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- 2021-06-11 发布
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2018年高考数学讲练测【浙江版】【测】第九章 解析几何
第四节 直线与圆、圆与圆的位置关系
班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的。)
1.【2018届河南省安阳市第三十五中学高三上学期入门】已知圆与直线有两个交点,则正实数的值可以为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
2.已知圆,当圆的面积最小时,直线与圆相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由题意可知:圆的标准方程为,所以当时圆的面积最小,此时圆的圆心为,半径为1,又因为直线与圆相切,所以.
3.若直线与圆相切,且为锐角,则这条直线的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意:,所以,
因为且为锐角,所以,
所以直线的斜率是,故选A.
4.已知条件:,条件:直线与圆相切,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
5.【2018届河南省郑州市第一中学高三上学期入学】已知圆与直线相切于第三象限,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知有圆心 到直线的距离为1,所以有 ,当 时,圆心为 在第一象限,这时切点在第一象限,不符合;当时, 圆心为 在第三象限,这时切点也在第三象限,符合,所以.选B.
6.【2018届安徽省巢湖一中、合肥八中、淮南二中等高中十校联盟高三摸底】设直线与圆交于两点,过分别作轴的垂线与轴交于两点.若线段的长度为,则( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】联立,得,则.设,则,
,解得或,此时成立,
故选D.
7.若圆与圆外切,则( )
A.21 B.19 C.9 D.-11
【答案】C
8.已知圆和两点,,若圆上存在点,使得,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知,点P在以原点(0,0)为圆心,以m为半径的圆上,又因为点P在已知圆上,所以只要两圆有交点即可,所以,故选B.
9.【2017届陕西省西藏民族学院附属中学高三4月月考】已知点, , 在圆上运动,且.若点的坐标为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知AC是圆的直径,所以O是AC中点,故,PO的长为5,所以,显然当B在PO上时, 有最小值,当B在PO的延长线上时, 有最大值,故选C.
10.若直线与圆相交,则直线的倾斜角不等于( )
B. C. D.
【答案】C
【解析】
11.已知下列三个命题:
①已知x,y满足x2+y2=1,则的最小值为;
②若两组数据的平均数相等,则它们的标准差也相等;
③直线x+y+1=0与圆相切.
其中真命题的序号是( )
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
【答案】C
【解析】①表示圆上的点P(x,y)与点Q(1,2)连线的斜率,∴的最小值是直线PQ与圆相切时的斜率.设直线PQ的方程为y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,由=1,得k=,结合图形可知≥,∴所求最小值为;故①正确;
②若两组数据的平均数相等,则它们的标准差不一定相等,如2,2,2和1,2,3;这两组数据的平均数相等,它们的标准差不相等,故②错;
③圆的圆心到直线x+y+1=0的距离d==半径r,故直线x+y+1=0与圆相切,③正确.
综上知,选C.
12.已知圆和圆,动圆M与圆,圆都相切,动圆的圆心M的轨迹为两个椭圆,这两个椭圆的离心率分别为,(),则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
处理1:,再用均值求的最小值;
处理2:
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在题中的横线上。)
13.【2018届四川省乐山外国语学校高三上练习题(三)】过定点的直线: 与圆: 相切于点,则__.
【答案】4
【解析】直线: 过定点, 的圆心,半径为:3;定点与圆心的距离为: .过定点的直线: 与圆: 相切于点,则.
14.【2018届江苏省泰州中学高三10月月考】知动圆与直线相切于点,圆被
轴所截得的弦长为,则满足条件的所有圆的半径之积是__________.
【答案】
15.【2017届河南省郑州一中高三百校联盟复习二】若对任意,直线圆 恒无公共点,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】对直线变形可得,,圆心到直线的距离
设 ,则
.
16.【2018届江苏省南京市高三数学上期初】在平面直角坐标系xOy中,若圆(x-2)2+(y-2)2=1上存在点M,使得点M关于x轴的对称点N在直线kx+y+3=0上,则实数k的最小值为______.
【答案】-
【解析】在, 可设,可得,将的坐标代入,可得, ,化为得, 的最小值为.
三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.【2018届河南省郑州市第一中学高三上学期入学】已知圆关于直线对称的圆为.
(1)求圆的方程;
(2)过点作直线与圆交于两点, 是坐标原点,是否存在这样的直线,使得在平行四边形中?若存在,求出所有满足条件的直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)存在直线和
试题解析:(1)圆化为标准为,
设圆的圆心关于直线的对称点为,则,
且的中点在直线上,
所以有,
解得: ,
所以圆的方程为.
(2)由,所以四边形为矩形,所以.
要使,必须使,即: .
①当直线的斜率不存在时,可得直线的方程为,与圆
交于两点, .
因为,所以,所以当直线的斜率不存在时,直线满足条件.
②当直线的斜率存在时,可设直线的方程为.
设
由得: .由于点在圆内部,所以恒成立,
,
, ,
要使,必须使,即,
也就是:
整理得:
解得: ,所以直线的方程为
存在直线和,它们与圆交两点,且四边形对角线相等.
18.已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.
(1)求的轨迹方程;
(2)当时,求的方程及的面积
【答案】(1);(2)的方程为; 的面积为.
(2)由(1)可知M的轨迹是以点为圆心,为半径的圆.
由于,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而.
因为ON的斜率为3,所以的斜率为,故的方程为.
又,O到的距离为,,所以的面积为.
19.已知圆C经过两点P(-1,-3),Q(2,6),且圆心在直线上,直线l的方程为.
(1)求圆C的方程;
(2)证明:直线l与圆C恒相交;
(3)求直线l被圆C截得的最短弦长.
【答案】,4
【解析】
(1)设圆C的方程为
由条件,得,解得
∴圆的方程为
(2)由,得,
令,得,即直线l过定点M(3,-1),…(6分)
由,知点M(3,-1)在圆内,
∴直线l与圆C恒相交. …(8分)
(3)圆心C(2,1),半径为5,由题意知,当点M满足CM垂直于直线l时,弦长最短.
直线l被圆C截得的最短弦长为2=.…(12分)
20.已知的三个顶点,,,其外接圆为.
(1)若直线过点,且被截得的弦长为2,求直线的方程;
(2)对于线段上的任意一点,若在以为圆心的圆上都存在不同的两点,使得点是线段
的中点,求的半径的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
当直线不垂直于轴时,设直线方程为,则,解得,
综上,直线的方程为或.
(2) 直线的方程为,设,
因为点是点,的中点,所以,又都在半径为的上,
所以即
因为该关于的方程组有解,即以为圆心为半径的圆与以为圆心为半径的圆有公共点,所以,
又,所以对]成立.
而在[0,1]上的值域为[,],故且.
又线段与圆无公共点,所以对成立,即.故的半径的取值范围为.
21.【2017届江苏省淮安市淮海中学高三下第二次阶段性测试】已知定点,圆C: ,
(1)过点向圆C引切线l,求切线l的方程;
(2)过点A作直线 交圆C于P,Q,且,求直线的斜率k;
(3)定点M,N在直线 上,对于圆C上任意一点R都满足,试求M,N两点的坐标.
【答案】(1)x=2或(2)(3).
∴直线l:
故直线l的方程为x=2或
(2)设,由 知点P是AQ的中点,所以点Q的坐标为 .
由于两点P,Q均在圆C上,故 , ①
,即, ②
②—①得 , ③
由②③解得 或,
(其他方法类似给分)
(3)设 ,则 ④
又 得 , ⑤
由④、⑤得 ,⑥
由于关于 的方程⑥有无数组解,所以,
解得
所以满足条件的定点有两组
22.已知圆和圆.
(1)判断圆和圆的位置关系;
(2)过圆的圆心作圆的切线,求切线的方程;
(3)过圆的圆心作动直线交圆于A,B两点.试问:在以AB为直径的所有圆中,是否存在这样的圆,使得圆经过点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)外离;(2)或;
(3)存在圆:或,使得圆经过点 。
【解析】(1)因为圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
所以圆和圆的圆心距,
所以圆与圆外离.
(2)设切线的方程为:,即,
所以到的距离,解得.
所以切线的方程为或.
消去整理,得,
由△,得或.
设,则有 ①
由①得, ②
, ③
若存在以为直径的圆经过点,则,所以,
因此,即,
则,所以,,满足题意.
此时以为直径的圆的方程为,
即,亦即.
综上,在以AB为直径的所有圆中,存在圆:或
,使得圆经过点.