高中数学-直线与圆的位置关系练习

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2020年高中数学必修二《直线与圆的位置关系》

2020年高中数学必修二《直线与圆的位置关系》

第 1 页 共 3 页 2020年高中数学必修二《直线与圆的位置关系》1.直线x -y +4=0被圆x 2+y 2+4x -4y +6=0截得的弦长等于( )A .122B .2 2C .3 2D .4 2答案 B解析 x 2+y 2+4x -4y +6=0,即(x +2)2+(y -2)2=2,∴圆心(-2,2)到x -y +4=0的距离d =0.∴弦长等于直径2 2.故选B.2.经过点M(2,1)作圆x 2+y 2=5的切线,则切线方程为( ) A.2x +y =5 B.2x +y +5=0 C .2x +y =5D .2x +y +5=0 答案 C解析 ∵M(2,1)在圆上,∴切线与MO 垂直,∵k MO =12,∴切线斜率为-2.又过(2,1),∴y -1=-2(x -2),即y +2x =5.故选C.3.以点P(-4,3)为圆心的圆与直线2x +y -5=0没有公共点,则圆的半径r 的取值范围为( )A .(0,2)B .(0,5)C .(0,25)D .(0,10) 答案 C解析 圆心到直线的距离为d ,则d =|-8+3-5|5=2 5. ∵没有公共点,∴d>r ,∴选C.4.圆x 2+y 2+2x +4y -3=0上到直线x +y +1=0的距离为2的点共有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 答案 C解析 ∵x 2+y 2+2x +4y -3=0,∴(x +1)2+(y +2)2=8,圆心(-1,-2)到x +y +1=0的距离为d =|-1-2+1|2=2=r 2,∴有三个点.故选C. 5.由点P(1,3)引圆x 2+y 2=9的切线的长是( )A .2B.19 C .1D .4 答案 C。

高中数学第2章平面解析几何初步 直线与圆的位置关系同步练习湘教版选择性必修第一册

高中数学第2章平面解析几何初步 直线与圆的位置关系同步练习湘教版选择性必修第一册

2.6 直线与圆、圆与圆的位置关系2.6.1 直线与圆的位置关系A级必备知识基础练1.(2022江苏盐城伍佑中学高二月考)点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,PA是圆的切线,|PA|=1,则点P的轨迹方程是()A.(x-1)2+y2=4B.(x-1)2+y2=2C.x2+y2=2xD.x2+y2=-2x2.圆x2+y2=1与直线y=kx-3有公共点的充要条件是()A.k≤-2或k≥2B.k≤-2C.k≥2D.k≤-2或k>23.(2022山东高二学情联考)过点P(1,-2)的直线与圆C:(x+2)2+(y-1)2=5相切,则切线长为()A. B.2C.2D.4.(多选题)(2022重庆育才中学高二月考)已知圆M的一般方程为x2+y2-8x+6y=0,则下列说法正确的是()A.圆M的圆心为(4,3)B.圆M的半径为5C.圆M被x轴截得的弦长为6D.圆M被y轴截得的弦长为65.圆x2+y2-2x-8y+13=0截直线ax+y-1=0所得的弦长为2,则a=()A.-B.-C. D.26.已知圆C与直线x-y=0及x-y=4都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为.7.若点P(2,-1)为圆C:(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程为.8.已知圆C:x2+y2-6x-8y+21=0,直线l过点A(1,0).(1)求圆C的圆心坐标及半径;(2)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;(3)当直线l的斜率存在且与圆C相切于点B时,求|AB|.B级关键能力提升练9.(2020全国Ⅰ,文6)已知圆x2+y2-6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.410.已知直线l:x-y+m=0与圆x2+y2=4交于A,B两点,O为坐标原点,且=0,则实数m为()A.2B.2C.±2D.±211.(多选题)(2022云南罗平县高二检测)过点(2,2),斜率为k的直线与圆x2+y2-4x=0的位置关系可能是()A.相离B.相切C.相交但不过圆心D.相交且经过圆心12.(多选题)(2022辽宁葫芦岛协作校高二联考)已知直线l:3x+4y=0,圆C:x2-4x+y2=m-5,则()A.m的取值范围为(0,+∞)B.当直线l与圆C相切时,m=C.当1<m<2时,l与圆C相离D.当直线l与圆C相交时,m的取值范围是13.已知k∈R,若直线l:y=kx+1被圆x2-2x+y2-3=0所截,则截得的弦长最短为,此时直线l的方程为.14.如图,已知以点A(-1,2)为圆心的圆与直线l1:x+2y+7=0相切.过点B(-2,0)的动直线l与圆A交于M,N两点.(1)求圆A的方程;(2)当|MN|=2时,求直线l的方程.C级学科素养创新练15.(2022黑龙江大庆中学高二月考)若圆x2+y2-2x-6y+1=0上恰有三点到直线y=kx的距离为2,则k的值为()A.2B.1C.D.16.若直线l:y=ax-3与圆C:x2+y2=4相交,求a的取值范围.参考答案2.6直线与圆、圆与圆的位置关系2.6.1直线与圆的位置关系1.B∵PA是圆的切线,|PA|=1且圆的半径为r=1,∴点P到圆心的距离恒为.又圆心(1,0),设P(x,y),由两点间的距离公式得(x-1)2+y2=2,即点P的轨迹方程是(x-1)2+y2=2.故选B.2.A若直线与圆有公共点,则圆心(0,0)到直线kx-y-3=0的距离d=≤1,即≥3,∴k2+1≥9,即k2≥8,解得k≤-2或k≥2.∴圆x2+y2=1与直线y=kx-3有公共点的充要条件是k≤-2或k≥2.故选A.3.D由圆C:(x+2)2+(y-1)2=5,可得圆心C(-2,1),半径r=,过点P(1,-2)的直线与圆C:(x+2)2+(y-1)2=5相切,两条切线长相等,只取其中一条切线,设切点为M,则CM⊥PM,由题得|PC|==3,|CM|=r=,所以切线|PM|=.故选D.4.BD将x2+y2-8x+6y=0化为圆的标准方程是(x-4)2+(y+3)2=25,所以圆M的圆心坐标为(4,-3),半径为5,故A错误,B正确;圆心(4,-3)到x轴的距离为3,所以圆M被x轴截得的弦长为2=8,故C错误;对选项D,圆心(4,-3)到y轴的距离为4,所以圆M被y轴截得的弦长为2=6,故D正确.故选BD.5.A将x2+y2-2x-8y+13=0化为(x-1)2+(y-4)2=4,则该圆圆心为(1,4),半径为2.又弦长为2,则圆心到直线距离为=1.根据点到直线距离公式可知d==1,化简可得(a+3)2=a2+1.解得a=-,故选A.6.(x-1)2+(y+1)2=2设圆心为点C(a,-a),由点到直线的距离公式得,解得a=1,所以圆心为(1,-1),且半径为,故圆的方程为(x-1)2+(y+1)2=2.7.x-y-3=0圆心坐标为点C(1,0),由题可得,k PC==-1.又|CP|⊥|AB|,因此k AB=1.因为直线AB过点P,可知直线AB的方程为y+1=x-2,即x-y-3=0.8.解将圆C的方程化成标准式方程得(x-3)2+(y-4)2=22.(1)圆C的圆心坐标是(3,4),半径为2.(2)当直线l的斜率不存在时,直线l的方程是x=1,满足题意;当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程是y=k(x-1),即kx-y-k=0.由圆心(3,4)到直线l的距离等于圆C的半径,可得=2,解得k=,故直线l的方程是3x-4y-3=0.综上所述,直线l的方程是x=1或3x-4y-3=0.(3)由(2)可得直线l的方程是3x-4y-3=0.圆C的圆心是点C(3,4),则|AC|==2,所以|AB|==4.9.B圆的方程可化为(x-3)2+y2=9.因为=2<3,所以点(1,2)在圆内.如图所示,设圆心O1(3,0),A(1,2),当弦BC与O1A垂直时弦最短,因为|O1A|==2,|O1B|=3,所以|AB|==1,所以|BC|=2|AB|=2.10.C由=0可知∠AOB=90°.由于圆半径为r=2,则圆心(0,0)到直线l的距离d=,解得|m|=2,即m=±2,故选C.11.BC由题得,圆的标准方程为(x-2)2+y2=4,则圆心为(2,0),半径为2.设过点(2,2),斜率为k的直线为y=k(x-2)+2,即kx-y-2k+2=0,∴圆心到kx-y-2k+2=0的距离d=≤2,∴当d=2时,直线与圆相切;当d<2时,直线与圆相交但直线不过圆心.故B,C正确,A,D错误.故选BC.12.BC圆C的标准方程为(x-2)2+y2=m-1,则圆C的圆心为C(2,0),半径r=,由r=>0,得m>1,故A错误;因为C(2,0)到直线l的距离为,所以当直线l与圆C相切时,r=,解得m=,故B正确; 当1<m<2时,0<r<1<,所以直线l与圆C相离,故C正确;当直线l与圆C相交时,,解得m>,故D错误.故选BC.13.2y=x+1圆x2-2x+y2-3=0的标准方程为(x-1)2+y2=22,所以圆心为O(1,0),半径为r=2.直线l:y=kx+1过定点P(0,1).故|OP|=.当l⊥OP时,截得的弦长最短,则最短弦长为2=2.由题得,k OP=-1,所以k l=1,故直线l的方程为y=x+1.14.解(1)设圆A的半径为r.∵圆A与直线l1:x+2y+7=0相切,∴r==2.故圆A的方程为(x+1)2+(y-2)2=20.(2)①当直线l的斜率不存在时,可得直线l的方程为x=-2,易得|MN|=2,符合题意;②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+2),即kx-y+2k=0.取MN的中点Q,连接AQ,则AQ⊥MN.∵|MN|=2,∴|AQ|==1.∴=1,解得k=.∴直线l的方程为3x-4y+6=0.综上,直线l的方程为x=-2或3x-4y+6=0.15.C将方程x2+y2-2x-6y+1=0化为(x-1)2+(y-3)2=9,则圆心(1,3),半径为3.∵圆上恰有三点到直线y=kx的距离为2,∴圆心(1,3)到直线y=kx的距离为1,即=1,解得k=.故选C.16.解(方法1)圆C:x2+y2=4的圆心C(0,0),r2=4.直线l:y=ax-3可化为ax-y-3=0.圆心C(0,0)到直线l:ax-y-3=0的距离d=.由直线l与圆C相交可得r>d,则r2>d2,即4>,解得a>或a<-.因此a 的取值范围是-∞,-∪,+∞.(方法2)将y=ax-3代入x2+y2=4得到x2+(ax-3)2=4,整理可得(1+a2)x2-6ax+5=0.因为直线与圆相交,则Δ=(-6a)2-4×(1+a2)×5=36a2-20-20a2=16a2-20>0,即a2>,解得a>或a<-,故a 的取值范围是-∞,-∪,+∞.11。

最新人教版高中数学必修二《直线与圆的位置关系》(含答案解析)

最新人教版高中数学必修二《直线与圆的位置关系》(含答案解析)

最新人教版高中数学必修二《直线与圆的位置关系》(含答案解析)一、选择题(每小题5分,共40分)1.如果a2+b2=c2,那么直线ax+by+c=0与圆x2+y2=1的位置关系是( )A.相交B.相切C.相离D.相交或相切2.设直线过点(a,0),其斜率为-1,且与圆x2+y2=2相切,则a的值为( )A.±B.±2C.±2D.±43.直线x+2y-5+=0被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为( )A.1B.2C.4D.44.过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m间的距离为( )A.4B.2C.D.5.过原点的直线与圆x2+y2+4x+3=0相切,若切点在第三象限,则该直线的方程是( )A.y=xB.y=-xC.y=xD.y=-x6.已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C 截得的弦长为2时,a等于( )A. B.2-C.-1D.+17.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.1B.2C.D.38.过点P(-,-1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角α的取值范围是( )A.0°<α<30°B.0°<α≤60°C.0°≤α≤30°D.0°≤α≤60°二、填空题(每小题5分,共10分)9.过点A(1,)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=________.10.已知直线l:mx+y+3m-=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=2,则|CD|= .三、解答题(每小题10分,共20分)11.已知圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1,P点坐标为(2,3),求圆的过P 点的切线方程以及切线长.12.已知过点A(-1,0)的动直线l与圆C:x2+(y-3)2=4相交于P,Q两点,M是PQ的中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)当|PQ|=2时,求直线l的方程.参考答案与解析1选C.圆的半径r=1,圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离d===>1.2选B.因为切线的方程是y=-(x-a),即x+y-a=0,所以=,a=±2.3选C.由(x-1)2+(y-2)2=5得圆心(1,2),半径r=,圆心到直线x+2y-5+=0的距离d==1,在半径、弦心距、半弦长组成的直角三角形中,弦长l=2=2=4.4选A.根据题意,知点P在圆上,所以切线l的斜率k=-=-=.所以直线l的方程为y-4=(x+2).即4x-3y+20=0.又直线m与l平行,所以直线m的方程为4x-3y=0.故直线l与m间的距离为d==4.5选C.设切线方程为y=kx,圆的方程化为(x+2)2+y2=1,而圆心(-2,0)到直线y=kx 的距离为1,所以=1.所以k=±.又因为切点在第三象限,所以k=.6选C.因为圆的半径为2,且截得弦长的一半为,所以圆心到直线的距离为1,即=1,解得a=±-1,因为a>0,所以a=-1.7选C.设圆心为C(3,0),P为直线上一动点,过P向圆引切线,切点设为N,所以(PN)min=()min=,又(PC)min==2,所以(PN)min=.8选D.设过点P与圆相切的直线方程为y+1=k(x+),则圆心到该直线的距离d= =1,解得k1=0,k2=,画出图形可得直线l的倾斜角的取值范围是0°≤α≤60°.9点A(1,)在圆(x-2)2+y2=4内,当劣弧所对的圆心角最小时,l垂直于过点A(1,)和圆心M(2,0)的直线.所以k=-=-=.答案:10取AB的中点E,连接OE,过点C作BD的垂线,垂足为F,圆心到直线的距离d= ,所以在Rt△OBE中,BE2=OB2-d2=3,所以d==3,得m=-,又在△CDF中,△FCD=30°,所以CD==4.答案:411如图,此圆的圆心C为(1,1),CA=CB=1,则切线长|PA|===2.(1)若切线的斜率存在,可设切线的方程为y-3=k(x-2),即kx-y-2k+3=0,则圆心到切线的距离d==1,解得k=,故切线的方程为3x-4y+6=0.(2)若切线的斜率不存在,切线方程为x=2,此时直线也与圆相切.综上所述,过P点的切线的方程为3x-4y+6=0和x=2.12(1)因为l与m垂直,且k m=-,所以k l=3,故直线l的方程为y=3(x+1),即3x-y+3=0.因为圆心坐标为(0,3)满足直线l的方程,所以当l与m垂直时,l必过圆心C.(2)当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0,因为|PQ|=2,所以|CM|==1,则由|CM|==1,得k=,所以直线l:4x-3y+4=0.故直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.。

人教A版高中数学选修第一册同步练习2.5.1 直线与圆的位置关系 A基础练(原卷版)

人教A版高中数学选修第一册同步练习2.5.1 直线与圆的位置关系 A基础练(原卷版)

2.5.1直线与圆的位置关系 -A 基础练一、选择题1.(2020·全国高二课时练习)直线y=x+1与圆x 2+y 2=1的位置关系为( )A .相切B .相交但直线不过圆心C .直线过圆心D .相离2.(2020山东泰安实验中学高二期中)0y m -+=与圆22220x y x +--=相切,则实数m 等于( )A 或B .C .-D .-3.直线y=kx+3被圆x 2+y 2-6y=0所截得的弦长是 ( )A.6B.3C.2√6D.84.(2020福建莆田一中高二期中)已知圆22(1)(1)2x y a ++-=-截直线20x y ++=所得弦的长度为4,则实数a =( )A .-2B .-4C .-6D .-85.(多选题)(2020辽宁盘锦二中高二期中)在同一直角坐标系中,直线y=ax+a 2与圆(x+a )2+y 2=a 2的位置不可能为( )6.(多选题)(2020山东泰安一中高二期中)若过点A (3,0)的直线l 与圆(x -1)2+y 2=1有公共点,则直线l 的斜率可能是( )A.-1B.-√33C.13D.√2二、填空题7.(2020福建三明二中高二期中)过原点且倾斜角为60°的直线被圆2240x y y +-=所截得的弦长为______. 8.过点P (3,5)引圆(x -1)2+(y -1)2=4的切线,则切线长为 .9.(2020·浙江下城杭州高级中学高二期中)圆22230x y y ++-=的半径为______.若直线y x b =+与圆22230x y y ++-=交于两点,则b 的取值范围是______.10.(2020山西师大附中高二期中)如下图所示,一座圆拱桥,当水面在某位置时,拱顶离水面2 m,水面宽12 m,当水面下降1 m 后,水面宽为 m .三、解答题11.(2020·江西赣州三中高二期中)已知圆()22:15C x y +-=,直线():10l mx y m m R -+-=∈. (1)判断直线l 与圆C 的位置关系;(2)设直线l 与圆C 交于A,B 两点,若直线l 的倾斜角为120°,求弦AB 的长.12.已知两点O (0,0),A (6,0),圆C 以线段OA 为直径,(1)求圆C 的方程;(2)若直线l 1的方程为x -2y+4=0,直线l 2平行于l 1,且被圆C 截得的弦MN 的长是4,求直线l 2的方程.。

直线与圆的位置关系(含解析)

直线与圆的位置关系(含解析)

高中数学专题:直线和圆的位置关系引入若直线1:1:22=+=+y x C by ax l 与圆有两个不同交点,则点P (a ,b )与圆C 的位置关系是()A.点在圆上B.点在圆内C.点在圆外D.不能确定重难点易错点解析题1题面:a 为何值时,直线:0l x y a +-=与圆22:2C x y +=:(1)相交;(2)相切;(3)相离?题2题面:求直线012=--y x 被圆01222=--+y y x 所截得的弦长.金题精讲题1题面:(1)过点(3,4)P 作圆2225x y +=的切线,求切线的方程;(2)过点(7,1)P 作圆2225x y +=的切线,求切线的方程;(3)过点(5,3)P 作圆2225x y +=的切线,求切线的方程.题2题面:P 为圆122=+y x 上的动点,求点P 到直线01043=--y x 的距离的最小值.题3题面:求与圆22860x y x y +++=相切,且在两坐标轴上截距相等的直线方程.题4题面:从点(,3)P a 向圆22(2)(2)1x y +++=作切线,则切线长的最小值是().A.4B.C.5D.211题5题面:已知两圆04026,010102222=--++=--+y x y x y x y x ,求(1)它们的公共弦所在直线的方程;(2)公共弦长.题6题面:已知圆221:60C x y y +-=,圆222:((1)1C x y -+-=.(1)求证:圆1C 与圆2C 外切,x 轴是它们的一条外公切线;(2)求切点间的两弧与x 轴所围成的图形的面积.题7题面:已知与直线5x =-相切的动圆P 同时与圆221x y +=外切,求动圆圆心P 的轨迹方程.思维拓展题1题面:若点P (a ,b )在圆外,则直线1:1:22=+=+y x C by ax l 与圆的位置关系是.巩固练习一题1已知动直线ℓ:y =kx +5和圆C :(x -1)2+y 2=1,试问k 为何值时,直线ℓ与⊙C 相离?相切?相交?题2求直线x y 3=被圆x 2+y 2-4y =0所截得的弦长.题3过点A (-1,4)作圆C :(x -2)2+(y -3)2=1的切线l ,求切线l 的方程.题4已知P 是圆x 2+y 2=1上的动点,则P 点到直线l :x +y −22=0的距离的最小值为.题5已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +3=0.若不经过坐标原点的直线l 与圆C 相切,且直线l 在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.题6从点P (3,m )向圆C :(x +2)2+(y +2)2=1引切线,则切线长的最小值为.题7已知圆C1:x2+y2+2x-6y+1=0,圆C2:x2+y2-4x+2y-11=0,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.题8已知两圆x2+y2-2x-6y-1=0.x2+y2-10x-12y+m=0.(1)m取何值时两圆外切?(2)m取何值时两圆内切?题9已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆C:x2+(y+3)2=1外切,动圆圆心M的轨迹方程是.题10点M(x0,y)是⊙C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)内且不为圆心的一点,则曲线(x0-a)(x-a)+(y-b)(y-b)=r2与⊙C的位置关系是()A.相离B.相交C.相切D.内含巩固练习二题11已知直线y=-2x+m,圆x2+y2+2y=0.(1)m为何值时,直线与圆相交?(2)m为何值时,直线与圆相切?(3)m为何值时,直线与圆相离?题12已知直线l:2x+3y+1=0被圆C:x2+y2=r2所截得的弦长为d,则下列直线中被圆C 截得的弦长同样为d的直线是().A.2x+4y-1=0B.4x+3y-1=0C.2x-3y-1=0D.3x+2y=0题13过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,求切线方程.题14已知点P(x,y)是圆C:(x+2)2+y2=1上任意一点.求P点到直线3x+4y+12=0的距离的最大值和最小值.题15求与圆x 2+(y -2)2=4相切且在两坐标轴上截距相等的直线方程.题16从直线x -y +3=0上的点向圆(x +2)2+(y +2)2=1引切线,则切线长的最小值是.题17若⊙O :x 2+y 2=5与⊙O 1:(x -m )2+y 2=20(m ∈R )相交于A 、B 两点,且两圆在点A 处的切线互相垂直,则线段AB 的长度是__________.题18已知圆C 1:x 2+y 2+2x +6y +9=0和圆C 2:x 2+y 2−4x +2y −4=0(1)判断两圆的位置关系;(2)求两圆的公共弦所在直线的方程;(3)求两圆公切线所在直线的方程.题19已知圆1C 的圆心在坐标原点O ,且恰好与直线1:l 0x y --=相切.(Ⅰ)求圆的标准方程;(Ⅱ)设点0,0()A x y 为圆上任意一点,AN x ⊥轴于N ,若动点Q 满足OQ mOA nON =+,(其中1,,0,m n m n m +=≠为常数),试求动点Q 的轨迹方程2C .题20点M (x 0,y 0)是圆x 2+y 2=a 2(a >0)内不为圆心的一点,则直线x 0x +y 0y =a 2与该圆的位置关系是().A.相切B.相交C.相离D.相切或相交参考答案重难点易错点解析题1答案:当22a -<<时,直线与圆相交;当2a =±时,直线与圆相切;当2a >或2a <-时,直线与圆相离.题2答案:2305.金题精讲题1答案:(1)34250x y +-=;(2)34250x y +-=或43250x y --=;(3)815850x y +-=或5x =.题2答案:1.题3答案:430x y +=,70x y ++±=.题4答案:B .题5答案:(1)250x y +-=;(2).题6答案:(1)证明略;(2)116π-.题7答案:y 2=12x +36.思维拓展题1答案:相交.巩固练习一详解题1答案:当512->k 时,直线ℓ与⊙C 相离;当512-=k 时,直线ℓ与⊙C 相切;当512-<k 时,直线ℓ与⊙C 相交.详解:∵圆C (x -1)2+y 2=1的圆心坐标为(1,0),半径为1直线ℓ:y =kx +5的方程可化为kx -y +5=0,则圆心C 到直线ℓ的距离d =.当1d =>时,即512->k 时,直线ℓ与⊙C 相离;当1d ==时,即512-=k 时,直线ℓ与⊙C 相切;当1d =<时,即512-<k 时,直线ℓ与⊙C 相交.答案:32.详解:由圆的方程x 2+y 2-4y =0可得,圆心坐标为(0,2),半径R =2圆心到直线x y 3=的距离d =1由半弦长,弦心距,半径构成直角三角形,满足勾股定理可得:l ==为:32.题2答案:y =4或3x +4y -13=0详解:设方程为y -4=k (x +1),即kx -y +k +4=0∴1d +==,∴4k 2+3k =0∴k =0或43-=k .∴切线l 的方程为y =4或3x +4y -13=0题3答案:1.详解:由于圆心O (0,0)到直线l :x +y −22=0的距离|2d ==,且圆的半径等于1,故圆上的点P 到直线的最小距离为d -r =2-1=1.题4答案:x +y +1=0或x +y -3=0.详解:圆C 的方程可化为(x +1)2+(y -2)2=2,即圆心的坐标为(-1,2),半径为2,因为直线l 在两坐标轴上的截距相等且不经过坐标原点,所以可设直线l 的方程为x +y +m =0,于是有d ==m =1或m =-3,因此直线l 的方程为x +y +1=0或x +y -3=0.题5答案:62.详解:由题意,切线长最小时,|PC |最小∵圆C :(x +2)2+(y +2)2=1的圆心(-2,-2)到直线x =3的距离为3+2=5∴|PC |最小值为5,∴切线长的最小值为621-522=.故答案为:62.题6答案:公共弦所在直线方程为3x -4y +6=0,弦长为524.详解:两圆的方程作差得6x -8y +12=0,即3x -4y +6=0,∵圆C 1:(x +1)2+(y -3)2=9,故其圆心为(-1,3),r =3圆到弦所在直线的距离为95d ==,弦长的一半是5122581-9=,故弦长为524.综上,公共弦所在直线方程为3x -4y +6=0,弦长为524.题7答案:(1)111025+=m ;(2)1110-25=m .详解:(1)由已知可得两个圆的方程分别为(x -1)2+(y -3)2=11和(x -5)2+(y -6)2=61-m ,两圆的圆心距53-61-5d 22=+=)()(,+,由两圆外切得5+=,可得111025+=m ;(2)两圆的圆心距53-61-5d 22=+=)()(,两圆的半径之差为m -61-11,即5-61-11=m (舍去)或5--61-11=m ,解得1110-25=m .题8答案:x2=-12y.详解:由题意动圆M与直线y=2相切,且与定圆C:x2+(y+3)2=1外切∴动点M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等由抛物线的定义知,点M的轨迹是以C(0,-3)为焦点,直线y=3为准线的抛物线故所求M的轨迹方程为:x2=-12y.故答案为:x2=-12y.题9答案:A.详解:∵点M(x0,y)是⊙C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)内且不为圆心的一点,∴0<(x0-a)2+(y-b)2<r2,圆心(a,b)到直线(x0-a)(x-a)+(y-b)(y-b)=r2的距离为22rd rr=>=,∴圆和直线是相离的位置关系,故选A.巩固练习二详解题1答案:(1)1--m<1-+时,直线与圆相交;(2)m=1--m=1-+时,直线与圆相切;(3)m<1--m>1-+时,直线与圆相离.详解:由y=−2x+m和x2+y2+2y=0,得5x2-4(m+1)x+m2+2m=0.△=16(m+1)2-20(m2+2m)=-4[(m+1)2-5],当△>0时,(m+1)2-5<0,∴1--m<1-+当△=0时,m=1--m=1-+当△<0时,m<1--或m>1-+故5-1-<m<1-+m=1--或m=1-+m<1--或m>1-+题2答案:C.详解:∵圆x 2+y 2=r 2的圆心O (0,0)到直线l :2x +3y +1=0的距离m =1313,又直线l :2x +3y +1=0被圆C :x 2+y 2=r 2所截得的弦长为d ,∴弦心距1313,弦长之半2d与圆半径r 组成的直角三角形,即222)1313()2(+=d r ,∵圆心O (0,0)到直线2x +4y -1=0的距离1313105421221≠=+=m ,故A 与题意不符;同理可得圆心O (0,0)到直线4x +3y -1=0的距离13132≠m ,故B 与题意不符;圆心O (0,0)到直线2x -3y -1=0的距离13133=m 符合题意;而圆心O (0,0)到直线3x +2y =0的距离13134≠m 故D 与题意不符;故选C.题3答案:2x +y -5=0.详解:由圆x 2+y 2=5,得到圆心A 的坐标为(0,0),圆的半径5=r ,而|AM |=r ==+514,所以M 在圆上,则过M 作圆的切线与AM 所在的直线垂直,又M(2,1),得到AM 所在直线的斜率为21,所以切线的斜率为-2,则切线方程为:y -1=-2(x -2)即2x +y -5=0.题4答案:最大值为115,最小值为15.详解:圆心C (-2,0)到直线3x +4y +12=0的距离为d =|3×(-2)+4×0+12|32+42=65.∴P 点到直线3x +4y +12=0的距离的最大值为d +r =65+1=115,最小值为d -r =65-1=15.题5答案:y =0或x +y -222±=0.详解:设两坐标轴上截距相等(在坐标轴上截距不为0)的直线l 方程为x +y =a ,则由题意得:x 2+(y −2)2=4和x +y =a,消去y 得:2x 2+(4-2a )x +a 2-4a =0,∵l 与圆x 2+(y -2)2=4相切,∴△=(4-2a )2-4×2(a 2-4a )=0,解得a =222±,∴l 的方程为:x +y -222±=0,当坐标轴上截距都为0时,y =0与该圆相切;故答案为:y =0或x +y -222±=0.题6答案:214.详解:如图设从直线x -y +3=0上的点P 向圆C :(x +2)2+(y +2)2=1引切线PD ,切点为D ,则|CD |=1,在Rt △PDC 中,要使切线长PD 最小,只需圆心C 到直线上点P 的距离最小,∵点C (-2,-2)到直线x -y +3=0的距离CP ′最小为22|223|32211d ==+,∴切线长PD 的最小值为214129'22=-=-CD C p .故答案为214.题7答案:4.详解:依题意得|OO 1|=5+20=5,且△OO 1A 是直角三角形,S △OO 1A =12·|AB |2·|OO 1|=12·|OA |·|AO 1|,因此|AB |=2·|OA |·|AO 1||OO 1|=2×5×255=4.答案:4题8答案:(1)相交;(2)6x +4y +13=0;(3)4y =-和2512y +=x .详解:(1)圆C 1:x 2+y 2+2x +6y +9=0化成标准形式:(x +1)2+(y +3)2=1∴圆心C 1(-1,-3),半径r 1=1同理,得到圆C 2:x 2+y 2−4x +2y −4=0的圆心C 2(2,-1),半径r 2=3∵|r 1-r 2|=2,r 1+r 2=4,圆心距12C C =∴|r 1-r 2|≤C 1C 2≤r 1+r 2,得两圆的位置关系是相交;(2)∵圆C 1:x 2+y 2+2x +6y +9=0,圆C 2:x 2+y 2−4x +2y −4=0∴圆C 1和圆C 2的方程两边对应相减,得6x +4y +13=0,即为两圆公共弦所在直线方程.(3)过C 1作y 轴的平行线,交圆C 1于D 点,过C 2作y 轴的平行线,交圆C 2于C 点,可得D (-1,-4),C (2,-4)∴直线DC 方程为y =-4,且DC 是两圆的一条公切线直线DC 交直线C 1C 2于点A ,则过A 点与圆C 2相切的直线必定与圆C 1也相切设切点为B ,因此直线AB 是两圆的另一条公切线,求得C 1C 2方程:3732y -=x ,可得A (-2.5,-4),设直线AB 方程为y +4=k (x +2.5),即kx -y +2.5k -4=0∴点C 2到直线AB的距离为3d ==,解之得512(k =0舍去),因此直线AB 的方程为2512y +=x ,综上所述,两圆公切线所在直线的方程为4y =-和2512y +=x .题9答案:(1)224x y +=;(2)222144x y m +=详解:(Ⅰ)设圆的半径为r ,圆心到直线1l 距离为d,则2d ==所以圆1C 的方程为224x y +=(Ⅱ)设动点(,)Q x y ,0,0()A x y ,AN x ⊥轴于N ,0(,0)N x 由题意,000(,)(,)(,0)x y m x y n x =+,所以000()x m n x x y my =+=⎧⎨=⎩即:001x xy y m =⎧⎪⎨=⎪⎩,将1(,)A x y m ,代入224x y +=,得222144x y m +=题10答案:C.详解:由已知得2200x y +<a 2,且2200x y +≠0,又∵圆心到直线的距离d2a ,∴直线与圆相离.。

高中数学必修二直线与圆、圆与圆的位置关系练习题

高中数学必修二直线与圆、圆与圆的位置关系练习题

1.已知直线和圆有两个交点,则的取值范围是() A. B.C. D.2.圆x2+y2-2acos x-2bsin y-a2sin=0在x轴上截得的弦长是()A.2a B.2|a| C.|a| D.4|a|3.过圆x2+y2-2x+4y- 4=0内一点M(3,0)作圆的割线,使它被该圆截得的线段最短,则直线的方程是()A.x+y-3=0 B.x-y-3=0C.x+4y-3=0 D.x-4y-3=04.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x2+y2-2x=0相切,则a的值为()A.1或-1 B.2或-2 C.1 D.-1 5.若直线3x+4y+c=0与圆(x+1)2+y2=4相切,则c的值为()A.17或-23 B.23或-17 C.7或-13 D.-7或13 6.若P(x,y)在圆 (x+3)2+(y-3)2=6上运动,则的最大值等于()A.-3+2 B.-3+ C.-3-2 D.3-2 7.圆x2+y2+6x-7=0和圆x2+y2+6y-27=0的位置关系是()A.相切 B.相交 C.相离 D.内含8.若圆x2+y2=4和圆x2+y2+4x-4y+4=0关于直线对称,则直线的方程是()A.x+y=0 B.x+y-2=0 C.x-y-2=0 D.x-y+2=01.9.圆的方程x2+y2+2kx+k2-1=0与x2+y2+2(k+1)y+k2+2k=0的圆心之间的最短距离是()A. B.2 C.1 D.10.已知圆x2+y2+x+2y=和圆(x-sin)2+(y-1)2=, 其中0900, 则两圆的位置关系是()A.相交B.外切 C.内切 D.相交或外切11.与圆(x-2)2+(y+1)2=1关于直线x-y+3=0成轴对称的曲线的方程是()A.(x-4)2+(y+5)2=1 B.(x-4)2+(y-5)2=1C.(x+4)2+(y+5)2=1 D.(x+4)2+(y-5)2=112.圆x2+y2-ax+2y+1=0关于直线x-y=1对称的圆的方程为x2+y2=1, 则实数a 的值为()A.0 B.1 C. 2 D.213.已知圆方程C1:f(x,y)=0,点P1(x1,y1)在圆C1上,点P2(x2,y2)不在圆C1上,则方程:f(x,y)- f(x1,y1)-f(x2,y2)=0表示的圆C2与圆C1的关系是()A.与圆C1重合 B.与圆C1同心圆C.过P1且与圆C1同心相同的圆 D.过P2且与圆C1同心相同的圆14.自直线y=x上一点向圆x2+y2-6x+7=0作切线,则切线的最小值为___________.15.如果把直线x-2y+=0向左平移1个单位,再向下平移2个单位,便与圆x2+y2+2x-4y=0相切,则实数的值等于__________.16.若a2+b2=4, 则两圆(x-a)2+y2=1和x2+(y-b)2=1的位置关系是____________.17.过点(0,6)且与圆C: x2+y2+10x+10y=0切于原点的圆的方程是____________.18.已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25, 直线:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m R),证明直线与圆相交;(2) 求直线被圆C截得的弦长最小时,求直线的方程.19.求过直线x+3y-7=0与已知圆x2+y2+2x-2y-3=0的交点,且在两坐标轴上的四个截距之和为-8的圆的方程.20.已知圆满足:(1)截y轴所得弦长为2,(2)被x轴分成两段弧,其弧长的比为3:1,(3)圆心到直线:x-2y=0的距离为,求这个圆方程.21.求与已知圆x2+y2-7y+10=0相交,所得公共弦平行于已知直线2x-3y-1=0且过点(-2,3),(1,4)的圆的方程.参考答案:经典例题:解:设圆C圆心为C(x, y), 半径为r,由条件圆C1圆心为C1(0, 0);圆C2圆心为C2(1, 0);两圆半径分别为r1=1, r2=4,∵圆心与圆C1外切∴|CC1|=r+r1,又∵圆C与圆C2内切,∴|CC2|=r2-r (由题意r2>r),∴|CC1|+|CC2|=r1+r2,即 , 化简得24x2+25y2-24x-144=0, 即为动圆圆心轨迹方程.当堂练习:1.D;2.B;3.A;4.D;5.D;6.A;7.B;8.D;9.A; 10.D; 11.D; 12.D; 13.D; 14.; 15. 13或3; 16. 外切; 17. (x-3)2+(y-3)3=18;18. 证明:(1)将直线的方程整理为(x+y-4)+m(2x+y-7)=0,由,直线过定点A(3,1),(3-1)2+(1-2)2=5<25,点A在圆C的内部,故直线恒与圆相交.(2)圆心O(1,2),当截得的弦长最小时,AO,由kAO= -, 得直线的方程为y-1=2(x-3),即2x-y-5=0.19. 解:过直线与圆的交点的圆方程可设为x2+y2+2x-2y-3+(x+3y-7)=0,整理得x2+y2+(2+)x+(3-2)y-3-7=0,令y=0,得x2+y2+(2+)x -3-7 =0圆在x轴上的两截距之和为x1+x2= -2-,同理,圆在y轴上的两截距之和为2-3,故有-2-+2-3=-8,=2,所求圆的方程为x2+y2+4x+4y-17=0.20. 解:设所求圆圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴、y轴的距离分别为|b|、|a|,由题设知圆P截x轴所对劣弧对的圆心角为900,知圆P截x轴所得弦长为r,故r2=2b2, 又圆P被 y轴所截提的弦长为2,所以有r2=a2+1,从而2b2-a2=1. 又因为P(a,b)到直线x-2y=0的距离为,所以d==,即|a-2b|=1, 解得a-2b=1,由此得,于是r2=2b2=2, 所求圆的方程是(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.21. 解:公共弦所在直线斜率为,已知圆的圆心坐标为(0,),故两圆连心线所在直线方程为y-=-x, 即3x+2y-7=0,设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,由, 所求圆的方程为x2+y2+2x-10y+21=0.。

高中数学-《直线与圆的位置关系》单元测试题

高中数学-《直线与圆的位置关系》单元测试题

高中数学-《直线与圆的位置关系》单元测试题高中数学-《直线与圆的位置关系》单元测试题班级:__________姓名:__________成绩:__________ 一.选择题(每题5分,共12题,共60分)1.直线3x + 4y + 12 = 0 与圆(x + 1)^2 + (y + 1)^2 = 9的位置关系是A。

过圆心 B。

相切 C。

相离 D。

相交2.直线l将圆x^2 + y^2 - 2x - 4y = 0 平分,且与直线x + 2y = 0 垂直,则直线l的方程为A。

y = 2x B。

y = 2x - 2 C。

y = x + 1 D。

y = x - 13.若圆C半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x - 3y = 0 和x轴都相切,则该圆的标准方程是A。

(x - 2)^2 + (y - 1)^2 = 1 B。

(x - 2)^2 + (y + 1)^2 = 1 C。

(x + 2)^2 + (y - 1)^2 = 1 D。

(x - 3)^2 + (y - 1)^2 = 14.若直线ax + by = 1与圆x^2 + y^2 = 1相交,则点P(a,b)的位置是A。

在圆上 B。

在圆外 C。

在圆内 D。

都有可能5.由直线y = x + 1上的一点向圆(x - 3)^2 + y^2 = 1引切线,则切线长的最小值为A。

1 B。

2 C。

3 D。

46.圆x^2 + y^2 + 2x + 4y - 3 = 0 上到直线l:x + y + 1 = 0的距离为2的点有A。

1个 B。

2个 C。

3个 D。

4个7.两圆x^2 + y^2 - 6x = 0 和x^2 + y^2 + 8y + 12 = 0 的位置关系是A。

相离 B。

外切 C。

相交 D。

内切8.两圆x + y = r,(x-3)+(y+1)=r外切,则正实数r的值是A。

10 B。

5 C。

2 D。

229.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x+(y-3)^2=1内切,则此圆的方程是A。

(word版)高中数学直线与圆的位置关系练习题

(word版)高中数学直线与圆的位置关系练习题

高中数学直线与圆的位置关系一、单选题1.已知圆x2+y2−6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A. 1B. 2C. 3D. 42.从点P(m,3)向圆C:(x+2)2+(y+2)2=1引切线,则切线长的最小值为()A. 2√6B. √26C. 4+√2D. 53.圆x2+y2−4x+2y+1=0与圆x2+y2+4x−4y−1=0的公切线有()A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条4.过点P(−2,4)作圆O:(x−2)2+(y−1)2=25的切线l,直线m:ax−3y=0与直线l平行,则直线l与m的距离为()A. 4B. 2C. 85D. 1255.已知圆C:x2−6x+y2+2ay+7+a2=0关于直线3x+y−1=0对称,则a=()A. 4B. 6C. 8D. 106.在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线共有()A. 1条B. 2条C. 3条D. 4条7.设O为原点直线y=kx+2与圆x2+y2=4相交于A,B两点,当▵ABO面积最大值时,k=()A. ±√22B. ±1C. ±√2D. ±28.圆C1:(x+1)2+(y+2)2=4与圆C2:(x−1)2+(y+1)2=9的位置关系是()A. 内切B. 相交C. 外切D. 相离9.直线l:y=x+1上的点到圆C:x2+y2+2x+4y+4=0上的点的最近距离为()A. √2B. 2−√2C. 1D. √2−110.若点P(1,1)为圆C:x2+y2−6x=0的弦MN的中点,则弦MN所在的直线方程为()A. 2x+y−3=0B. x−2y+1=0C. x+2y−3=0D. 2x−y−1=011. 已知圆C 的圆心为原点O ,且与直线x +y +4√2=0相切.点P 在直线x =8上,过点P 引圆C 的两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,如图所示,则直线AB 恒过定点的坐标为( )A. (2,0)B. (0,2)C. (1,0)D. (0,1)12. 若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x −3y =0和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( )A. (x −2)2+(y −1)2=1B. (x −2)2+(y +1)2=1C. (x +2)2+(y −1)2=1D. (x −3)2+(y −1)2=1二、多选题(本大题共2小题,共10.0分) 13. 已知圆M:x 2+y 2−4x −1=0,点P (x,y )是圆M 上的动点,则下列说法正确的有( )A. 圆M 关于直线x +3y −2=0对称B. 直线x +y =0与M 的相交弦长为√3C. t =y x+3的最大值为12D. x 2+y 2的最小值为9−4√514. 已知A (−2,0),B (2,0),若圆(x −2a +1)2+(y −2a −2)2=1上存在点M 满足MA →⋅MB →=0,实数a 可以是( ) A. −1 B. −0.5 C. 0D. 1三、单空题15. 已知点P 是直线y =x 上一个动点,过点P 作圆(x +2)2+(y −2)2=1的切线,切点为T ,则线段PT 长度的最小值为 .16. 若过点P(1,√3)作圆O:x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A 和B ,则|AB |= .17. 与直线y =x +3平行且与圆(x −2)2+(y −3)2=8相切的直线的方程为________________________.18.已知坐标原点为O,过点P(2,6)作直线2mx−(4m+n)y+2n=0(m,n不同时为零)的垂线,垂足为M,则|OM|的取值范围是______.19.若P(2,1)是圆(x−1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程为.20.已知直线x−√3y+8=0和圆x2+y2=r2(r>0)相交于A,B两点.若|AB|=6,则r的值为______.21.已知点P在直线x−y+4=0上,由点P向圆x 2+y 2=4作两条切线,切点分别为A,B,则∠APB的最大值为__________.四、多空题(本大题共1小题,共5.0分)22.已知圆C1:x2+y2=4与圆C2:x2+y2−8x+6y+m=0外切,则m=(1),此时直线l:x+y=0被圆C2所截的弦长为(2).五、解答题23.已知点M(3,1),圆O1:(x−1)2+(y−2)2=4.(1)若直线ax−y+4=0与圆O1相交于A,B两点,且弦AB的长为2√3,求a的值;(2)求过点M的圆O1的切线方程.24.已知圆C1:x2+y2−2x=0和圆C2:x2+y2−6x−4y+4=0相交于A,B两点.(1)求公共弦AB的垂直平分线方程.(2)求ΔABC2的面积。

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高中数学-直线与圆的位置关系练习题5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.已知直线x=a(a>0)和圆(x-1)2+y 2=4相切,那么a 的值是( )A.5B.4C.3D.2解析:考查直线与圆的位置关系及平面几何知识.结合图形,可知直线x=a 要与圆(x-1)2+y 2=4相切,则a=3或-1,因为a >0,所以a=3. 答案:C2.直线l:4x-3y+5=0与圆C:x 2+y 2-4x-2y+m=0无公共点的条件是m 属于( )A.(-∞,0)B.(0,5)C.(1,5)D.(1,+∞) 解析:由圆心(2,1)到直线l:4x-3y+5=0的距离大于圆的半径可得. 答案:C3.过点M(3,2)作⊙O:x 2+y 2+4x-2y+4=0的切线方程是____________.解析:作图知,所求切线不可能垂直x 轴,故切线斜率必定存在.设切线方程为y-2=k(x-3),即kx-y+2-3k=0,由22)1(|3212|-+-+--k k k =1,得k=125或k=0,代入即可求得. 答案:y=2或5x-12y+9=010分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.已知直线l:ax-y-b=0,圆C:x 2+y 2-2ax-2by=0,则l 与C 在同一坐标系中的图形只可能是( )图2-3-1解析:考查对直线与圆的方程的认识,直线与圆位置关系的判断.注意到圆的方程的特点,易知圆C 过原点,所以A 、C 均不正确;再由B 、D 两选项和圆心、直线的斜率知B 正确. 答案:B2.直线m(x+1)+n(y+1)=0(m≠n)与圆x 2+y 2=2的位置关系是( )A.相切B.相离C.相交D.不确定解析:方法一,考查直线与圆的位置关系的判定方法.直线方程可化为mx+ny+m+n=0.由于圆心(0,0)到该直线的距离为22||nm n m ++,又222222)(2)(n m n m n m n m +--=-++<0(m≠n),∴d<r,即直线与圆相交.方法二:易知直线m(x+1)+n(y+1)=0(m≠n)恒过点(-1,-1),且点(-1,-1)在圆上,又m≠n,所以直线与圆不相切.所以直线与圆相交. 答案:C3.过点(2,1)的所有直线中,被圆x 2+y 2-2x+4y=0截得的弦最长的直线方程为( ) A.3x-y-5=0 B.3x+y-7=0 C.3x-y-1=0 D.3x+y-5=0 解析:考查直线与圆的位置关系及圆的性质.直线被圆截得的最长弦应是直径,故问题即求过(2,1)和圆心的直线方程.圆的方程为(x-1)2+(y+2)2=5,直线被圆截得的弦最长时,应过圆心(1,-2).由两点式,得直线方程为3x-y-5=0. 答案:A4.已知圆C :(x-1)2+(y-2)2=25及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4(m∈R ). (1)证明不论m 取什么实数,直线l 与圆C 恒相交;(2)求直线l 被圆C 截得的弦长的最短长度及此时的直线方程.(1)证明:∵直线过定点(3,1),(3-1)2+(1-2)2=5<25, ∴点(3,1)在圆的内部.∴不论m 为何实数,直线l 与圆恒相交. (2)解:从(1)的结论知当直线l 过定点M(3,1)且与过此点的圆O 的半径垂直时,l 被圆所截得的弦长d(A,B)最短,由垂径定理知d(A,B)=54])21()13[(25222222=-+--=-OM r ,此时k l =OMk -1. 由31121112---=++-m m =2,得m=43-,代入得l 的方程为2x-y-5=0.5.已知圆x 2+y 2-6mx-2(m-1)y+10m 2-2m-24=0(m∈R ). (1)求证:不论m 为何值,圆心总在同一条直线l 上. (2)与l 平行的直线中,哪些与圆相交、相切、相离?(3)求证:任何一条平行于l 且与圆相交的直线被圆截得的弦长相等.(1)证明:将圆的方程配方得(x-3m)2+[y-(m-1)]2=25. 设圆心为(x,y),则⎩⎨⎧-==,1,3m y m x消去m 得l:x-3y-3=0.∴圆心恒在直线l:x-3y-3=0上.(2)解:设与l 平行的直线是l′:x -3y+b=0,圆心(3m,m-1)到直线l′的距离为d=10|3|10|)1(33|b b m m +=+--.∵半径r=5,∴当d <r ,即3105--<b <3105-时,直线与圆相交;当d=r ,即b=±3105-时,直线与圆相切;当d >r 时,即b <3105--或b >3105-时,直线与圆相离.(3)证明:设对于任一条平行于l 且与圆相交的直线l 1:x-3y+b=0,由于圆心到直线l 1的距离d=10|3|b +,则弦长=222d r -与m 无关,故截得的弦长相等.30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.圆x 2+y 2-4x=0在点P(1,3)处的切线方程是( )A.x+y 3-2=0B.x+y 3-4=0C.x-y 3+4=0D.x-y 3+2=0 解:点P(1,3)在圆x 2+y 2-4x=0上,所以点P 为切点, 从而圆心与P 的连线应与切线垂直. 又因为圆心为(2,0),所以1230--·k=-1,解得k=33,所以切线方程为x-3y+2=0. 答案:D2.已知直线l 过点(-2,0),当直线l 与圆x 2+y 2=2x 有两个交点时,其斜率k 的取值范围是( )A.(22,22-)B.(2,2-)C.(42,42-) D.(81,81-) 解析:圆x 2+y 2=2x 可化为(x-1)2+y 2=1,当直线l 的斜率不存在时,显然直线与圆不相交,不合题意;当直线的斜率存在时,设直线的点斜式方程为y=k(x+2),即kx-y+2k=0.因为直线和圆相交,故圆心到直线的距离小于半径,即1|3|2+k k <1,解得k 2<81,所以k∈(42,42-). 答案:C3.过点(1,2)的直线l 将圆(x-2)2+y 2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=_____________.解析:由数形结合思想可知满足题设条件的直线与圆心(2,0)和点(1,2)垂直,由两点间连线的斜率公式可得过两点(2,0)和(1,2)的直线的斜率为2212-=-,故所求直线的斜率为22. 答案:22 4.直线3x+y-23=0截圆x 2+y 2=4所得的弦长是( )A.1B.3C.2D.32解析:本题考查点到直线的距离公式和圆的弦长公式.圆心(0,0)到直线323-+y x =0的距离为3232=,由圆的半径为2,结合圆中弦长公式可得:所求圆的弦长为22)3(22-=2.答案:C5.直线l 过点P(0,2),且被圆x 2+y 2=4截得的弦长为2,则直线l 的斜率为( ) A.22 B.±2 C.±3 D.±33解析:设直线l:y-2=kx,即kx-y+2=0,由题意,得[22)1(|200|-++-k ]2+12=22,解得k=±33. 答案:D6.若点P(x 0,y 0)是圆x 2+y 2=r 2内一点,则直线x 0x+y 0y=r 2和该圆的位置关系是______________.解析:考查点与圆、线与圆的位置关系的判断方法.由已知x 02+y 02<r 2,又(0,0)到x 0x+y 0y=r2的距离为d=r r y x r 220202>+=r,∴直线与圆相离.答案:相离7.由动点P 向圆x 2+y 2=1引两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B,∠APB=60°,则动点P 的轨迹方程为______________.解:因为∠APB=60°,故∠APO=30°,设P(x,y),因为sin∠APO=||||PO AO ,即22121yx +=,所以x 2+y 2=4.答案:x 2+y 2=48.已知圆C 和y 轴相切,圆心C 在直线x-3y=0上,且被直线y=x 截得的弦长为72,求圆C 的方程.解:设圆心坐标为(3m ,m),∵圆C 和y 轴相切,得圆的半径为3|m|,∴圆心到直线y=x 的距离为22|2|=m |m|.由半径、弦心距的关系得9m 2=7+2m 2,∴m=±1.∴所求圆C 的方程为(x-3)2+(y-1)2=3,(x+3)2+(y+1)2=3.9.一艘轮船在沿直线返回港口的途中,接到气象台的台风预报:台风中心位于轮船正西70 km 处,受影响的范围是半径为30 km 的圆形区域.已知港口位于台风中心正北40 km 处,如果这艘轮船不改变航线,那么它是否会受到台风的影响? 解:以台风中心为原点O,东西方向为x 轴,建立如图所示坐标系,其中,取10 km 为长度单位.这样,受台风影响的圆形区域所对应的圆的方程为x 2+y 2=9.轮船航线所在直线l 的方程为4x+7y-28=0,问题转化为圆O 与直线l 有无公共点问题.由于d=65|2800|-+≈3.5>半径3,所以这艘轮船不用改变航线,不会受到台风影响.。

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