2019版高考数学总复习第八章解析几何46直线与圆、圆与圆的位置关系课时作业文
- 格式:doc
- 大小:128.50 KB
- 文档页数:7
1 课时作业 46 直线与圆、圆与圆的位置关系 一、选择题 1.(2018·菏泽一模)已知圆(x-1)2+y2=1被直线x-3y=0分成两段圆弧,则较短弧长与较长弧长之比为( ) A.:2 B.:3 C.:4 D.:5
解析:(x-1)2+y2=1的圆心为(1,0),半径为1.圆心到直线的距离d=11+3=12,所
以较短弧所对的圆心角为2π3,较长弧所对的圆心角为4π3,故两弧长之比为:2.选A. 答案:A 2.(2018·聊城模拟)圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4
解析:因为圆心到直线的距离为|9+12-11|5=2,又因为圆的半径为3,所以直线与圆相交,由数形结合知,圆上到直线的距离为1的点有3个. 答案:C
3.(2018·烟台一模)若一个圆的圆心为抛物线y=-14x2的焦点,且此圆与直线3x+4y-1=0相切,则该圆的方程是( ) A.x2+(y-1)2=1 B.(x+1)2+y2=1 C.(x-1)2+(y+1)2=1 D.x2+(y+1)2=1
解析:抛物线y=-14x2,即x2=-4y,其焦点为(0,-1),即圆心为(0,-1),圆心到
直线3x+4y-1=0的距离d=|-5|32+42=1,即r=1,故该圆的方程是x2+(y+1)2=1,选D. 答案:D 2
4.圆x2+y2+4x=0与圆x2+y2-8y=0的公共弦长为( ) A.255 B.455
C.855 D.1655 解析:解法一 联立得 x2+y2+4x=0,x2+y2-8y=0,得x+2y=0,将x+2y=0代入x2+y2+4x=0,得5y2-8y=0,解得y1=0,y2=85,故两圆的交点坐标是(0,0),-165,85,则所求弦长为-1652+852=855,故选C. 解法二 联立得 x2+y2+4x=0,x2+y2-8y=0,得x+2y=0,将x2+y2+4x=0化为标准方程得(x+2)2+y2=4,圆心为(-2,0),半径为2,圆心(-2,0)到直线x+2y=0的距离d=|-2|5=255,则所求弦长为222-2552=855,选C.
答案:C 5.(2018·陕西省高三质检(一))圆:x2+y2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离的最大值是( ) A.1+2 B.2
C.1+22 D.2+22 解析:本题考查直线与圆的位置关系.由已知得圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,则圆心坐标为(1,1),半径为1,所以圆心到直线的距离为|1-1-2|2=2,所以圆上的点到直线的距离的最大值是1+2,故选A. 答案:A 6.(2018·武汉调研)已知圆C:(x-1)2+(y-4)2=10和点M(5,t),若圆C上存在两点A,B,使得MA⊥MB,则实数t的取值范围为( ) A.[-2,6] B.[-3,5] C.[2,6] D.[3,5] 解析:本题考查直线与圆的位置关系.由题意,知满足条件的t的值在直线x=5的两个点的纵坐标之间取值,过此两个点与圆相切的两条直线互相垂直.设过点(5,t)的直线方3
程为y-t=k(x-5),由相切条件,得|k-4+t-5k|k2+1=10,整理,得6k2+8(4-t)k+(t-4)2-10=0,由题意知此方程的两根满足k1k2=-1,所以t-2-106=-1,解得t=2或t=6,所以2≤t≤6,故选C. 答案:C 7.(2018·衡阳联考)若直线2x-y+a=0与圆(x-1)2+y2=1没有公共点,则实数a的取值范围为( ) A.(-∞,-2-22)∪(22-2,+∞) B.(-∞,-2-25)∪(25-2,+∞) C.(-∞,-2-2)∪(2-2,+∞) D.(-∞,-2-5)∪(5-2,+∞) 解析:通解 将2x-y+a=0代入(x-1)2+y2=1得5x2+(4a-2)x+a2=0,又直线与圆没有公共点,则有Δ=(4a-2)2-20a2<0,即a2+4a-1>0,解得a<-2-5或a>5-2,选D.
优解 圆心(1,0)到直线2x-y+a=0的距离d=|2+a|5>1,解得a<-2-5或a>5-2,选D. 答案:D 8.(2018·广东佛山二模,7)过点M(1,2)的直线l与圆C:(x-3)2+(y-4)2=25交于A,B两点,C为圆心,当∠ACB最小时,直线l的方程是( )
A.x-2y+3=0 B.2x+y-4=0 C.x-y+1=0 D.x+y-3=0
解析:设圆心C到直线l的距离为d,则有cos∠ACB2=d5,要使∠ACB最小,则d要取
到最大值.此时直线l与直线CM垂直.而kCM=4-23-1=1,故直线l的方程为y-2=-1×(x-1),即x+y-3=0. 答案:D 4
9.(2018·南昌模拟(一))如图,在平面直角坐标系xOy,直线y=2x+1与圆x2+y2=4相交于A,B两点,则cos∠AOB=( )
A.510 B.-510 C.910 D.-910 解析:本题考查直线与圆的位置关系.圆心到直线的距离d=15,则弦长AB=2r2-d2
=24-15=2195,在△ABO中,由余弦定理得cos∠AOB=4+4-7652×2×2=-910,故选D. 一题多解:本题也可利用二倍角公式求解.设点O到直线AB的距离为d,则cos∠AOB2=
dOA=152=125,所以cos∠AOB=2cos2∠AOB2-1=2×120-1=-910,方法一是通解通法,但
方法二运算简洁,体现了不同解法对能力的不同要求. 答案:D 10.(2018·广州毕业班测试)已知k∈R,点P(a,b)是直线x+y=2k与圆x2+y2=k2-2k+3的公共点,则ab的最大值为( ) A.15 B.9
C.1 D.-53
解析:本题考查直线与圆的位置关系.由题意得 |2k|2≤ k2-2k+3,k2-2k+3>0,解得-3≤k≤1. 因为点P是直线与圆的公共点,所以
a+b=2k,
a2+b2=k2-2k+3,
即ab=32k2+k-32=32k+132-53, 所以当k=-3时,ab取得最大值9,故选B. 答案:B 二、填空题 11.(2018·洛阳一模)已知过点(2,4)的直线l被圆C:x2+y2-2x-4y-5=0截得的弦5
长为6,则直线l的方程为__________. 解析:圆C:x2+y2-2x-4y-5=0的圆心坐标为(1,2),半径为10.因为过点(2,4)的直线l被圆C截得的弦长为6,所以圆心到直线l的距离为1,①当直线l的斜率不存在时,直线方程为x-2=0,满足圆心到直线的距离为1;②当直线l的斜率存在时,设其方
程为y-4=k(x-2),即kx-y-2k+4=0,所以|k-2k-2+4|1+k2=1,所以k=34,所求直线l的方程为3x-4y+10=0.故直线l的方程为x-2=0或3x-4y+10=0.
答案:x-2=0或3x-4y+10=0 12.已知圆C:x2+y2-2x-4y+1=0上存在两点关于直线l:x+my+1=0对称,经过点M(m,m)作圆C的切线,切点为P,则|MP|=________. 解析:因为圆C:x2+y2-2x-4y+1=0的圆心C(1,2),半径r=2,且圆上存在两点关于直线l对称,所以直线l:x+my+1=0过点(1,2),所以1+2m+1=0,得m=-1,|MC|2
=(1+1)2+(2+1)2=13,r2=4,|MP|=13-4=3. 答案:3 13.(2018·福建师大附中联考)与圆C:x2+y2-2x+4y=0外切于原点,且半径为25的圆的标准方程为________. 解析:所求圆的圆心在直线y=-2x上,所以可设所求圆的圆心为(a,-2a)(a<0),又因为所求圆与圆C:x2+y2-2x+4y=0外切于原点,且半径为25,所以a2+-2a2=25,可得a2=4,则a=-2或a=2(舍去).所以所求圆的标准方程为(x+2)2+(y-4)2=20. 答案:(x+2)2+(y-4)2=20 14.(2018·南京二模)在平面直角坐标系xOy中,直线l1:kx-y+2=0与直线l2:x+ky-2=0相交于点P,则当实数k变化时,点P到直线x-y-4=0的距离的最大值为________. 解析:本题考查圆的方程.由题意可得直线l1恒过定点(0,2),直线l2恒过定点(2,0),且l1⊥l2,则点P的轨迹是以(0,2)和(2,0)为直径两端点的圆,方程为(x-1)2+(y-1)2=2,
半径为2.圆心(1,1)到直线x-y-4=0的距离为|1-1-4|2=22,则点P到直线x-y-4=0的距离的最大值为22+2=32. 答案:32 [能力挑战] 15.(2018·揭阳一模)已知直线x+y-k=0(k>0)与圆x2+y2=4交于不同的两点A,B,
O为坐标原点,且|OA→+OB→|≥33|AB→|,则k的取值范围是( )