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- 2021-06-11 发布
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第3讲 直线与圆、圆与圆的位置关系
一、选择题
1.过坐标原点且与圆x2-4x+y2+2=0相切的直线方程为( )
A.x+y=0 B.x+y=0或x-y=0
C.x-y=0 D.x+y=0或x-y=0
解析 当斜率k不存在时,过原点的直线方程为x=0,因为圆心(2,0)到此直线的距离2>(圆的半径),此时不合题意;当斜率k存在时,过原点的直线方程为kx-y=0,要使该直线与圆相切,则有=,解得k=±1,
所以,切线方程为x+y=0或x-y=0.
答案 B
2.若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是 ( ).
A.[-3,-1] B.[-1,3]
C.[-3,1] D.(-∞,-3]∪[1,+∞)
解析 由题意可得,圆的圆心为(a,0),半径为,
∴≤,即|a+1|≤2,解得-3≤a≤1.
答案 C
3.设O为坐标原点,C为圆(x-2)2+y2=3的圆心,且圆上有一点M(x,y)满足·=0,则=( )
A. B.或-
C. D.或-[来源:学&科&网]
解析 ∵·=0,
∴OM⊥CM,
∴OM是圆的切线.
设OM的方程为y=kx,
由=,得k=±,即=±.
答案 D
4.若圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)与圆C2:x2+y2-2by-1+b2=0(b∈R)恰有三条切线,则a+b的最大值为 ( ).
A.-3 B.-3 C.3 D.3
解析 易知圆C1的圆心为C1(-a,0),半径为r1=2;
圆C2的圆心为C2(0,b),半径为r2=1.
∵两圆恰有三条切线,∴两圆外切,
∴|C1C2|=r1+r2,即a2+b2=9.∵2≤,
∴a+b≤3(当且仅当a=b=时取“=”),
∴a+b的最大值为3.
答案 D
5.若曲线C1:x2+y2-2x=0与曲线C2:y(y-mx-m)=0有四个不同的交点,则实数m的取值范围是 ( ).
A. B.∪
C. D.∪
解析 C1:(x-1)2+y2=1,C2:y=0或y=mx+m=m(x+1).
当m=0时,C2:y=0,此时C1与C2显然只有两个交点;
当m≠0时,要满足题意,需圆(x-1)2+y2=1与直线y=m(x+1)有两交点,当圆与直线相切时,m=±,即直线处于两切线之间时满足题意,
则-0,
∴y=-x+4或y=-x-3.
13.设直线l的方程为y=kx+b(其中k的值与b无关),圆M的方程为x2+y2-2x-4=0.
(1)如果不论k取何值,直线l与圆M总有两个不同的交点,求b的取值范围;
(2)b=1时,l与圆交于A,B两点,求|AB|的最大值和最小值.
解 圆M的标准方程为(x-1)2+y2=5,
∴圆心M的坐标为(1,0),半径为r=.
(1)∵不论k取何值,直线l总过点P(0,b),
∴欲使l与圆M总有两个不同的交点,必须且只需点P在圆M的内部,即|MP|<,即1+b2<5,
∴-2