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高二数学 专题训练11 直线与圆

2023-11-17 来源:钮旅网
专题训练11 直线与圆

基础过关

1. 圆x2

+y2

-4x+6y=0的圆心坐标是( ) A. (2,3)

B. (-2,3) C. (-2,-3) D. (2,-3)

2. 直线l过点(-1,2)且与直线2x-3y+1=0垂直,则l的方程是( ) A. 3x+2y-1=0 B. 3x+2y+7=0 C. 2x-3y+5=0

D. 2x-3y+8=0

3. 若圆C的半径为1,圆心坐标为(2,1),则该圆的标准方程是( ) 22A. (x+2)+(y+1)=1 B. (x-2)2+(y-1)2

=1 2

2

2

C. (x-1)+(y-2)=1

D. (x+1)+(y+2)2

=1

4. 经过圆x2

+2x+y2

=0的圆心C,且与直线x+y=0平行的直线方程是( ) A. x+y+1=0 B. x+y-1=0 C. x-y+1=0

D. x-y-1=0

5. 已知圆C+1)2

+(y-1)2

1:(x=1,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C2的方程为( A. (x+2)2

+(y-2)2

=1 B. (x-2)2+(y+2)2

=1 C. (x+2)2

+(y+2)2

=1

D. (x-2)2

+(y-2)2

=1

6. “a=2”是“直线ax+2y=0平行于直线x+y=1”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件

D. 既不充分也不必要条件

7. 圆x2

+y2

-2x=0和圆x2

+y2

-4y=0的位置关系是( ) A. 相离

B. 相交 C. 外切 D. 内切

8. 圆x2

+y2

=1与直线y=kx+2没有公共点的充要条件是( ) A. k∈(-2,2) B. k∈(-∞,-2)∪(2,+∞) C. k∈(-3,3)

D. k∈(-∞,-3)∪(3,+∞)

9. 由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2

+y2

=1引切线,则切线长的最小值为( ) A. 1

B. 22 C. 7 D. 3

10. 已知圆C与直线x-y=0 及x-y-4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为( A. (x+1)2

+(y-1)2

=2 B. (x-1)2+(y+1)2

=2 C. (x-1)2

+(y-1)2

=2

D. (x+1)2

+(y+1)2

=2

11. 直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为( )

) ) 11

A. y=-x+ 33C. y=3x-3

2

1

B. y=-x+1

31

D. y=x+1

3

2

12. 若过点A(4,0)的直线l与圆(x-2)+y=1有公共点,则直线l的斜率的取值范围为( ) A. [-3,3] C. [-

33

,] 33

2

2

B. (-3,3) D. (-

33

,) 33

13. 直线l与圆x+y+2x-4y+a=0(a<3)相交于A,B两点,弦AB的中点为(0,1),则直线l的方程为( ) A. x-y+1=0 C. x-y-1=0

2

2

B. x+y+1=0 D. x+y-1=0

14. 直线3x-y+m=0与圆x+y-2x-2=0相切,则实数m等于( ) A. 3或-3 C. -33或3

B. -3或33 D. -33或33 2

2

15. 已知直线l:x-y+4=0与圆C:(x-1)+(y-1)=2,则圆C上各点到直线l的距离的最小值为( ) A. 1

2

B. 2 2

C. 2 D. 22

16. 经过圆C:x+2x+y=0的圆心,且与直线x+y=0垂直的直线方程是 ______________. 17. 以点(2,-1)为圆心且与直线x+y-6=0相切的圆的方程是______________.

18. 已知两圆x+y=10和(x-1)+(y-3)=20相交于A,B两点,则直线AB的方程是______________.

19. 已知圆C的圆心与点P(-2,1)关于直线y=x+1对称.直线3x+4y-11=0与圆C相交于A,B两点,且|AB|=6,求圆

2

2

2

2

C的标准方程.

22

20. 已知直线l:y=kx+1,圆C:(x-1)+(y+1)=12. (1)求证:不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交点; (2)求直线l被圆C截得的最短弦长.

冲刺A级

21. 已知圆的方程为x2

+y2

-6x-8y=0.设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为( A. 106

B. 206 C. 306 D. 406

22. 如果点P在平面区域2x-y+2≥0,x+y-2≤0,上,且点O在圆x2+(y+2)2

=1上,那么|PQ|的最小值为( )

2y-1≥0A. 3

2

B. 45

-1

C. 22-1 D. 2-1

23. 若圆x2

+y2

=4与圆x2

+y2

+2ay-6=0(a>0)的公共弦长为23,则a=________. 24. 过点A(11,2)作圆x2

+y2

+2x-4y-164=0的弦,其中弦长为整数的弦共有________条.

25. 已知圆C2

2

1:(x+3)+(y-1)=4和圆C2:(x-4)2

+(y-5)2

=4. (1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为23,求直线l的方程;

) (2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.

专题训练11 直线与圆

基础过关 1. D

33

2. A [提示:由题可得l的斜率为-,∴l:y-2=-(x+1),即3x+2y-1=0.]

22

3. B

4. A [提示:易知点C为(-1,0),而直线与x+y=0平行,我们设待求的直线的方程为x+y+b=0,将点A的坐标代入得出参数b的值为b=1,故待求的直线的方程为x+y+1=0.]

a-1b+1

--1=0,22a=2,

5. B [提示:设圆C2的圆心为(a,b),则依题意,得解得对称圆的半径不变,为1,故选B.]

b-1b=-2,

=-1,a+1

6. C 7. B 8. C

22

9. C [提示:设圆心为C,直线上一点A向圆引切线长=AC-r,故当AC最小时切线长最小.AC的最小值即圆心C到直线

2|3+1|

的距离d==22,所以切线长最小值=(22)-1=7.]

2

10. B [提示:圆心在x+y=0上,排除C,D;再结合图象,或者验证A,B中圆心到两直线的距离等于半径2即可.]

11

11. A [提示:直线y=3x绕原点逆时针转90°得到直线y=-x,再向右平移一个单位得直线y=-(x-1),故选A.]

33

12. C 13. A 14. C

15. B [提示:圆心到直线的距离减去半径即可.] 16. x-y+1=0

25|2-1-6|5252222

17. (x-2)+(y+1)= [解析:圆的半径r==,所以圆的方程为(x-2)+(y+1)=.]

221+1218. x+3y=0

b-1

a+2=-1,a=0,

19. 解:设圆心C(a,b),半径为r,则由已知可得解得故圆心到直线3x+4y-11=0的距离d=

b=-1,b+1a-2

2=2+1,

|-4-11|

5

2

|AB|222

=3.由垂径定理可得r=+d=18,∴圆C的标准方程为x+(y+1)=18.

2

2

2

20. (1)证明:由已知可得直线l过定点(0,1),点(0,1)到圆心C的距离=1+2=5即点(0,1)在圆C内,所以直线l与圆C总有两个交点. (2)解:当圆心到直线的距离最大时截得的弦长最短,∵直线l过定点(0,1),∴圆心C到直线l的最大距离d=5,由垂径定理可得截得的弦长最短为212-5=27.

冲刺A级

2222

21. B [提示:将方程化成标准方程(x-3)+(y-4)=25,过点(3,5)的最长弦(直径)为AC=10,最短弦为BD=25-1=

1

46,S=AC·BD=206.]

2

22. A [提示:作出平面区域及已知圆,则|PQ|的最小值等于圆心(0,-2)到直线2y-1=0的距离减去半径的值.]

1a1

23. 1 [提示:由已知,两个圆的方程作差可以得到相交弦的直线方程为y=,利用圆心(0,0)到直线的距离d=为

a12-(3)=1,解得a=1.]

24. 32 [提示:圆的标准方程为(x+1)+(y-2)=13,由垂径定理可得过点A的最短弦长为213-(11+1)=10,最

长弦长为直径26,故弦长为整数的有长为11,12,13,…,25的弦,且长为11,12,13,…,25的弦各有两条,故共有1+1+2×(25-10)=32(条).]

2

2

2

2

222

25. (1)设直线l的方程为y=k(x-4),即kx-y-4k=0,由垂径定理得:圆心C1到直线l的距离d=2322

4-()=1,

2

结合点到直线距离公式,得|-3k-1-4k|772

=1,化简得24k+7k=0,k=0或k=-,∴所求直线l的方程为y=0或y=-(x2424k2+1

-4),即y=0或7x+24y-28=0.

111

(2)设点P坐标为(m,n),直线l1,l2的方程分别为y-n=k(x-m),y-n=-(x-m),即kx-y+n-km=0,-x-y+n+mkkk=0.因为直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,两圆半径相等,由垂径定理,得:圆心C1到直线与直线的距离相等.故

41|--5+n+m|kk|-3k-1+n-km|=,化简得(2-m-n)k=m-n-3,或(m-n+8)k=m+n-5.关于k的方程有无穷多解,则:

1k2+1

2+1

k2-m-n=0,m-n+8=0,51313或解得:点P的坐标为(,-)或-,.

2222m-n-3=0,m+n-5=0,

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