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1、
人教版高中數(shù)學(xué)必修精品教學(xué)資料
學(xué)業(yè)分層測評(二十三)
(建議用時:45分鐘)
[達(dá)標(biāo)必做]
一、選擇題
1.對任意的實數(shù)k,直線y=kx+1與圓x2+y2=2的位置關(guān)系一定是( )
A.相離 B.相切
C.相交但直線不過圓心 D.相交且直線過圓心
【解析】 易知直線過定點(0,1),且點(0,1)在圓內(nèi),但是直線不過圓心(0,0).
【答案】 C
2.若PQ是圓x2+y2=9的弦,PQ的中點是A(1,2),則直線PQ的方程是( )
A.x+2y-3=0 B.x+2y-5=0
C.2x-y+4=0 D.2x-y=0
【解析】 結(jié)合圓的幾何性質(zhì)知直線PQ過點
2、A(1,2),且和直線OA垂直,故其方程為:y-2=-(x-1),整理得x+2y-5=0.
【答案】 B
3.(2015安徽高考)直線3x+4y=b與圓x2+y2-2x-2y+1=0相切,則b的值是( )
A.-2或12 B.2或-12
C.-2或-12 D.2或12
【解析】 法一:由3x+4y=b得y=-x+,代入x2+y2-2x-2y+1=0,并化簡得25x2-2(4+3b)x+b2-8b+16=0,Δ=4(4+3b)2-425(b2-8b+16)=0,解得b=2或12.
法二:由圓x2+y2-2x-2y+1=0可知圓心坐標(biāo)為(1,1),半徑為1,所以=1,解得b=2或12
3、.
【答案】 D
4.若直線x-y=2被圓(x-a)2+y2=4所截得的弦長為2,則實數(shù)a的值為( )
A.-1或 B.1或3
C.-2或6 D.0或4
【解析】 由弦長公式l=2,可知圓心到直線的距離d=,即=,解得a=0或4.
【答案】 D
5.圓x2+y2-4x+6y-12=0過點(-1,0)的最大弦長為m,最小弦長為n,則m-n=( )
A.10-2 B.5-
C.10-3 D.5-
【解析】 圓的方程可化為(x-2)2+(y+3)2=25,圓心(2,-3)到(-1,0)的距離為=3<5.∴最大弦長為直徑,即m=10,最小弦長為以(-1,0)為中點的弦,
即n
4、=2=2.
∴m-n=10-2.
【答案】 A
二、填空題
6.直線x-y=0與圓(x-2)2+y2=4交于點A、B,則|AB|=________.
【導(dǎo)學(xué)號:09960140】
【解析】 圓心到直線的距離d==,半徑r=2,∴|AB|=2=2.
【答案】 2
7.(2015煙臺高一檢測)圓x2+y2+2x+4y-3=0上到直線x+y+1=0的距離為的點有________個.
【解析】 圓的方程可化為
(x+1)2+(y+2)2=8,
所以弦心距為d==.
又圓的半徑為2,所以到直線x+y+1=0的距離為的點有3個.
【答案】 3
三、解答題
8.過點A(1,1
5、),且傾斜角是135的直線與圓(x-2)2+(y-2)2=8是什么位置關(guān)系?若相交,試求出弦長.
【解】 因為tan 135=-tan 45=-1,
所以直線方程為y-1=-(x-1),即x+y-2=0.
圓心到直線的距離d==
<r=2,所以直線與圓相交.
弦長為2=2=2.
9.已知以點A(-1,2)為圓心的圓與直線l1:x+2y+7=0相切,過點B(-2,0)的動直線l與圓A相交于M,N兩點,Q是MN的中點.
(1)求圓A的方程;
(2)當(dāng)|MN|=2時,求直線l的方程.
【解】 (1)設(shè)圓A的半徑為r,
∵圓A與直線l1:x+2y+7=0相切,
∴r==2,
∴
6、圓A的方程為(x+1)2+(y-2)2=20.
(2)當(dāng)直線l與x軸垂直時,
則直線l的方程x=-2,
此時有|MN|=2,即x=-2符合題意.
當(dāng)直線l與x軸不垂直時,設(shè)直線l的斜率為k,
則直線l的方程為y=k(x+2),
即kx-y+2k=0,
∵Q是MN的中點,∴AQ⊥MN,
∴|AQ|2+2=r2,
又∵|MN|=2,r=2,
∴|AQ|==1,
解方程|AQ|==1,得k=,
∴此時直線l的方程為y-0=(x+2),
即3x-4y+6=0.
綜上所述,直線l的方程為x=-2或3x-4y+6=0.
[自我挑戰(zhàn)]
10.直線y=x+b與曲線x=有且僅有一
7、個公共點,則實數(shù)b的取值范圍是( )
A.b= B.-1<b≤1或b=-
C.-1≤b≤1 D.以上都不正確
【解析】 如圖,作半圓的切線l1和經(jīng)過端點A,B的直線l3,l2,由圖可知,當(dāng)直線y=x+b為直線l1或位于l2和l3之間(包括l3,不包括l2)時,滿足題意.
∵l1與半圓相切,∴b=-;
當(dāng)直線y=x+b位于l2時,b=-1;
當(dāng)直線y=x+b位于l3時,b=1.
∴b的取值范圍是-1<b≤1或b=-.
【答案】 B
11.(1)圓C與直線2x+y-5=0切于點(2,1),且與直線2x+y+15=0也相切,求圓C的方程;
(2)已知圓C和y軸相切,圓心C在
8、直線x-3y=0上,且被直線y=x截得的弦長為2,求圓C的方程.
【導(dǎo)學(xué)號:09960141】
【解】 (1)設(shè)圓C的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2.
∵兩切線2x+y-5=0與2x+y+15=0平行,
∴2r==4,∴r=2,
∴=r=2,即|2a+b+15|=10, ①
=r=2,即|2a+b-5|=10, ②
又∵過圓心和切點的直線與過切點的切線垂直,
∴=, ③
由①②③解得
∴所求圓C的方程為(x+2)2+(y+1)2=20.
(2)設(shè)圓心坐標(biāo)為(3m,m).
∵圓C和y軸相切,得圓的半徑為3|m|,
∴圓心到直線y=x的距離為=|m|.由半徑、弦心距、半弦長的關(guān)系得9m2=7+2m2,∴m=1,
∴所求圓C的方程為(x-3)2+(y-1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9.