2014-2015學(xué)年高中數(shù)學(xué)（人教A版必修二）第4章 習(xí)題課 課時(shí)作業(yè)（含答案）

習(xí)題課　圓與方程 【課時(shí)目標(biāo)】　1．鞏固圓的方程的兩種形式，并熟練應(yīng)用圓的方程解決有關(guān)問(wèn)題．2．熟練掌握直線(xiàn)與圓、圓與圓的位置關(guān)系的判定及應(yīng)用． 1．圓的方程 2．直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系的判定(d表示圓心到直線(xiàn)的距離，r表示圓半徑) 3．圓與圓的位置關(guān)系(d表示兩圓圓心距，R、r表示兩圓半徑且 R≥r) 一、選擇題 1．圓x2＋y2＋2x－4y＝0的圓心坐標(biāo)和半徑分別是(　　) A．(1，－2)，5 B．(1，－2)， C．(－1,2)，5 D．(－1,2)， 2．以線(xiàn)段AB：x＋y－2＝0(0≤x≤2)為直徑的圓的方程為(　　) A．(x＋1)2＋(y＋1)2＝2 B．(x－1)2＋(y－1)2＝2 C．(x＋1)2＋(y＋1)2＝8 D．(x－1)2＋(y－1)2＝8 3．直線(xiàn)x－y＝0繞原點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)30所得直線(xiàn)與圓x2＋y2－4x＋1＝0的位置關(guān)系是(　　) A．相交且過(guò)圓心 B．相交但不過(guò)圓心 C．相切 D．相離 4．若圓x2＋y2－2ax＋3by＝0的圓心位于第三象限，則直線(xiàn)x＋ay＋b＝0一定不經(jīng)過(guò)(　　) A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限 5．直線(xiàn)l與直線(xiàn)3x＋4y－15＝0垂直，與圓x2＋y2－18x＋45＝0相切，則直線(xiàn)l的方程是(　　) A．4x－3y－6＝0 B．4x－3y－66＝0 C．4x－3y－6＝0或4x－3y－66＝0 D．4x－3y－15＝0 6．方程＝k(x－2)＋3有兩個(gè)不等實(shí)根，則k的取值范圍為(　　) A． B． C． D． 二、填空題 7．過(guò)點(diǎn)M(0,4)，且被圓(x－1)2＋y2＝4截得的線(xiàn)段長(zhǎng)為2的直線(xiàn)方程為_(kāi)___________． 8．一束光線(xiàn)從點(diǎn)A(－1,1)出發(fā)經(jīng)x軸反射到圓(x－2)2＋(y－3)2＝1上的最短路程為_(kāi)_______． 9．集合A＝{(x，y)|x2＋y2＝4}，B＝{(x，y)|(x－3)2＋(y－4)2＝r2}，其中r>0，若A∩B中有且僅有一個(gè)元素，則r的值是________． 三、解答題 - 1 - / 7 10．有一圓C與直線(xiàn)l：4x－3y＋6＝0相切于點(diǎn)A(3,6)，且經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(5,2)，求此圓的標(biāo)準(zhǔn)方程． 11．已知圓C：x2＋y2－2x－4y－20＝0及直線(xiàn)l：(2m＋1)x＋(m＋1)y＝7m＋4(m∈R)． (1)證明：不論m取什么實(shí)數(shù)，直線(xiàn)l與圓C總相交； (2)求直線(xiàn)l被圓C截得的弦長(zhǎng)的最小值及此時(shí)的直線(xiàn)方程． 能力提升 12．已知曲線(xiàn)C：(x－1)2＋y2＝1，點(diǎn)A(－1,0)及點(diǎn)B(2，a)，從點(diǎn)A觀察點(diǎn)B，要使視線(xiàn)不被曲線(xiàn)C攔住，則a的取值范圍是(　　) A．(－∞，－1)∪(1，＋∞) B．(－∞，－)∪(，＋∞) C．(，＋∞) D．(－∞，－3)∪(3，＋∞) 13．已知P是直線(xiàn)3x＋4y＋8＝0上的動(dòng)點(diǎn)，PA、PB是圓x2＋y2－2x－2y＋1＝0的兩條切線(xiàn)，A、B是切點(diǎn)，C是圓心，求四邊形PACB面積的最小值． 初中我們從平面幾何的角度研究過(guò)圓的問(wèn)題，本章則主要是利用圓的方程從代數(shù)角度研究了圓的性質(zhì)，如果我們能夠?qū)烧哂袡C(jī)地結(jié)合起來(lái)解決圓的問(wèn)題，將在處理圓有關(guān)問(wèn)題時(shí)收到意想不到的效果． 圓是非常特殊的幾何圖形，它既是中心對(duì)稱(chēng)圖形又是軸對(duì)稱(chēng)圖形，它的許多幾何性質(zhì)在解決圓的問(wèn)題時(shí)往往起到事半功倍的作用，所以在實(shí)際解題中常用幾何法，充分結(jié)合圓的平面幾何性質(zhì) ．那么，我們來(lái)看經(jīng)常使用圓的哪些幾何性質(zhì)： (1)圓的切線(xiàn)的性質(zhì)：圓心到切線(xiàn)的距離等于半徑；切點(diǎn)與圓心的連線(xiàn)垂直于切線(xiàn)；切線(xiàn)在切點(diǎn)處的垂線(xiàn)一定經(jīng)過(guò)圓心；圓心、圓外一點(diǎn)及該點(diǎn)所引切線(xiàn)的切點(diǎn)構(gòu)成直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)等等． (2)直線(xiàn)與圓相交的弦的有關(guān)性質(zhì)：相交弦的中點(diǎn)與圓心的連線(xiàn)垂直于弦所在直線(xiàn)；弦的垂直平分線(xiàn)(中垂線(xiàn))一定經(jīng)過(guò)圓心；弦心距、半徑、弦長(zhǎng)的一半構(gòu)成直角三角形的三邊，滿(mǎn)足勾股定理． (3)與直徑有關(guān)的幾何性質(zhì)：直徑是圓的最長(zhǎng)的弦；圓的對(duì)稱(chēng)軸一定經(jīng)過(guò)圓心；直徑所對(duì)的圓周角是直角． 習(xí)題課　圓與方程 答案 知識(shí)梳理 1．(1)(x－a)2＋(y－b)2＝r2　(a，b)　(2)x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0　D2＋E2－4F 2．d>r　d＝r 作業(yè)設(shè)計(jì) 1．D 2．B　[線(xiàn)段AB兩端點(diǎn)為(0,2)、(2,0)，∴圓心為(1,1)，半徑r＝，∴選B．] 3．C　[直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)后為y＝x，圓心(2,0)到該直線(xiàn)距離d＝r．∴選C．] 4．D　[圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x－a)2＋2＝a2＋b2． 圓心為．∴a<0，b>0．∴y＝－x－不過(guò)第四象限．] 5．C　[設(shè)直線(xiàn)方程為4x－3y＋m＝0，由直線(xiàn)與圓相切得m＝－6或－66．] 6．A　[ 在同一平面直角坐標(biāo)系中分別畫(huà)出y＝(就是x2＋y2＝4，y≥0)和y＝k(x－2)＋3的圖象．如圖所示，問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為兩條曲線(xiàn)有兩個(gè)交點(diǎn)的問(wèn)題，需kPA<k≤kPB． kPB＝＝，對(duì)于k(x－2)－y＋3＝0，因?yàn)橹本€(xiàn)與圓相切，所以d＝r，即＝2，解得kPA＝． 所以k的取值范圍為．] 7．x＝0或15x＋8y－32＝0 解析　設(shè)直線(xiàn)方程為x＝0或kx－y＋4＝0．當(dāng)直線(xiàn)方程為x＝0時(shí)，弦長(zhǎng)為2符合題意；當(dāng)直線(xiàn)方程為kx－y＋4＝0時(shí)，d＝＝＝1，解得k＝－，因此直線(xiàn)方程為15x＋8y－32＝0． 8．4 解析　點(diǎn)A關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′(－1，－1)，轉(zhuǎn)化為求A′(－1，－1)到圓上的點(diǎn)的距離的最小值問(wèn)題，其最小值為－1＝4． 9．3或7 解析　這是以集合為載體考查兩圓位置關(guān)系． ∵A∩B中有且僅有一個(gè)元素， ∴兩圓x2＋y2＝4與(x－3)2＋(y－4)2＝r2相切， O(0,0)，C(3,4)，|OC|＝5，r1＝2，r2＝r， 故2＋r＝5，或r－2＝5，∴r＝3或7． 10．解　設(shè)所求圓的圓心為O，則OA⊥l，又設(shè)直線(xiàn)OA與圓的另一交點(diǎn)為P．所以直線(xiàn)OA的斜率為－．故直線(xiàn)OA的方程為y－6＝－(x－3)，即3x＋4y－33＝0．又因?yàn)閗AB＝＝－2，從而由平面幾何知識(shí)可知kPB＝，則直線(xiàn)PB的方程為x－2y－1＝0． 解方程組得 即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(7,3)．因?yàn)閳A心為AP的中點(diǎn)， 半徑為OA＝， 故所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x－5)2＋2＝． 11．(1)證明　把直線(xiàn)l的方程改寫(xiě)成(x＋y－4)＋m(2x＋y－7)＝0， 由方程組，解得， 所以直線(xiàn)l總過(guò)定點(diǎn)(3,1)． 圓C的方程可寫(xiě)成(x－1)2＋(y－2)2＝25，所以圓C的圓心為(1,2)，半徑為5． 定點(diǎn)(3,1)到圓心(1,2)的距離為＝<5，即點(diǎn)(3,1)在圓內(nèi)．所以過(guò)點(diǎn)(3,1)的直線(xiàn)總與圓相交，即不論m取什么實(shí)數(shù)，直線(xiàn)l與圓C總相交． (2)解　設(shè)直線(xiàn)與圓交于A、B兩點(diǎn)．當(dāng)直線(xiàn)l過(guò)定點(diǎn)M(3,1)且垂直于過(guò)點(diǎn)M的圓C的半徑時(shí)，l被截得的弦長(zhǎng)|AB|最短． 因?yàn)閨AB|＝2 ＝2＝2＝4，此時(shí)kAB＝－＝2，所以直線(xiàn)AB的方程為y－1＝2(x－3)，即2x－y－5＝0． 故直線(xiàn)l被圓C截得的弦長(zhǎng)最小值為4，此時(shí)直線(xiàn)l的方程為2x－y－5＝0． 12．B 解析　視線(xiàn)即切線(xiàn)，切線(xiàn)與直線(xiàn)x＝2交點(diǎn)以下部分和以上部分即為視線(xiàn)看得見(jiàn)的部分，圓的切線(xiàn)方程為y＝(x＋1)．當(dāng)x＝2時(shí)，y＝，所以a∈(－∞，－)∪(，＋∞)，故選B． 13．解　方法一　從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)看問(wèn)題，當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P沿直線(xiàn)3x＋4y＋8＝0向左上方或向右下方無(wú)窮遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)時(shí)，直角三角形PAC的面積SRt△PAC＝|PA||AC|＝|PA|越來(lái)越大，從而S四邊形PACB也越來(lái)越大；當(dāng)點(diǎn)P從左上、右下兩個(gè)方向向中間運(yùn)動(dòng)時(shí)，S四邊形PACB變小，顯然，當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)一個(gè)最特殊的位置，即CP垂直直線(xiàn)時(shí)，S四邊形PACB應(yīng)有唯一的最小值，此時(shí)|PC|＝＝3， 從而|PA|＝＝2． ∴(S四邊形PACB)min＝2|PA||AC|＝2． 方法二　利用等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想，設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x，y)，則 |PC|＝，由勾股定理及|AC|＝1，得 |PA|＝＝，從而S四邊形PACB＝2S△PAC＝2|PA||AC|＝|PA|＝，從而欲求S四邊形PACB的最小值，只需求|PA|的最小值，只需求|PC|2＝(x－1)2＋(y－1)2的最小值，即定點(diǎn)C(1,1)與直線(xiàn)上動(dòng)點(diǎn)P(x，y)距離的平方的最小值，它也就是點(diǎn)C(1,1)到直線(xiàn)3x＋4y＋8＝0的距離的平方，這個(gè)最小值d 2＝()2＝9， ∴(S四邊形PACB)min＝＝2． 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！