2010年高考试题分类考点21 直线与圆
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考点21 直线与圆1.(2010·安徽高考文科·T4)过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( ) (A )x-2y-1=0 (B)x-2y+1=0 (C)2x+y-2=0 (D )x+2y-1=0 【命题立意】本题主要考查直线平行问题.【思路点拨】可设所求直线方程为20x y c -+=,代入点(1,0)得c 值,进而得直线方程.【规范解答】选A ,设直线方程为20x y c -+=,又经过(1,0),故1c =-,所求方程为210x y --=. 2.(2010·广东高考文科·T6)若圆心在x 轴上、O 位于y 轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆O 的方程是( )(A)22(5x y +=(B)22(5x y ++= (C)22(5)5x y -+= (D)22(5)5x y ++= 【命题立意】本题考察直线与圆的位置关系.【思路点拨】由切线的性质:圆心到切线的距离等于半径求解. 【规范解答】选D .设圆心为(,0)(0)a a <,则r ==,解得5a =-,所以所求圆的方程为:22(5)5x y ++=,故选D .3.(2010 ·海南宁夏高考·理科T15)过点A(4,1)的圆C 与直线10x y --=相切于点B(2,1). 则圆C 的方程为 .【命题立意】本题主要考察了圆的相关知识,如何灵活转化题目中的条件求解圆的方程是解决问题的关键. 【思路点拨】由题意得出圆心既在线段AB 的中垂线上,又在过点B(2,1)且与直线10x y --=垂直的直线上,进而可求出圆心和半径,从而得解.【规范解答】由题意知,圆心既在过点B(2,1)且与直线10x y --=垂直的直线上,又在线段AB 的中垂线上.可求出过点B(2,1)且与直线10x y --=垂直的直线为30x y +-=,AB 的中垂线为3x =,联立半径r CA ==22(3)2x y -+=.【答案】22(3)2x y -+=4.(2010·广东高考理科·T12)已知圆心在x 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【命题立意】本题考察直线与圆的位置关系.【思路点拨】由切线的性质:圆心到切线的距离等于半径求解.【规范解答】设圆心坐标为(,0)a =2a =±,又圆心位于y 轴左侧,所以2a =-.故圆O 的方程为22(2)2x y ++=. 【答案】22(2)2x y ++=5.(2010·天津高考文科·T14)已知圆C 的圆心是直线x-y+1=0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【命题立意】考查点到直线的距离、圆的标准方程、直线与圆的位置关系. 【思路点拨】圆心到与圆的切线的距离即为圆的半径.【规范解答】由题意可得圆心的坐标为(-1,0),圆心到直线x+y+3=0的距离即为圆的半径,故r ==2x+1y 2+=2(). 【答案】2x+1y 2+=2() 6.(2010·江苏高考·T9)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆422=+y x 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___________ 【命题立意】本题考查直线与圆的位置关系.【思路点拨】由题意分析,可把问题转化为坐标原点到直线12x-5y+c=0的距离小于1,从而求出c 的取值范围.【规范解答】如图,圆422=+y x 的半径为2,圆上有且仅有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1, 问题转化为坐标原点(0,0)到直线12x-5y+c=0的 距离小于1.1,13,1313.c c <<∴-<<【答案】1313c -<<7.(2010·山东高考理科·T16)已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l :1y x =-被圆C所截得的弦长为l 垂直的直线的方程为 .【命题立意】本题考查了直线的方程、点到直线的距离、直线与圆的关系,考查了考生的分析问题解决问题的能力、推理论证能力和运算求解能力.【规范解答】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+2=(a-1),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. 【答案】x+y-3=0【方法技巧】(1)研究直线与圆的位置关系,尽可能简化运算,要联系圆的几何特性.如“垂直于弦的直径必平分弦”,“圆的切线垂直于过切点的半径”,“两圆相交时连心线必垂直平分其公共弦”等.在解题时应注意灵活运用.(2)直线与圆相交是解析几何中一类重要问题,解题时注意运用“设而不求”的技巧.8.(2010·山东高考文科·T16)已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l :1y x =-被该圆所截得的弦长为C 的标准方程为 .【命题立意】本题考查了点到直线的距离、直线与圆的关系,圆的标准方程等知识,考查了考生的分析问题解决问题的能力、推理论证能力和运算求解能力.【思路点拨】根据弦长及圆心在x 轴的正半轴上求出圆心坐标,再求出圆的半径即可得解. 【规范解答】设圆心坐标为(a,0),圆的半径为r,则由题意知:22+2=(a-1),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),222(1)(31)4,r a =-=-=故所求圆的方程为22(3) 4.x y -+=. 【答案】22(3)4x y -+=【方法技巧】(1)研究直线与圆的位置关系,尽可能简化运算,要联系圆的几何特性.如“垂直于弦的直径必平分弦”,“圆的切线垂直于过切点的半径”,“两圆相交时连心线必垂直平分其公共弦”等.在解题时应注意灵活运用.(2)直线与圆相交是解析几何中一类重要问题,解题时注意运用“设而不求”的技巧.9.(2010·湖南高考文科·T14)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 . 【思路点拨】第一问直接利用“如果两直线的斜率存在,那么相互垂直的充要条件是斜率之积等于-1”;第二问把圆的对称转化为圆心关于直线的对称.【规范解答】设PQ 的垂直平分线的斜率为k ,则k ·ab ba ----33=-1,∴k=-1,而且PQ 的中点坐标是(23b a -+ ,23b a +-),∴l 的方程为:y-23b a +-=-1·(x-23b a -+ ),∴y=-x+3,而圆心(2,3)关于直线y=-x+3对称的点坐标为(0,1),∴所求圆的方程为:x 2+(y-1)2=1. 【答案】-1 x 2+(y-1)2=1【方法技巧】一个图形关于一条直线的对称图形的方程的求法,如果对称轴的斜率为±1,常常把横坐标代入得到纵坐标,把纵坐标代入得到横坐标,如(a,b)关于y=x+c 的对称点是(b-c,a+c).10.(2010·北京高考理科·T19)在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于13-. (1)求动点P 的轨迹方程.(2)设直线AP 和BP 分别与直线x=3交于点M,N ,问:是否存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.【命题立意】本题考查了动点轨迹的求法,第(2)问是探究性问题,考查了考生综合运用知识解决问题的能力,考查了数学中的转化与化归思想.【思路点拨】(1)设出点P 的坐标,利用AP 与BP 的斜率之积为13-,可得到点P 的轨迹方程.(2)方法一:设出00(,)P x y ,把PAB ∆和PMN ∆的面积表示出来,整理求解;方法二:把△PAB 与△PMN 的面积相等转化为||||||||PA PN PM PB =,进而转化为0000|1||3||3||1|x x x x +-=--. 【规范解答】(1)因为点B 与点A (1,1)-关于原点O 对称,所以点B 的坐标为(1,1)-.设点P 的坐标为(,)x y , 由题意得111113y y x x -+=-+- , 化简得 2234(1)x y x +=≠±.故动点P 的轨迹方程为2234(1)x y x +=≠±.(2)方法一:设点P 的坐标为00(,)x y ,点M ,N 得坐标分别为(3,)M y ,(3,)N y . 则直线AP 的方程为0011(1)1y y x x --=++,直线BP 的方程为0011(1)1y y x x ++=--, 令3x =得000431M y x y x +-=+,000231N y x y x -+=-,于是PMN ∆的面积为2000020||(3)1||(3)2|1|PMNM N x y x S y y x x ∆+-=--=-, 又直线AB 的方程为0x y +=,||AB = 点P 到直线AB的距离d =,于是PAB ∆的面积为001||||2PAB S AB d x y ∆==+ , 当PABPMN S S ∆∆=时,有20000020||(3)|||1|x y x x y x +-+=-, 又00||0x y +≠,所以20(3)x -=20|1|x -,解得053x =. 因为220034x y +=,所以0y =, 故存在点P 使得PAB ∆与PMN ∆的面积相等,此时点P的坐标为55(,3939或(方法二:若存在点P 使得PAB ∆与PMN ∆的面积相等,设点P 的坐标为00(,)x y 则11||||sin ||||sin 22PA PB APB PM PN MPN ∠=∠ , 因为sin sin APB MPN ∠=∠, 所以||||||||PA PN PM PB =,所以0000|1||3||3||1|x x x x +-=--, 即 2200(3)|1|x x -=-,解得0x 53=, 因为220034x y +=,所以0y =, 故存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等,此时点P的坐标为55(,,-3939或(.。