资源描述
2025 年高考数学解密之圆与方程
一.选择题(共 10 小题)
1 .(2024•广西模拟)已知圆的方程为 x2 + y2 一 2x = 0 ,M (x, y) 为圆上任意一点,则 的取值范围是 ( )
A . [一 , B . [一1 , 1] C . (一∞ , 一 , +∞) D . [1 , +∞) (一∞ , 一1]
2 .(2024•香坊区校级模拟) 已知圆 C1 : x2 + y2 = 4 ,圆 C2 : x2 + y2 一 4x 一 4y + 4 = 0 ,两圆的公共弦所在直 线方程是 ( )
A . x + y + 2 = 0 B . x + y 一 2 = 0 C . x + y + 1 = 0 D . x + y 一 1 = 0
3 .(2024•昌平区模拟)若圆 x2 + 8x + y2 一 6y + m = 0 与 x 轴, y 轴均有公共点,则实数 m 的取值范围是 ( )
A . (一∞ , 9] B . (一∞ , 16] C . [9 , 25) D . [16 , 25)
4 .(2024•河池模拟)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》 中有这样一个结论:平面内与两点 距离的比为常数 λ(λ≠ 1) 的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点 O(0, 0) , 动点 P(x, y) 满足 ,若点 P 的轨迹与圆 C : x2 + y2 + 6x + 2y = r2 一10(r > 0) 有且仅有三条公切线,则 r = ( )
A . B .1 C .2 D .3
5 .(2024•山东模拟)已知直线 l : y = kx +k 一1 和曲线 C : x2 + y2 一 2x 一 2 | y |= 0 有公共点,则实数 k 的取值
范围为 ( )
A . , B . C . [一1 , D . [一1 , 1]
6 .(2024•江西模拟)若点 (1, 1) 在圆 x2 + y2 一 x 一 a = 0 的外部,则 a 的取值范围为 ( )
A . B . , 1) C . (一∞, 1) D . (1, +∞)
7.(2024•全国)圆 x2 + (y + 2)2 = 4 与圆 (x + 2)2 + (y 一1)2 = 9 交于 A ,B 两点,则直线 AB 的方程为 ( )
A . 2x 一 3y + 2 = 0 B . 3x + 2y + 2 = 0 C . 3x + 2y 一 2 = 0 D . 2x 一 3y 一 2 = 0
8 .(2024•北京)圆 x2 + y2 一 2x + 6y = 0 的圆心到 x 一y + 2 = 0 的距离为 ( )
A . B .2 C .3 D .
1
9 .(2024•和平区二模)过直线 y = x 上的点 P 作圆 C : (x + 3)2 + (y 一 5)2 = 4 的两条切线 l1 , l2 ,当直线 l1 ,
l2 关于直线 y = x 对称时,点 P 的坐标为 ( )
A . (1, 1) B . C . D .
10 .(2024•乐山三模)已知圆O : x2 + y2 = 16 ,点 ,点 E 是l : 2x 一y +16 = 0 上的动点,过 E 作圆 O 的切线,切点分别为 A , B ,直线 AB 与 EO 交于点M ,则 | MF | 的最小值为 ( )
A . B . C . D .
二.多选题(共 5 小题)
11 .(2024•青岛模拟)已知动点M ,N 分别在圆 C1 : (x 一1)2 + (y 一 2)2 = 1 和 C2 : (x 一 3)2 + (y 一 4)2 = 3 上,动 点 P 在x 轴上,则 ( )
A .圆 C2 的半径为 3
B .圆 C1 和圆 C2 相离
C . | PM | + | PN | 的最小值为
D .过点 P 作圆 C1 的切线,则切线长最短为
12 .(2024•金安区校级模拟) 已知圆 C : x2 + y2 一 4x 一 5 = 0 ,点 P(a, b) 是圆 C 上的一点,则下列说法正确 的是 ( )
A .圆 C 关于直线 x 一 3y 一 2 = 0 对称
B .已知 A(1, 一2) , B(5, 0) ,则| PA |2 + | PB |2 的最小值为
C . 2a + b 的最小值为 2 一
D . 的最大值为
13 .(2024•洪山区校级模拟)已知 A(x1 ,y1 ) ,B(x2 ,y2 ) 是圆 O : x2 + y2 = 1 上两点,则下列结论正确的是 ( )
A .若点 O 到直线 AB 的距离为 ,则
B .若 ΔAOB 的面积为 则 上
则点 O 到直线AB 的距离为
D . | x1 + y1 一1| 的最大值为 最小值为 一1
2
14.(2024•江西模拟)设圆 C : (x —1)2 + (y —1)2 = 3 ,直线 l : 3x + 4y + 3 = 0 ,P 为l 上的动点,过点 P 作圆 C 的两条切线PA 、 PB ,切点为 A 、 B , M 、 N 为圆上任意两点,则下列说法中正确的有 ( )
A . | PA | 的取值范围为[1 , +∞)
B .四边形 PACB 面积的最大值为
C .满足 上APB = 60O 的点 P 有两个
D . ΔCAB 的面积最大值为
15 .(2024•日照模拟) 已知 P(x1 , y1 ) , Q(x2 , y2 ) 是曲线 C : 7x2 — 6y + 6y2 + | x2 + 6y — 3 |= 21 上不同的两 点, O 为坐标原点,则 ( )
A . x1(2) + y1(2) 的最小值为 3
C .若直线 y = kx + 3 与曲线 C 有公共点,则
D .对任意位于 y 轴左侧且不在 x 轴上的点P ,都存在点 Q ,使得曲线 C 在P , Q 两点处的切线垂直
三.填空题(共 5 小题)
16 .(2024•莲湖区校级三模) 已知点 A(8, —6) 与圆 C : x2 + y2 = 25 , P 是圆 C 上任意一点,则 | AP | 的最小 值是 .
17 .(2024•抚州模拟)若直线 l : y = 2x 与圆 C : x2 + y2 — 2x — 3 = 0 交于 A , B 两点,则 | AB |= .
18 .(2024•浦东新区二模)已知圆 C1 : x2 + y2 — 2ax + a2 —1 = 0(a > 0) ,圆 C2 : x2 + y2 — 4y — 5 = 0 ,若两圆相 交,则实数 a 的取值范围为 .
19 .(2024•武清区校级模拟)已知直线 x + y — 5 = 0 与圆 C : x2 + y2 — 4x + 2y + m = 0 相交于 A ,B 两点,且
| AB |= 4 ,则实数 m = .
20 .(2024•和平区模拟) 已知圆 C 以点 (1, 1) 为圆心,且与直线mx — y — 2m = 0(m ∈ R) 相切,则满足以上条
件的圆 C 的半径最大时,圆 C 的标准方程为 .
四.解答题(共 5 小题)
21 .(2024•黑龙江模拟) 已知圆 C : x2 — mx + y2 + 2(2 — m)y + m —1 = 0 , m ∈ R .
(1)证明:圆 C 过定点;
(2)当 m = 0 时,点 P 为直线上的动点,过P 作圆 C 的两条切线,切点分别为 A ,B ,求四边 形 PACB 面积最小值,并写出此时直线 AB 的方程.
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22 .(2024•自贡二模) 已知圆 O : x2 + y2 = 25 与直线 l : y = 3 相交于点 A , B .
(1)求点 A , B 的坐标;
(2)设 P 是直线l 上,圆 O 外的任意一点,过 P 点作圆 O 的切线PM , PN ,切点为M , N ,求证:经 过M , N 两点的直线必过定点,并求出该定点的坐标.
23.(2024•苏州三模)已知圆 O : x2 + y2 = 4 ,直线 l1 : x = m ,直线 l2 : y = x + b 和圆交于 A ,B 两点,过 A , B 分别作直线 l1 的垂线,垂足为 C , D .
(1)求实数b 的取值范围;
(2)若 m = —4 ,求四边形 ABDC 的面积取最大值时,对应实数b 的值;
(3)若直线 AD 和直线BC 交于点E ,问是否存在实数 m ,使得点 E 在一条平行于 x 轴的直线上?若存在,
求出实数 m 的值;若不存在,请说明理由.
24 .(2024•徐州模拟)将圆 x2 + y2 = 2 上各点的纵坐标变为原来的 倍(横坐标不变),所得 曲线为 E .记 P(—2, 0) ,Q(1, 0) ,过点P 的直线与 E 交于不同的两点 A ,B ,直线 QA ,QB 与 E 分别交于 点 C , D .
(1)求 E 的方程;
(2)设直线 AB , CD 的倾斜角分别为 α , β . 当 时: 求 的值;
(i) 若 β — α有最大值,求 λ 的取值范围.
25 .(2024•重庆模拟)设 m 为实数,直线 y = mx + 1和圆 C : x2 — x + y2 = 0 相交于 P , Q 两点.
若 求 m 的值;
(2)点 O 在以 PQ 为直径的圆外(其中 O 为坐标原点),求 m 的取值范围.
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2025 年高考数学解密之圆与方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共 10 小题)
1 .(2024•广西模拟)已知圆的方程为 x2 + y2 - 2x = 0 ,M (x, y) 为圆上任意一点,则 的取值范围是 ( )
A . , ] B . [-1 , 1] C . (-∞ , , +∞) D . [1 , +∞) (-∞ , -1] 【答案】 C
【考点】直线与圆的位置关系;圆的一般方程
【专题】数学运算;计算题;直线与圆;整体思想;演绎法;逻辑推理
【分析】将原问题转化为斜率的问题,然后考查临界条件和直线与圆的位置关系即可求得取值范围.
【解答】解:圆的方程即: (x -1)2 + y2 = 1 , 表示圆上的点与点 (1, 2) 连线的斜率, 考查临界情况,即直线与圆相切的情况:
设直线方程为: y - 2 = k(x -1) ,即 kx - y -k + 2 = 0 , 圆心到直线的距离等于半径,即
解得: 则 的取值范围是 .
故选: C .
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,数形结合的数学思想等知识,属于中等题.
2 .(2024•香坊区校级模拟) 已知圆 C1 : x2 + y2 = 4 ,圆 C2 : x2 + y2 - 4x - 4y + 4 = 0 ,两圆的公共弦所在直 线方程是 ( )
A . x + y + 2 = 0 B . x + y - 2 = 0 C . x + y + 1 = 0 D . x + y - 1 = 0 【答案】 B
【考点】圆与圆的位置关系及其判定;两圆的公切线条数及方程的确定 【专题】方程思想;作差法;直线与圆;数学运算
【分析】利用两圆的方程,作差即可求得公共弦所在直线方程.
【解答】解: 由圆 C1 : x2 + y2 = 4 ,圆 C2 : x2 + y2 - 4x - 4y + 4 = 0 ,
两式作差得, 4x + 4y - 4 = 4 ,即 x + y - 2 = 0 , 所以两圆的公共弦所在直线方程是 x + y - 2 = 0 .
故选: B .
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【点评】本题考查了由两圆方程求公共弦所在直线方程问题,是基础题.
3 .(2024•昌平区模拟)若圆 x2 + 8x + y2 一 6y + m = 0 与 x 轴, y 轴均有公共点,则实数 m 的取值范围是 ( )
A . (一∞ , 9] B . (一∞ , 16] C . [9 , 25) D . [16 , 25)
【答案】 A
【考点】直线与圆的位置关系;圆的一般方程
【专题】直线与圆;计算题;转化思想;数学运算;逻辑推理;综合法
【分析】首先把圆的一般式转换为顶点式,进一步求出实数 m 的取值范围.
【解答】解:圆 x2 + 8x + y2 一 6y + m = 0 ,整理得 (x + 4)2 + (y 一 3)2 = 25 一 m(m < 25) , 由于圆与 x 轴和 y 轴均有公共点,
所以一且 一且 m < 25 ;
解得 m .9 .
故实数 m 的取值范围为 (一∞ , 9] .
故选: A .
【点评】本题考查的知识点:圆的一般式和顶点式的转换,主要考查学生的运算能力,属于基础题.
4 .(2024•河池模拟)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》 中有这样一个结论:平面内与两点 距离的比为常数 λ(λ≠ 1) 的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点 O(0, 0) , 动点 P(x, y) 满足 ,若点 P 的轨迹与圆 C : x2 + y2 + 6x + 2y = r2 一10(r > 0) 有且仅有三条公切线,则 r = ( )
A . B .1 C .2 D .3
【答案】 D
【考点】直线与圆的位置关系;轨迹方程
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算
【分析】设 P(x, y) ,应用两点距离公式和已知条件求得动点 P 的轨迹是以 (1, 2) 为圆心,2 为半径的圆,再 由公切线的条数判断位置关系,结合圆心距与半径的关系即可.
解:设 P(x, y) ,则 整理得 (x 一1)2 + (y 一 2)2 = 4 , 所以动点 P 的轨迹是以 (1, 2) 为圆心,2 为半径的圆,
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而圆 C : x2 + y2 + 6x + 2y = r2 -10(r > 0) 可化为 (x + 3)2 + (y +1)2 = r2 的圆心为 (-3, -1) ,半径为 r ,
: 点P 的轨迹与圆 C : x2 + y2 + 6x + 2y = r2 -10(r > 0) 有且仅有三条公切线,
: 点P 的轨迹与圆 C : x2 + y2 + 6x + 2y = r2 -10(r > 0) 外切, 由于 (1, 2) 和 (-3, -1) 的距离
则 5 = 2 + r ,
: r = 3 .
故选: D .
【点评】本题考查轨迹问题,考查圆与圆的位置关系,属于基础题.
5 .(2024•山东模拟)已知直线 l : y = kx +k -1 和曲线 C : x2 + y2 - 2x - 2 | y |= 0 有公共点,则实数 k 的取值
范围为 ( )
A . , B . D . [-1 , 1]
【答案】 C
【考点】直线与圆的位置关系
【分析】将曲线 C : x2 + y2 - 2x - 2 | y |= 0 化为 若直线与曲线有交点,则由图 可求出直线与曲线相切时切线的斜率,其中用到圆心到直线的距离等于半径求解即可.
【解答】解:因为 y = kx +k - 1 = k (x + 1) - 1 ,所以直线l 恒过定点 P(-1, -1) ,
曲线 C : x2 + y2 - 2x - 2 | y |= 0 化简即为 如图所示:
由图可知,若直线 l 与曲线 C 有交点,则直线介于 l1 与 l2 之间即可,
由圆心 (1, 1) 到直线 kx -y +k - 1 = 0 的距离等于半径得 , 整理得: k2 - 4k + 1 = 0 ,解得 或 (舍) ,
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同理,由圆心 (1, 一1) 到直线kx 一y +k 一 1 = 0 的距离等于半径得
整理得 k2 = 1 ,解得 k = 1 (舍 ) 或k = 一1 ,所以 .
故选: C .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查方程思想,考查学生的计算能力,属于中档题.
6 .(2024•江西模拟)若点 (1, 1) 在圆 x2 + y2 一 x 一 a = 0 的外部,则 a 的取值范围为 ( )
A . (一 1) B . , 1) C . (一∞, 1) D . (1, +∞)
【答案】 A
【考点】点与圆的位置关系
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解
【分析】根据二元二次方程表示圆的条件,列式算出 ,然后根据点 (1, 1) 在圆的外部,列式算出 a < 1 , 再求交集即可得到本题的答案.
【解答】解:方程 x2 + y2 一 x 一 a = 0 表示圆,所以 (一1)2 + 02 一 4(一a) > 0 ,解得 , 因为点 (1, 1) 在圆 x2 + y2 一 x 一 a = 0 的外部,
所以将点 (1, 1) 代入圆方程的左边,得12 +12 一1 一 a > 0 ,解得 a < 1 .
综上所述, 一 实数 a 的取值范围为 .
故选: A .
【点评】本题主要考查二元二次方程表示圆的条件、点与圆的位置关系及其应用、不等式的解法等知识, 属于基础题.
7.(2024•全国)圆 x2 + (y + 2)2 = 4 与圆 (x + 2)2 + (y 一1)2 = 9 交于 A ,B 两点,则直线 AB 的方程为 ( )
A . 2x 一 3y + 2 = 0 B . 3x + 2y + 2 = 0 C . 3x + 2y 一 2 = 0 D . 2x 一 3y 一 2 = 0 【答案】 D
【考点】相交弦所在直线的方程
【专题】数学运算;转化思想;转化法;直线与圆 【分析】将两圆的方程相减,即可求解.
【解答】解:圆 x2 + (y + 2)2 = 4 ,即 x2 + y2 + 4y = 0 ① ,
圆 (x + 2)2 + (y 一1)2 = 9 ,即 x2 + 4x + y2 一 2y = 4 ② ,
② 一 ①可得,化简整理可得, 2x 一 3y 一 2 = 0 ,
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故直线 AB 的方程为 2x - 3y - 2 = 0 .
故选: D .
【点评】本题主要考查公共弦直线方程的求解,属于基础题.
8 .(2024•北京)圆 x2 + y2 - 2x + 6y = 0 的圆心到 x -y + 2 = 0 的距离为 ( )
A . B .2 C .3 D .
【答案】 D
【考点】圆的一般方程
【专题】转化思想;直线与圆;数学运算;计算题;综合法
【分析】求解圆的圆心坐标,利用点到直线的距离公式求解即可. 【解答】解:圆 x2 + y2 - 2x + 6y = 0 的圆心 (1, -3) ,
圆 x2 + y2 - 2x + 6y = 0 的圆心到 x -y + 2 = 0 的距离: 故选: D .
【点评】本题考查圆的方程的应用,点到直线的距离公式的应用,是基础题.
9 .(2024•和平区二模)过直线 y = x 上的点 P 作圆 C : (x + 3)2 + (y - 5)2 = 4 的两条切线 l1 , l2 ,当直线 l1 ,
l2 关于直线 y = x 对称时,点 P 的坐标为 ( )
A . (1, 1) B . C . D .
【答案】 A
【考点】直线与圆的位置关系;圆的切线方程
【专题】整体思想;直线与圆;计算题;数学运算;综合法
【分析】根据直线和圆的位置关系、两直线的交点等知识求得正确答案. 【解答】解:圆 C : (x + 3)2 + (y - 5)2 = 4 的圆心为 C(-3, 5) ,
直线 l1 , l2 关于直线 y = x 对称时,则直线 CP 与直线 y = x 垂直, 所以直线 CP 的方程为 y - 5 = -(x + 3) , x + y - 2 = 0 ,
由 解得 所以P(1, 1) .
故选: A .
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,属于中档题.
10 .(2024•乐山三模)已知圆O : x2 + y2 = 16 ,点 ,点 E 是l : 2x -y +16 = 0 上的动点,过 E
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作圆 O 的切线,切点分别为 A , B ,直线 AB 与 EO 交于点M ,则 | MF | 的最小值为 ( )
A . B . C . D .
【答案】 B
【考点】圆上的点到定点的距离及其最值
【专题】计算题;转化思想;数学运算;综合法;直线与圆
【分析】设动点M (x, y) ,利用三角形相似求出点E 的坐标,然后代入直线l 的方程,得到点M 的轨迹方 程为圆,转化为圆上的点到定点距离的最值进行求解即可.
【解答】解:设M (x, y) ,
解:设M (x, y) ,由 ΔAOE∽ΔMOA ,可得 , 故 所以点 , 将点 E 的坐标代入直线 l : 2x -y +16 = 0 ,
化简可得 不同时为 0) ,
故点M 的轨迹是以为圆心, 、 为直径的圆,所以 | MF | 的最小值即为点到圆心的距离减去半径, 故 | MF | 的最大值为
故选: B .
【点评】本题考查了动点轨迹方程的求解,直线与圆位置关系的应用,要掌握常见的求解轨迹的方法:直 接法、定义法、代入法、消参法、交轨法等等,属于中档题.
二.多选题(共 5 小题)
11 .(2024•青岛模拟)已知动点M ,N 分别在圆 C1 : (x -1)2 + (y - 2)2 = 1 和 C2 : (x - 3)2 + (y - 4)2 = 3 上,动 点 P 在x 轴上,则 ( )
A .圆 C2 的半径为 3
B .圆 C1 和圆 C2 相离
10
C . | PM | + | PN | 的最小值为 2·、/10
D .过点 P 作圆 C1 的切线,则切线长最短为
【答案】 BD
【考点】 由圆与圆的位置关系求解圆的方程或参数 【专题】转化思想;直线与圆;数学运算;综合法
【分析】 A 项,根据圆的方程即可得;B 项,计算圆心距与半径之间的关系; C 项,根据对称性可得;D 项,利用勾股定理可得.
【解答】解: : C2 的半径为 A 错误;
圆 C1 和圆 C2 圆心距为 则圆 C1 和圆 C2 相离;
C 项,作 C1 关于 x 轴的对称点 C1’(1, —2) ,则 所以 错误;
D 项,点 P 到圆 C1 的切线长最小时, C1P 丄 x 轴, : 圆心到x 轴的距离为 2,
: 切线长的最小值为正确.
故选: BD .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,属于中档题.
12 .(2024•金安区校级模拟) 已知圆 C : x2 + y2 — 4x — 5 = 0 ,点 P(a, b) 是圆 C 上的一点,则下列说法正确 的是 ( )
A .圆 C 关于直线 x — 3y — 2 = 0 对称
B .已知 A(1, —2) , B(5, 0) ,则| PA |2 + | PB |2 的最小值为
C . 2a + b 的最小值为
D . 的最大值为 【答案】 ABD
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】计算题;数学运算;综合法;转化思想;直线与圆
【分析】利用圆心在直线上,即可判断选项 A ,利用三角代换即可判断选项 B ,C ,利用圆上点与定点连 线的斜率的几何意义,即可判断选项 D .
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【解答】解:圆 C : x2 + y2 — 4x — 5 = 0 ,可化为 (x — 2)2 + y2 = 9 ,圆心 (2, 0) ,半径 3,
A .显然直线 x — 3y — 2 = 0 过点 (2, 0) ,其为圆 C 的圆心,因此圆 C 关于直线 x — 3y — 2 = 0 对称,因此选项 A 正确.
B .点 P(a, b) 是圆 C 上的一点,有 (a — 2)2 + b2 = 9 ,设 a = 3 cos α + 2 , b = 3sin α . A(1, —2) , B(5, 0) ,则| PA |2 + | PB |2 = (a —1)2 + (b + 2)2 + (a — 5)2 + (b — 0)2
= 2a2 + 2b2 — 12a + 4b + 30 = 8a + 10 — 12a + 4b + 30 = —4a + 4b + 40 = —4(3cosα + 2) + 4 . (3sin α) + 40
开 因此选项 B 正确.
C.2a +b = 3sin α + 6 cos α + 4开 因此选项 C 错误.
理解成点 P(a, b) 与点 (—3, —3) 连线的斜率, 取最大时,即为过点 (—3, —3) 的直线与圆 (x — 2)2 + y2 = 9 相切时,直线的斜率,
故设过点 (—3, —3) 的直线为 y + 3 = k (x + 3) ,即 kx —y + 3k — 3 = 0 ,
圆心到 kx —y + 3k — 3 = 0 的距离 解得 或 k = 0
即 的最大值为 因此选项D 正确.
故选: ABD .
【点评】本题以命题的真假判断为载体,考查了直线与圆位置关系的应用,与圆有关的最值问题,点到直 线距离公式的理解与应用,圆的方程的理解与应用,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于中档题.
13 .(2024•洪山区校级模拟)已知 A(x1 ,y1 ) ,B(x2 ,y2 ) 是圆 O : x2 + y2 = 1 上两点,则下列结论正确的是 ( )
A .若点 O 到直线 AB 的距离为 ,则
B .若 ΔAOB 的面积为 则 上
则点 O 到直线AB 的距离为
D . | x1 + y1 —1| 的最大值为 最小值为
【答案】 AC
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】数学运算;对应思想;定义法;直线与圆 【分析】利用弦长公式判定选项 A 正确;
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先利用三角形的面积公式求出sin 上 再结合角的范围判定选项 B 错误;
利用数量积的计算公式求出 cos 上 ,进而判定三角形的形状判定选项 C 正确;
设 x1 = cosθ , x2 = sinθ , 且 0 .θ.2兀 ,利用辅助角公式和三角函数的性质判定选项D 错误. 【解答】解:对于 A :易知圆 O : x2 + y2 = 1 的半径 r = 1,
因为点 O 到直线AB 的距离 ,
所以 即选项 A 正确;
对于 B :因为 ΔAOB 的面积为 , 所以 上
即 上 解得 sin 上 , 因为 0 < 上AOB < 兀 ,
所以 上或 上 即选项 B 错误;
对于 C :因为 所以 ,
即 | O(-)-A | 上 即 cos 上
因为 0 < 上AOB < 兀 ,所以 上 ,
: ΔAOB 是边长为 1 的等边三角形,
所以点 O 到直线AB 的距离为 即选项 C 正确;
对于 D :由题意设 x1 = cosθ , y1 = sinθ , 且 0 .θ .2兀 ,则 因为 0 .θ .2兀 ,所以 ,
所以
即 即选项D 错误.
故选: AC .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,是中档题.
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14.(2024•江西模拟)设圆 C : (x 一1)2 + (y 一1)2 = 3 ,直线 l : 3x + 4y + 3 = 0 ,P 为l 上的动点,过点 P 作圆 C 的两条切线PA 、 PB ,切点为 A 、 B , M 、 N 为圆上任意两点,则下列说法中正确的有 ( )
A . | PA | 的取值范围为[1 , +∞)
B .四边形 PACB 面积的最大值为
C .满足 上APB = 60O 的点 P 有两个
D . ΔCAB 的面积最大值为
【答案】 AC
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;数学运算;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;综合题 【分析】根据切线长公式即可求解 A , B , C ,根据三角形的面积公式可求解D . 【解答】解:圆心 C(1, 1) 到直线 l : 3x + 4y + 3 = 0 的距离 ,
所以 | PC |开d = 2 ,因为圆的半径为 , 根据切线长公式可得一 ,
当 PC 丄l 时取得等号,所以 | PA | 的取值范围为[1 , +∞) ,故 A 正确;
因为 PA 丄 AC ,所以四边形 PACB 的面积等于 开
四边形 PACB 的最小值为 故 B 错误;
因为 上APB = 60O ,所以 上APC = 30O ,
在直角三角形 APC 中 所以 , 设 因为 整理得 25a2 +10a 一127 = 0 ,
则有△ = 100 + 12700 > 0 ,所以满足条件的点P 有两个,故 C 正确;
所以当sin 上ACB = 1 ,即 上ACB = 90O ,面积有最大值为 ,
此时四边形 PACB 为正方形,则 满足要求,故D 错误, 故选: AC .
【点评】本题考查切线长定理,考查三角形的面积,考查两点间的距离公式,属中档题.
15 .(2024•日照模拟) 已知 P(x1 , y1 ) , Q(x2 , y2 ) 是曲线 C : 7x2 一 6y + 6y2 + | x2 + 6y 一 3 |= 21 上不同的两
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点, O 为坐标原点,则 ( )
A . x1(2) + y1(2) 的最小值为 3
C .若直线 y = kx + 3 与曲线 C 有公共点,则
D .对任意位于 y 轴左侧且不在 x 轴上的点P ,都存在点 Q ,使得曲线 C 在P , Q 两点处的切线垂直 【答案】 BCD
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】解题思想;能力层次;综合题;解题方法;高考数学专题;数学运算;方程思想
【分析】根据题中曲线表达式去绝对值化简,根据表达式求值判定 A ,根据几何意义判断 B ,根据直线与 椭圆的位置关系判断 C ,根据图形特征以及切线概念判断D .
【解答】解:因为 7x2 — 6y + 6y2 + | x2 + 6y — 3|= 21 ,
所以①当 x2 + 6y — 3开0 时, 曲线 C 的方程为: 8x2 + 6y2 = 24 ,即 , 此时 所以 解得 0 .y .8 ,则此时 0 .y .2 , 所以曲线 C 是上半椭圆;
②当 x2 + 6y — 3 < 0 时, 曲线 C 的方程为: 6x2 + 6y2 —12y —18 = 0 ,
即 x2 + (y —1)2 = 4 ,
将 x2 = 4 — (y —1)2 代入 x2 + 6y — 3< 0 ,解得y > 2 或 y < 0 ,则此时 —1 .y < 0 ,
曲线 C 是以 (0, 1) 为圆心,2 为半径的圆在 y 轴下侧的部分, 作出曲线的图形如下:
选项 时 当 y1 = 0 时取最小值 3,
当 y < 0 时, x1(2) + y1(2) = 4 — (y1 —1)2 + y1(2) = 2y1 + 3 ,当y1 = —1时取最小值 1 ,则 x1(2) + y1(2) 的最小值为 1 ,故 A 错
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误;
选项 B :因为 表示点 (x1 , y1 ) 与点 (0, 1) 和点 (0, -1) 的距离之和, 当 y开0 时,点 (0, 1) 和点 (0, -1) 为椭圆 的焦点,
由椭圆定义可知 ,
当 y < 0 时 , 点 (0, 1) 为 圆 x2 + (y -1)2 = 4 的 圆 心 , 点 (0, -1) 在 圆 x2 + (y -1)2 = 4 上 , 所 以
当点 P 在 或 时 最大,且为 2,所以 故 B 正确;
选项 C :直线 y = kx + 3 过定点 (0, 3) ,当直线经过或 时,直线斜率 ,
联 立 , 化 简 得 (4 + 3k2 )x2 +18kx +15 = 0 , 因 直 线 y = kx + 3 与 曲 线 C 有 公 共 点 ,
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