一、选择题
1.(2009重庆文)圆和圆( ).
A.相离 B.相交 C.外切 D.内切
考查目的:考查圆与圆的位置关系的判定.
答案:B.
解析:化圆、方程为标准方程知,它们的圆心分别为(1,0),半径为1;圆(0,2),半径为1,∴,,,∴,∴圆、圆相交.
2.(2012湖北)过点P(1,1)的直线,将圆形区域分两部分,使这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为( ).
A. B. C. D.
考查目的:考查圆的有关性质,以及直线与圆位置关系的综合运用.
答案:A.
解析:要使点P(1,1)的直线将圆形区域分成两部分的面积之差最大,必须使过点P的圆的弦长达到最小,此时该直线与直线OP垂直. ∵,∴所求直线的斜率为.又∵所求直线经过点P(1,1),∴所求直线的方程为,即.
3.(2011江西理)直线与圆C:相交于M,N两点.若,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
考查目的:考查直线与圆的位置关系、点到直线距离公式的运用.
答案:A.
解析:圆C的圆心坐标为C(3,2),半径为2,且圆C与轴相切.当时,过圆心C作CK⊥MN,垂足为K,则,,∴,即点C(3,2)到直线的距离公式为1,∴,解得,,结合图示可知,的取值范围是.
二、填空题
4.(2012安徽)若直线与圆有公共点,则实数取值范围是 .
考查目的:考查直线与圆的位置关系及其应用.
答案:.
解析:圆的圆心C(,0)到直线的距离为,则 ,∴,∴,解得.
5.(2012江西)过直线上点P作圆的两条切线,若两条切线的夹角是,则点P的坐标是__________.
考查目的:考查直线与圆的位置关系的综合运用.
答案:.
解析:如图,由题意知.由切线性质可知.在直角三角形中,,又∵点P在直线上,∴不妨设点P的坐标为,则,即,整理得,即,∴,即点P的坐标为.
6.(2012江苏)在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则的最大值是 .
考查目的:考查圆与圆的位置关系,点到直线的距离公式.
答案:.
解析:∵圆C的方程可化为,∴圆C的圆心为(4,0),半径为1.由题意知,直线上至少存在一点A,以该点为圆心、1为半径的圆与圆C有公共点,∴存在,使得成立,即.∵即为点到直线的距离,∴,解得,∴的最大值是.
三、解答题
7.已知圆C:,是否存在斜率为1的直线,使直线被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点,若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
考查目的:考查直线和圆的位置关系及其综合应用.
答案:或.
解析:化圆C方程为标准方程,其圆心C的坐标为(1,-2).假设存在以AB为直径的圆M,圆心M的坐标为(,).∵CM⊥,∴,∵,∴,整理得,∴①.
又∵直线的方程为,即,∴.
∵以AB为直径的圆M过原点,∴.∵,,∴②.把①代入②得,∴或.
当时,,此时直线的方程为;
当时,,此时直线的方程为.
故存在这样的直线,其方程为或.
8.(2009江苏)在平面直角坐标系中,已知圆和圆
.
⑴若直线过点A(4,0),且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
⑵设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.
考查目的:考查直线与圆的方程、点到直线的距离公式,以及综合分析问题的能力.
答案:⑴或;⑵(,)或(,).
解析:⑴由题设易得直线的斜率存在.设直线的方程为,即.由垂径定理得,圆心到直线的距离,结合点到直线的距离公式得,化简得,解得或,∴直线的方程为或,即或.
⑵设点P坐标为,直线,的方程分别为,,即,.∵直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,∴两圆半径相等.由垂径定理得,圆心到直线的距离与圆心直线的距离相等,∴
,化简得,或.关于的方程有无穷多个解,∴,或,解得点P的坐标为(,)或(,).
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