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新高考数学二轮复习培优训练专题14 直线与圆(含解析)
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这是一份新高考数学二轮复习培优训练专题14 直线与圆(含解析),共21页。
1、(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离小于 SKIPIF 1 < 0
B.点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离大于 SKIPIF 1 < 0
C.当 SKIPIF 1 < 0 最小时, SKIPIF 1 < 0
D.当 SKIPIF 1 < 0 最大时, SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,A选项正确,B选项错误;
如下图所示:
当 SKIPIF 1 < 0 最大或最小时, SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,连接 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,CD选项正确.
故选:ACD.
2、(2020全国Ⅲ文)在平面内, SKIPIF 1 < 0 是两个定点, SKIPIF 1 < 0 是动点.若 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.直线
【答案】A
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,以AB中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,
则: SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,可得: SKIPIF 1 < 0 ,
从而: SKIPIF 1 < 0 ,结合题意可得: SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,即点C的轨迹是以AB中点为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆.故选:A.
3、(2020全国Ⅲ文8)点(0,﹣1)到直线 SKIPIF 1 < 0 距离的最大值为( )
A. 1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. 2
【答案】B
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 可知直线过定点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直时,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离最大,即为 SKIPIF 1 < 0 .
4、(2020·新课标Ⅰ文)已知圆 SKIPIF 1 < 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. 2
C. 3D. 4
【答案】B
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,当过点 SKIPIF 1 < 0 的直线和直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时,圆心到过点 SKIPIF 1 < 0 的直线的距离最大,所求的弦长最短,
根据弦长公式最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
5、(2020·新课标Ⅱ文理5)若过点 SKIPIF 1 < 0 的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】由于圆上的点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,∴圆心必在第一象限,设圆心的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,∴圆心的坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离均为 SKIPIF 1 < 0 ,
∴圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .故选B.
6、(2020全国Ⅰ理11】已知⊙ SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作⊙ SKIPIF 1 < 0 的切线 SKIPIF 1 < 0 ,切点为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 最小时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】圆的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,∴直线 SKIPIF 1 < 0 与圆相离.依圆的知识可知,四点 SKIPIF 1 < 0 四点共圆,且 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 最小.
∴ SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 解得, SKIPIF 1 < 0 .
∴以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,两圆的方程相减可得: SKIPIF 1 < 0 ,即为直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,故选D.
7、.【2022年全国甲卷】设点M在直线上,点和均在上,则的方程为______________.
【答案】
【解析】:∵点M在直线上,
∴设点M为,又因为点和均在上,
∴点M到两点的距离相等且为半径R,
∴,
,解得,
∴,,
的方程为.
故答案为:
8、【2020年高考天津卷12】已知直线 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为_________.
【答案】5
【解析】因为圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
9、【2022年全国甲卷】若双曲线的渐近线与圆相切,则_________.
【答案】
【解析】解:双曲线的渐近线为,即,
不妨取,圆,即,所以圆心为,半径,
依题意圆心到渐近线的距离,
解得或(舍去).
故答案为:.
10、【2022年全国乙卷】过四点中的三点的一个圆的方程为____________.
【答案】或或或;
【解析】依题意设圆的方程为,
若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
故答案为:或或或;
11、【2022年新高考1卷】写出与圆和都相切的一条直线的方程________________.
【答案】或或
【解析】圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切,
如图,
当切线为l时,因为,所以,设方程为
O到l的距离,解得,所以l的方程为,
当切线为m时,设直线方程为,其中,,
由题意,解得,
当切线为n时,易知切线方程为,
故答案为:或或.
12、【2022年新高考2卷】设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是________.
【答案】
【解析】:关于对称的点的坐标为,在直线上,
所以所在直线即为直线,所以直线为,即;
圆,圆心,半径,
依题意圆心到直线的距离,
即,解得,即;
故答案为:
13、(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l: SKIPIF 1 < 0 交C于P,Q两点,且 SKIPIF 1 < 0 .已知点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 与l相切.
(1)求C, SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 是C上的三个点,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均与 SKIPIF 1 < 0 相切.判断直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的位置关系,并说明理由.
【解析】(1)依题意设抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切,所以半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在,则 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,根据对称性不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,
则过 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切的另一条直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在 SKIPIF 1 < 0 ,不合题意;
若 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,根据对称性不妨设 SKIPIF 1 < 0
则过 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切的直线 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,此时直线 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切;
若直线 SKIPIF 1 < 0 斜率均存在,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
同理直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切, SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,同理 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 为方程 SKIPIF 1 < 0 的两根, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切;
综上若直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,则直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切.
题组一、直线与圆的位置关系
1-1、(2022·江苏海安·高三期末)关于直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,下列说法正确的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,则 SKIPIF 1 < 0 为定值
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为定值
C.若 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有公共点,则 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交
【答案】BCD
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
对于A选项,若 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,A错;
对于B选项,若 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,B对;
对于C选项, 若 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有公共点,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,C对;
对于D选项,当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 内,故直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交,D对.
故选:BCD.
1-2、(2022·山东青岛·高三期末)已知圆 SKIPIF 1 < 0 截直线 SKIPIF 1 < 0 所得弦的长度为4,则实数a的值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】由题知圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 圆 SKIPIF 1 < 0 截直线 SKIPIF 1 < 0 所得弦的长度为4,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
1-3、(2022·山东烟台·高三期末)若直线 SKIPIF 1 < 0 将圆 SKIPIF 1 < 0 分成的两段圆弧长度之比为1:3,则实数a的值为( )
A.﹣4B.﹣4或2C.2D.﹣2或4
【答案】D
【解析】圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线和圆相交于AB,
由较短弧长与较长弧长之比为1:3,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
则圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或4,
故选:D.
1-4、(2022·河北张家口·高三期末)直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
1-5、(2022·广东广州·一模)已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆C相离
B.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆C相交
C.圆C上到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为1的点共有2个
D.圆C上到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为1的点共有3个
【答案】BD
【解析】由圆 SKIPIF 1 < 0 ,可知其圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,所以可知选项B,D正确,选项A,C错误.
故选:BD
题组二、圆与圆的位置关系
2-1、(2022·山东枣庄·高三期末)设 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 ________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】将 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 两式相减:
得过 SKIPIF 1 < 0 两点的直线方程: SKIPIF 1 < 0 ,
则圆心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
2-2、(2022·山东淄博·三模)(多选)已知圆 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.圆 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 有两条公切线
B.直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
C.圆 SKIPIF 1 < 0 上存在两点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0
D.圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【解析】对于A,因为两个圆相交,所以有两条公切线,故正确;
对于B,将两圆方程作差可得 SKIPIF 1 < 0 ,即得公共弦 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;对于C,直线 SKIPIF 1 < 0 经过圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,所以线段 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 的直径,故圆 SKIPIF 1 < 0 中不存在比 SKIPIF 1 < 0 长的弦,故C错误;
对于D,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2,圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为 SKIPIF 1 < 0 ,D正确.故选:ABD.
2-3、(2022·山东临沂·高三期末)(多选题)已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 B.直线 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 点处的切线
C.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交D.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切
【答案】ABD
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为1,圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2,
观察图象可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ,A对,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ 点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
又 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,又圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为1,
∴直线 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 点处的切线,B对,
∵ 点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上, ∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,又圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为2,
∴直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相离,C错,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,D对,
故选:ABD.
题组三、圆中的最值问题
33-1、(2022·湖北省鄂州高中高三期末)已知圆: SKIPIF 1 < 0 ,过直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上的一点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的一条切线,切点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 中,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 (当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立)
故选:A
3-2、(2022·河北唐山·高三期末)圆M: SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,记点 SKIPIF 1 < 0 ,下列结论正确的是( )
A.点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 B.以PM为直径的圆过定点 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最小值为6D.若直线PA与圆M切于点A,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【解析】圆M: SKIPIF 1 < 0 配方得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 圆M关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 过圆心 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,A正确.
由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则以PM为直径的圆过定点 SKIPIF 1 < 0 ,B正确.
SKIPIF 1 < 0 的最小值即为 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,由于 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,C错误.
由于 SKIPIF 1 < 0 ,要使 SKIPIF 1 < 0 取最小,即 SKIPIF 1 < 0 取最小值, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则D正确.
故选:ABD
3-3、(2021·山东日照市·高三二模)若实数满足条件,则的范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】的几何意义即圆上的点到定点的斜率,由图知,斜率的范围处在圆的两条切线斜率之间,其中AC斜率不存在,设AB的斜率为k,
则AB的方程为,
由切线性质有,,解得,故的取值范围为,
故选:C
题组四、直线与圆的综合性问题
4-1、(2022·山东省淄博实验中学高三期末)在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,过直线 SKIPIF 1 < 0 上任一点 SKIPIF 1 < 0 做圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的是( )
A.四边形 SKIPIF 1 < 0 为正方形时,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0
B.四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最小值为1
C. SKIPIF 1 < 0 不可能为钝角
D.当 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形时,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABC
【解析】解:对A:设 SKIPIF 1 < 0 ,由题意,四边形 SKIPIF 1 < 0 为正方形时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,选项A正确;
对B:四边形 SKIPIF 1 < 0 面积 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B正确;
对C:由题意, SKIPIF 1 < 0 ,在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
由选项B知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为锐角,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选项C正确;
对D:当 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形时, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,此时点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,故选项D错误;
故选:ABC.
4-2、(2022·山东青岛·高三期末)已知 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,圆 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A.圆 SKIPIF 1 < 0 恒过原点 SKIPIF 1 < 0
B.圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 内切
C.直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 所截得弦长的最大值为 SKIPIF 1 < 0
D.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相离
【答案】ABC
【解析】A.代入点 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 恒成立,A正确;
B. SKIPIF 1 < 0 ,即两圆心距离等于两圆半径差,B正确;
C. 直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 所截得弦长为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 所截得弦长的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,C正确;
D.圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,故圆和直线相切或相交,D错误;
故选:ABC.
1、(2022·河北保定·高三期末)若 SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 的弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
2、(2022·广东清远·高三期末)直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的最短弦长为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】将圆化为一般方程为 SKIPIF 1 < 0 ,因此可知圆C的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为4,
因为直线l过定点 SKIPIF 1 < 0 ,所以当圆心到直线l的距离为 SKIPIF 1 < 0 时,
直线l被圆C截得的弦长最短,且最短弦长为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
3、(2022·青海西宁·二模)已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 ,若圆 SKIPIF 1 < 0 平分圆 SKIPIF 1 < 0 的圆周,则正数 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】圆 SKIPIF 1 < 0 ,化为 SKIPIF 1 < 0 ,则圆心 SKIPIF 1 < 0 ,
两圆方程相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,即为两圆的相交弦方程,
因为圆 SKIPIF 1 < 0 平分圆 SKIPIF 1 < 0 的圆周,所以圆心 SKIPIF 1 < 0 在相交弦上,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
故选:A
4、(2022·广东罗湖·高三期末)阿波罗尼斯(公元前262年~公元前190年),古希腊人,与阿基米德、欧几里得一起被誉为古希腊三大数学家.阿波罗尼斯研究了众多平面轨迹问题,其中阿波罗尼斯圆是他的论著中的一个著名问题:已知平面上两点A,B,则所有满足 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 )的点P的轨迹是一个圆.已知平面内的两个相异定点P,Q,动点M满足 SKIPIF 1 < 0 ,记M的轨迹为C,若与C无公共点的直线l上存在点R,使得 SKIPIF 1 < 0 的最小值为6,且最大值为10,则C的长度为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】依题意,M的轨迹C是圆,设其圆心为点D,半径为r,显然直线l与圆C相离,令点D到直线l的距离为d,
由圆的性质得: SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以C的长度为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
5、(2021·山东青岛市·高三三模)(多选题)已知直线,曲线,则下列说法正确的是( )
A.“”是曲线表示圆的充要条件
B.当时,直线与曲线表示的圆相交所得的弦长为1
C.“是直线与曲线表示的圆相切的充分不必要条件
D.当时,曲线与圆有两个公共点
【答案】C
【解析】对于A,曲线,曲线要表示圆,则或,
所以“”是曲线表示圆的充分不必要条件,故A错误;
对于B,时,直线,曲线,
圆心到直线的距离,
所以弦长,故B错误;
对于C,若直线与圆相切,圆心到直线的距离,
所以“是直线与曲线表示的圆相切的充分不必要条件,C正确;
对于D,当时,曲线,其圆心坐标,,
曲线与圆两圆圆心距离为,故两圆相离,不会有两个公共点,D错误.
故选:C.
6、(2022·湖南常德·高三期末)已知点M的坐标为(2,0),AB是圆O: SKIPIF 1 < 0 的一条直径,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】3
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为:3
7、(2022·湖北武昌·高三期末)已知圆O的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,P是圆C: SKIPIF 1 < 0 上一点,过P作圆O的两条切线,切点分别为A、B,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】如图,
设PA与PB的夹角为2α,
则|PA|=|PB|= SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
P是圆C: SKIPIF 1 < 0 上一点,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 的范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
8、(2022·江苏海门·高三期末)在平面直角坐标系xOy中,动直线kx-y+2k=0,x+ky-2=0(k∈R)的交点P的轨迹为C.若直线l与轨迹C交于点M,N,且满足 SKIPIF 1 < 0 =1,则点O到直线l的距离的平方的取值范围为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 中,有 SKIPIF 1 < 0 ,
整理为 SKIPIF 1 < 0 ,经检验 SKIPIF 1 < 0 不是两动直线的交点,故交点P的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
由对称性,设直线l: SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 联立,
得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以有 SKIPIF 1 < 0 ,化简整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
O到直线l的距离的平方为 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,矛盾,故 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
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