高考真题理科数学解析分类汇编9直线与圆

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高考真题理科数学解析分类汇编9 直线与圆
1.【2012高考重庆理3】任意的实数k,直线1kxy与圆222yx的位置关系一定是
A.相离 B.相切 C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心
【答案】C

【解析】直线1kxy恒过定点)1,0(,定点到圆心的距离21d,即定点在圆内部,

所以直线1kxy与圆相交但直线不过圆心,选C.
2.【2012高考浙江理3】设a∈R ,则“a=1”是“直线l1:ax+2y=0与直线l2 :x+(a+1)y+4=0
平行 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 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】当1a时,直线1l:02yx,直线2l:042yx,则1l//2l;若1l//2l,
则有012)1(aa,即022aa,解之得,2a或1a,所以不能得到1a。
故选A.
4.【2012高考陕西理4】已知圆22:40Cxyx,l过点(3,0)P的直线,则( )
A.l与C相交 B. l与C相切 C.l与C相离 D. 以上三个选项均有可

【答案】A.

【解析】圆的方程可化为4)2(22yx,易知圆心为)0,2(半径为2,圆心到点P的距
离为1,所以点P在圆内.所以直线与圆相交.故选A.
5.【2012高考天津理8】设Rnm,,若直线02)1()1(ynxm与圆

1)1()1(22yx
相切,则m+n的取值范围是

(A)]31,31[ (B)),31[]31,(
(C)]222,222[ (D)),222[]222,(
【答案】D
【命题意图】本试题主要考查了直线与圆的位置关系,点到直线的距离公式,重要不等式,
一元二次不等式的解法,并借助于直线与圆相切的几何性质求解的能力.

【解析】圆心为)1,1(,半径为1.直线与圆相切,所以圆心到直线的距离满足
2

1)1()1(|2)1()1|22
nm

nm(
,即2)2(1nmmnnm,设znm,即

01412zz
,解得,222z或,222z

6.【2012高考江苏12】(5分)在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为228150xyx,
若直线2ykx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 ▲ .
【答案】43。
【考点】圆与圆的位置关系,点到直线的距离
【解析】∵圆C的方程可化为:2241xy,∴圆C的圆心为(4,0),半径为1。
∵由题意,直线2ykx上至少存在一点00(,2)Axkx,以该点为圆心,1为半径
的圆与圆C有
公共点;
∴存在0xR,使得11AC成立,即min2AC。

∵minAC即为点C到直线2ykx的距离2421kk,∴24221kk,解得
4
03k

∴k的最大值是43。

7.【2012高考全国卷理21】(本小题满分12分)
已知抛物线C:y=(x+1)2与圆M:(x-1)2+(12y)2=r2(r>0)有一个公共点,且在A处
两曲线的切线为同一直线l.
(Ⅰ)求r;
(Ⅱ)设m、n是异于l且与C及M都相切的两条直线,m、n的交点为D,求D到l
的距离.
【命题意图】本试题考查了抛物线与圆的方程,以及两个曲线的公共点处的切线的运用,
并在此基础上求解点到直线的距离。

解:(1)设200(,(1))Axx,对2(1)yxx求导得2(1)yx,故直线l的斜率

0
2(1)kx
,当01x时,不合题意,所心01x
圆心为1(1,)2M,MA的斜率2001(1)21xkx
由lMA知1kk,即20001(1)22(1)11xxx,解得00x,故(0,1)A
所以2215||(10)(1)22rMA
(2)设2(,(1))aa为C上一点,则在该点处的切线方程为2(1)2(1)()yaaxa即
2
2(1)1yaxa

若该直线与圆M相切,则圆心M到该切线的距离为52,即
2
22

1
|2(1)11|522[2(1)](1)aaa



,化简可得22(46)0aaa

求解可得0120,210,210aaa
抛物线C在点2(,(1))(0,1,2)iiaai处的切线分别为,,lmn,其方程分别为
21yx
① 2112(1)1yaxa② 2222(1)1yaxa③

②-③得1222aax,将2x代入②得1y,故(2,1)D
所以D到直线l的距离为22|22(1)1|6552(1)d。
【点评】该试题出题的角度不同于平常,因为涉及的是两个二次曲线的交点问题,并且要
研究两曲线在公共点出的切线,把解析几何和导数的工具性结合起来,是该试题的创新处。
另外对于在第二问中更是难度加大了,出现了另外的两条公共的切线,这样的问题对于我们
以后的学习也是一个需要练习的方向。
8.【2012高考湖南理21】(本小题满分13分)
在直角坐标系xOy中,曲线C1的点均在C2:(x-5)2+y2=9外,且对C1上任意一点M,M到
直线x=﹣2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值.
(Ⅰ)求曲线C1的方程;
(Ⅱ)设P(x0,y0)(y0≠±3)为圆C2外一点,过P作圆C2的两条切线,分别与曲线C1相交
于点A,B和C,D.证明:当P在直线x=﹣4上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定
值.
【解析】(Ⅰ)解法1 :设M的坐标为(,)xy,由已知得
22
2(5)3xxy

易知圆2C上的点位于直线2x的右侧.于是20x,所以
22
(5)5xyx
.

化简得曲线1C的方程为220yx.
解法2 :由题设知,曲线1C上任意一点M到圆心2C(5,0)的距离等于它到直线5x的距
离,因此,曲线1C是以(5,0)为焦点,直线5x为准线的抛物线,故其方程为220yx.

(Ⅱ)当点P在直线4x上运动时,P的坐标为0(4,)y,又03y,则过P且与圆
2
C
相切得直线的斜率k存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为

0(4),yykx0
即kx-y+y+4k=0
.于是

0
2

543.1kykk

整理得
22
00
721890.kyky

设过P所作的两条切线,PAPC的斜率分别为12,kk,则12,kk是方程①的两个实根,故
00
12

18.724yy
kk

由101240,20,kxyykyx得21012020(4)0.kyyyk ③
设四点A,B,C,D的纵坐标分别为1234,,,yyyy,则是方程③的两个实根,所以
01
12

1

20(4).ykyyk


同理可得
02
34

2

20(4).ykyyk


于是由②,④,⑤三式得
0102
1234

12

400(4)(4)ykykyyyykk

2
012012

12

4004()16ykkykkkk


22
0012

12

400166400yykkkk


.

所以,当P在直线4x上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值6400.
【点评】本题考查曲线与方程、直线与曲线的位置关系,考查运算能力,考查数形结合思想、
函数与方程思想等数学思想方法.第一问用直接法或定义法求出曲线的方程;第二问设出切

线方程,把直线与曲线方程联立,由一元二次方程根与系数的关系得到,,,ABCD四点纵坐
标之积为定值,体现“设而不求”思想.