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1、 2014年高考一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)熱身訓(xùn)練:8.2直線與圓
一、選擇題(每小題6分,共36分)
1.(2013·廈門(mén)模擬)圓心在(3,0)且與直線x+=0相切的圓的方程為( )
(A)(x-)2+y2=1 (B)(x-3)2+y2=3
(C)(x-)2+y2=3 (D)(x-3)2+y2=9[
2.(2013·揭陽(yáng)模擬)若實(shí)數(shù)a,b滿足條件a2+b2-2a-4b+1=0,則代數(shù)式的取值范圍是( )
(A)(0,] (B)(0,)
(C)[0, ] (D)[0,)
2、
3.若曲線C:x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有的點(diǎn)均在第二象限內(nèi),則a的取值范圍為( )
(A)(-∞,-2) (B)(-∞,-1)
(C)(1,+∞) (D)(2,+∞)
4.(2013·福州模擬)若直線x+my=2+m與圓x2+y2-2x-2y+1=0相交,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
(A)(-∞,+∞) (B)(-∞,0)
(C)(0,+∞) (D)(-∞,0)∪(0,+∞)
5.設(shè)直線kx-y+
3、1=0被圓O:x2+y2=4所截弦的中點(diǎn)的軌跡為C,則曲線C與直線x+y-1=0的位置關(guān)系為( )
(A)相離 (B)相切 (C)相交 (D)不確定
6.(2012·廈門(mén)模擬)圓x2+y2-2x-2y+1=0上的點(diǎn)到直線x-y=2的距離的最大值是
( )
(A)2 (B)1+ (C)2+ (D)1+
二、填空題(每小題6分,共18分)
7.(2012·宜賓模擬)圓x2+y2+2x-3=0的半徑為_(kāi)_______.
8.圓C:x2+y2+2x-2y-2=0的圓心到直
4、線3x+4y+14=0的距離是_________.
9.(預(yù)測(cè)題)已知圓C1:x2+y2-6x-7=0與圓C2:x2+y2-6y-25=0相交于A、B兩點(diǎn),且點(diǎn)C(m,0)在直線AB的左上方,則m的取值范圍為_(kāi)________.
三、解答題(每小題15分,共30分)
10.(易錯(cuò)題)已知圓C:(x+1)2+y2=8.
(1)設(shè)點(diǎn)Q(x,y)是圓C上一點(diǎn),求x+y的取值范圍;
(2)在直線x+y-7=0上找一點(diǎn)P(m,n),使得過(guò)該點(diǎn)所作圓C的切線段最短.
11.(易錯(cuò)題)已知圓M的圓心M在x軸上,半徑為1,直線l:被圓M所截的弦長(zhǎng)為,且圓心M在直線l的下方.
(1)求圓M的方程;
5、
(2)設(shè)A(0,t),B(0,t+6)(-5≤t≤-2),若圓M是△ABC的內(nèi)切圓,求△ABC的面積S的最大值和最小值.
【探究創(chuàng)新】
(16分)已知過(guò)點(diǎn)A(-1,0)的動(dòng)直線l與圓C:
x2+(y-3)2=4相交于P,Q兩點(diǎn),M是PQ中點(diǎn),
l與直線m:x+3y+6=0相交于N.
(1)求證:當(dāng)l與m垂直時(shí),l必過(guò)圓心C;
(2)當(dāng)PQ=時(shí),求直線l的方程;
(3)探索是否與直線l的傾斜角有關(guān)?若無(wú)關(guān),請(qǐng)求出其值;若有關(guān),請(qǐng)說(shuō)明理由.
答案解析
1.【解析】選B.由題意知所求圓的半徑r=,
∴所求圓的方程為(x-3)2+y2=3.
2.【
6、解析】選C.方程a2+b2-2a-4b+1=0可化為(a-1)2+(b-2)2=4,則可看作圓(a-1)2+(b-2)2=4上的點(diǎn)(a,b)與點(diǎn)(-2,0)的連線斜率,設(shè)=k,則過(guò)點(diǎn)(-2,0),斜率為k的直線方程為y=k(x+2),即kx-y+2k=0,
當(dāng)直線與圓相切時(shí),取最值,
由得5k2-12k=0,∴k=0或k=,
∴.
3.【解析】選D.曲線C的方程可化為(x+a)2+(y-2a)2=4,則該方程表示圓心為(-a,2a),半徑等于2的圓.因?yàn)閳A上的點(diǎn)均在第二象限,所以a>2.
4. 【解析】選D.圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+(y-1)2=1,∴圓心為(1,1),半徑為
7、1,
直線與圓相交,即d= <1,∴m≠0,
即m的取值范圍為(-∞,0)∪(0,+∞).
5.【解析】選C.直線kx-y+1=0恒過(guò)定點(diǎn)A(0,1),設(shè)弦的中點(diǎn)為P,則OP⊥AP,則軌跡C是以線段OA為直徑的圓,其方程為,圓心(0,)到直線x+y-1=0的距離,
∴直線x+y-1=0與曲線C相交.
6.【解析】選B.圓x2+y2-2x-2y+1=0的圓心為(1,1),半徑為1,圓心(1,1)到直線x-y-2=0的距離d=>1.
∴圓上點(diǎn)到直線x-y=2的距離的最大值為1+.
7.【解析】由題知半徑.
答案:2
8.【解析】因?yàn)閳A心坐標(biāo)為(-1,1),所以圓心到直線3x+4y
8、+14=0的距離為.
答案:3
9.【解析】因?yàn)閳AC1:x2+y2-6x-7=0與圓C2:x2+y2-6y-25=0相交,所以其相交弦方程為:x2+y2-6x-7-(x2+y2-6y-25)=0,
即x-y-3=0,
又因?yàn)辄c(diǎn)C(m,0)在直線AB的左上方,所以m-0-3<0,解得m<3.
答案:m<3
10.【解題指南】(1)可設(shè)x+y=t,注意該直線與圓的位置關(guān)系即可得出結(jié)論;
(2)可利用切線、圓心與切點(diǎn)的連線以及圓心與圓外的一點(diǎn)的連線組成一直角三角形且有半徑為一定值;只需圓心到直線的距離最小即可.
【解析】(1)設(shè)x+y=t,因?yàn)镼(x,y)是圓上的任意一點(diǎn),所以該直線
9、與圓相交或相切,即,解得:-5≤t≤3,
即x+y的取值范圍為[-5,3];
(2)因?yàn)閳A心C到直線x+y-7=0的距離為,
所以直線與圓相離,又因?yàn)榍芯€、圓心與切點(diǎn)的連線以及圓心與圓外的一點(diǎn)的連線組成一直角三角形且有半徑為一定值,所以只有當(dāng)過(guò)圓心向直線x+y-7=0作垂線,過(guò)其垂足作圓的切線所得切線段最短,其垂足即為所求的點(diǎn)P;
設(shè)過(guò)圓心作直線x+y-7=0的垂線為x-y+c=0.
又因?yàn)樵摼€過(guò)圓心(-1,0),所以-1-0+c=0,即c=1,
而x+y-7=0與x-y+1=0的交點(diǎn)為(3,4),即所求的點(diǎn)為P(3,4).
11.【解題指南】(1)因?yàn)橐阎獔A的半徑,求圓的方程,
10、所以只需想辦法求出圓心坐標(biāo)即可;(2)由已知可求出|AB|的值,想辦法再求出點(diǎn)C到AB的距離即可求出△ABC的面積S的解析式,進(jìn)而求面積S的最值.
【解析】(1)設(shè)圓心M(a,0),由已知得M到l:8x-6y-3=0的距離為,
∴,
又∵M(jìn)在l的下方,∴8a-3>0,∴8a-3=5,a=1.
故圓的方程為(x-1)2+y2=1.
(2)由題設(shè)AC的斜率為k1,BC的斜率為k2,則直線AC的方程為y=k1x+t,直線BC的方程為y=k2x+t+6.
由方程組,得C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
∵|AB|=t+6-t=6,
∴,
由于圓M與AC相切,所以,
∴;
同理,,∴,
∴,∵-5
11、≤t≤-2.
∴-2≤t+3≤1,∴-8≤t2+6t+1≤-4,
∴,
∴△ABC的面積S的最大值為,最小值為.
【探究創(chuàng)新】
【解析】(1)∵l與m垂直,且,∴kl=3,
故直線l的方程為y=3(x+1),即3x-y+3=0.
∵圓心坐標(biāo)(0,3)滿足直線l的方程,
∴當(dāng)l與m垂直時(shí),l必過(guò)圓心C.
(2)①當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),易知x=-1符合題意.
②當(dāng)直線l與x軸不垂直時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x+1),即kx-y+k=0
∵,∴CM==1,
則由,得,
∴直線l:4x-3y+4=0
故直線l的方程為x=-1或4x-3y+4=0.
(3)∵CM⊥MN,∴
.
①當(dāng)l與x軸垂直時(shí),易得N(),
則,
又=(1,3),∴.
②當(dāng)l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x+1),
則由,得N(),
則,
∴.
綜上所述,與直線l的傾斜角無(wú)關(guān),且=-5.