高考数学试题汇编:第7章 直线和圆的方程 第3节 圆的方程
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第 - 1 - 页 共 7 页 第七章 直线和圆的方程 三 圆的方程 【考点阐述】 圆的标准方程和一般方程.圆的参数方程. 【考试要求】 (6)掌握圆的标准方程和一般方程,了解参数方程的概念。理解圆的参数方程. (7)会判断直线、圆的位置关系。 【考题分类】 (一)选择题(共8题)
1.(安徽卷理7)设曲线C的参数方程为23cos13sinxy(为参数),直线l的方程为320xy,则曲线C上到直线l距离为71010的点的个数为
A、1 B、2 C、3 D、4 【答案】B
【解析】化曲线C的参数方程为普通方程:22(2)(1)9xy,圆心(2,1)到直线
320xy的距离|23(1)2|71031010d,直线和圆相交,过圆心和l平行
的直线和圆的2个交点符合要求,又71071031010,在直线l的另外一侧没有圆上的点符合要求,所以选B.
【方法总结】解决这类问题首先把曲线C的参数方程为普通方程,然后利用圆心到直线的
距离判断直线与圆的位置关系,这就是曲线C上到直线l距离为71010,然后再判断知71071031010
,进而得出结论.
2.(广东卷文6)若圆心在x轴上、半径为5的圆O位于y轴左侧,且与直线20xy
相切,则圆O的方程是 A.22(5)5xy B.22(5)5xy C.22(5)5xy D.22(5)5xy 第 - 2 - 页 共 7 页
【解析】由题意知,圆心在y轴左侧,排除A、C 在AORt0,210kAOA,故50510500OOOA,选D. 3.(湖北卷理9文9)若直线y=x+b与曲线234yxx有公共点,则b的取值范围是
A. 1,122 B. 122,122 C. 122,3 D. 12,3 【答案】C
【解析】曲线方程可化简为22(2)(3)4(13)xyy,即表示圆心为(2,3)半径为2的半圆,依据数形结合,当直线yxb与此半圆相切时须满足圆心(2,3)到直线y=x+b距离等于2,解得122122bb或,因为是下半圆故可得122b(舍),当直线过(0,3)时,解得b=3,故1223,b所以C正确. 4. (江西卷理8)直线3ykx与圆22(3)(2)4xy相交于M,N两点,若|MN|≥23,则k的取值范围是
A.3[,0]4 B.3(,][0,)4 C.33[,]33 D.2[,0]3 【答案】A 【解析】考查直线与圆的位置关系、点到直线距离公式,重点考察数形结合的运用.
解法1:圆心的坐标为(3.,2),且圆与y轴相切.当|MN|23时,
由点到直线距离公式,解得3[,0]4; 解法2:数形结合,如图由垂径定理得夹在两直线之间即可, 不取,排除B,考虑区间不对称,排除C,利用斜率估值,选A
5. (江西卷文10)直线3ykx与圆22(2)(3)4xy相交于M、N两点,若|MN|≥23,则k的取值范围是
A.3[,0]4 B.33[,]33 C.[3,3] D.2[,0]3 【答案】B
【解析】考查相交弦问题。法一、可联立方程组利用弦长公式求|MN|再结合|MN|≥23可 第 - 3 - 页 共 7 页
得答案 法二、利用圆的性质知:圆心到直线的距离的平方加上弦长的一半的平方等于半径的平方
求出|MN|再结合|MN|≥23可得答案 6.(全国Ⅰ卷理11文11)已知圆O的半径为1,PA、PB为该圆的两条切线,A、B为俩切
点,那么PAPB的最小值为
(A) 42 (B)32 (C) 422 (D)322 【答案】D【命题意图】本小题主要考查向量的数量积运算与圆的切线长定理,着重考查最值的求法——判别式法,同时也考查了考生综合运用数学知识解题的能力及运算能力.
【解析】如图所示:设PA=PB=x(0)x,∠APO=,
则∠APB=2,PO=21x,21sin1x, ||||cos2PAPBPAPB=22(12sin)x=222(1)1xxx=4221xxx,令PAPBy,
则4221xxyx,即42(1)0xyxy,由2x是实数,所以 2[(1)]41()0yy,2610yy
,解得322y或322y.
故min()322PAPB.此时21x.
7.(重庆卷理8)直线y=323x与圆心为D的圆33cos,13sinxy0,2交与A、B两点,则直线AD与BD的倾斜角之和为
A. 76 B. 54 C. 43 D. 53 【答案】C
解析:数形结合301 302 由圆的性质可知21 3030
故43
P A B O 第 - 4 - 页 共 7 页
8.(重庆卷文8)若直线yxb与曲线2cossinxy,(0,2)有两个不同的公共点,则实数b的取值范围为
(A)(22,1) (B)22,22 (C)(,22)(22,) (D)(22,22) 【答案】D
【解析】2cos,sinxy化为普通方程22(2)1xy,表示圆, 因为直线与圆有两个不同的交点,所以21,2b解得2222b 法2:利用数形结合进行分析得22,22ACbb 同理分析,可知2222b (二)填空题(共11题)
1.(广东卷理12).已知圆心在x轴上,半径为2的圆O位于y轴左侧,且与直线x+y=0相切,则圆O的方程是
【答案】22(5)5xy.
【解析】设圆心为(,0)(0)aa,则22|20|512ar,解得5a. 2.(湖南卷文14)若不同两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线l的斜率为 ,圆(x-2)2+(y-3)2=1关于直线对称的圆的方程为 。 【答案】线段PQ的垂直平分线l的斜率为-1圆(x-2)2+(y-3)2=1关于直线对称的圆的
方程为 3.(江苏卷9)在平面直角坐标系xOy中,已知圆422yx上有且仅有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1,则实数c的取值范围是___________ 【答案】(-13,13) [解析]考查圆与直线的位置关系。 圆半径为2,
圆心(0,0)到直线12x-5y+c=0的距离小于1,||113c,c的取值范围是(-13,13)。 4.(全国Ⅰ新卷理15)过点A(4,1)的圆C与直线x-y=0相切于点B(2,1),则圆C的方程 第 - 5 - 页 共 7 页
为___ _ 【答案】22(3)2xy 解析:设圆的方程为222()()xaybr,则根据已知条件得 2222222
(4)(1)3(2)(1)0212abraabrbrabr
.
5.(全国Ⅰ新卷文13)圆心在原点上与直线20xy相切的圆的方程为 。
【答案】222xy
解析:设圆的方程为222xyr,根据题意得222r,所以所求圆的方程为222xy
.
6.(山东卷理16)已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:y=x-1被圆C
所截得的弦长为22,则过圆心且与直线l垂直的直线方程为_______________. 【答案】x+y-3=0 【解析】由题意,设所求的直线方程为x+y+m=0,设圆心坐标为(a,0),则由题意知: 22|a-1|()+2=(a-1)
2,解得a=3或-1,又因为圆心在x轴的正半轴上,所以a=3,故圆心坐
标为(3,0),因为圆心(3,0)在所求的直线上,所以有3+0+m=0,即m=-3,故所求的直线方程为x+y-3=0。 【命题意图】本题考查了直线的方程、点到直线的距离、直线与圆的关系,考查了同学们解决直线与圆问题的能力。
7. (山东卷文16)已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:1yx被
该圆所截得的弦长为22,则圆C的标准方程为 . 【答案】22(3)4xy 【解析】由题意,设圆心坐标为(a,0),则由直线l:1yx被该圆所截得 第 - 6 - 页 共 7 页
的弦长为22得,22|a-1|()+2=(a-1)2,解得a=3或-1,又因为圆心在x轴的正半轴上,所以a=3,故圆心坐标为(3,0),又已知圆C过点(1,0),所以所求圆的半径为2,故圆C的标准方程为22(3)4xy。 【命题意图】本题考查了直线的方程、点到直线的距离、直线与圆的关系,考查了同学们解决直线与圆问题的能力。
8.(上海卷理5文7)圆22:2440Cxyxy的圆心到直线l:3440xy的距离d 。 解析:考查点到直线距离公式,圆心(1,2)到直线3440xy距离为3542413
9.(四川卷理14文14)直线250xy与圆228xy相交于A、B两点,则AB .
解析:圆心为(0,0),半径为22圆心到直线250xy的距离为d=
22|005|51(2)
故2|AB|得|AB|=23 答案:23
10.(天津卷理13)已知圆C的圆心是直线1,(1xtyt为参数)与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切,则圆C的方程为
【答案】22(1)2xy
【解析】令y=0得t=-1,所以直线1tt(t为参数)与轴的交点为(-1,0),因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即|103|22r,故圆C的方程为22(1)2xy。