资源描述
2025 年高考数学压轴训练 17
一.选择题(共 10 小题)
1 .(2024•西城区校级模拟)已知直线 l : x + y 一 ,圆 Γ : x2 + y2 = r2 (r > 0) ,若直线l 上存在两点 A , B ,圆 Γ 上存在点 C ,使得 | AB |= 2 ,且 上ACB = 90O ,则 r 的取值范围是 ( )
A . [1 , 3] B . [2 , 3] C . [1 , +∞) D . [2 , +∞)
2 .(2024•达州模拟)如图, ΘO : x2 + y2 = 4 与x 轴交于点 A ,B ,C 是 ΘO 上第一象限内的点,D ,E 分 别在射线 AC , CB 上, DE 交 x 轴于点F .若直线DE 的方程为 x = 4 , F 是线段DE 中点,则直线 CF 的
方程为 ( )
A . 2x + 3y 一 8 = 0 B . x + 2y 一 4 = 0 C . 一 8 = 0 D . 一 4 = 0
3 .(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
4.(2024•青原区校级模拟)已知圆 C : x2 + y2 一 4x 一14y + 45 = 0 及点 Q(一2, 3) ,则下列说法正确的是 ( )
A .直线 kx 一 y 一 2k + 1 = 0 与圆 C 始终有两个交点
B .若M 是圆 C 上任一点,则 | MQ | 的取值范围为
C .若点P(m, m +1) 在圆 C 上,则直线PQ 的斜率为
D .圆 C 与x 轴相切
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 .
1
6 .(2024•庐阳区校级模拟) 已知两个不同的圆 C1 , C2 均过定点 A(a, b) ,且圆 C1 , C2 均与 x 轴、 y 轴相 切,则圆 C1 与圆 C2 的半径之积为 ( )
A . | ab | B . 2 | ab | C . a2 + b2 D .
7 .(2024•怀仁市校级四模) 已知点 P 为直线 l1 : mx — 2y — m + 6 = 0 与直线 l2 : 2x + my — m — 6 = 0(m ∈ R) 的 交点,点 Q 为圆 C : (x + 3)2 + (y + 3)2 = 8 上的动点,则 | PQ | 的取值范围为 ( )
A . B . C . D .
8 .(2024•中山市校级模拟)过直线 x — y — m = 0 上一点 P 作 ΘM : (x — 2)2 + (y— 3)2 = 1的两条切线,切点分
别为 A , B ,若使得 的点 P 有两个,则实数 m 的取值范围为 ( )
A . —3 < m < 5 B . —5 < m < 3 C . m < —5 或 m > 3 D . m < —3 或 m > 5
9.(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 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 .
10 .(2024•东莞市校级一模)若直线 y = x + a 与圆 C1 : x2 + y2 = 4 及圆 C2 : x2 + y2 — 4x = 0 共有 3 个公共点, 则所有符合条件的 a 的和为 ( )
A .0 B . C . —6 D . —4
二.多选题(共 5 小题)
一
11 .(2024•禅城区校级模拟)如图,A(2, 0) ,B(1, 1) , C(—1, 1) ,D(—2, 0) ,弧 CD 是以 OD 为直径的圆上的
一 一
一段圆弧,弧 CB 是以 BC 为直径的圆上的一段圆弧,弧 BA 是以 OA 为直径的圆上的一段圆弧,三段弧构
成曲线 w ,则下述正确的是 ( )
A .曲线 w 与 x 轴围成的图形的面积等于 2兀
B .曲线 w 上有 5 个整点(横、纵坐标均为整数的点)
2
一
C .弧 CB 所在圆的方程为 x2 + (y—1)2 = 1
D .弧 CB(一)与弧BA(一) 的公切线方程为
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
13 .(2024•靖远县校级模拟)如图,有一组圆 Ck (k ∈ N+ ) 都内切于点P(—2, 0) ,圆 C1 : (x + 3)2 + (y —1)2 = 2 , 设直线 x + y + 2 = 0 与圆 Ck 在第二象限的交点为 Ak ,若 则下列结论正确的是 ( )
A .圆 Ck 的圆心都在直线x + y + 2 = 0 上
B .圆 C99 的方程为 (x + 52)2 + (y — 50)2 = 5000
C .若圆 Ck 与y 轴有交点,则 k开8
D .设直线 x = —2 与圆 Ck 在第二象限的交点为 Bk ,则 | Bk Bk +1 |= 1
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
3
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•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 .
17 .(2024•天津模拟)设直线 l : y = k(x — 6)(k ≠ 0) 和圆 C : x2 + y2 — 6x — 4y + 5 = 0 相交于M , N 两点,若 则实数 k = .
18 .(2024 • 保 定 二 模 ) 已 知 点 P 为 圆 C1 : (x — 5)2 + y2 = 4 上 位 于 第 一 象 限 内 的 点 , 过 点 P 作 圆
C2 : x2 + y2 — 2ax + a2 — a + 2 = 0(2 < a < 5) 的两条切线PM , PN ,切点分别为M 、 N ,直线PM , PN 分
| PA |
别交 x 轴于 A(1, 0) , B(4, 0) 两点,则 = , | MN |= .
| PB |
19 .(2024•洪山区校级模拟)已知点P(t +1, t) ,t ∈ R ,点 O 是坐标原点,点 Q 是圆 (x — 3)2 + (y +1)2 = 4 上 的动点,则 | PQ | — | PO | 的最大值为 .
20 .(2024•龙岗区校级模拟) 已知点M 为圆 C : (x —1)2 + (y— 2)2 = 1上的动点,过圆心作直线l 垂直于x 轴 交点为 A ,点B 为 A 关于 y 轴的对称点,动点 N 满足到B 点与到l 的距离始终相等,记动点 N 到 y 轴距离 为 m ,则 m+ | MN | 的最小值为 .
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.
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.
4
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•吴兴区校级模拟)已知直线 l : ax —y +1 = 0 与圆 C : x2 + y2 — 6x + 4y + 4 = 0 交于 A ,B 两点,过 点 Q(5, —1) 的直线 m 与圆 C 交于M , N 两点.
(1)若直线 m 垂直平分弦 AB ,求实数 a 的值;
(2)已知点 S(—6, —2) ,在直线 SC 上 (C 为圆心),存在定点T (异于点 S) ,满足:对于圆 C 上任一点P , 都有为同一常数,试求所有满足条件的点T 的坐标及该常数.
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2025 年高考数学压轴训练 17
参考答案与试题解析
一.选择题(共 10 小题)
1 .(2024•西城区校级模拟)已知直线 l : x + y 一 ,圆 Γ : x2 + y2 = r2 (r > 0) ,若直线l 上存在两点 A , B ,圆 Γ 上存在点 C ,使得 | AB |= 2 ,且 上ACB = 90O ,则 r 的取值范围是 ( )
A . [1 , 3] B . [2 , 3] C . [1 , +∞) D . [2 , +∞) 【答案】 C
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】直线与圆;数形结合;转化思想;综合法;数学运算 【分析】判断求解 r 的最小值,利用数形结合,转化求解即可. 【解答】解:圆 Γ : x2 + y2 = r2 ,圆心为: (0, 0) ,半径为 r ,
直线 l 上存在两点 A ,B ,圆 Γ 上存在点 C ,使得 | AB |= 2 ,且 上ACB = 90O ,则 C 在以 AB 为直径的圆上.如 图:
C 也在圆Γ : x2 + y2 = r2 上,圆 Γ 到直线距离的最小值为 2 ,此时,如图红色的圆的半径为 1 ,即 r 的最小 值为 1,
r 的取值范围是: [1 , +∞) .
故选: C .
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,转化思想是解决问题的关键,属中档题.
2 .(2024•达州模拟)如图, ΘO : x2 + y2 = 4 与x 轴交于点 A ,B ,C 是 ΘO 上第一象限内的点,D ,E 分 别在射线 AC , CB 上, DE 交 x 轴于点F .若直线DE 的方程为 x = 4 , F 是线段DE 中点,则直线 CF 的
方程为 ( )
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A . 2x + 3y 一 8 = 0 B . x + 2y 一 4 = 0 C . 一 8 = 0 D . 一 4 = 0
【答案】 D
【考点】直线与圆的位置关系;直线的一般式方程与直线的性质 【专题】综合法;数学运算;直线与圆;转化思想;计算题
【分析】先设出点 C(m, n) ,求出直线 AC ,BC 的方程,与直线 x = 4 ,联立解出D ,E 两点,再根据 F 是 线段 DE 中点,即可解出m , n ,得到 C 点坐标,即可求出直线 CF 的方程.
【解答】解: 由题意可得, ΘO : x2 + y2 = 4 与 x 轴交于点 A(一2, 0) , B(2, 0) , 设 C(m, n) , (m > 0, n > 0) ,则 m2 + n2 = 4 ,
直线 AC 的方程为 令 x = 4 ,的 即 ,
直线 BC 的方程为 ,令 x = 4 ,的 即 , DE 交x 轴于点F .直线DE 的方程为 x = 4 ,可得F (4, 0) ,
又 F 是线段DE 中点,可得 解得 m = 1,
又 m2 + n2 = 4 , 所以 ,
所以
所以 CF 的直线方程为 y 一 ,
即 一 4 = 0 .
故选: D .
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系问题,是中档题.
3 .(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
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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 —1)2 + (y — 2)2 = 4 , 所以动点 P 的轨迹是以 (1, 2) 为圆心,2 为半径的圆,
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.
4.(2024•青原区校级模拟)已知圆 C : x2 + y2 — 4x —14y + 45 = 0 及点 Q(—2, 3) ,则下列说法正确的是 ( )
A .直线 kx — y — 2k + 1 = 0 与圆 C 始终有两个交点
B .若M 是圆 C 上任一点,则 | MQ | 的取值范围为
C .若点P(m, m +1) 在圆 C 上,则直线PQ 的斜率为
D .圆 C 与x 轴相切 【答案】 B
【考点】 由直线与圆的位置关系求解直线与圆的方程或参数
【专题】综合法;转化思想;逻辑推理;计算题;数学运算;直线与圆
【分析】根据题意分别求出圆心 C(2, 7) ,半径 ,由直线 kx — y — 2k + 1 = 0 过定点 (2, 1) 可对 A 判断;
8
利用圆外一点到圆上距离知识可对 B 判断; 由 P(m, m +1) 在圆上可求得 m = 4 ,即可对 C 判断;根据圆心 C(2, 7) 到 x 轴的距离从而可对D 判断.
【解答】解:依题意,圆 C :圆 C : x2 + y2 — 4x —14y + 45 = 0 ,
整理得: (x — 2)2 + (y — 7)2 = 8 ,
故圆心 C(2, 7) ,半径 ,
对于 A ,直线 kx — y — 2k + 1 = 0 ,整理得: k(x — 2) +1— y = 0 ,故该直线恒过定点 (2, 1) , 而点 (2, 1) 在圆 C 外,
则过点 (2, 1) 的直线与圆 C 可能相离,故 A 不正确;
对于 点 Q 在圆 C 外, 由 | CQ | —r .| MQ | .| CQ | +r 得 故 B 正确.
对于 C ,点 P(m, m +1) 在圆 C 上,则 (m — 2)2 + (m — 6)2 = 8 ,解得 m = 4 ,而点 Q(—2, 3) ,
则直线 PQ 的斜率为 故 C 不正确;
对于 D ,点 C(2, 7) 到 x 轴距离为 7 ,大于圆 C 的半径,则圆 C 与 x 轴相离,即圆 C 与 x 轴不相切,故D 不 正确.
故选: B .
【点评】本题考查的知识要点:点和圆的位置关系,圆和圆的位置关系,点到直线的距离公式,主要考查 学生的理解能力和计算能力,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:
9
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) ,
同理,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 = 1 ,解得 k = 1 (舍 ) 或k = —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•庐阳区校级模拟) 已知两个不同的圆 C1 , C2 均过定点 A(a, b) ,且圆 C1 , C2 均与 x 轴、 y 轴相 切,则圆 C1 与圆 C2 的半径之积为 ( )
A . | ab | B . 2 | ab | C . a2 + b2 D . 【答案】 C
【考点】圆与圆的位置关系及其判定;圆方程的综合应用
【专题】直线与圆;综合法;数学运算;计算题;转化思想;方程思想
【分析】根据题意,按点 A 的位置分 2 种情况讨论,分析 r1r2 的值,综合可得答案.
【解答】解:根据题意,分 2 种情况讨论:
①点 A 不在坐标轴上,即点 A 在某个象限内;
若点 A 在第一象限时,圆 C1 , C2 的方程为 (x — r)2 + (y — r)2 = r2 (r > 0) 的形式, 代入点 A(a, b) 的坐标,可得关于 r 的方程 r2 — 2(a +b)r + a2 + b2 = 0 ,
此时圆 C1 , C2 的半径 r1 , r2 是该方程的两个不同实根,所以 r1r2 = a2 + b2 , 同理,当点 A 在第二、三、四象限时也可得 r1r2 = a2 + b2 ;
②点 A 在坐标轴上;
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当点 A 在 y 轴上时,a = 0 ,此时圆 C1 ,C2 的圆心分别位于第一、二象限(或第三、四象限),两圆在 A 点 处相切,且 r1 = r2 =| b | ,满足 r1r2 = a2 + b2 ,
同理,当点 A 在x 轴上时, b = 0 ,同样满足 r1r2 = a2 + b2 , 综合可得: r1r2 = a2 + b2 .
故选: C .
【点评】本题考查圆的标准方程,涉及圆与圆的位置关系,属于中档题.
7 .(2024•怀仁市校级四模) 已知点 P 为直线 l1 : mx 一 2y 一 m + 6 = 0 与直线 l2 : 2x + my 一 m 一 6 = 0(m ∈ R) 的 交点,点 Q 为圆 C : (x + 3)2 + (y + 3)2 = 8 上的动点,则 | PQ | 的取值范围为 ( )
A . B . C . D .
【答案】 B
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解
【分析】先求出点 P 的轨迹方程,再判断两圆的位置关系,即可求出 | PQ | 的取值范围. 【解答】解:因为点 P 为直线l1 : mx 一 2y 一 m + 6 = 0 与直线 l2 : 2x + my 一 m 一 6 = 0 的交点,
所以由 2m + (一2)m = 0 可得 l1 丄 l2 ,且 l1 过定点 (1, 3) , l2 过定点 (3, 1) , 所以点 P 的轨迹是以点 (1, 3) 与点 (3, 1) 为直径端点的圆,
圆心为 (2, 2) ,半径 所以圆 P : (x 一 2)2 + (y 一 2)2 = 8(x ≠ 1且 y ≠ 1) .
而圆 C : (x + 3)2 + (y + 3)2 = 8 的圆心为 (一3, 一3) ,半径为 ,
所以两个圆心的距离 且 d > r + R ,所以两圆相离,
所以 | PQ | 的最大值为 的最小值为: d 一 r 一 取不到),
所以 | PQ | 的取值范围是 , .
故选: B .
【点评】本题考查了圆与圆的位置关系,是中档题.
8 .(2024•中山市校级模拟)过直线 x 一 y 一 m = 0 上一点 P 作 ΘM : (x 一 2)2 + (y一 3)2 = 1的两条切线,切点分
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别为 A , B ,若使得 PA = PB = ·、 的点 P 有两个,则实数 m 的取值范围为 ( )
A . 一3 < m < 5 B . 一5 < m < 3 C . m < 一5 或 m > 3 D . m < 一3 或 m > 5 【答案】 B
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】数学运算;转化思想;转化法;直线与圆
【分析】 由题意结合点到直线的距离公式列式求解 m 的取值范围.
【解答】解: 由 PA 丄 MA , PB 丄 MB , | MA |=| MB |= 1 , 当 时,
使得 的点 P 有两个
则以M 为圆心, 为半径的圆与直线 x 一 y 一 m = 0 有两个交点, 则
解得 一5 < m < 3 .
故选: B .
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,考查切线长定理和点到直线的距离公式的运用,考查化简运算能 力,属于中档题.
9.(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 .
【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) ,
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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.
10 .(2024•东莞市校级一模)若直线 y = x + a 与圆 C1 : x2 + y2 = 4 及圆 C2 : x2 + y2 — 4x = 0 共有 3 个公共点, 则所有符合条件的 a 的和为 ( )
A .0 B . C . —6 D . —4
【答案】 D
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;直线与圆;数学运算;计算题;转化思想
【分析】根据两圆的位置关系,结合图形,得要与一圆相切或过两圆的交点. 【解答】解: 由 C1 : x2 + y2 = 4 ,可得圆心 C1 (0, 0) ,半径 r1 = 2
由 C2 : x2 + y2 — 4x = 0 ,可得 (x — 2)2 + y2 = 4 ,圆心 C2 (2, 0) ,半径 r2 = 2 , 所以 | C1C2 |= 2 , 0 = r1 — r2 < 2 < r1 + r2 = 4 ,故两圆相交,
直线 y = x + a 与圆 C1 : x2 + y2 = 4 及圆 C2 : x2 + y2 — 4x = 0 共有 3 个公共点,
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情形一,与圆 C1 在下方相切时,则 得 ,
情形二,与圆 C2 在上方相切时,则 得 , 情形三,过两圆的交点时,
两圆相减得 x = 1 ,代入圆 C1 得: ,
则两交点分别为 代入直线 y = x + a , 得 或
则所有符合条件的 a 的和为 故选: D .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查运算求解能力,属中档题.
二.多选题(共 5 小题)
一
11 .(2024•禅城区校级模拟)如图,A(2, 0) ,B(1, 1) , C(-1, 1) ,D(-2, 0) ,弧 CD 是以 OD 为直径的圆上的
一 一
一段圆弧,弧 CB 是以 BC 为直径的圆上的一段圆弧,弧 BA 是以 OA 为直径的圆上的一段圆弧,三段弧构
成曲线 w ,则下述正确的是 ( )
A .曲线 w 与 x 轴围成的图形的面积等于 2π
B .曲线 w 上有 5 个整点(横、纵坐标均为整数的点)
一
C .弧 CB 所在圆的方程为 x2 + (y-1)2 = 1
D .弧 CB(一)与弧BA(一) 的公切线方程为
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【答案】 BC
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合题;数形结合;综合法;直线与圆;运算求解
【分析】分别求得以BC 、OA 和 OD 为直径的圆的圆心和半径,结合图形和圆的面积、矩形的面积公式可
一 一
判 断 A ; 求得 曲 线 上 的整 点 可判 断 B ; 由 图 求得方程可判 断 C , 设 CB 与 BA 的 公切 线方程 为 y = kx + t(k < 0, t > 0) ,由直线和圆相切的条件: d = r ,运用点到直线的距离公式,解方程可得所求方程, 可判断D .
【解答】解:可设以BC 为直径的圆的圆心为 F ,半径为 1 ;以 OA 为直径的圆的圆心为H ,半径为 1 ;以 OD 为直径的圆的圆心为 G ,半径为 1;
对于 A :曲线W 与 x 轴围成的图形为以 BC 为直径的半圆和 2 个 的圆弧BA 和圆弧DC ,加上矩形 GHBC ,
其面积为 兀 兀 + 2 = 2 + 兀 ,故 A 错误;
对于 B :曲线W 上的整点为 (—2, 0) , (—1, 1) , (0, 2) , (1, 1) , (2, 0) ,共 5 个,故 B 正确;
一
对于 C : CB 所在圆的方程 x2 + (y—1)2 = 1 ,故 C 正确;
一 一 一 一
对于 D : ,BA 所在圆的方程 (x —1)2 + y2 = 1 ,与 CB 所在圆的方程 x2 + (y—1)2 = 1 ,设 CB 与BA 的公切线方 程为 y = kx + t(k < 0, t > 0) ,
由直线和圆相切的条件可得 解得
则其公切线方程为 即 故D 错误.
故选: BC .
【点评】本题考查圆的方程和运用,考查直线和圆相切的条件,考查点到直线的距离公式的应用,考查数 形结合思想和方程思想、运算能力,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
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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 .
【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|
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