的方程为y +3=k (x -2),∵反射光线与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,∴圆心(-3,2)到直线的距离d =|-3k -2-2k -3|k 2+1=1,化简得12k 2+25k +12=0,解得k =-43或-34.3.已知点M 是直线3x +4y -2=0上的动点,点N 为圆(x +1)2+(y +1)2=1上的动点,则|MN |的最小值是( )A.95 B .1 C.45D.135解析:选 C.圆心(-1,-1)到点M 的距离的最小值为点(-1,-1)到直线的距离d =|-3-4-2|5=95,故点N 到点M 的距离的最小值为d -1=45. 4.两个圆C 1:x 2+y 2+2x +2y -2=0,C 2:x 2+y 2-4x -2y +1=0的公切线的条数为( ) A .1条 B .2条 C .3条D .4条解析:选 B.C 1:(x +1)2+(y +1)2=4,C 2:(x -2)2+(y -1)2=4.圆心距d =|C 1C 2|=+2++2=13.|r 1-r 2|<d <r 1+r 2,∴两圆C 1与C 2相交,有两条公切线,故选B.5.圆C :x 2+y 2-4x +8y -5=0被抛物线y 2=4x 的准线截得的弦长为( ) A .6 B .8 C .10D .12解析:选B.依题意,圆的标准方程为(x -2)2+(y +4)2=25,圆心为(2,-4),半径为5,抛物线y 2=4x 的准线为x =-1,故弦长为252-+2=8,故选B.6.(2017·吉林长春三模)直线kx -3y +3=0与圆(x -1)2+(y -3)2=10相交所得弦长的最小值为( )A .2 5 B. 5 C .210D.10解析:选A.由题意易知直线kx -3y +3=0恒过圆内的定点(0,1),则圆心(1,3)到定点(0,1)的距离为5,当圆心到直线kx -3y +3=0的距离最大时(即圆心(1,3)到定点(0,1)的距离),所得弦长最小,因此最短弦长为2×10-5=2 5.故选A.7.若两直线l 1:3x +4y +a =0与l 2:3x +4y +b =0都与圆x 2+y 2+2x +4y +1=0相切,则|a -b |=( )A. 5 B .2 5 C .10D .20解析:选D.由题意知直线l 1与l 2平行,且它们间的距离等于d =|a -b |5;又直线l 1,l 2均与题中的圆相切,因此它们间的距离等于该圆的直径4,即有|a -b |5=4,即|a -b |=20,故选D.8.(2017·山东潍坊模拟)圆C :(x -1)2+y 2=25,过点P (2,-1)作圆的所有弦中,以最长弦和最短弦为对角线的四边形的面积是( )A .1013B .921C .1023D .911解析:选C.因为圆的方程为(x -1)2+y 2=25,所以圆心坐标为C (1,0),半径r =5,因为P (2,-1)是该圆内一点,所以经过P 点的直径是圆的最长弦,且最短的弦是与该直径垂直的弦.因为|PC |=-2+-2=2,所以与PC 垂直的弦长为225-2=223.因此所求四边形的面积S =12×10×223=1023.9.已知P (x ,y )是直线kx +y +4=0(k >0)上一动点,PA 是圆C :x 2+y 2-2y =0的一条切线,A 是切点,若线段PA 长度最小值为2,则k 的值为( )A .3B.212C .2 2D .2解析:选D.圆C :x 2+(y -1)2=1,圆心C (0,1),半径r =1,圆心到直线的最小距离d =5k 2+1=22+12,解得k =2或k =-2(舍去),故选D.10.(2017·河北石家庄二检)若圆(x -5)2+(y -1)2=r 2(r >0)上有且仅有两点到直线4x +3y +2=0的距离等于1,则实数r 的取值范围为( )A .[4,6]B .(4,6)C .[5,7]D .(5,7)解析:选B.因为圆心(5,1)到直线4x +3y +2=0的距离为|20+3+2|5=5,又圆上有且仅有两点到直线4x +3y +2=0的距离为1,则4<r <6,故选B.11.若曲线C 1:x 2+y 2-2x =0与曲线C 2:x (y -mx -m )=0有三个不同的公共点,则实数m 的取值范围是( )A .(0,3)B .(-3,0)∪(0,3) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,33 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎭⎪⎫0,33 解析:选D.由x (y -mx -m )=0可知x =0,y =m (x +1),当直线y =m (x +1)与圆x 2+y 2-2x =0相切时,m =±33,当m =0时,只有两个公共点,因此m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎭⎪⎫0,33,故选D. 12.已知两点M (-1,0),N (1,0),若直线y =k (x -2)上存在点P ,使得PM ⊥PN ,则实数k 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,0∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎦⎥⎤0,33 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13 D .[-5,5]解析:选B.因为直线y =k (x -2)上存在点P ,使PM ⊥PN ,即以MN 为直径的圆x 2+y 2=1与y =k (x -2)相交或相切,即|-2k |k 2+1≤1且k ≠0,解得k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-33,0∪⎝⎛⎦⎥⎤0,33. 二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.圆心在直线x =2上的圆与y 轴交于A (0,-4),B (0,-2)两点,则该圆的标准方程是________.解析:根据题意,设圆的方程为(x -2)2+(y -a )2=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧-2+-4-a 2=r 2,-2+-2-a2=r 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,r 2=5,所以所求圆的方程为(x -2)2+(y +3)2=5.答案:(x -2)2+(y +3)2=514.与直线x -y -4=0和圆A :x 2+y 2+2x -2y =0都相切的半径最小的圆的标准方程是________.解析:如图,易知所求圆C 的圆心在直线y =-x 上,故设其坐标为C (c ,-c )半径为r ,又其直径为圆A 的圆心A (-1,1)到直线x -y-4=0的距离减去圆A 的半径2,即2r =62-2=22⇒r =2,即圆心C 到直线x -y -4=0的距离等于2, 故有|2c -4|2=2⇒c =3或c =1,当c =3时圆C 在直线x -y -4=0下方,不符合题意,故所求圆的方程为(x -1)2+(y +1)2=2.答案:(x -1)2+(y +1)2=215.(2017·山东威海模拟)抛物线y 2=12x 的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,当△FPM 为等边三角形时,△FPM 的外接圆的方程为________.解析:据题意知,△PMF 为等边三角形,PF =PM ,∴PM ⊥抛物线的准线,F (3,0).设M (-3,m ),则P (9,m ),等边三角形边长为MP =2MA =2×6=12,如图.在直角△APF 中,PF =12,FQ =23FA =23×PF 2-PA 2=23×122-62=43,外心Q 的坐标为(3,±43),则△FPM的外接圆的半径为FQ =4 3.∴△FPM 的外接圆的方程为(x -3)2+(y ±43)2=48. 答案:(x -3)2+(y ±43)2=4816.(2017·山东青岛模拟)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线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,则k 的最大值是________.解析:圆C :(x -4)2+y 2=1,如图,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,只需保证圆心C 到y =kx -2的距离小于等于2即可,∴|4k -2|1+k2≤2⇒0≤k ≤43. ∴k max =43.答案:43。