一、選擇題
1.(2009重慶文)圓和圓( ).
A.相離 B.相交 C.外切 D.內(nèi)切
考查目的:考查圓與圓的位置關(guān)系的判定.
答案:B.
解析:化圓、方程為標(biāo)準(zhǔn)方程知,它們的圓心分別為(1,0),半徑為1;圓(0,2),半徑為1,∴,,,∴,∴圓、圓相交.
2.(2012湖北)過(guò)點(diǎn)P(1,1)的直線,將圓形區(qū)域分兩部分,使這兩部分的面積之差最大,則該直線的方程為( ).
A. B. C. D.
考查目的:考查圓的有關(guān)性質(zhì),以及直線與圓位置關(guān)系的綜合運(yùn)用.
答案:A.
解析:要使點(diǎn)P(1,1)的直線將圓形區(qū)域分成兩部分的面積之差最大,必須使過(guò)點(diǎn)P的圓的弦長(zhǎng)達(dá)到最小,此時(shí)該直線與直線OP垂直. ∵,∴所求直線的斜率為.又∵所求直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,1),∴所求直線的方程為,即.
3.(2011江西理)直線與圓C:相交于M,N兩點(diǎn).若,則的取值范圍是( ).
A. B. C. D.
考查目的:考查直線與圓的位置關(guān)系、點(diǎn)到直線距離公式的運(yùn)用.
答案:A.
解析:圓C的圓心坐標(biāo)為C(3,2),半徑為2,且圓C與軸相切.當(dāng)時(shí),過(guò)圓心C作CK⊥MN,垂足為K,則,,∴,即點(diǎn)C(3,2)到直線的距離公式為1,∴,解得,,結(jié)合圖示可知,的取值范圍是.
二、填空題
4.(2012安徽)若直線與圓有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)取值范圍是 .
考查目的:考查直線與圓的位置關(guān)系及其應(yīng)用.
答案:.
解析:圓的圓心C(,0)到直線的距離為,則 ,∴,∴,解得.
5.(2012江西)過(guò)直線上點(diǎn)P作圓的兩條切線,若兩條切線的夾角是,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是__________.
考查目的:考查直線與圓的位置關(guān)系的綜合運(yùn)用.
答案:.
解析:如圖,由題意知.由切線性質(zhì)可知.在直角三角形中,,又∵點(diǎn)P在直線上,∴不妨設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則,即,整理得,即,∴,即點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
6.(2012江蘇)在平面直角坐標(biāo)系中,圓的方程為,若直線上至少存在一點(diǎn),使得以該點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓與圓有公共點(diǎn),則的最大值是 .
考查目的:考查圓與圓的位置關(guān)系,點(diǎn)到直線的距離公式.
答案:.
解析:∵圓C的方程可化為,∴圓C的圓心為(4,0),半徑為1.由題意知,直線上至少存在一點(diǎn)A,以該點(diǎn)為圓心、1為半徑的圓與圓C有公共點(diǎn),∴存在,使得成立,即.∵即為點(diǎn)到直線的距離,∴,解得,∴的最大值是.
三、解答題
7.已知圓C:,是否存在斜率為1的直線,使直線被圓C截得的弦AB為直徑的圓過(guò)原點(diǎn),若存在,求出直線的方程;若不存在,說(shuō)明理由.
考查目的:考查直線和圓的位置關(guān)系及其綜合應(yīng)用.
答案:或.
解析:化圓C方程為標(biāo)準(zhǔn)方程,其圓心C的坐標(biāo)為(1,-2).假設(shè)存在以AB為直徑的圓M,圓心M的坐標(biāo)為(,).∵CM⊥,∴,∵,∴,整理得,∴①.
又∵直線的方程為,即,∴.
∵以AB為直徑的圓M過(guò)原點(diǎn),∴.∵,,∴②.把①代入②得,∴或.
當(dāng)時(shí),,此時(shí)直線的方程為;
當(dāng)時(shí),,此時(shí)直線的方程為.
故存在這樣的直線,其方程為或.
8.(2009江蘇)在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓和圓
.
⑴若直線過(guò)點(diǎn)A(4,0),且被圓截得的弦長(zhǎng)為,求直線的方程;
⑵設(shè)P為平面上的點(diǎn),滿足:存在過(guò)點(diǎn)P的無(wú)窮多對(duì)互相垂直的直線和,它們分別與圓和圓相交,且直線被圓截得的弦長(zhǎng)與直線被圓截得的弦長(zhǎng)相等,試求所有滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).
考查目的:考查直線與圓的方程、點(diǎn)到直線的距離公式,以及綜合分析問(wèn)題的能力.
答案:⑴或;⑵(,)或(,).
解析:⑴由題設(shè)易得直線的斜率存在.設(shè)直線的方程為,即.由垂徑定理得,圓心到直線的距離,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式得,化簡(jiǎn)得,解得或,∴直線的方程為或,即或.
⑵設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為,直線,的方程分別為,,即,.∵直線被圓截得的弦長(zhǎng)與直線被圓截得的弦長(zhǎng)相等,∴兩圓半徑相等.由垂徑定理得,圓心到直線的距離與圓心直線的距離相等,∴
,化簡(jiǎn)得,或.關(guān)于的方程有無(wú)窮多個(gè)解,∴,或,解得點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,)或(,).
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