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直线与圆的方程综合复习(含答案)
一. 选择题
1.已知点A(1,. ),B(-1,3),则直线AB的倾斜角是( C )
A B C D
2.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行,则m的值为( C )
A 0 B 2 C -8 D 10
3.若直线L:ax+2y+6=0与直线L:x+(a-1)y+(-1)=0平行但不重合,则a等于( D )
A -1或2 B C 2 D -1
4.若点A(2,-3)是直线a1x+b1y+1=0和a2x+b2y+1=0的公共点,则相异两点
(a1,b1)和(a2,b2)所确定的直线方程是( A ) A.2x-3y+1=0 B.3x-2y+1=0
C.2x-3y-1=0 D.3x-2y-1=0
5.直线xcos+y-1=0 (∈R)的倾斜角的范围是 ( D ) A. B.
C. D.
6.“m= ”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2y)-3=0相互垂直”的( B )
A 充分必要条件 B充分而不必要条件
C必要而不充分条件 D既不充分也不必要条件
7.已知A(7,-4)关于直线L的对称点为B(-5,6),则直线L的方程为(B )
A 5x+6y-11=0 B 6x-5y-1=0 C 6x+5y-11=0 D 5x-6y+1=0
8.已知直线的方向向量a=(1,3),直线的方向向量b=(-1,k).若直线经过点(0,5)且 ,则直线的方程为( B )
A x+3y-5=0 B x+3y-15=0 C x-3y+5=0 D x-3y+15=0
9. 过坐标原点且与圆+-4x+2y+=0相切的直线方程为( A )
A y=-3x或y= x B y=3x或y= -x C y=-3x或y= -x D y=3x或y= x
10.直线x+y=1与圆+-2ay=0(a>0)没有公共点,则a的取值范围是(A)
A (0-1,) B (-1, +1) C (--1, -1) D (0, +1)
11.圆+-4x-4y-10=0上的点到直线x+y-14=0的最大距离与最小距离的差是( C )
A 36 B 18 C 6 D 5
12.以直线:y=kx-k经过的定点为P为圆心且过坐标原点的圆的方程为(D),
A ++2x=0 B++x=0 C +-x=0 D +-2x-0
13.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果定点P满足PA=2PB,则定点P的轨迹所
包围的面积等于( B )
A B 4 C 8 D 9
14.若直线3x+y+a=0过圆++2x-4y=0的圆心,则a的值为( B)
A 1 B -1 C 3 D -3
15.若直线2ax-by+2=0 (a>0,b>0)始终平分圆x2+y2+2x-4y+1=0的周长,则的最小值是( C )
A. B.2 C.4 D.
16.若直线y=k(x-2)+4与曲线y=1+有两个不同的交点,则k的取值范围是 ( A )
A. B. C. D.
17.设两圆,都和两坐标轴相切,且过点(4,1),则两圆心的距离
︱︱等于( C )
A 4 B 4 C 8 D 8
18.能够使得圆x2+y2-2x+4y+1=0上恰有两个点到直线2x+y+c=0距离等于1的c的一个值为 ( C )
A.2 B. C.3 D.3
19.若直线=1与圆x2+y2=1有公共点,则 ( D )
A.a2+b2≤1 B.a2+b2≥1 C.≤1 D.≥1
20.已知A(-3,8)和B(2,2),在x轴上有一点M,使得|AM|+|BM|为最短,那么点M的坐标为( B )
A.(-1,0) B.(1,0) C. D.
21.直线y=kx+3与圆+=4相交于M、N两点,若︱MN︱≥2,
则k的取值范围是( A )
A [-,0] B [-∞,-] [0,∞) C [-,] D [-,0]
22.(广东理科2)已知集合为实数,且,为实数,且,则的元素个数为( C )
A.0 B.1 C.2 D.3
23.(江西理科9)若曲线与曲线 有四个不同的交点,则实数的取值范围是 ( B )
A. B.
C. D.
答案:B 曲线表示以为圆心,以1为半径的圆,曲线表示过定点,与圆有两个交点,故也应该与圆有两个交点,由图可以知道,临界情况即是与圆相切的时候,经计算可得,两种相切分别对应,由图可知,m的取值范围应是
二.填空题
24.已知圆C经过两点,圆心在X轴上,则C的方程为___________。
25.已知直线l:x-y+4=0与圆C:(x-1)2+(y-1)2=2,则C上各点到l距离的最小值为 .
26.设直线l经过点A(-1,1),则当点B(2,-1)与直线l的距离最远时,直线l的方程为 3x-2y+5=0
27.圆x2+y2+2x-4y+1=0关于直线2ax-by+2=0(a、b∈R)对称,则ab的取值范围是( A )
A. B. C. D.
28.与直线2x+3y+5=0平行,且距离等于的直线方程是 2x+3y+18=0,或2x+3y-8=0 。
29(重庆理8)在圆内,过点的最长弦和最短弦分别是AC和BD,则四边形ABCD的面积为( B )
A. B. C. D.
解:圆的方程标准化方程为,由圆的性质可知,最长弦长为
,最短弦长BD以为中点,设点F为其圆心,坐标为故,
,。
三.解答题
30.已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4 (m∈R).
(1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆C恒相交;
(2)求直线l被圆C截得的弦长的最短长度及此时的直线方程.
(1)证明 直线l可化为x+y-4+m(2x+y-7)=0,
即不论m取什么实数,它恒过两直线x+y-4=0与2x+y-7=0的交点.
两方程联立,解得交点为(3,1),
又有(3-1)2+(1-2)2=5<25,
∴点(3,1)在圆内部,
∴不论m为何实数,直线l与圆恒相交.
(2)解 从(1)的结论和直线l过定点M(3,1)且与过此点的圆C的半径垂直时,l被圆所截的弦长|AB|最短,由垂径定理得
|AB|=2=
此时,kt=-,从而kt=-=2.
∴l的方程为y-1=2(x-3),即2x-y=5.
31.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA、PB是圆x2+y2-2x-2y+1=0的两条切线,A、B是切点,C是圆心,求四边形PACB面积的最小值.
解 将圆方程化为(x-1)2+(y-1)2=1,其圆心为C(1,1),半径r=1,如图,由于四边形PACB的面积等于Rt△PAC面积的2倍,所以SPACB=2××|PA|×r=.
∴要使四边形PACB面积最小,只需|PC|最小.
当点P恰为圆心C在直线3x+4y+8=0上的正射影时,
|PC|最小,由点到直线的距离公式,得
|PC|min==3,
故四边形PACB面积的最小值为2.
32(全国课标20)在平面直角坐标系中,曲线与坐标轴的交点都在圆上
(Ⅰ)求圆的方程;
(Ⅱ)若圆与直线交与两点,且,求的值.
【解析】(Ⅰ)曲线与轴交于点,与与轴交于点
因而圆心坐标为则有.
半径为,所以圆方程是.
(Ⅱ)解法一:设点满足
解得:.
.
解得,满足,
解法二:设经过直线和圆的交点的圆的方程为
,若,则以AB为直径的圆过坐标原点
设上述圆就是这样的圆,则圆过原点,所以 ①
同时,该圆的圆心在直线上,化简得 ②
由①②求得。
33(上海理23)已知平面上的线段及点,任取上一点,线段长度的最小值称为点到线段的距离,记作.
⑴ 求点到线段的距离;
⑵ 设是长为2的线段,求点的集合所表示图形的面积;
【解析】⑴ 设是线段上一点,则
-2
2
,
当时,.………4分
⑵ 不妨设为的两个端点,
则为线段线段,………6分
半圆半圆
-1
3
1
所围成的区域.这是因为对则而对则
对
则………9分
于是所表示的图形面积为.………10分
34.(12分)已知方程x2+y2-2x-4y+m=0.
(1)若此方程表示圆,求m的取值范围;
(2)若(1)中的圆与直线x+2y-4=0相交于M、N两点,且OM⊥ON(O为坐标原点),求m;
(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.
解 (1)(x-1)2+(y-2)2=5-m,∴m<5.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1=4-2y1,x2=4-2y2,
则x1x2=16-8(y1+y2)+4y1y2
∵OM⊥ON,∴x1x2+y1y2=0
∴16-8(y1+y2)+5y1y2=0 ①
由
得5y2-16y+m+8=0
∴y1+y2=,y1y2=,代入①得,m=.
(3)以MN为直径的圆的方程为
(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0
即x2+y2-(x1+x2)x-(y1+y2)y=0
∴所求圆的方程为x2+y2-x-y=0.
35.已知圆C经过点A(-2,0),B(0,2),且圆心C在直线y=x上,又直线l:y=kx+1与圆C相交于P、Q两点.
(1)求圆C的方程;
(2)若·=-2,求实数k的值;
(3)过点(0,1)作直线l1与l垂直,且直线l1与圆C交于M、N两点,求四边形PMQN面积的最大值.
解:(1)设圆心C(a,a),半径为r.
因为圆C经过点A(-2,0),B(0,2),
所以|AC|=|BC|=r,易得a=0,r=2.
所以圆C的方程是x2+y2=4.
(2)因为·=2×2×cos〈,〉=-2,且与的夹角为∠POQ,
所以cos∠POQ=-,∠POQ=120°,
所以圆心C到直线l:kx-y+1=0的距离d=1,
又d=,所以k=0.
(3)设圆心O到直线l,l1的距离分别为d,d1,四边形PMQN的面积为S.
因为直线l,l1都经过点(0,1),且l⊥l1,
根据勾股定理,有d+d2=1.
又易知|PQ|=2×,|MN|=2×,
所以S=·|PQ|·|MN|,
即S=×2××2×=
2=
2≤2=2=7,
当且仅当d1=d时,等号成立,所以四边形PMQN面积的最大值为7.
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