一、选择题1.设点(1,2),(2,3)A B -,若直线10ax y ++=与线段AB 有交点,则a 的取值范围是( ) A .[3,2]- B .[2,3]-C .(,2][3,)-∞-⋃+∞D .(,3][2,)-∞-⋃+∞2.点()4,2P -与圆224x y +=上任一点连线的中点轨迹方程是( ) A .()()22211x y -++= B .()()22214x y -++= C .()()22421x y ++-=D .()()22211x y ++-=3.若直线:10l ax by ++=始终平分圆22:4210M x y x y ++++=的周长,则)A B .5C .D .104.设有一组圆()()()224*:1k C x y k k k N -+-=∈,给出下列四个命题:①存在k ,使圆与x 轴相切 ②存在一条直线与所有的圆均相交 ③存在一条直线与所有的圆均不相交 ④所有的圆均不经过原点 其中正确的命题序号是( ) A .①②③ B .②③④C .①②④D .①③④5.已知(1,1)P ,(2,3)Q --,点P ,Q 到直线l 的距离分别为2和4,则满足条件的直线l的条数是( ) A .1B .2C .3D .46.赵州桥,是一座位于河北省石家庄市赵县城南洨河之上的石拱桥,因赵具古称赵州而得名.赵州桥始建于隋代,是世界上现存年代久远、跨度最大、保存最完整的单孔石拱桥.小明家附近的一座桥是仿赵州桥建造的一座圆拱桥,已知在某个时间段这座桥的水面跨度是20米,拱顶离水面4米;当水面上涨2米后,桥在水面的跨度为( )A .10米B .米C .米D .7.若实数x 、y 满足222210x y x y +--+=,则32y x --的取值范围为( ) A .30,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .3,04⎡-⎫⎪⎢⎣⎭8.已知点()1,0A m -,()()1,00B m m +>,若圆C :2288280x y x y +--+=上存在一点P ,使得PA PB ⊥,则实数m 的取值范围是( ) A .3m ≥B .3m 7≤≤C .27m -<≤D .46m ≤≤9.已知直线l :(3)(2)20m x m y m ++---=,点()21A --,,(22)B -,,若直线l 与线段AB 相交,则m 的取值范围为( )A .(4][4)-∞-⋃+∞,, B .(22)-, C .3[8]2-,D .(4)+∞,10.过坐标原点O 作圆()()22341x y -+-=的两条切线,切点为,A B ,直线AB 被圆截得弦AB 的长度为( )A BCD 11.若点()1,1P 为圆2260x y x +-=的弦MN 的中点,则弦MN 所在直线方程为( ) A .230x y +-= B .210x y -+= C .230x y +-= D .210x y --=12.若圆()2220x y r r +=>上仅有4个点到直线20x y --=的距离为1,则实数r 的取值范围为( )A .)1,+∞B .)1- C .()1-D .()1二、填空题13.已知直线():22l y k x -=-与两点1,0A ,点()4,3B ,若直线l 与线段AB 有公共点,则实数k 的取值范围是______.14.点P (-3,1)在动直线mx +ny =m +n 上的投影为点M ,若点N (3,3)那么|MN |的最小值为__________.15.已知圆C 的方程为2240x x y -+=,直线l :330kx y k -+-=与圆C 交于A ,B 两点,则当ABC 面积最大时,直线l 的斜率k =______.16.与两圆22(2)1x y ++=,22(2)1x y -+=都相切,且半径为3的圆一共有________个17.若直线l :y x b =+与曲线C :y 有两个不同的公共点,则实数b 的取值范围是________18.以(1,3)N 为圆心,并且与直线3470x y --=相切的圆的方程为__________. 19.设圆222:()0O x y r r +=>,定点(3,4)A ,若圆O 上存在两点到A 的距离为2,则r 的取值范围是________.20.过点()5,0P -作直线()()()121430m x m y m m R +-+--=∈的垂线,垂足为M ,已知点()3,11N ,则MN 的取值范围是______.三、解答题21.已知圆C 的圆心在直线l :20x y -=上,且过点()0,0O 和()2,6A . (1)求圆C 的方程.(2)求证:直线1l :()130m x y m -+-=,m ∈R 与圆C 恒相交. (3)求1l 与圆C 相交所得弦的弦长的最小值及此时对应的直线方程.22.在平面几何中,通常将完全覆盖某平面图形且直径最小的圆,称为该平面图形的最小覆盖圆.最小覆盖圆满足以下性质:①线段AB 的最小覆盖圆就是以AB 为直径的圆; ②锐角ABC 的最小覆盖圆就是其外接圆.已知曲线W :244x y +=,()0,A t ,()2,0B ,(C ,()2,0D -为曲线W 上不同的四点.(1)求实数t 的值及ABC 的最小覆盖圆的方程; (2)求四边形ABCD 的最小覆盖圆的方程; (3)求曲线W 的最小覆盖圆的方程.23.已知圆C :()()22344x y +++=,直线l 过定点()1,0A -.(1)若l 与圆相切,求l 的方程;(2)若l 与圆相交于PQ 两点,PQ 线段中点为M ,又l 与0l :220x y +-=交点为N ,求证:AM AN ⋅为定值.24.圆心为C 的圆经过点(4,1)A -和(3,2)B -,且圆心C 在直线:20l x y --=上. (1)求圆心为C 的圆的方程;(2)过点(5,8)P 作圆C 的切线,求切线的方程. 25.已知关于x ,y 的方程22:240C x y x y m +--+=.(1)若圆C 与圆22812360x y x y +--+=外切,求m 的值;(2)若圆C 与直线:240l x y +-=相交于M ,N 两点,且||MN =,求m 的值. 26.根据所给条件求直线的方程:(1)直线过点()3,4-,且在两坐标轴上的截距之和为12;(2)直线m :3260x y --=关于直线l :2310x y -+=的对称直线m '的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D解析:D 【分析】求出线段AB 的方程,列方程组求得直线与线段交点坐标(横坐标),由21x -≤≤可求得a 的范围. 【详解】321213AB k -==---,∴AB 方程为12(1)3y x -=--,即370x y +-=,由10370ax y x y ++=⎧⎨+-=⎩,解得1013x a =-,(显然310a -≠),由102113a -≤≤-解得3a ≤-或2a ≥. 故选:D . 【点睛】方法点睛:本题考查直线与线段有公共点问题,解题方法有两种:(1)求出直线AB 方程,由直线AB 方程知直线方程联立方程组求得交点坐标(只要求得横坐标),然后由横坐标在已知两个点的横坐标之间列不等式解之可得;(2)求出直线过定点P ,再求出定点P 与线段两端点连线斜率,结合图形可得直线斜率范围,从而得出参数范围.2.A解析:A 【分析】设圆上任意一点为()11,x y ,中点为(),x y ,则114222x x y y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,由此得解轨迹方程.【详解】设圆上任意一点为()11,x y ,中点为(),x y ,则114222x x y y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,112422x x y y =-⎧⎨=+⎩代入224x y +=得()()2224224x y -++=,化简得()()22211x y -++=.故选:A . 3.A解析:A 【分析】由直线过圆心得,a b 满足的关系式,说明点(,)a b 在一条直线上,由点到平面的距离公式可得最小值. 【详解】由题意直线l 过已知圆的圆心,圆心为(2,1)--,∴210a b --+=,即210a b +-=, 点(,)a b 在直线210x y +-=上,210x y +-=的点(,)a b 到点(2,2)的距离,∴=故选:A . 【点睛】方法点睛:本题考查二元函数的最值问题.解题方法是利用其几何意义:两点间距离求解,解题关键是求出,a b 满足的条件,得点(,)a b 在一条直线210x y +-=上,从而只要求得定点到直线的距离即可得.4.C解析:C 【分析】取特殊值1k =,圆与x 轴相切,①正确;利用圆心()1,k 恒在直线0kx y 上,该线与圆一定相交,可判定②③的正误;利用反证法说明④错误. 【详解】选项①中,当1k =时,圆心()1,1,半径1r =,满足与x 轴相切,正确; 选项②③中,圆心()1,k 恒在直线0kx y 上,该线与圆一定相交,故②正确,③错误;选项④中,若()0,0在圆上,则241k k +=,而*k N ∈,若k 是奇数,则左式是偶数,右式是奇数,方程无解,若k 是偶数,则左式是奇数,右式是偶数,方程无解,故所有的圆均不经过原点,正确. 故选:C. 【点睛】本题解题关键是发现圆心()1,k 恒在直线0kx y 上,确定该线与圆一定相交,再结合特殊值法和反证法逐个击破即可.5.B解析:B 【分析】以P 为圆心,以2为半径的圆记为圆P ,以Q 为圆心,以4为半径的圆记为圆Q ,利用圆P 与圆Q 相交,两圆有两条公切线,可得结果.【详解】||5PQ ==,以P 为圆心,以2为半径的圆记为圆P ,以Q 为圆心,以4为半径的圆记为圆Q , 因为42-<524<+,所以圆P 与圆Q 相交,所以两圆有两条公切线, 所以满足条件的直线l 的条数是2. 故选:B 【点睛】关键点点睛:转化为判断两个圆的公切线的条数是解题关键.6.C解析:C 【分析】根据题意,建立圆拱桥模型,设圆O 半径为R , 当水面跨度是20米,拱顶离水面4米,分析可得22100(4)R R =--,求出R ,当水面上涨2米后,可得跨度2CD CN =,计算可得解. 【详解】根据题意,建立圆拱桥模型,如图所示:设圆O 半径为R ,当水面跨度是20米,拱顶离水面4米,此时水面为AB ,M 为AB 中点,即20AB =,4OM R =-,利用勾股定理可知,22222AB AM OA OB ==-,即22100(4)R R =--,解得292R =, 当水面上涨2米后,即水面到达CD ,N 为CD 中点,此时2ON R =-, 由勾股定理得2222(2)66CD CN R R ==--=.故选:C 【点睛】关键点睛:本题考查圆的弦长,解题的关键是利用已知条件建立模型,利用数形结合求解,考查学生的转化能力与运算求解能力,属于基础题.7.C解析:C 【分析】令32y k x -=-,可得出320kx y k -+-=,问题转化为直线320kx y k -+-=与圆222210x y x y +--+=有公共点,可得出关于实数k 的不等式,进而可解得实数k 的取值范围. 【详解】 令32y k x -=-,可得出320kx y k -+-=, 将圆的方程化为标准方程得()()22111x y -+-=,圆心坐标为()1,1,半径为1, 则直线320kx y k -+-=与圆()()22111x y -+-=1≤,整理可得340k -≤,解得34k ≥. 因此,32y x --的取值范围为3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.故选:C. 【点睛】结论点睛:常见的非线性目标函数的几何意义: (1)y bz x a-=-:表示点(),x y 与点(),a b 连线的斜率; (2)z =(),x y 到点(),a b 的距离;(3)z Ax By C =++:表示点(),x y 到直线0Ax By C++=倍.8.B解析:B 【分析】根据题意,分析圆C 的圆心坐标以及半径,设AB 的中点为M ,由AB 的坐标分析M 的坐标以及|AB |的值,可得以AB 为直径的圆;进而分析,原问题可以转化为圆C 与圆M 有公共点,结合圆与圆的位置关系,分析可得答案. 【详解】根据题意,圆2288280C x y x y +--+=:,即()()22444x y -+-=;其圆心为()4,4,半径2r =, 设AB 的中点为M ,又由点()()1,0,1,0,A m B m -+则()1,0,2M AB m =, 以AB 为直径的圆为()2221x y m -+=,若圆2288280C x y x y +--+=:上存在一点P ,使得PA ⊥PB ,则圆C 与圆M 有公共点,又由5MC ==, 即有25m -≤且25m +≥,即37m ≤≤, 又0,37m m >∴≤≤,故选:B. 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,注意将圆问题转化为圆与圆的位置关系,属于基础题.9.C解析:C 【分析】根据题意得直线l 恒过点4155C ⎛⎫⎪⎝⎭,,进而得直线l 的斜率k 的取值范围为:116k ≤-或37k ≥,再根据32m k m +=--,解不等式即可得答案. 【详解】直线l 方程变形得:(1)(322)0x y m x y +-+--=. 由103220x y x y +-=⎧⎨--=⎩得4515x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线l 恒过点4155C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,11354725ACk +==+,121154625BC k +==--,由图可知直线l 的斜率k 的取值范围为:116k ≤-或37k ≥, 又32m k m +=--, ∴11263m m ≤--+-或3273m m -≥+-,即28m <≤或322m -≤<,又2m =时直线的方程为45x =,仍与线段AB 相交, ∴m 的取值范围为382⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 故选:C.【点睛】本题解题的关键在于根据直线系方程(1)(322)0x y m x y +-+--=得直线l 恒过点4155C ⎛⎫⎪⎝⎭,.考查数形结合思想,运算求解能力,是中档题. 10.A解析:A 【分析】求得圆的圆心坐标和半径,借助11222AOM AB S OA MA OM ∆=⨯⨯=⨯⨯,即可求解. 【详解】如图所示,设圆()()22341x y -+-=的圆心坐标为(3,4)M ,半径为1r =, 则22345OM =+=,2512426OA =-==,则11222AOM AB S OA MA OM ∆=⨯⨯=⨯⨯,可得2465OA MA AB OM ⨯⨯==, 故选A.【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系的应用,其中解答中涉及到圆的切线方程应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.D解析:D 【分析】求得圆心坐标为(3,0)C ,根据斜率公式求得PC k ,再由根据圆的弦的性质,得到2MN k =,结合直线点斜式方程,即可求解.【详解】由题意,圆2260x y x +-=,可得22(3)9x y -+=,所以圆心坐标为(3,0)C ,半径为3, 又由斜率公式,可得011312PC k -==--, 根据圆的弦的性质,可得1PC MN k k ⋅=-,所以2MN k =, 所以弦MN 所在直线方程为12(1)y x -=-,即210x y --=, 所以弦MN 所在直线方程为210x y --=. 故选:D. 【点睛】本题主要考查了直线方程的求解,以及圆的弦的性质,其中解答中熟练应用圆的弦的性质是解答的关键,着重考查推理与运算能力.12.A解析:A 【分析】到已知直线的距离为1的点的轨迹,是与已知直线平行且到它的距离等于1的两条直线,根据题意可得这两条平行线与222x y r +=有4个公共点,由此利用点到直线的距离公式加以计算,可得r 的取值范围. 【详解】解:作出到直线20x y --=的距离为1的点的轨迹,得到与直线20x y --=平行, 且到直线20x y --=的距离等于1的两条直线, 圆222x y r +=的圆心为原点,原点到直线20x y --=的距离为d∴两条平行线中与圆心O 距离较远的一条到原点的距离为1d '=,又圆222(0)x y r r +=>上有4个点到直线20x y --=的距离为1,∴两条平行线与圆222x y r +=有4个公共点,即它们都与圆222x y r +=相交.由此可得圆的半径r d '>,即1r ,实数r 的取值范围是)1,+∞.故选:A .【点睛】本题给出已知圆上有四点到直线的距离等于半径,求参数的取值范围.着重考查了圆的标准方程、直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.二、填空题13.【分析】写出线段的方程联立求得交点坐标由可求得的范围【详解】由条件得有解解得由得或故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查直线与线段有公共点问题解题方法是直线(线段)方程求出交点坐标利用交点坐标的范围求解析:[)1,2,2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦【分析】写出线段AB 的方程,联立求得交点坐标,由14x ≤≤可求得k 的范围. 【详解】由条件得()()22114y k x y x x ⎧-=-⎪⎨=-≤≤⎪⎩有解,解得23121k x k k y k -⎧=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩,由23141k k -≤≤-,得12k ≤或2k ≥.故答案为:[)1,2,2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦.【点睛】方法点睛:本题考查直线与线段有公共点问题.解题方法是直线(线段)方程求出交点坐标,利用交点坐标的范围求出参数k 的范围,可是也可利用数形结合思想求解,即求出,PA PB 的斜率,由图形观察出k 的范围.14.【分析】由动直线方程可得动直线经过定点从而得到的轨迹为以线段为直径的圆然后判断点N 在圆外进而得到所求最小值【详解】解:直线mx +ny =m +n 显然经过定点的轨迹为以线段为直径的圆圆心坐标为半径为2在圆 解析:252【分析】由动直线方程可得动直线经过定点()A 1,1,从而得到M 的轨迹为以线段PA 为直径的圆,然后判断点N 在圆外,进而得到所求最小值. 【详解】解:直线mx +ny =m +n 显然经过定点()A 1,1,M ∴的轨迹为以线段PA 为直径的圆,圆心坐标为()1,1C -,半径为2,2CN ==>,N ∴在圆外,2min MN ∴=,故答案为: 2. 【点睛】本题关键要分析出动直线经过定点,从而判定M 的轨迹,然后判定N 在圆的外部是不可缺少的.15.1或【分析】由三角形面积公式求得面积最大时这样可求得圆心到直线的距离再由点到直线距离公式求得斜率【详解】圆的标准方程为直线可变形为则圆心为半径为2直线过定点由面积公式可得所以当即圆心到直线的距离为时解析:1或7- 【分析】由三角形面积公式求得ABC 面积最大时,2ACB π∠=,这样可求得圆心C 到直线BC的距离,再由点到直线距离公式求得斜率k . 【详解】圆C 的标准方程为()2224x y -+=,直线l 可变形为()33y k x =-+,则圆心C 为()2,0,半径为2,直线l 过定点()3,3, 由面积公式可得21sin 2sin 22ABCS r ACB ACB =∠=∠≤, 所以当2ACB π∠=,即圆心C 到直线l的距离为d =ABC 的面积取得最大值,所以d ==,解得1k =或7-.故答案为:1或7-. 【点睛】易错点睛:直线与圆相交于,A B ,圆心为C ,ABC 面积为21sin 2S r ACB =∠,当ACB ∠的最大值θ不小于2π时,2ABC π∠=时,S 取得最大值212r ,当ACB ∠的最大值2πθ<时,S 取得最大值21sin 2r θ.不是任何时候最大值都是212r . 16.7【分析】根据两圆相离可以判定出与两圆都相切且半径为3的圆有7个【详解】解:因为两圆是相离的所以与两圆都相切且半径为3的圆的情况如下:与两圆都内切的有1个是以原点为圆心即;与两圆都外切的有2个设切点解析:7 【分析】根据两圆相离,可以判定出与两圆都相切且半径为3的圆有7个. 【详解】解:因为两圆221:(2)1O x y ++=,222:(2)1O x y -+=是相离的,所以与两圆都相切且半径为3的圆的情况如下:与两圆都内切的有1个,是以原点为圆心,即229x y +=;与两圆都外切的有2个,设切点为(0,)b 4b =⇒=±∴22(9x y +±=,同理,利用圆与圆的圆心距和半径的关系可得:与圆1O 外切于圆2O 内切的圆有2个;与圆1O 内切于圆2O 外切的圆有2个;分别为223()(92x y ++±=和223()(92x y -+=,共7个, 故答案为:7. 【点睛】由圆心距判断两圆的位置关系相离,再利用直观想象可得与两圆都相切的情况,包括内切和外切两类.17.【分析】曲线表示以为圆心半径等于1的半圆当直线过点时可得满足条件当直线和半圆相切时由解得数形结合可得实数的取值范围【详解】解:曲线方程变形为表示圆心为半径为1的上半圆根据题意画出图形如图所示:当直线解析:⎡⎣【分析】曲线表示以(0,0)C 为圆心、半径等于1的半圆,当直线y x b =+过点(0,1)时,可得1b =,满足条件.当直线y x b =+和半圆相切时,由1=b =结合可得实数b 的取值范围. 【详解】解:曲线方程变形为221(0)x y y +=,表示圆心C 为(0,0),半径为1的上半圆, 根据题意画出图形,如图所示:当直线y x b =+过点(0,1)时,可得1b =,满足直线y x b =+与曲线21y x =-有两个不同的公共点.当直线y x b =+和半圆相切时,由|00|111b -+=+,解得2b =或2b =- (舍去),故直线y x b =+与曲线21y x =-有两个不同的公共点时,实数b 的取值范围为)1,2⎡⎣, 故答案为:)1,2⎡⎣.【点睛】本题主要考查直线和圆相交的性质,点到直线的距离公式的应用,体现了数形结合的数学思想,属于中档题.18.【解析】试题分析:由题意得圆心到直线的距离即为半径此题只要求出半径即可试题解析:22256(1)(3)25x y -+-=【解析】试题分析:由题意得,圆心到直线的距离即为半径,此题只要求出半径即可. 试题 因为点到直线的距离由题意得圆的半径则所求的圆的方程为考点:1.直线与圆的相切的应用;2.圆的方程;19.【分析】将问题转化为以为圆心为半径的圆为圆与圆相交问题再根据圆与圆的位置关系求解即可得答案【详解】解:根据题意设以为圆心为半径的圆为圆所以圆圆心为半径为则两圆圆心距为:因为圆O 上存在两点到A 的距离为 解析:()3,7【分析】将问题转化为以(3,4)A 为圆心,2为半径的圆为圆A 与圆O 相交问题,再根据圆与圆的位置关系求解即可得答案. 【详解】解:根据题意设以(3,4)A 为圆心,2为半径的圆为圆A , 所以圆222:()0O x y r r +=>,圆心为()0,0O ,半径为r ,则两圆圆心距为:5OA =, 因为圆O 上存在两点到A 的距离为2, 所以圆O 与圆A 相交,所以252r r -<<+,解得:37r <<. 所以r 的取值范围是:()3,7. 故答案为:()3,7 【点睛】本题考查圆与圆的位置关系,考查回归转化思想,是中档题.20.【分析】化已知直线为即有且解方程可得定点可得在以为直径的圆上运动求得圆心和半径由圆的性质可得最值【详解】解:由直线化为令解得所以直线过定点因为为垂足所以为直角三角形斜边为所以在以为直径的圆上运动由点解析:13⎡⎣【分析】化已知直线为()()2430--+--=m x y x y ,即有240x y --=且30x y --=,解方程可得定点Q ,可得M 在以PQ 为直径的圆上运动,求得圆心和半径,由圆的性质可得最值. 【详解】解:由直线()()()121430m x m y m m R +-+--=∈化为()()2430--+--=m x y x y ,令24030x y x y --=⎧⎨--=⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,所以直线过定点()1,2Q -,因为M 为垂足,所以PQM 为直角三角形,斜边为PQ ,所以M 在以PQ 为直径的圆上运动,由点()5,0P -可知以PQ 为直径的圆圆心为()2,1C --,半径为==r则MN 的取值范围-≤≤+CN r MN CN r,又因为13==CN ,所以MN的取值范围是13⎡+⎣.故答案为:13⎡-⎣.【点睛】本题考查直线恒过定点,以及圆的方程的运用,圆外一点与圆上的点的距离的最值求法,考查运算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)()()224220x y -+-=;(2)证明见解析;(3)最小值:方程:0x y -=. 【分析】(1)设圆的方程为:()()222x a y b r -+-=,利用待定系数法求解;(2)可利用圆心到直线的距离运算求证,也可求出直线过定点(3,3),由点在圆内求证; (3)当弦的弦长的最小时,圆心到直线的距离最大,即(3,3)为垂足时,即可求解. 【详解】(1)设圆的方程为:()()222x a y b r -+-=,由题意得:()()2222222026a b a b r a b r ⎧-=⎪⎪+=⎨⎪-+-=⎪⎩,解得:24220a b r =⎧⎪=⎨⎪=⎩,故圆C 的方程为:()()224220x y -+-=. (2)方法一:由(1)知圆心为()4,2,r ==所以圆心到直线1l 的距离,d ====当10m -=即1m =时,1d =<直线1l 与圆C 恒相交, 当10m ->,即1m时,d = 令111t m m =-+-,1m ,2t ≥=, 当且仅当111m m -=-, 即2m=时取等,所以01d ≤<< 直线1l 与圆C 恒相交, 当10m -<, 即1m <时,d ===当且仅当111m m-=-, 即2m =或0m =时取等,所以0d ≤≤,直线1l 与圆C 恒相交,综上所述,m ∈R ,直线1l 与圆C 恒相交.方法二:因为直线1l :()130m x y m -+-=,m ∈R ,30mx x y m -+-=,()30m x y x -+-=,所以直线1l 过定点()3,3, 因为()()223432220-+-=<, 所以()3,3在圆C 内, 所以直线1l 与圆C 恒相交.(3)设1l 与圆C 相交于A ,B 两点,由垂径定理得:AB ==求AB 的最小值即求d 取得最大值时, 由(2)知max d =所以min AB == 此时0m =,所以直线方程为:0x y -=. 【点睛】关键点点睛:证明过定点的动直线与圆恒相交时,可考虑定点在圆内求解,求直线与圆相交的弦长及最值时,可利用弦心距、半径、半弦长之间的关系求解. 22.(1) t =2220x y x +--=;(2) 224x y +=;(3) 22174x y +=. 【分析】(1)根据点()0,A t 在曲线W :244x y +=上,由44t =求解,设ABC 的外接圆方程220x y Dx Ey F ++++=,将A ,B ,C 的坐标代入求解.(2)根据BD 的最小覆盖圆是以BD 为直径的圆,然后再验证点A ,C 在圆即可. (3)设(),P a b ,244a b +=,由222424OP a b b b =+=-++最小时求解.【详解】(1)因为点()0,A t 在曲线W :244x y +=上,所以44t =,解得t =t =(舍去),所以(0,A ,()2,0B,(C ,设ABC 的外接圆方程为:220x y Dx Ey F ++++=,则2020420F F D F ⎧+=⎪⎪++=⎨⎪++=⎪⎩,解得102D E F =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩, 所以圆的方程为:2220x y x +--=. 因为ABC 是锐角三角形,所以ABC 的最小覆盖圆的方程是2220x y x +--=. (2)因为BD 的最小覆盖圆是以BD 为直径的圆, 所以BD 的最小覆盖圆的方程为:224x y +=,又因为2OA OA ==, 所以点A ,C 在圆内,所以四边形ABCD 的最小覆盖圆的方程是224x y +=.(3)因为曲线W :244x y +=是中心对称图形,设(),P a b ,222424OP a b b b =+=-++,(2211724b b ⎛⎫=--+≤ ⎪⎝⎭, 当 212b =时,min OP所以曲线W 的最小覆盖圆的方程是22174x y +=. 【点睛】关键点点睛:本题关键是由最小覆盖圆的性质转化为求覆盖平面图形最小圆的方程. 23.(1)1x =-或3430x y -+=;(2)证明见解析. 【分析】(1)设直线l 的方程为1x ty =-,由圆心到直线距离等于半径可求得参数,得直线方程; (2)设直线l 的方程为1x ty =-,与0l 方程联立解得N 点坐标,PQ 线段中点为M ,则CM PQ ⊥,设直线CM 的方程为()43y t x +=-+,与l 方程联立求得M 点坐标,由,,A M N 共线,得AM AN ⋅AM AN =⋅,即得结论.【详解】解:(1)由题意知直线的斜率不为0,设直线l 的方程为1x ty =-,则由l 与圆相切得:2d ==,解得:0t =或43,故l 的方程为1x =-或3430x y -+=.(2)∵l 与圆相交于PQ 两点,故l 斜率存在且不为0.设直线l 的方程为1x ty =-,联立122x ty x y =-⎧⎨+=⎩得31232t x t y t ⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,故331,22t N t t ⎛⎫- ⎪++⎝⎭; ∵PQ 线段中点为M ,∴CM PQ ⊥,设直线CM 的方程为()43y t x +=-+,联立14(3)x ty y t x =-⎧⎨+=-+⎩,得2222411241t tx t t y t ⎧--=-⎪⎪+⎨--⎪=⎪+⎩,故22224241,11t t t M t t ⎛⎫----- ⎪++⎝⎭;∴2222424,11t t t AM t t ⎛⎫----= ⎪++⎝⎭,33,22tAN t t ⎛⎫= ⎪++⎝⎭, ∴6AM AN ⋅=-,又由于A ,M ,N 三点共线, ∴6AM AN ⋅=得证,AM AN ⋅为定值.. 【点睛】关键点点睛:本题在计算AM AN ⋅时,利用A ,M ,N 三点共线,这样有AM AN ⋅AM AN =⋅,为此求出,M N 的坐标即可,设出l 方程为1x ty =-,由直线相交得交点坐标,M 是弦PQ 中点,利用CM PQ ⊥,由l 方程写出CM 方程后可得交点M 坐标,由坐标运算求得向量的数量积,24.(1)22(2)25x y ++=;(2)5x =或34170x y -+=. 【分析】(1)联立点A 和B 的中垂线与直线l ,求出圆心坐标,算出圆心与A 距离,写出圆的标准方程即可;(2)讨论斜率存在与不存在,将直线与圆相切转化为d r =,解出k ,代回直线方程化简即可. 【详解】(1)根据题意可得2113(4)AB k -==---,,A B 中点坐标为73(,)22-,所以AB 的中垂线为7322y x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,即2y x =--,联立方程202x y y x --=⎧⎨=--⎩可得圆心坐标(0,2)-,又222(0(3))(22)25r =--+--=, 所以圆C 的方程为22(2)25x y ++=.(2)①过点P 斜率不存在的直线为5x =,与圆C 相切; ②过点P 斜率存在的直线设斜率为k , 则(5)8y k x =-+,即580kx y k --+= 圆心(0,2)-到切线的距离为5=,解得34k =综上,切线的方程为5x =或34170x y -+=. 【点睛】求圆的方程的两种方法:(1)几何法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程; (2)待定系数法:①根据题意,选择标准方程与一般方程; ②根据条件列出关于,,a b r 或,,D E F 的方程组; ③解出,,a b r 或,,D E F ,代入标准方程或一般方程. 25.(1)4;(2)4. 【分析】(1)利用圆心距等于半径之和求参数;(2)求出圆心C 到直线l 的距离d ,由勾股定理列出关于m 的方程解之可得.【详解】(1)把圆22812360x y x y +--+=,化为标准方程得22(4)(6)16x y -+-=,所以圆心坐标为()4,6,半径为4R =,则两圆心间的距离5d ==,因为两圆的位置关系是外切,所以d R r =+,即45=,解得4m =,故m 的值为4;(2)因为圆心C 的坐标为()1,2,所以圆心C 到直线l的距离5d ==,所以222221()2MN d =+=+, 即51m -=,解得4m =,故m 的值为4.【点睛】方法点睛:本题考查两圆位置关系,求直线与圆相交弦长.求弦长方法:(1)代数法,求出直线与圆交点坐标,由两点间距离公式计算;(2)几何法:求出圆心到弦所在直线的距离d,由勾股定理求得弦长l = 26.(1)4160x y -+=或390x y +-=;(2)9461020x y -+=【分析】(1)设出截距式方程,由条件列出式子即可求出;(2)在直线m 上取一点,如()2,0M ,求出()2,0M 关于直线l 的对称点M ',求出m 与l 的交点,即可求出直线方程.【详解】(1)由已知得直线不过原点,设直线方程为1x y a b+=, 则可得34112a b a b -⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得416a b =-⎧⎨=⎩或93a b =⎧⎨=⎩, 则直线方程为1416x y +=-或193x y +=, 整理可得4160x y -+=或390x y +-=;(2)在直线m 上取一点,如()2,0M ,则()2,0M 关于直线l 的对称点M '必在直线m '上,设(),M a b ',则2023102202123a b b a ++⎧⨯-⨯+=⎪⎪⎨-⎪⨯=-⎪-⎩,解得630,1313M '⎛⎫ ⎪⎝⎭, 设直线m 与l 的交点为N ,则联立方程32602310x y x y --=⎧⎨-+=⎩可解得()4,3N , 则m '的方程为34306341313y x --=--,即9461020x y -+=. 【点睛】方法点睛:关于轴对称问题:(1)点(),A a b 关于直线0Ax By C ++=的对称点(),A m n ',则有1022n b A m a B a m b n A B C ⎧-⎛⎫⨯-=- ⎪⎪⎪-⎝⎭⎨++⎪⋅+⋅+=⎪⎩;(2)直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.。