《(文理通用)2022屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 解析幾何 第1講 直線與圓練習(xí)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(文理通用)2022屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 解析幾何 第1講 直線與圓練習(xí)(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(文理通用)2022屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 解析幾何 第1講 直線與圓練習(xí)
A組
1.若直線l1:x+ay+6=0與l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,則l1與l2間的距離為( B )
A. B.
C. D.
[解析] 由l1∥l2知3=a(a-2)且2a≠6(a-2),
2a2≠18,求得a=-1,
∴l(xiāng)1:x-y+6=0,l2:x-y+=0,兩條平行直線l1與l2間的距離為
d==.故選B.
2.(文)直線x+y+=0截圓x2+y2=4所得劣弧所對圓心角為( D )
A. B.
C. D.
[解析] 弦心距d==
2、1,半徑r=2,
∴劣弧所對的圓心角為.
(理)⊙C1:(x-1)2+y2=4與⊙C2:(x+1)2+(y-3)2=9相交弦所在直線為l,則l被⊙O:x2+y2=4截得弦長為( D )
A. B.4
C. D.
[解析] 由⊙C1與⊙C2的方程相減得l:2x-3y+2=0.
圓心O(0,0)到l的距離d=,⊙O的半徑R=2,
∴截得弦長為2=2=.
3.已知圓C:x2+(y-3)2=4,過A(-1,0)的直線l與圓C相交于P,Q兩點.若|PQ|=2,則直線l的方程為( B )
A.x=-1或4x+3y-4=0
B.x=-1或4x-3y+4=0
C.x=1或
3、4x-3y+4=0
D.x=1或4x+3y-4=0
[解析] 當(dāng)直線l與x軸垂直時,易知x=-1符合題意;當(dāng)直線l與x軸不垂直時,設(shè)直線l的方程為y=k(x+1),由|PQ|=2,則圓心C到直線l的距離d==1,解得k=,此時直線l的方程為y=(x+1),故所求直線l的方程為x=-1或4x-3y+4=0.
4.過三點A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圓交y軸于M,N兩點,則|MN|=( C )
A.2 B.8
C.4 D.10
[解析] 由已知得kAB==-,kCB==3,所以kAB·kCB=-1,所以AB⊥CB,即△ABC為直角三角形,其外接圓圓心為(1,-
4、2),半徑為5,所以外接圓方程為(x-1)2+(y+2)2=25,令x=0,得y=±2-2,所以|MN|=4,故選C.
5.直線l與圓x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)相交于A、B兩點,若弦AB的中點為(-2,3),則直線l的方程為( A )
A.x-y+5=0 B.x+y-1=0
C.x-y-5=0 D.x+y-3=0
[解析] 設(shè)圓x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)的圓心為C,弦AB的中點為D,易知C(-1,2),又D(-2,3),
故直線CD的斜率kCD==-1,
則由CD⊥l知直線l的斜率kl=-=1,
故直線l的方程為y-3=x+2,即x-y+5=0
5、.
6.一條光線從點(-2,-3)射出,經(jīng)y軸反射后與圓(x+3)2+(y-2)2=1相切,則反射光線所在直線的斜率為( D )
A.-或- B.-或-
C.-或- D.-或-
[解析] 由光的反射原理知,反射光線的反向延長線必過點(2,-3),設(shè)反射光線所在直線的斜率為k,則其直線方程為y+3=k(x-2),即kx-y-2k-3=0.∵光線與圓(x+3)2+(y-2)2=1相切,∴=1,解得k=-或k=-.故選D.
7.若直線3x-4y+5=0與圓x2+y2=r2(r>0)相交于A,B兩點,且∠AOB=120°(O為坐標(biāo)原點),則r=2.
[解析] 直線3x-4y+5=0
6、與圓x2+y2=r2(r>0)交于A,B兩點,O為坐標(biāo)原點,且∠AOB=120°,則圓心(0,0)到直線3x-4y+5=0的距離為r,即=r,∴r=2.
8.一個圓經(jīng)過橢圓+=1的三個頂點,且圓心在x軸的正半軸上,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為2+y2=.
[解析] 設(shè)圓心為(a,0),則圓的方程為(x-a)2+y2=r2,依題意得=,解得a=, r2=,所以圓的方程為2+y2=.
9.已知定點M(0,2),N(-2,0),直線l:kx-y-2k+2=0(k為常數(shù)).
(1)若點M,N到直線l的距離相等,求實數(shù)k的值;
(2)對于l上任意一點P,∠MPN恒為銳角,求實數(shù)k的取值范圍.
[解析]
7、 (1)∵點M,N到直線l的距離相等,
∴l(xiāng)∥MN或l過MN的中點.
∵M(0,2),N(-2,0),
∴直線MN的斜率kMN=1,
MN的中點坐標(biāo)為C(-1,1).
又∵直線l:kx-y-2k+2=0過定點D(2,2),
∴當(dāng)l∥MN時,k=kMN=1;
當(dāng)l過MN的中點時,k=kCD=.
綜上可知,k的值為1或.
(2)∵對于l上任意一點P,∠MPN恒為銳角,
∴l(xiāng)與以MN為直徑的圓相離,即圓心到直線l的距離大于半徑,
∴d=>,解得k<-或k>1.
10.已知點P(0,5)及圓C:x2+y2+4x-12y+24=0.
(1)若直線l過點P且被圓C截得的線段為4,
8、求l的方程;
(2)求過P點的圓C的弦的中點的軌跡方程.
[解析] (1)如圖所示,|AB|=4,將圓C方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+2)2+(y-6)2=16,
所以圓C的圓心坐標(biāo)為(-2,6),半徑r=4,設(shè)D是線段AB的中點,則CD⊥AB,
所以|AD|=2,|AC|=4.
C點坐標(biāo)為(-2,6).
在Rt△ACD中,可得|CD|=2.
若直線l的斜率存在,設(shè)為k,則直線l的方程為y-5=kx,即kx-y+5=0.
由點C到直線AB的距離公式:=2,
得k=.
故直線l的方程為3x-4y+20=0.
直線l的斜率不存在時,也滿足題意,此時方程為x=0.
所以所求直線l的
9、方程為x=0或3x-4y+20=0.
B組
1.(2018·南寧一模)直線y=kx+3被圓(x-2)2+(y-3)2=4截得的弦長為2,則直線的傾斜角為( A )
A.或 B.-或
C.-或 D.
[解析] 圓(x-2)2+(y-3)2=4的圓心為(2,3),半徑r=2,圓心(2,3)到直線y=kx+3的距離d=,因為直線y=kx+3被圓(x-2)2+(y-3)2=4截得的弦長為2,所以由勾股定理得r2=d2+()2,即4=+3,解得k=±,故直線的傾斜角為或.
2.設(shè)直線x-y-a=0與圓x2+y2=4相交于A,B兩點,O為坐標(biāo)原點,若△AOB為等邊三角形,則實數(shù)a的值為
10、( B )
A.± B.±
C.±3 D.±9
[解析] 由題意知:圓心坐標(biāo)為(0,0),半徑為2,則△AOB的邊長為2,所以△AOB的高為,即圓心到直線x-y-a=0的距離為,所以=,解得a=±.
3.已知點A(-2,0),B(0,2),若點C是圓x2-2ax+y2+a2-1=0上的動點,△ABC面積的最小值為3-,則a的值為( C )
A.1 B.-5
C.1或-5 D.5
[解析] 解法一:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-a)2+y2=1,圓心M(a,0)到直線AB:x-y+2=0的距離為d=,
可知圓上的點到直線AB的最短距離為d-1=-1,(S△ABC)min
11、=×2×=3-,
解得a=1或-5.
解法二:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-a)2+y2=1,
設(shè)C的坐標(biāo)為(a+cosθ,sinθ),C點到直線AB:x-y+2=0的距離為d=
=.
△ABC的面積為S△ABC=×2×
=|sin(θ-)+a+2|,
當(dāng)a≥0時,a+2-=3-,解得a=1;
當(dāng)-2≤a<0時,|a+2-|=3-,無解;
當(dāng)a<-2時,|a+2+|=3-,解得a=-5.
解法三:設(shè)與AB平行且與圓相切的直線l′的方程為x-y+m=0(m≠2),圓心M(a,0)到直線l′的距離d=1,即=1,解得m=±-a,
兩平行線l,l′之間的距離就是圓上的點到直線AB的最短距
12、離,
即=,
(S△ABC)min=×2×=|±-a-2|.
當(dāng)a≥0時,|±-a-2|=3-,解得a=1.
當(dāng)a<0時,|±-a-2|=3-,解得a=-5.
故a=1或-5.
4.已知直線x+y-k=0(k>0)與圓x2+y2=4交于不同的兩點A,B,O是原點,且有|+|≥||,則k的取值范圍是( C )
A.(,+∞) B.[,+∞)
C.[,2) D.[,2]
[解析] 本題考查直線與圓的位置關(guān)系、平面向量的運算.設(shè)AB的中點為D,則OD⊥AB,因為|+|≥||,所以|2|≥||,||≤2||,又因為||2+||2=4,所以||≥1.因為直線x+y-k=0(k>
13、0)與圓x2+y2=4交于不同的兩點,所以||<2,所以1≤<2,解得≤k<2,
故選C.
5.兩條平行直線和圓的位置關(guān)系定義為:若兩條平行直線和圓有四個不同的公共點,則稱兩條平行線和圓“相交”;若兩平行直線和圓沒有公共點,則稱兩條平行線和圓“相離”;若兩平行直線和圓有一個、兩個或三個不同的公共點,則稱兩條平行線和圓“相切”.已知直線l1:2x-y+a=0,l2:2x-y+a2+1=0和圓:x2+y2+2x-4=0相切,則a的取值范圍是( C )
A.a(chǎn)>7或a<-3
B.a(chǎn)>或a<-
C.-3≤a≤-或≤a≤7
D.a(chǎn)≥7或a≤-3
[解析] 本題主要考查直線和圓的位置關(guān)系
14、、補集思想及分析、理解、解決問題的能力.兩條平行線與圓都相交時,
由得-7,所以兩條直線和圓“相切”時a的取值范圍-3≤a≤-或≤a≤7,故選C.
6.過點P(-1,1)作圓C:(x-t)2+(y-t+2)2=1(t∈R)的切線,切點分別為A,B,則·的最小值為.
[解析] 圓C:(x-t)2+(y-t+2)2=1的圓心坐標(biāo)為(t,t-2),半徑為1,
所以PC=
=≥,
PA=PB=,cos∠APC=,
所以cos∠APB=22-1=1-,
所以·=(PC2-1)(1-)=-3+PC2+≥-3+8+=,
所以·的最小
15、值為.
7.過點C(3,4)作圓x2+y2=5的兩條切線,切點分別為A,B,則點C到直線AB的距離為4.
[解析] 以O(shè)C為直徑的圓的方程為(x-)2+(y-2)2=()2,AB為圓C與圓O:x2+y2=5的公共弦,所以AB的方程為x2+y2-[(x-)2+(y-2)2]=5-,化為3x+4y-5=0,C到AB的距離為d==4.
8.在△ABC中,角A、B、C的對邊分別為a、b、c,若sin2A+sin2B=sin2C,則直線ax-by+c=0被圓x2+y2=9所截得弦長為2.
[解析] 由正弦定理得a2+b2=c2,
∴圓心到直線距離d===,
∴弦長l=2=2=2.
9.(2
16、018·全國卷Ⅱ,19)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點為F,過F且斜率為k(k>0)的直線l與C交于A,B兩點,|AB|=8.
(1)求l的方程.
(2)求過點A,B且與C的準(zhǔn)線相切的圓的方程.
[解析] (1)由題意得F(1,0),l的方程為y=k(x-1)(k>0).
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
Δ=16k2+16>0,故x1+x2=.
所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=.
由題設(shè)知=8,解得k=-1(舍去),k=1.
因此l的方程為y=x-1.
(2)由(1)得AB的中點坐標(biāo)為(3,2),
17、
所以AB的垂直平分線方程為y-2=-(x-3),即y=-x+5.
設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(x0,y0),
則
解得或
因此所求圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.
10.(2017·全國卷Ⅲ,20)在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線y=x2+mx-2與x軸交于A,B兩點,點C的坐標(biāo)為(0,1).當(dāng)m變化時,解答下列問題:
(1)能否出現(xiàn)AC⊥BC的情況?說明理由.
(2)證明過A,B,C三點的圓在y軸上截得的弦長為定值.
[解析] (1)不能出現(xiàn)AC⊥BC的情況.理由如下:
設(shè)A(x1,0),B(x2,0),
則x1,x2滿足x2+mx-2=0,
所以x1x2=-2.
又點C的坐標(biāo)為(0,1),
故AC的斜率與BC的斜率之積為·=-,
所以不能出現(xiàn)AC⊥BC的情況.
(2)證明:BC的中點坐標(biāo)為(,),可得BC的中垂線方程為y-=x2(x2-).
由(1)可得x1+x2=-m,
所以AB的中垂線方程為x=-.
聯(lián)立
又x+mx2-2=0,可得
所以過A,B,C三點的圓的圓心坐標(biāo)為(-,-),半徑r=.
故圓在y軸上截得的弦長為2=3,
即過A,B,C三點的圓在y軸上截得的弦長為定值.