新高考数学一轮复习考点过关练习 直线与圆的位置关系(含解析)
展开1. 直线与圆的位置关系
设圆的半径为r(r>0),圆心到直线的距离为d,则直线与圆的位置关系如下表所示.
【题型归纳】
题型一: 判断直线与圆的位置关系
1.不论k为何值,直线 SKIPIF 1 < 0 都与圆相交,则该圆的方程可以是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
2.圆 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的位置关系为( )
A.相切B.相离C.相交D.无法确定
3.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系为( )
A.相切B.相交
C.相离D.由 SKIPIF 1 < 0 的取值确定
题型二: 由直线与圆的位置关系求参数
4.若 SKIPIF 1 < 0 “直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交”, SKIPIF 1 < 0 “ SKIPIF 1 < 0 ”,则 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的( )
A.必要而不充分条件B.充分而不必要条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
5.已知圆 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 的准线相切,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.1B.2C.4D.8
6.已知对任意的实数k,直线l: SKIPIF 1 < 0 与圆C: SKIPIF 1 < 0 有公共点,则实数t的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
题型三: 直线与圆的位置关系求距离的最值
7.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两个不同点,则当弦 SKIPIF 1 < 0 最短时,圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是( )
A.内切B.相离C.外切D.相交
8.已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过 SKIPIF 1 < 0 作圆的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 , 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
9.当圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离最大时, SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【双基达标】
10.已知 SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,则点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
11.设a,b为正数,若圆 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A.9B.8C.6D.10
12.以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心,且与直线 SKIPIF 1 < 0 相切的圆的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
13.从直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 最大时,四边形 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点)面积是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
14.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是( )
A.相切B.相离C.相交D.不确定
15.阿波罗尼斯(古希腊数学家,约公元前 SKIPIF 1 < 0 年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,他证明过这样一个命题:平面内与两个定点距离的比为常数 SKIPIF 1 < 0 的点的轨还是圆,后人把这个国称为阿波罗尼斯圆,已知定点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为一个阿波罗尼斯圆,记此圆为圆 SKIPIF 1 < 0 ,已知点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上(点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限), SKIPIF 1 < 0 交圆 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 并延长交圆 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
16.若圆x2+y2-2x+4y+m=0截直线 SKIPIF 1 < 0 所得弦长为6,则实数m的值为( )
A.-1B.-2C.-4D.-31
17.已知直线 SKIPIF 1 < 0 ,若圆 SKIPIF 1 < 0 上存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
18.已知⊙M: SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作⊙M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
19.已知圆 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 至少有一个公共点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
20.与直线 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 且半径为1的圆的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
21.已知曲线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 恰有三个不同的公共点,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
22.过圆 SKIPIF 1 < 0 内的点 SKIPIF 1 < 0 作一条直线l,使它被该圆截得的线段最短,则直线l的方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
23.若直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 所截得的弦长为2,则点 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点 SKIPIF 1 < 0 的距离的最小值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
24.若直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为4,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是( )
A.9B.4C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
25.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交于A,B两点,P为圆C上的动点,则 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
26.与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,且在x、y轴上截距相等的直线共有( )
A.1条B.2条C.3条D.4条
27.已知圆C:x2+(y﹣2)2=r2与直线x﹣y=0交于A,B两点,若以弦AB为直径的圆刚好经过已知圆的圆心C,则圆C的半径r的值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C.2D.4
28.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是( )
A.相离B.相交C.相切D.不确定
29.经过点 SKIPIF 1 < 0 的圆 SKIPIF 1 < 0 的切线方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
30.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 有两个公共点,则实数b的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【高分突破】
单选题
31.设 SKIPIF 1 < 0 为实数,若直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交于M,N两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.3B.-1C.3或-1D.-3或1
32.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.与 SKIPIF 1 < 0 的值有关
33.若圆 SKIPIF 1 < 0 上总存在两点关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,则过圆 SKIPIF 1 < 0 外一点 SKIPIF 1 < 0 向圆 SKIPIF 1 < 0 所作的切线长的最小值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.2C.3D.4
34.若圆 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 始终有交点,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
二、多选题
35.已知圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为圆心)直线 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上运动,直线PA,PB分别于圆 SKIPIF 1 < 0 切于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .则下列说法正确的是( )
A.四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积最小值为 SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 最短时,弦 SKIPIF 1 < 0 长为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 最短时,弦 SKIPIF 1 < 0 直线方程为 SKIPIF 1 < 0
D.直线 SKIPIF 1 < 0 过定点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
36.已知点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 分别作圆 SKIPIF 1 < 0 的两条切线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为切点), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的外接圆上.则( )
A.直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的最短弦的长为 SKIPIF 1 < 0
C.四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
37.关于下列命题,正确的是( )
A.若点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 外,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
B.已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 ,对于任意的 SKIPIF 1 < 0 ,总存在 SKIPIF 1 < 0 使直线与圆恒相切
C.已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 ,对于任意的 SKIPIF 1 < 0 ,总存在 SKIPIF 1 < 0 使直线与圆恒相切
D.已知点 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上一动点, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的两条切线, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是切点,则四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积的最小值为 SKIPIF 1 < 0
38.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的距离之比为定值 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为圆 SKIPIF 1 < 0 ,下列结论正确的是( )
A.圆 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0
B.过点 SKIPIF 1 < 0 向圆 SKIPIF 1 < 0 引切线,两条切线的夹角为 SKIPIF 1 < 0
C.过点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 ,若圆 SKIPIF 1 < 0 上恰有三个点到直线 SKIPIF 1 < 0 距离为2,该直线斜率为 SKIPIF 1 < 0
D.在直线 SKIPIF 1 < 0 上存在异于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0
三、填空题
39.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 ,从坐标原点 SKIPIF 1 < 0 向圆 SKIPIF 1 < 0 作两条切线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,切点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若切线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为________.
40.直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是___________.(选填“相交”、“相切”、“相离”)
41.已知函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的零点,则常数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是___________.
42.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 面积为___________.
43.若M,N分别为圆C1: SKIPIF 1 < 0 ,与圆C2: SKIPIF 1 < 0 上的动点,P为直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为_________.
44.已知圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则过圆上一点 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为___________.
四、解答题
45.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求出直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点的坐标
(2)求直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率的取值范围
(3)若 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,试问 SKIPIF 1 < 0 是否为定值?若是,求出该定值:若不是,请说明理由.
46.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,且与 SKIPIF 1 < 0 轴相切于点 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(Ⅱ)若圆 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,_____________,求 SKIPIF 1 < 0 的值.从下列两个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①: SKIPIF 1 < 0 ;条件②: SKIPIF 1 < 0 .注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
47.已知圆C经过坐标原点O,圆心在x轴正半轴上,且与直线 SKIPIF 1 < 0 相切.
(1)求圆C的标准方程;
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与圆C交于A,B两点.
①求k的取值范围;
②证明:直线OA与直线OB的斜率之和为定值.
48.已知圆心 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆与 SKIPIF 1 < 0 轴相切,且与 SKIPIF 1 < 0 轴正半轴交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点( SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 左侧), SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点).
(1)求圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 任作一条直线与圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.
①证明: SKIPIF 1 < 0 为定值;②求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
49.已知圆 SKIPIF 1 < 0 .求满足下列条件的切线方程.
(1)过点 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 .
位置
关系
图示
公共点
个数
几何
特征
直线、圆的方程组成的方程组的解
相离
0
d>r
无实数解
相切
1
d=r
两组相同
实数解
相交
2
d
实数解
参考答案
1.B
【解析】
【分析】
判断所给的圆是否与直线 SKIPIF 1 < 0 始终相交的依据是
直线 SKIPIF 1 < 0 所过的定点(-4,1)是否在该圆内或圆上.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴直线恒过点P(—4,1) ,
对于A,圆心为(2,-1),半径为5,P到圆心的距离为: SKIPIF 1 < 0 ,
即P点不在该圆内;
对于B,圆心为(-1,-2),半径为5,P到圆心的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
故点P在该圆内;
对于C,圆心为(3,-4),半径为5,P点到圆心的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
故点P不在该圆内;
对于D,圆心为(-1,-3),半径为5,点P到圆心的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
点P该在圆上,可能相切也可能相交;
故选:B.
2.B
【解析】
【分析】
由圆心到直线的距离与圆的半径的大小关系可得.
【详解】
将圆的方程化为标准方程: SKIPIF 1 < 0 ,
得圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0
则圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆与直线相离.
故选:B
3.A
【解析】
【分析】
利用圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 与半径的大小关系进行判断.
【详解】
因为圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,即为圆的半径,所以可知直线与圆相切.
故选:A.
4.B
【解析】
【分析】
利用点到直线的距离小于半径可得 SKIPIF 1 < 0 的范围,再根据充分不必要条件定义判断可得答案.
【详解】
直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交,可得 SKIPIF 1 < 0 1,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,
∴“直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的充分而不必要条件.
故选:B.
5.C
【解析】
【分析】
写出抛物线的准线方程,由圆的方程得圆心和半径,由已知得圆心到准线的距离为半径,从而求出 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以抛物线准线为 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2
由已知得:圆心到准线的距离为半径,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
故选:C.
6.B
【解析】
【分析】
由题意可知直线过定点 SKIPIF 1 < 0 ,且定点在圆C上或圆C内,即可求解
【详解】
由直线 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线l过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线l: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 与圆C: SKIPIF 1 < 0 有公共点,
所以定点 SKIPIF 1 < 0 在圆C上或圆C内,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B
7.D
【解析】
【分析】
由直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 且定点在圆 SKIPIF 1 < 0 内,当弦 SKIPIF 1 < 0 最短时直线 SKIPIF 1 < 0 垂直 SKIPIF 1 < 0 ,根据斜率乘积为 SKIPIF 1 < 0 求出 SKIPIF 1 < 0 ,进而求出圆 SKIPIF 1 < 0 的方程,再根据圆心距与两圆半径的关系确定答案.
【详解】
易知直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,弦 SKIPIF 1 < 0 最短时直线 SKIPIF 1 < 0 垂直 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时圆 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
两圆圆心之间的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以这两圆相交.
故选:D.
8.B
【解析】
【分析】
利用面积相等求出 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 .利用几何法分析出 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 化为标准方程: SKIPIF 1 < 0 ,其圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 .
过点P引圆C的两条切线,切点分别为点A、B,如图:
在△PAC中,有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,变形可得: SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
所以当 SKIPIF 1 < 0 的值即x最小时, SKIPIF 1 < 0 的值最大,此时 SKIPIF 1 < 0 最小.
而 SKIPIF 1 < 0 的最小值为点C到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
9.C
【解析】
【分析】
求出圆心坐标和直线过定点,当圆心和定点的连线与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时满足题意,再利用两直线垂直,斜率乘积为-1求解即可.
【详解】
解:因为圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为直线 SKIPIF 1 < 0 过定点A(-1,1),
故当 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时,圆心到直线的距离最大,
此时有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
10.C
【解析】
【分析】
求出圆心与半径,利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 即可求解.
【详解】
∵圆 SKIPIF 1 < 0 ,∴圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
∴圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
∴圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C.
【点睛】
关键点点睛:本题考查圆上的点到直线距离的最值问题,利用圆的几何性质是解题的关键.
11.A
【解析】
【分析】
求出圆的圆心坐标,得到 SKIPIF 1 < 0 的关系,然后利用基本不等式求解不等式的最值即可.
【详解】
解:圆 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,取等号.
故选: SKIPIF 1 < 0 .
12.D
【解析】
【分析】
由圆心到切线距离等于半径求得圆半径后可得圆方程.
【详解】
因直线与圆相切,所以圆的半径等于点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,
即 SKIPIF 1 < 0 ,则所求圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
13.B
【解析】
【分析】
分析可知当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 最大,计算出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,进而可计算得出四边形 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点)面积.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为坐标原点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 取最小值时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
此时, SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
14.B
【解析】
【分析】
根据圆心到直线距离与圆半径之间的关系进行判定.
【详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线与圆相离.
故选:B.
15.A
【解析】
【分析】
设点 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 求出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,过圆心 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,可求出 SKIPIF 1 < 0 的值,利用同角三角函数的基本关系可求得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率.
【详解】
如图所示,设动点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,化为标准方程可得圆 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形,
过圆心 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
16.C
【解析】
【分析】
求得圆心坐标,判断圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,从而根据弦长求得 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】
圆的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 ,圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
17.D
【解析】
【分析】
根据圆 SKIPIF 1 < 0 上存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,可得直线 SKIPIF 1 < 0 过圆心,将圆心坐标代入直线方程即可得出答案.
【详解】
解:因为圆 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆C的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为圆 SKIPIF 1 < 0 上存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过圆心,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
18.D
【解析】
【分析】
由题意可判断直线与圆相离,根据圆的知识可知,四点 SKIPIF 1 < 0 共圆,且 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 可知,当直线 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 最小,求出以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程,根据圆系的知识即可求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【详解】
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 ,所以直线 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 ,所以 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 .
所以以 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.
【点睛】
本题主要考查直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,以及圆的几何性质的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.
19.C
【解析】
【分析】
利用点到直线距离公式求出圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离范围,从而求出 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,故只需 SKIPIF 1 < 0 即可.
故选:C
20.D
【解析】
【分析】
根据题意画出图形,结合图形求出圆的圆心,即可写出圆的方程.
【详解】
如图所示,
由图形知,与直线 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 且半径为1的圆的圆心为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故选: SKIPIF 1 < 0 .
21.D
【解析】
【分析】
将圆的一般方程转化为标准方程,求得圆的圆心坐标及半径,将有三个公共点转化为两条直线与圆的交点问题,即可求出结果.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 圆心(2,3)到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切于点(2,4),
SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于不同的三点,即要求 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有2个交点,且不交于(2,4),
记 SKIPIF 1 < 0 为圆心(2,3)到 SKIPIF 1 < 0 的距离
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
又因为不经过(2,4) SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故选:D
【点睛】
关键点点睛:解答本题的关键是转化,将其转化为直线与圆的位置关系,即可得到结果,需要注意特殊点的考虑.
22.A
【解析】
【分析】
当圆心与 SKIPIF 1 < 0 的连线垂直于 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 被圆截得的线段长最短,从而可求直线的方程.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,l被圆截得的线段最短, SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
故所求直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
23.B
【解析】
【分析】
设圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,进而根据弦长得与 SKIPIF 1 < 0 关系解得 SKIPIF 1 < 0 ,进而将问题转化为 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的距离问题求解即可.
【详解】
根据题意,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2,
设圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
若直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 所截得的弦长为2,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点 SKIPIF 1 < 0 的最小值为点到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
24.A
【解析】
【分析】
根据题意,结合直线被圆所截的弦长,求出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的关系,再根据均值不等式,即可求解.
【详解】
由题意得圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
∵直线被圆截得的弦长为4,∴圆心在直线上,∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时等号成立,∴ SKIPIF 1 < 0 的最小值是9.
故选:A.
25.C
【解析】
【分析】
根据圆的弦长公式,结合点到直线距离公式、圆的几何性质进行求解即可.
【详解】
由 SKIPIF 1 < 0 可知:圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心C到直线 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
26.D
【解析】
【分析】
分别设出过原点与不过原点的直线方程,再由点到直线的距离公式求解得答案.
【详解】
解:圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线经过原点时,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由直线与圆相切得到圆心到直线的距离等于半径,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
当直线不经过原点时,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,且在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 轴上的截距相等的直线共有4条.
故选:D.
27.C
【解析】
【分析】
转化以弦AB为直径的圆刚好经过已知圆的圆心C为AC⊥BC,可得弦心距 SKIPIF 1 < 0 ,再用圆心到直线距离表示 SKIPIF 1 < 0 ,即得解
【详解】
由题意,AC⊥BC,则C(0,2)到直线x﹣y=0的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即r=2.
故选:C
28.B
【解析】
【分析】
求出直线恒过的定点,判断定点与圆的位置关系即可求解.
【详解】
解:直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以定点 SKIPIF 1 < 0 在圆内,所以直线与圆相交,
故选:B.
29.D
【解析】
【分析】
判断点在圆上,再由切线的几何性质求斜率,进而求切线方程.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在圆上,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 的切线斜率为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
30.D
【解析】
【分析】
曲线 SKIPIF 1 < 0 表示一个半圆,由题意画出图形,利用数形结合法即可求解.
【详解】
解:曲线 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,表示以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为2的圆的下半圆,作出直线 SKIPIF 1 < 0 与该半圆的图形如下:
由图可知直线 SKIPIF 1 < 0 从点 SKIPIF 1 < 0 处与圆相切时运动到过 SKIPIF 1 < 0 处时,直线与圆有两个公共点,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ;
由直线 SKIPIF 1 < 0 与圆相切,得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 的范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
【点睛】
关键点点睛:本题的解题关键是曲线将 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,表示以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,半径为2的圆的下半圆,然后数形结合求解.
31.C
【解析】
【分析】
化出圆的标准方程,求出圆心和半径,利用垂径定理列方程求解即可.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的一般方程为 SKIPIF 1 < 0
则由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
故选:C.
32.A
【解析】
【分析】
确定直线过定点 SKIPIF 1 < 0 ,点在圆内,得到答案.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在圆内,
故直线和圆相交.
故选:A
33.D
【解析】
【分析】
依题意可知动点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上移动,当 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时, SKIPIF 1 < 0 最小,从而切线长最小. 由点到直线距离公式求得 SKIPIF 1 < 0 的最小值,进而可得结果.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 .
依题意知,直线 SKIPIF 1 < 0 过圆心 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即动点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上移动.
所以,当 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时, SKIPIF 1 < 0 最小,从而切线长最小, SKIPIF 1 < 0 .
此时,切线长的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
34.B
【解析】
【分析】
先求出直线过定点P(-3,6),再由P(-3,6)落在圆内或圆上,列不等式求出a的范围.
【详解】
方程 SKIPIF 1 < 0 表示圆,需 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0
直线 SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,所以过定点P(-3,6).
要使圆 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 始终有交点,
只需P(-3,6)落在圆内或圆上,需满足 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 .
综上所述: SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
35.ABD
【解析】
【分析】
A选项,四边形的面积可以看成两个直角三角形的面积之和,又因切线长定理可知,当 SKIPIF 1 < 0 最短时,面积最小 ;
B选项, 等面积法,即由 A 选项的四边形面积求弦长;
C选项,两垂直直线的斜率相乘等于 SKIPIF 1 < 0 ,两平行直线斜率相等;
D选项,由向量积公式求定点坐标.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 选项,四边形的面积可以看成两个直角三角形的面积之和,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
又因切线长定理可知,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 最短时,四边形面积最小.
又 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 及半径 SKIPIF 1 < 0 构成直角三角形,
SKIPIF 1 < 0 最短时, SKIPIF 1 < 0 最短,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 正确.
由上述可知, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 最短,
由等面积法可知, SKIPIF 1 < 0 .
得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 正确.
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
可设 SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由半弦长、半径、弦心距构成直角三角形可知,弦心距 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 错误.
设圆上一点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 原式 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 等号成立,
故直线 SKIPIF 1 < 0 过定点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 正确.
故选:ABD.
36.BD
【解析】
【分析】
求出以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程,与圆 SKIPIF 1 < 0 的方程联立可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程判断A;求出直线 SKIPIF 1 < 0 所过定点,得到圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的最小距离,再由垂径定理求 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的最短弦的长判断B;直接求出四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积判断C;求解 SKIPIF 1 < 0 ,再分别减去 SKIPIF 1 < 0 的外接圆半径与加上 SKIPIF 1 < 0 的外接圆半径求得 SKIPIF 1 < 0 的取值范围判断D.
【详解】
对于A,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,
两式作差可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
对于B,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
且定点 SKIPIF 1 < 0 在圆内,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,弦长 SKIPIF 1 < 0 最短,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
对于C,四边形 SKIPIF 1 < 0 的对角线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 互相垂直,
则四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
对于D,由题意知, SKIPIF 1 < 0 的外接圆恰好是经过 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 四点的圆,
因为 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 为外接圆的圆心,
所以圆上的点 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 距离最小值是 SKIPIF 1 < 0 ,
最大值是 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:BD.
37.CD
【解析】
【分析】
对于A,由圆的一般方程可判断;求出 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,可判断B与C;求出圆心C到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离,即可求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积的最小值可求.
【详解】
解:当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,
不表示圆,故A错误;
已知圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,即此时不存在 SKIPIF 1 < 0 使直线与圆相切,因此B错误;
对于任意的 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即对于任意的 SKIPIF 1 < 0 ,总存在 SKIPIF 1 < 0 使直线与圆相切,故C正确.
SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最小值 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积最小值 SKIPIF 1 < 0 ,
故D正确.
故选:CD.
【点睛】
考查点和圆的位置关系、直线和圆的位置关系的应用,难题.
38.ABD
【解析】
根据 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 ,求出其轨迹方程,然后再逐项运算验证.
【详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
易知直线的斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 ,因为圆 SKIPIF 1 < 0 上恰有三个点到直线 SKIPIF 1 < 0 距离为2,则圆心到直线的距离为: SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故C错误;
假设存在异于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得: SKIPIF 1 < 0 ,因为点P的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),故存在 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
故选:ABD
【点睛】
关键点点睛:本题关键是根据 SKIPIF 1 < 0 求出点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,进而再根据直线与圆的位置关系求解.
39. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
先根据题意得到直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的方程,再根据直线与圆的位置关系得到 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,即可求得圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程,最后数形结合可得 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】
由题意可知,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两边同时平方整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是方程 SKIPIF 1 < 0 的两个不相等的实数根,
所以 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
【点睛】
本题主要考查直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式,还考查了数形结合思想和运算求解能力,属于中档题.
40.相交
【解析】
【分析】
由圆心到直线的距离与半径的关系判断即可.
【详解】
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是相交.
故答案为:相交
41. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
根据题意,函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的零点,等价于 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有两个不同的交点,作出图象,数形结合即可求解.
【详解】
由函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的零点,
可知 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有两个不同的交点,
故作出如下图象,
当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象相切时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由图可知 SKIPIF 1 < 0 ,故相切时 SKIPIF 1 < 0 ,
因此结合图象可知,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有两个不同的交点,
即当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的零点.
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
42. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
计算出 SKIPIF 1 < 0 ,结合圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离求得三角形 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【详解】
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
43.9
【解析】
【分析】
连接 SKIPIF 1 < 0 ,要求 SKIPIF 1 < 0 的最小值,可以转化为求 SKIPIF 1 < 0 点到两个圆心的距离再减去两个圆的半径的和的最小值,从而可得答案.
【详解】
由题意点C1(-6,5)半径为2,C2(2,1)半径为1,
设点C1关于直线 SKIPIF 1 < 0 的对称点为C3( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),
如图:
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即C3(-10,1),连接C2C3,
求 SKIPIF 1 < 0 的最小值可以转化为P点到两个圆心的距离再减去两个圆的半径的和的最小值,
再由点C1、C3关于直线 SKIPIF 1 < 0 的对称,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,故答案为9.
44. SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
求出切线的斜率,利用点斜式可得出所求切线的方程.
【详解】
记点 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为与坐标原点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以,所求切线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
故所求切线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
45.(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 ;(3) SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)将直线方程整理后可得方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解方程组可求得定点坐标;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 方程 SKIPIF 1 < 0 ,利用圆心到直线距离小于半径可构造不等式求得结果;
(3)可设直线 SKIPIF 1 < 0 方程 SKIPIF 1 < 0 ,与圆方程联立得到韦达定理的形式,由 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 整理可得定值.
【详解】
(1)将直线 SKIPIF 1 < 0 方程整理为: SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)可知:直线 SKIPIF 1 < 0 方程可设为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
圆 SKIPIF 1 < 0 方程可整理为 SKIPIF 1 < 0 ,则其圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 斜率的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 仅有一个交点,不合题意, SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 可设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,由(2)知: SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
思路点睛:本题考查直线与圆中的定值问题的求解,解题关键是能够将所求量表示成韦达定理的形式,通过韦达定理代入整理,消去变量即可得到定值.
46.(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅱ)答案见解析.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)设圆心 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 ,由圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,可求 SKIPIF 1 < 0 以及 SKIPIF 1 < 0 ,写出圆 SKIPIF 1 < 0 的方程即可.
(Ⅱ)所给的两个条件,均可得 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,结合点线距离公式即可求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】
(Ⅰ)设圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
由圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,知: SKIPIF 1 < 0 .
又∵圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
∴圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)如果选择条件①: SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
∴圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
如果选择条件②: SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
∴圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
47.(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)(ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ;(ⅱ)具体见解析.
【解析】
【分析】
(1)设出圆心,进而根据题意得到半径,然后根据圆与直线相切求出圆心,最后得到答案;
(2)(ⅰ)联立直线方程和圆的方程并化简,根据判别式大于零即可得到答案;
(ⅱ)设出两点坐标,进而通过根与系数的关系与坐标公式进行化简,即可得到答案.
【详解】
(1)由题意,设圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,因为圆C过原点,所以半径r=a,
又圆C与直线 SKIPIF 1 < 0 相切,所以圆心C到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 (负值舍去),所以圆 C的标准方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)(ⅰ)将直线l代入圆的方程可得: SKIPIF 1 < 0 ,因为有两个交点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即k的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
(ⅱ)设 SKIPIF 1 < 0 ,由根与系数的关系: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
即直线OA,OB斜率之和为定值.
48.(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)① SKIPIF 1 < 0 ,证明见解析,② SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)首先 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 即可得到答案.
(2)①首先根据(1)得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,再分别计算 SKIPIF 1 < 0 即可;②根据 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 ,即可得到答案.
【详解】
(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,由题知:
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
②因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
49.(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】
(1)由题知点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 ,且切线斜率存在,进而根据切线与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直求得切线斜率,最后根据点斜式求解即可;
(2)根据题意,分斜率不存在和存在两种情况讨论求解即可.
(1)
解:因为圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,
所以过点 SKIPIF 1 < 0 的切线斜率存在,且其与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以,所求切线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,所求切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 .
(2)
解:因为圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,当过点 SKIPIF 1 < 0 的切线斜率不存在时,其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,满足题意;
当切线斜率存在时,设斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,圆心 SKIPIF 1 < 0 到切线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 .
综上,所求切线方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
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