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專題02直線與圓的方程(基礎(chǔ)16種題型+能力提升題)一.確定直線位置的幾何要素(共1小題)1.(2022秋?瀏陽(yáng)市期末)如果AB>0且BC<0,那么直線Ax+By+C=0不經(jīng)過(guò)()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【分析】由已知可確定直線斜率及縱軸截距的范圍,進(jìn)而可判斷直線所經(jīng)過(guò)的象限.【解答】解:因?yàn)锳B>0且BC<0,由Ax+By+C=0可得y=﹣x﹣,則﹣<0,﹣>0,故直線Ax+By+C=0經(jīng)過(guò)一二四象限.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了確定直線位置的要素,屬于基礎(chǔ)題.二.直線的傾斜角(共4小題)2.(2022秋?黃埔區(qū)校級(jí)期末)直線l:x﹣3y+1=0的傾斜角為()A. B. C. D.【分析】根據(jù)直線傾斜角和斜率的關(guān)系即可求解.【解答】解:∵直線l的方程:可化為,∴直線l的斜率為,設(shè)直線l的傾斜角為α,則,又∵α∈[0,π),∴.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的傾斜角,屬于基礎(chǔ)題.3.(2022秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)若直線l的方向向量是,則直線l的傾斜角為()A. B. C. D.【分析】由斜率與傾斜角,方向向量的關(guān)系求解.【解答】解:由直線l的方向向量是得直線l的斜率為,設(shè)直線的傾斜角是.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的傾斜角,屬于基礎(chǔ)題.(多選)4.(2022秋?丹東期末)已知直線l:kx﹣2y﹣4k+1=0,則下列表述正確的是()A.當(dāng)k=2時(shí),直線的傾斜角為45° B.當(dāng)實(shí)數(shù)k變化時(shí),直線l恒過(guò)點(diǎn) C.當(dāng)直線l與直線x+2y﹣4=0平行時(shí),則兩條直線的距離為1 D.直線l與兩坐標(biāo)軸正半軸圍成的三角形面積的最小值為4【分析】A選項(xiàng),可求出直線斜率,即可判斷選項(xiàng)正誤;B選項(xiàng),將直線方程整理為k(x﹣4)+1﹣2y=0,由此可得直線所過(guò)定點(diǎn);C選項(xiàng),由題可得k=﹣1,后由平行直線距離公式可判斷選項(xiàng);D選項(xiàng),分別令x,y=0,可得直線與y軸,x軸交點(diǎn)為,,則圍成三角形面積為,后由基本不等式可判斷選項(xiàng).【解答】解:A選項(xiàng),當(dāng)k=2時(shí),直線方程為2x﹣2y﹣7=0,可得直線斜率為1,則傾斜角為45°,故A正確;B選項(xiàng),由題可得k(x﹣4)+1﹣2y=0,則直線過(guò)定點(diǎn),故B正確;C選項(xiàng),因直線l與直線x+2y﹣4=0平行,則,則直線方程為:﹣x﹣2y+5=0,即x+2y﹣5=0.則l與直線x+2y﹣4=0之間的距離為,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),分別令x,y=0,可得直線與y軸,x軸交點(diǎn)為,.又交點(diǎn)在兩坐標(biāo)軸正半軸,則.故圍成三角形面積為,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào).即面積最小值為4,故D正確.故選:ABD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的性質(zhì),以及基本不等式的公式,屬于基礎(chǔ)題.5.(2022秋?麗水期末)已知過(guò)點(diǎn)A(1,a),的直線的傾斜角為60°,則實(shí)數(shù)a的值為()A. B. C. D.【分析】由已知結(jié)合直線的斜率公式及直線的傾斜角與斜率公式可求.【解答】解:由題意可得,直線的斜率k=tan60°==,故a=﹣2.故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了直線的斜率公式及直線的傾斜角與斜率關(guān)系的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.三.直線的斜率(共3小題)6.(2023春?汕尾期末)直線3x+2y﹣1=0的一個(gè)方向向量是()A.(2,﹣3) B.(2,3) C.(﹣3,2) D.(3,2)【分析】先根據(jù)直線方程得直線的一個(gè)法向量,再根據(jù)法向量可得直線的方向向量.【解答】解:依題意,(3,2)為直線的一個(gè)法向量,∴則直線的一個(gè)方向向量為(2,﹣3),故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線的方向向量,空間直線的向量,屬基礎(chǔ)題.7.(2022秋?辛集市期末)已知兩點(diǎn)A(﹣3,4),B(3,2),過(guò)點(diǎn)P(1,0)的直線l與線段AB有公共點(diǎn),則直線l的斜率k的取值范圍是()A.(﹣1,1) B.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.[﹣1,1] D.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)【分析】根據(jù)兩點(diǎn)間的斜率公式,利用數(shù)形結(jié)合即可求出直線斜率的取值范圍.【解答】解:∵點(diǎn)A(﹣3,4),B(3,2),過(guò)點(diǎn)P(1,0)的直線L與線段AB有公共點(diǎn),∴直線l的斜率k≥kPB或k≤kPA,∵PA的斜率為=﹣1,PB的斜率為=1,∴直線l的斜率k≥1或k≤﹣1,故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的斜率的求法,利用數(shù)形結(jié)合是解決本題的關(guān)鍵,比較基礎(chǔ).8.(2022秋?金安區(qū)校級(jí)期末)已知直線kx﹣y﹣k﹣1=0和以M(﹣3,1),N(3,2)為端點(diǎn)的線段相交,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為()A. B. C.或 D.k≤﹣2或【分析】根據(jù)直線方程kx﹣y﹣k﹣1=0得到恒過(guò)定點(diǎn)A(1,﹣1),利用坐標(biāo)得到,,然后結(jié)合圖象可得k的取值范圍【解答】解:因?yàn)橹本€kx﹣y﹣k﹣1=0恒過(guò)定點(diǎn)A(1,﹣1),且,,由圖可知,或.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了直線的斜率公式的應(yīng)用,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.四.直線的點(diǎn)斜式方程(共1小題)9.(2022秋?羅湖區(qū)校級(jí)期末)過(guò)點(diǎn)P(,﹣2)且傾斜角為135°的直線方程為()A. B. C. D.【分析】由直線的傾斜角為135°,所以可求出直線的斜率,進(jìn)而根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程寫(xiě)出即可.【解答】解:∵直線的傾斜角為135°,∴斜率k=tan135°=﹣1,又直線過(guò)點(diǎn)P(,﹣2),∴直線的點(diǎn)斜式為y+2=﹣1(x﹣),即x+y+=0.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線的方程,理解直線的點(diǎn)斜式是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.五.直線的斜截式方程(共1小題)10.(2022秋?資興市校級(jí)期末)在直角坐標(biāo)系xOy中,在y軸上截距為﹣1且傾斜角為的直線方程為()A.x+y+1=0 B.x+y﹣1=0 C.x﹣y+1=0 D.x﹣y﹣1=0【分析】由直線的傾斜角可求直線的斜率,根據(jù)直線方程的斜截式可求直線方程【解答】解:由題意可得,直線的斜率k=﹣1根據(jù)直線方程的截距式可知所求的直線方程為y=﹣x﹣1即x+y+1=0故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了直線方程的斜截式的簡(jiǎn)單應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)試題六.直線的截距式方程(共2小題)11.(2022秋?寧陽(yáng)縣校級(jí)期末)過(guò)點(diǎn)(3,﹣6)且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線的方程是()A.2x+y=0 B.x+y+3=0 C.x﹣y+3=0 D.x+y+3=0或2x+y=0【分析】當(dāng)直線過(guò)原點(diǎn)時(shí),用點(diǎn)斜式求得直線方程.當(dāng)直線不過(guò)原點(diǎn)時(shí),設(shè)直線的方程為x+y=k,把點(diǎn)(3,﹣6)代入直線的方程可得k值,從而求得所求的直線方程,綜合可得結(jié)論.【解答】解:當(dāng)直線過(guò)原點(diǎn)時(shí),方程為y=﹣2x,即2x+y=0.當(dāng)直線不過(guò)原點(diǎn)時(shí),設(shè)直線的方程為x+y=k,把點(diǎn)(3,﹣6)代入直線的方程可得k=﹣3,故直線方程是x+y+3=0.綜上,所求的直線方程為x+y+3=0或2x+y=0,故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查用待定系數(shù)法求直線方程,體現(xiàn)了分類討論的數(shù)學(xué)思想,注意當(dāng)直線過(guò)原點(diǎn)時(shí)的情況,這是解題的易錯(cuò)點(diǎn),屬于基礎(chǔ)題.(多選)12.(2022秋?華容縣期末)下列說(shuō)法中,正確的有()A.過(guò)點(diǎn)P(1,2)且在x軸,y軸截距相等的直線方程為x+y﹣3=0 B.直線y=kx﹣2在y軸的截距是2 C.直線的傾斜角為30° D.過(guò)點(diǎn)(5,4)且傾斜角為90°的直線方程為x﹣5=0【分析】對(duì)于A,分截距為0,不為0兩種情況討論,即可求解;對(duì)于B,結(jié)合截距的定義,即可求解;對(duì)于C,先求出直線的斜率,再結(jié)合斜率與傾斜角的關(guān)系,即可求解;對(duì)于D,根據(jù)已知條件,推得直線與x軸垂直,即可求解.【解答】解:對(duì)于A,當(dāng)截距為0時(shí),可設(shè)直線方程為y=kx,直線過(guò)點(diǎn)P(1,2),則直線為y=2x,當(dāng)截距不為0時(shí),可設(shè)直線方程為x+y=a(a≠0),直線過(guò)點(diǎn)P(1,2),則1+2=a,即a=3,故直線方程為x+y﹣3=0,綜上所述,所求直線方程為2x﹣y=0或x+y﹣3=0,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,直線y=kx﹣2在y軸的截距是﹣2,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,直線的斜率為,則直線的的傾斜角為30°,故C正確;對(duì)于D,直線的傾斜角為90°,則直線的斜率不存在,直線過(guò)點(diǎn)(5,4),故所求直線的方程為x=5,即x﹣5=0,故D正確.故選:CD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的截距式方程,以及直線的斜率與傾斜角的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.七.直線的一般式方程與直線的性質(zhì)(共1小題)13.(2022秋?永昌縣校級(jí)期末)已知直線l1:x﹣2y﹣2=0的傾斜角為θ,直線l2的傾斜角為2θ,且直線l2在y軸上的截距為3,則直線l2的一般式方程為()A.x+y﹣3=0 B.4x﹣3y+9=0 C.3x﹣4y+3=0 D.2x+y﹣3=0【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合直線的斜率與傾斜角的關(guān)系,以及正切的二倍角公式,推得直線l2的斜率,再結(jié)合直線的斜截式方程,即可求解.【解答】解:直線l1:x﹣2y﹣2=0的傾斜角為θ,則,∵直線l2的傾斜角為2θ,∴直線l2的斜率為tan2θ=,∵直線l2在y軸上的截距為3,∴直線l2的方程為y=,即4x﹣3y+9=0.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線的一般式方程的求解,屬于基礎(chǔ)題.八.直線的一般式方程與直線的平行關(guān)系(共3小題)14.(2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期末)已知直線(m+1)x+3y+1=0與直線4x+my+1=0平行,則m的值為()A.3 B.﹣4 C.3或﹣4 D.3或4【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合兩直線平行的性質(zhì),即可求解.【解答】解:∵直線(m+1)x+3y+1=0與直線4x+my+1=0平行,∴m(m+1)=3×4,即m2+m﹣12=0,解得m=﹣4或m=3,當(dāng)m=3時(shí),直線(m+1)x+3y+1=0與直線4x+my+1=0重合,不符合題意,舍去,故m=﹣4.故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查兩直線平行的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.15.(2022秋?新化縣期末)若直線l1:ax+3y﹣4a=0與直線l2:2x﹣y+2=0平行,則a=﹣6.【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合兩直線平行的性質(zhì),即可求解.【解答】解:直線l1:ax+3y﹣4a=0與直線l2:2x﹣y+2=0平行,則且,解得a=﹣6.故答案為:﹣6.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查兩直線平行的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.16.(2022秋?廣陵區(qū)校級(jí)期末)已知直線l1:kx﹣2y﹣2k+4=0,直線l2:k2x+4y﹣4k2﹣8=0.(Ⅰ)若直線l1在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求直線l1的方程;(Ⅱ)若l1∥l2,求直線l2的方程.【分析】(Ⅰ)若直線l1過(guò)原點(diǎn),則l1在坐標(biāo)軸的截距都為0,解得k=2;若直線l1不過(guò)原點(diǎn),則斜率為,解得k=﹣2.由此能求出直線l1的方程.(Ⅱ)l1∥l2時(shí),解得k=0或k=﹣2.由此能求出直線l2.【解答】解:(Ⅰ)①若直線l1過(guò)原點(diǎn),則l1在坐標(biāo)軸的截距都為0,滿足題意,此時(shí)則﹣2k+4=0,解得k=2,②若直線l1不過(guò)原點(diǎn),則斜率為,解得k=﹣2.因此所求直線l1的方程為x﹣y=0或x+y﹣4=0(Ⅱ)①若l1∥l2,則k×4=﹣2×k2解得k=0或k=﹣2.當(dāng)k=0時(shí),直線l1:﹣2y+4=0,直線l2:4y﹣8=0,兩直線重合,不滿足l1∥l2,故舍去;當(dāng)k=﹣2時(shí),直線l1:x+y﹣4=0,直線l2:x+y﹣6=0,滿足題意;因此所求直線l2:x+y﹣6=0.【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線方程的求法,考查直線與直線平行、直線的截距等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.九.直線的一般式方程與直線的垂直關(guān)系(共2小題)17.(2022秋?菏澤期末)已知直線l1:x﹣y﹣1=0,若直線l2與l1垂直,則l2的傾斜角為()A.30° B.60° C.120° D.150°【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合直線斜率與傾斜角的關(guān)系,即可求解.【解答】解:∵直線l1:x﹣y﹣1=0,∴,∵直線l2與l1垂直,∴,解得,∴l(xiāng)2的傾斜角為150°.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線斜率與傾斜角的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.18.(2022秋?川匯區(qū)校級(jí)期末)在平面直角坐標(biāo)系中,已知A(﹣3,9),B(2,2),C(5,3),線段AC的中點(diǎn)M;(1)求過(guò)M點(diǎn)和直線BC平行的直線方程;(2)求BC邊的高線所在直線方程.【分析】(1)根據(jù)A(﹣3,9),B(2,2),C(5,3),求得點(diǎn)M的坐標(biāo),和直線直線BC的斜率,寫(xiě)出直線方程;(2)根據(jù),得到BC邊的高線的斜率,寫(xiě)出直線方程.【解答】解:(1)因?yàn)锳(﹣3,9),B(2,2),C(5,3),所以M(1,6),,所以過(guò)M點(diǎn)和直線BC平行的直線方程為,即x﹣3y+17=0;(2)因?yàn)?,所以BC邊的高線的斜率為﹣3,所以BC邊的高線所在直線方程y﹣9=﹣3(x+3),即3x+y=0.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線方程的求解,考查計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.一十.與直線關(guān)于點(diǎn)、直線對(duì)稱的直線方程(共1小題)19.(2022秋?定遠(yuǎn)縣校級(jí)期末)已知A(2,4),B(1,0),動(dòng)點(diǎn)P在直線x=﹣1上,當(dāng)|PA|+|PB|取最小值時(shí),則點(diǎn)P的坐標(biāo)為()A. B. C.(﹣1,2) D.(﹣1,1)【分析】作出A關(guān)于直線x=﹣1的對(duì)稱點(diǎn)A'(﹣4,4),連接A'B,與直線x=﹣1交于P,即為所求.求出直線A,B的方程,可令x=﹣1,可得P的坐標(biāo).【解答】解:作出A關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)A'(﹣4,4),連接A'B,與x=﹣1交于P,即為所求.此時(shí)|PA|+|PB|取最小值|A'B|,由A'B的斜率為k=﹣,可得方程:y=﹣(x﹣1),令x=﹣1,可得y=,即為P(﹣1,),故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題考查距離之和取最小值的情況,注意運(yùn)用對(duì)稱思想,考查運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.一十一.兩條平行直線間的距離(共1小題)20.(2022秋?洛陽(yáng)期末)直線l1:x+2y+2=0與直線l2:2x+4y﹣1=0之間的距離為.【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合兩條平行直線間的距離公式,即可求解.【解答】解:直線l1:x+2y+2=0,即2x+4y+4=0,則所求距離為=.故答案為:.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查兩條平行直線間的距離公式,屬于基礎(chǔ)題.一十二.圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(共1小題)21.(2022秋?西城區(qū)校級(jí)期末)已知O為原點(diǎn),點(diǎn)A(2,﹣2),以O(shè)A為直徑的圓的方程為()A.(x﹣1)2+(y+1)2=2 B.(x﹣1)2+(y+1)2=8 C.(x+1)2+(y﹣1)2=2 D.(x+1)2+(y﹣1)2=8【分析】先求出圓心與半徑,即可求解.【解答】解:O為原點(diǎn),點(diǎn)A(2,﹣2),則,OA的中點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣1),故以O(shè)A為直徑的圓的方程為(x﹣1)2+(y+1)2=2.故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的求解,屬于基礎(chǔ)題.一十三.圓的一般方程(共1小題)22.(2022秋?游仙區(qū)校級(jí)期末)若圓C:x2+y2﹣2(m﹣1)x+2(m﹣1)y+2m2﹣6m+4=0過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的值為()A.2或1 B.﹣2或﹣1 C.2 D.1【分析】由題意,(0,0)代入可得2m2﹣6m+4=0,求出m,再進(jìn)行驗(yàn)證即可得出結(jié)論.【解答】解:由題意,(0,0)代入可得2m2﹣6m+4=0,∴m=2或1,m=2時(shí),方程為x2+y2﹣2x+2y=0,滿足題意,m=1時(shí),方程為x2+y2=0,不滿足題意,故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程,考查學(xué)生的計(jì)算能力,比較基礎(chǔ).一十四.圓的切線方程(共1小題)23.(2022秋?遼寧期末)已知過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線與圓(x﹣1)2+y2=5相切,且與直線ax﹣y+1=0平行,則a=()A.2 B.1 C. D.【分析】設(shè)過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線的方程為y﹣2=k(x﹣2),由圓心到切線的距離等于圓的半徑,利用點(diǎn)到直線的距離公式列出關(guān)于r的方程,求出方程的解得到k的值,由切線與ax﹣y+1=0平行,可得答案.【解答】解:已知過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線與圓(x﹣1)2+y2=5相切,將點(diǎn)P(2,2)代入圓(x﹣1)2+y2=5恒成立,則點(diǎn)P在圓上.即過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線與圓(x﹣1)2+y2=5相切的切線只有一條,令過(guò)點(diǎn)P(2,2)的切線的方程為y﹣2=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k+2=0,由此切線與ax﹣y+1=0平行,兩直線的斜率相等且y軸截距不等,可得k=a且﹣2k+2≠1;由圓心到切線的距離等于圓的半徑,可得圓的半徑r==,k=﹣,即a=﹣;故選:C.【點(diǎn)評(píng)】此題考查了直線與圓的位置關(guān)系,點(diǎn)到直線的距離公式,直線與直線平行充要條件,熟練掌握此性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.一十五.直線與圓的位置關(guān)系(共13小題)24.(2022秋?菏澤期末)已知圓C:x2+y2﹣6x=0與直線l:2x+y=1,則圓C上到直線l的距離為1的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】求出圓心到直線的距離,結(jié)合半徑之間的關(guān)系進(jìn)行求解即可.【解答】解:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x﹣3)2+y2=9,則圓心坐標(biāo)為C(3,0),半徑R=3,所以圓心到直線的距離d==<3,所以直線和圓相交,則R﹣d=3﹣<1,所以圓C上到直線l的距離等于1的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為2個(gè).故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線和圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,求出圓心到直線的距離是解決本題的關(guān)鍵,屬基礎(chǔ)題.25.(2022秋?六盤(pán)水期末)已知點(diǎn)M在圓C:(x+1)2+(y+2)2=1上,直線l:(2m+1)x+(m+1)y﹣m+3=0(m∈R),則點(diǎn)M到直線l的距離的最大值為()A. B. C. D.【分析】求出直線l恒過(guò)的定點(diǎn)P(4,﹣7),計(jì)算定點(diǎn)P到圓C的圓心C的距離|PC|,即可求出點(diǎn)M到直線l的距離最大值|PC|+r.【解答】解:直線l:(2m+1)x+(m+1)y﹣m+3=0可化為m(2x+y﹣1)+(x+y+3)=0,令,解得,所以直線l恒過(guò)定點(diǎn)P(4,﹣7);定點(diǎn)P到圓C:(x+1)2+(y+2)2=1的圓心C(﹣1,﹣2)的距離為|PC|==5,所以點(diǎn)M到直線l的距離最大值為|PC|+r=5+1.故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線恒過(guò)定點(diǎn)以及圓上的點(diǎn)到直線距離的最大值應(yīng)用問(wèn)題,是基礎(chǔ)題.26.(2022秋?滄州期末)已知A(0,3),圓C的圓心為C(4,0),過(guò)點(diǎn)A到圓C的切線長(zhǎng)是半徑的2倍,則圓C截直線y=x﹣3所得的弦長(zhǎng)為.【分析】計(jì)算|AC|的長(zhǎng),求出圓的半徑R,再計(jì)算圓心C到直線y=x﹣3的距離d,即可求出弦長(zhǎng)|MN|.【解答】解:如圖所示,計(jì)算|AC|==5,設(shè)半徑為R,則(2R)2+R2=52,解得,所以圓心C到直線y=x﹣3的距離為d==,所以弦長(zhǎng)為|MN|=2=2=3.故答案為:3.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓的方程、圓的切線以及直線與圓的位置關(guān)系應(yīng)用問(wèn)題,也考查了運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.27.(2022秋?海淀區(qū)校級(jí)期末)已知A,B(異于坐標(biāo)原點(diǎn))是圓(x﹣2)2+(y﹣1)2=5與坐標(biāo)軸的兩個(gè)交點(diǎn),則下列點(diǎn)M中,使得△MAB為鈍角三角形的是()A.M(0,0) B. C. D.【分析】對(duì)于圓(x﹣2)2+(y﹣1)2=5,可得A(4,0),B(0,2),可得直線AB的方程x+2y﹣4=0.圓心C(2,1)滿足直線BA的方程,下列點(diǎn)M中,使得△MAB為鈍角三角形,點(diǎn)M必須在⊙C的內(nèi)部,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證進(jìn)而得出結(jié)論.【解答】解:對(duì)于圓(x﹣2)2+(y﹣1)2=5,令x=0,解得y=0,2;令y=0,解得x=0,4.不妨取A(4,0),B(0,2),可得直線AB的方程:+=1,即x+2y﹣4=0.圓心C(2,1)滿足直線BA的方程,下列點(diǎn)M中,使得△MAB為鈍角三角形,則點(diǎn)M必須在⊙C的內(nèi)部.經(jīng)過(guò)驗(yàn)證(0,0),(2,1﹣)在⊙C上,點(diǎn)(4,)在⊙C的外部,只有點(diǎn)M(1,2)在圓的內(nèi)部,故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了點(diǎn)及其直線與圓的位置關(guān)系、鈍角三角形、轉(zhuǎn)化方法,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于中檔題.(多選)28.(2022秋?沈陽(yáng)期末)已知圓C的方程為(x﹣1)2+(y﹣1)2=4,直線l的方程為x+my﹣m﹣2=0,下列選項(xiàng)正確的是()A.直線l恒過(guò)定點(diǎn)(2,1) B.直線與圓相交 C.直線被圓所截最短弦長(zhǎng)為 D.存在一個(gè)實(shí)數(shù)m,使直線l經(jīng)過(guò)圓心C【分析】化簡(jiǎn)直線l的方程為x﹣2+m(y﹣1)=0,結(jié)合方程組的解,可判定A正確;求得圓心到定點(diǎn)(2,1)的距離,得到點(diǎn)P在圓內(nèi),進(jìn)而得到直線l與圓相交,可判定B正確;根據(jù)圓的性質(zhì),得到當(dāng)直線l和直線PC垂直時(shí),此時(shí)截得的弦長(zhǎng)最短,求得最短弦長(zhǎng),可判定C正確;將圓心坐標(biāo)代入直線l的方程,可判定D不正確.【解答】解:對(duì)于A項(xiàng),由直線l的方程x+my﹣m﹣2=0,可化為x﹣2+m(y﹣1)=0,聯(lián)立方程組,解得x=2,y=1,即直線l恒經(jīng)過(guò)定點(diǎn)P(2,1),所以A正確;對(duì)于B項(xiàng),由圓C的方程(x﹣1)2+(y﹣1)2=4,可得圓心C(1,1),半徑r=2,又由|PC|=1<2=r,可得P(2,1)在圓內(nèi),所以直線l與圓相交,所以B正確;對(duì)于C項(xiàng),由|PC|=1,根據(jù)圓的性質(zhì),可得當(dāng)直線l和直線PC垂直時(shí),此時(shí)截得的弦長(zhǎng)最短,最短弦長(zhǎng)為,所以C正確;對(duì)于D項(xiàng),將圓心C(1,1)代入直線l的方程x+my﹣m﹣2=0,可得1+m﹣m﹣2=﹣1≠0,所以不存在一個(gè)實(shí)數(shù)m,使得直線l過(guò)圓心C,所以D不正確.故選:ABC.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.29.(2022秋?滄州期末)直線l:x=t(y﹣4)與曲線C:(|x|﹣1)2+(y﹣1)2=2交于A,B兩點(diǎn),若|AB|=2,則t的值有()A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【分析】畫(huà)出曲線(|x|﹣1)2+(y﹣1)2=2表示的圖象,根據(jù)直線l:x=t(y﹣4)恒過(guò)點(diǎn)P,求出y軸被圓所截得弦長(zhǎng),結(jié)合圖形即可求出滿足|AB|=2的t的值有3個(gè).【解答】解:畫(huà)出曲線(|x|﹣1)2+(y﹣1)2=2表示的圖象如圖所示,因?yàn)橹本€l:x=t(y﹣4)恒過(guò)點(diǎn)P(0,4),計(jì)算圓心C1(﹣1,1)到y(tǒng)軸的距離為1,y軸被圓C1所截得弦長(zhǎng)為|QO|=2=2,根據(jù)圓的對(duì)稱性知圖中|AB|=|MN|=|QO|=2,所以t的值有3個(gè).故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓及其性質(zhì)、圓方程的變形、直線過(guò)定點(diǎn)的應(yīng)用問(wèn)題,也考查了數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想,是中檔題.30.(2022秋?津南區(qū)校級(jí)期末)已知直線l:mx+y﹣2﹣2m=0與圓x2+y2﹣2x﹣8=0相交于A,B兩點(diǎn),則|AB|取最小值時(shí)直線l的方程是x+2y﹣6=0.【分析】化簡(jiǎn)直線方程得m(x﹣2)+y﹣2=0,從而確定直線l恒過(guò)點(diǎn)C(2,2);而圓x2+y2﹣2x﹣8=0的圓心為D(1,0),從而確定當(dāng)|AB|取最小值時(shí),直線l的斜率為﹣,從而解直線l的方程.【解答】解:∵mx+y﹣2﹣2m=0,∴m(x﹣2)+y﹣2=0,故直線l恒過(guò)點(diǎn)C(2,2);圓x2+y2﹣2x﹣8=0的圓心為D(1,0),kCD==2,故當(dāng)|AB|取最小值時(shí),直線l的斜率為﹣,即﹣m=﹣,故m=,故直線l的方程為x+y﹣2﹣1=0,即x+2y﹣6=0;故答案為:x+2y﹣6=0.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系的應(yīng)用及直線恒成立問(wèn)題,屬于中檔題.31.(2022秋?海淀區(qū)期末)已知直線l:y=kx+b,⊙O:x2+y2=1,則“|b|<1”是“直線l與⊙O相交”的()A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件 C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式,即可求解.【解答】解:⊙O:x2+y2=1,則⊙O的圓心為(0,0),半徑為1,圓心到直線l的距離為,當(dāng)|b|<1時(shí),<1,故直線l與⊙O相交,充分性成立,當(dāng)直線l與⊙O相交,則<1,即|b|<,必要性不成立,故“|b|<1”是“直線l與⊙O相交”的充分而不必要條件,故A正確.故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.(多選)32.(2022秋?衡南縣期末)已知圓C:x2+y2﹣4x﹣14y+45=0及點(diǎn)Q(﹣2,3),則下列說(shuō)法正確的是()A.直線kx﹣y﹣2k+1=0與圓C始終有兩個(gè)交點(diǎn) B.圓C與x軸不相切 C.若點(diǎn)P(m,m+1)在圓C上,則直線PQ的斜率為 D.若M是圓C上任一點(diǎn),則|MQ|的取值范圍為【分析】求出圓C的圓心坐標(biāo)和半徑,求出直線過(guò)的定點(diǎn)判斷A;求出點(diǎn)C到x軸距離判斷B;求出m值,再計(jì)算斜率判斷C;求出CQ長(zhǎng)并求出|MQ|范圍判斷D作答.【解答】解:圓C:x2+y2﹣4x﹣14y+45=0,即圓C:(x﹣2)2+(y﹣7)2=8,圓心C(2,7),半徑,對(duì)于A,直線kx﹣y﹣2k+1=0恒過(guò)定點(diǎn)(2,1),而點(diǎn)(2,1)在圓C外,則過(guò)點(diǎn)(2,1)的直線與圓C可能相離,故A錯(cuò)誤,對(duì)于B,點(diǎn)C(2,7)到x軸距離為7,大于圓C的半徑,則圓C與x軸相離,即圓C與x軸不相切,故B正確,對(duì)于C,點(diǎn)P(m,m+1)在圓C上,則(m﹣2)2+(m﹣6)2=8,解得m=4,而點(diǎn)Q(﹣2,3),則直線PQ的斜率為,故C錯(cuò)誤,對(duì)于D,,點(diǎn)Q在圓C外,∵|CQ|﹣r≤|MQ|≤|CQ|+r,∴,故D正確.故選:BD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.33.(2022秋?定遠(yuǎn)縣校級(jí)期末)已知點(diǎn)M(3,1),圓O1:(x﹣1)2+(y﹣2)2=4.(1)若直線ax﹣y+4=0與圓O1相交于A,B兩點(diǎn),且弦AB的長(zhǎng)為2,求a的值;(2)求過(guò)點(diǎn)M的圓O1的切線方程.【分析】(1)由直線與圓的位置關(guān)系可得圓心到直線ax﹣y+4=0的距離d,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式可得d==1,解可得a的值,即可得答案;(2)根據(jù)題意,分切線的斜率是否存在2種情況討論,分別求出切線的方程,綜合即可得答案.【解答】解:(1)根據(jù)題意,圓O1:(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,圓心為(1,2),半徑r=2,若弦AB的長(zhǎng)為2,則圓心到直線ax﹣y+4=0的距離d==1,又由圓心為(1,2),直線ax﹣y+4=0,則有d==1,解得a=﹣;(2)根據(jù)題意,分2種情況討論:當(dāng)切線斜率不存在時(shí),其方程為x=3,與圓相切,符合條件,當(dāng)切線斜率存在時(shí),設(shè)其方程為y﹣1=k(x﹣3),圓心到它的距離=2,解得k=﹣,切線方程為3x﹣4y﹣5=0,所以過(guò)點(diǎn)M的圓的切線方程為x=3或3x﹣4y﹣5=0.【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓相交的性質(zhì),涉及弦長(zhǎng)的計(jì)算,屬基礎(chǔ)題.34.(2022秋?新余期末)已知圓C:x2+y2﹣8y+12=0,直線l:ax+y+2a=0,(1)當(dāng)a為何值時(shí),直線l與圓C相切.(2)當(dāng)直線l與圓C相交于A、B兩點(diǎn),且|AB|=2時(shí),求直線l的方程.【分析】(1)圓C的圓心C(0,4)半徑r=2,由直線l:ax+y+2a=0與圓相切,利用點(diǎn)到直線距離公式列出方程,能求出a的值.(2)直線l與圓C相交于A、B兩點(diǎn),且|AB|=2時(shí),d==,再由圓心到直線的距離d=,列出方程,求出a,由此能求出直線方程.【解答】(12分)解:(1)設(shè)圓心到直線的距離為d,圓C:x2+y2﹣8y+12=0的圓心C(0,4)半徑r==2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣1分∵直線l:ax+y+2a=0與圓相切,∴d==2,解得a=﹣.﹣﹣﹣5分(2)∵圓心到直線的距離d=,直線l與圓C相交于A、B兩點(diǎn),且|AB|=2時(shí),d==,﹣﹣﹣﹣﹣7分∴d==,解得a=﹣7或a=﹣1.∴所求直線為7x﹣y+14=0或x﹣y+2=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣12分【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線和圓相切時(shí)實(shí)數(shù)值的求法,考查直線方程的求法,考查直線與圓的位置關(guān)系,點(diǎn)到直線的距離公式的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)與方程思想,是中檔題.35.(2022秋?越秀區(qū)期末)已知圓M:(x﹣2)2+y2=4,點(diǎn)P(﹣1,t)(t∈R).(1)若t=0,求以P為圓心且與圓M相切的圓的方程;(2)若過(guò)點(diǎn)P的兩條直線被圓M截得的弦長(zhǎng)均為,且與y軸分別交于點(diǎn)S、T,,求t的值.【分析】(1)由題意,可設(shè)圓P的方程為(x+1)2+y2=r2,判斷出點(diǎn)P在圓外,則圓P與圓M外切或內(nèi)切,分類討論兩圓內(nèi)切與外切兩種情況,列方程求解r,從而可得圓P的方程;(2)先排除過(guò)點(diǎn)P與x軸垂直的情況,從而設(shè)過(guò)點(diǎn)P的直線方程為y﹣t=k(x+1),再根據(jù)圓的弦長(zhǎng)公式建立方程并化簡(jiǎn)可得8k2+6tk+t2﹣1=0,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系以及,從而可得t的方程,解方程即可得解.【解答】解:(1)當(dāng)t=0時(shí),P(﹣1,0),設(shè)圓P的方程為(x+1)2+y2=r2,因?yàn)椋ī?﹣2)2+02=9>4,所以點(diǎn)P在圓外,所以圓P與圓M外切或內(nèi)切,又M(2,0),圓M的半徑為2,當(dāng)兩圓外切時(shí):|PM|=2+r=|2﹣(﹣1)|,可得r=1,當(dāng)兩圓內(nèi)切時(shí):|PM|=r﹣2=|2﹣(﹣1)|,可得r=5,所以以P為圓心且與圓M相切的圓的方程為(x+1)2+y2=1或(x+1)2+y2=25;(2)若過(guò)點(diǎn)P(﹣1,t)的直線與x軸垂直時(shí),直線方程為x=﹣1,圓心M到直線x=﹣1的距離為3,直線與圓相離,不滿意題意,設(shè)過(guò)點(diǎn)P的直線方程為y﹣t=k(x+1),即kx﹣y+k+t=0,由題意得,,化簡(jiǎn)得8k2+6tk+t2﹣1=0,設(shè)直線PS、PT的斜率分別為k1,k2,則,且Δ=36t2﹣32(t2﹣1)=4t2+32>0,對(duì)過(guò)點(diǎn)P的直線y﹣t=k(x+1),令x=0,得y=k+t,S(0,k1+t),T(0,k2+t),,解得t=±1,故t=±1.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.36.(2022秋?銅仁市期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓O1:x2+y2+12x﹣14y+60=0,設(shè)圓O2與x軸相切,與圓O1外切,且圓心O2在直線x=﹣6上.(1)求圓O2的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)垂直于OO2的直線l與圓O1相交于B,C兩點(diǎn),且|BC|=3,求直線l的方程.【分析】(1)把圓O1的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,結(jié)合條件,利用直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系求出圓O2的圓心和半徑,可得圓O1的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)求出直線l的斜率為6,設(shè)直線l的方程為y=6x+m,利用勾股定理可得圓心O1到直線l的距離d,再由點(diǎn)到直線的距離公式可得關(guān)于m的方程,即可求解.【解答】解:(1)圓O1:x2+y2+12x﹣14y+60=0,則圓O1的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+6)2+(y﹣7)2=25,即圓O1的圓心坐標(biāo)為(﹣6,7),半徑為5,因?yàn)閳AO2與x軸相切,與圓O1外切,則圓心O2(﹣6,n),n>0,則圓O2的半徑為n,則7﹣n=5+n,解得n=1,即圓O2的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+6)2+(y﹣1)2=1;(2)由(1)知O2(﹣6,1),則k=﹣,所以直線l的斜率為6,設(shè)直線l的方程為y=6x+m,因?yàn)閨BC|=3,則圓心O1到直線l的距離d==,所以=,解得m=或m=,所以直線l的方程為y=6x+或y=6x+.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,屬于中檔題.一十六.圓與圓的位置關(guān)系及其判定(共1小題)(多選)37.(2022秋?寶安區(qū)期末)圓O1:x2+y2﹣2x=0和圓O2:x2+y2+2x﹣4y=0的交點(diǎn)為A,B,則有()A.公共弦AB所在直線方程為x﹣y=0 B.公共弦AB的長(zhǎng)為 C.線段AB中垂線方程為x+y﹣1=0 D.P為圓O2上一動(dòng)點(diǎn),則P到直線AB距離的最大值為【分析】由圓與圓的位置關(guān)系,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式求解即可.【解答】解:對(duì)于選項(xiàng)A,已知圓O1:x2+y2﹣2x=0和圓O2:x2+y2+2x﹣4y=0的交點(diǎn)為A,B,兩個(gè)圓的方程作差可得:x﹣y=0,即公共弦AB所在直線方程為x﹣y=0,即選項(xiàng)A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,將圓O1的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式可得:(x﹣1)2+y2=1,則該圓的圓心坐標(biāo)為(1,0),半徑為1,則圓心到直線x﹣y=0的距離為,則公共弦AB的長(zhǎng)為2×,即選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)C,由已知可得:線段AB中垂線的斜率為﹣1,且過(guò)點(diǎn)(1,0),則線段AB中垂線的方程為x+y﹣1=0,即選項(xiàng)C正確;對(duì)于選項(xiàng)D,將圓O2的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式可得:(x+1)2+(y﹣2)2=5,則該圓的圓心坐標(biāo)為(﹣1,2),半徑為,則圓心到直線x﹣y=0的距離為,P為圓O2上一動(dòng)點(diǎn),則P到直線AB距離的最大值為,即選項(xiàng)D錯(cuò)誤,故選:AC.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓與圓的位置關(guān)系,重點(diǎn)考查了點(diǎn)到直線的距離,屬基礎(chǔ)題.一十七.兩圓的公切線條數(shù)及方程的確定(共1小題)38.(2022秋?青山區(qū)校級(jí)期末)圓C1:x2+y2﹣6y+5=0與圓C2:x2+y2﹣8x+7=0的公切線條數(shù)為3.【分析】將兩圓的公切線條數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圓與圓的位置關(guān)系,然后由兩圓心之間的距離與兩半徑之間的關(guān)系判斷即可.【解答】解:圓,圓心C1(0,3),半徑r1=2;圓,圓心C2(4,0),半徑r2=3.因?yàn)?,所以兩圓外切,所以兩圓的公切線條數(shù)為3.故答案為:3.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓與圓的位置關(guān)系,考查學(xué)生的運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.一.選擇題(共1小題)1.(2022秋?大英縣校級(jí)期末)已知圓C1:(x+3)2+y2=a2(a>7)和C2:(x﹣3)2+y2=1,動(dòng)圓M與圓C1,圓C2均相切,P是△MC1C2的內(nèi)心,且,則a的值為()A.9 B.11 C.17或19 D.19【分析】根據(jù)題意,由圓的方程求出兩個(gè)圓的圓心和半徑,由動(dòng)圓M與圓C1,圓C2均相切,可得C1M+C2M=a+1或3C1C2=18=a﹣1,由,可得C1M+C2M=3C1C2,從而可求得a的值.【解答】解:根據(jù)題意:圓C1:(x+3)2+y2=a2(a>7),其圓心C1(﹣3,0),半徑R1=a,圓C2:(x﹣3)2+y2=1,其圓心C2(3,0),半徑R2=1,又因?yàn)閍>7,所以圓心距|C1C2|=6<R1+R2=a+1,所以圓C2內(nèi)含于圓C1,如圖1,因?yàn)閯?dòng)圓M與圓C1,圓C2均相切,設(shè)圓M的半徑為r,分2種情況討論:①動(dòng)圓M與圓C1內(nèi)切,與圓C2外切(r<a),則有C1M=R1﹣r=a﹣r,C2M=R2+r=1+r,所以C1M+C2M=a+1,即M的軌跡為以C1,C2為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為a+1的橢圓,因?yàn)镻為△MC1C2的內(nèi)心,設(shè)內(nèi)切圓的半徑為r0,又由,則有所以×C1M×r0+×C2M×r0=3××C1C2×r0,所以C1M+C2M=3C1C2,所以3C1C2=18=a+1,所以a=17,②圓C2內(nèi)切于動(dòng)圓M,動(dòng)圓M內(nèi)切于圓C1,則有C1M=R1﹣r=a﹣r,C2M=R2+r=r﹣1,所以C1M+C2M=a﹣1,同理可得:3C1C2=18=a﹣1,則有a=19;綜合可得:a=17或19;故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓與圓的位置關(guān)系,涉及軌跡方程的求法以及橢圓的定義,屬于難題.二.多選題(共3小題)(多選)2.(2022秋?鐵東區(qū)期末)過(guò)直線kx+y+4=0(k>0)上一點(diǎn)M作圓C:x2+y2﹣2y=0的兩條切線.切點(diǎn)分別為A,B,若四邊形MACB周長(zhǎng)的最小值是6,則()A.k=2 B.∠AMB的最大度數(shù)為60° C.直線AB必過(guò)點(diǎn) D.|AB|的最小值為【分析】由圓的切線的性質(zhì)可得四邊形MACB的周長(zhǎng),再求|MC|的最小值,結(jié)合條件列方程求k,判斷A;求∠AMB的余弦及其最小值,結(jié)合余弦函數(shù)性質(zhì)求∠AMB的最大度數(shù),判斷B;求過(guò)點(diǎn)M,A,C,B的圓的方程,再求其與圓C的公共弦方程,確定其所過(guò)定點(diǎn)坐標(biāo),判斷C;利用等面積法可得,由此可求|AB|的最小值,判斷D.【解答】解:∵方程x2+y2﹣2y=0可化為x2+(y﹣1)2=1,∴圓x2+y2﹣2y=0的圓心為C(0,1),半徑r=1,∴|CA|=|CB|=1,∵M(jìn)A,MB為圓x2+y2﹣2y=0的切線,切點(diǎn)分別為A,B,∴MA⊥CA,MB⊥CB,∴|MA|=|MB|,,如圖四邊形MACB的周長(zhǎng),∵四邊形MACB周長(zhǎng)的最小值是6,∴|MC|的最小值為,∴點(diǎn)C到直線kx+y+4=0(k>0)的距離為,∴,∴k=2,A正確;∠AMB=2∠AMC,,∴,∴當(dāng)|MC|取最小值時(shí),cos∠AMB取最小值為,即,又余弦函數(shù)y=cosx在(0,π)上單調(diào)遞減,∴(∠AMB)max<60°,B錯(cuò)誤;∵M(jìn)A⊥CA,MB⊥CB,∴點(diǎn)M,A,C,B四點(diǎn)共圓,且線段MC為該圓的直徑,設(shè)M(a,﹣2a﹣4),過(guò)點(diǎn)M,A,C,B的圓的方程為,化簡(jiǎn)可得x2﹣ax+y2+(2a+3)y﹣2a﹣4=0,∵圓x2+y2﹣2y=0與圓x2﹣ax+y2+(2a+3)y﹣2a﹣4=0相交,將圓x2+y2﹣2y=0與圓x2﹣ax+y2+(2a+3)y﹣2a﹣4=0方程相減可得ax﹣(2a+5)y+2a+4=0,化簡(jiǎn)可得a(x﹣2y+2)﹣5y+4=0,故直線AB的方程為a(x﹣2y+2)﹣5y+4=0,又由,可得,∴直線AB必過(guò)點(diǎn),C正確;∵△AMC的面積,∴,∴當(dāng)|MC|取最小值時(shí),|AB|取最小值為,D正確.故選:ACD.【點(diǎn)評(píng)】本題為直線與圓的綜合問(wèn)題,涉及直線外一點(diǎn)到直線的最小距離,直線過(guò)定點(diǎn),圓的切線的性質(zhì),相交圓的公共弦的求法等方面,難度較大.(多選)3.(2022秋?懷化期末)已知圓M:x2+y2+2x﹣4y+1=0,以下四個(gè)結(jié)論正確的是()A.過(guò)點(diǎn)A(1,2)與圓M相切的直線方程為x=1 B.圓M上的點(diǎn)到直線4x﹣3y+5=0的距離的最大值為3 C.過(guò)點(diǎn)(1,1)可以做兩條直線與圓M相切 D.圓M與圓N:(x+4)2+(y﹣6)2=1相交【分析】對(duì)于A,結(jié)合切線的性質(zhì),以及點(diǎn)到直線的距離公式,即可求解,對(duì)于B,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式,即可求解,對(duì)于C,將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化點(diǎn)(1,1)與圓心M(﹣1,2)的距離大于半徑r,對(duì)于D,根據(jù)圓心距與兩圓半徑的關(guān)系,即可求解.【解答】解:圓M:x2+y2+2x﹣4y+1=0,則(x+1)2+(y﹣2)2=4,故圓心M(﹣1,2),半徑r=2,當(dāng)過(guò)點(diǎn)A的直線斜率不存在時(shí),x=1與圓M相切,當(dāng)過(guò)點(diǎn)A的直線斜率存在時(shí),設(shè)該直線為y﹣2=k(x﹣1),即kx﹣y+2﹣k=0,圓心M(﹣1,2)到直線kx﹣y+2﹣k=0的距離d=,無(wú)解,故過(guò)點(diǎn)A(1,2)與圓M相切的直線方程為x=1,故A正確,對(duì)于B,圓心M(﹣1,2)到直線4x﹣3y+5=0的距離,圓M上的點(diǎn)到直線4x﹣3y+5=0的距離的最大值為d1+r=1+2=3,故B正確,對(duì)于C,∵點(diǎn)(1,1)與圓心M(﹣1,2)的距離為>r=2,∴過(guò)點(diǎn)(1,1)可以做兩條直線與圓M相切,故C正確,對(duì)于D,∵圓N:(x+4)2+(y﹣6)2=1,∴圓心N(﹣4,6),r2=1,∴>r1+r2=2,∴圓M與圓N相離,故D錯(cuò)誤.故選:ABC.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,需要學(xué)生較強(qiáng)的綜合能力,屬于難題.(多選)4.(2022秋?江岸區(qū)期末)已知圓M:(x+1)2+(y+1)2=4,直線l:x+y﹣2=0,P為直線l上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)P點(diǎn)作圓M的切線PA,PB,切點(diǎn)為A,B,則下列說(shuō)法正確的是()A.四邊形MAPB面積的最小值為4 B.線段AB的最小值為 C.當(dāng)直線AB的方程為x+y=0時(shí),∠APB最小 D.若動(dòng)直線l1∥l,l1且交圓M于C、D兩點(diǎn),且弦長(zhǎng),則直線l1橫截距的取值范圍為【分析】由切線性質(zhì)PA⊥AM,PB⊥MB,|PA|=|PB|,由點(diǎn)到直線距離公式求得圓心M到直線l的距離,結(jié)合四邊形MAPB面積計(jì)算判斷AB,當(dāng)AB方程為x+y=0時(shí),由對(duì)稱性求得AB,求出∠APB,然后再取一特殊值得出∠APB比此時(shí)的小可判斷C,由CD弦長(zhǎng)求出圓心到弦CD的距離的范圍,從而設(shè)直線方程為x+y+m=0后可求得m的范圍,從而可得橫截距范圍判斷D.【解答】解:圓M:(x+1)2+(y+1)2=4的圓心M(﹣1,﹣1),半徑為r=2,可知|MA|=|MB|=2,PA⊥AM,,SMAPB=2S△APM==,當(dāng)|PM|取最小值時(shí),四邊形MAPB面積取得最小值,此時(shí),所以四邊形MAPB面積的最小值為,故A正確;又圓心M(﹣1,﹣1)到直線l的距離,所以當(dāng)SMAPB取得最小值時(shí),,可得,故|AB|最小值,故B正確;當(dāng)直線AB的方程為x+y=0時(shí),kAB=﹣1,kOM=1,則kAB?kOM=﹣1,所以直線AB與直線OM垂直,又O是AB中點(diǎn),|MA|=|MB|=2,,所以,則|MA|2+|MB|2=|AB|2,所以MA⊥MB,易得四邊形MAPB是正方形,此時(shí)∠APB=90°,而當(dāng)|PM|=4時(shí),直角三角形中,∠APM=30°,∠APB=60°<90°,故C錯(cuò)誤;設(shè)M到直線l1的距離為d1,因?yàn)?,且,所以,則,設(shè)l1:x+y+m=0,所以,即,解得,故直線l1的橫截距﹣m的取值范圍為,故D正確.故選:ABD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于難題.三.解答題(共8小題)5.(2022秋?項(xiàng)城市校級(jí)期末)已知圓C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=4外的有一點(diǎn)P(4,﹣1),過(guò)點(diǎn)P作直線l.(1)當(dāng)直線l與圓C相切時(shí),求直線l的方程;(2)當(dāng)直線l的傾斜角為135°時(shí),求直線l被圓C所截得的弦長(zhǎng).【分析】(1)當(dāng)斜率不存在時(shí),直線l的方程為x=4;當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為kx﹣y﹣k﹣1=0,由圓心到直線的距離等于圓的半徑列式求得k,則直線方程可求;(2)由直線的傾斜角求得斜率,得到直線方程,利用點(diǎn)到直線的距離公式求出弦心距,再由垂徑定理求得直線l被圓C所截得的弦長(zhǎng).【解答】解:(1)當(dāng)斜率不存在時(shí),直線l的方程為x=4;當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y+1=k(x﹣4),即kx﹣y﹣4k﹣1=0,則,解得,∴l(xiāng)的方程為3x+4y﹣8=0,綜上,直線l的方程為x=4或3x+4y﹣8=0;(2)當(dāng)直線l的傾斜角為135°時(shí),直線l的方程為x+y﹣3=0,圓心到直線l的距離,∴所求弦長(zhǎng)為.【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想方法,是中檔題.6.(2022秋?佛山期末)已知過(guò)原點(diǎn)的動(dòng)直線l1與圓C:x2+y2﹣8x+12=0相交于不同的兩點(diǎn)A,B.(1)求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡Γ的方程;(2)若直線l2:y=kx上存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P為圓心,2為半徑的圓與Γ有公共點(diǎn),求k的取值范圍.【分析】(1)分直線l1的斜率為0和不為0兩種情況,結(jié)合垂徑定理,利用兩條直線的垂直關(guān)系,可得解,注意x的取值范圍;(2)由(1)知,軌跡Γ是一段劣弧,再分k=0,k>0和k<0三種情況,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式,即可得解.【解答】解:(1)將圓C:x2+y2﹣8x+12=0化成標(biāo)準(zhǔn)形式為(x﹣4)2+y2=4,其中圓心C為(4,0),半徑r=2,當(dāng)直線l1的斜率為0時(shí),A,B兩點(diǎn)均在x軸上,此時(shí)M與C重合,即線段AB的中點(diǎn)M(4,0);當(dāng)直線l1的斜率不為0時(shí),設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),由垂徑定理知,kOM?kCM=﹣1,所以?=﹣1,即x2﹣4x+y2=0,聯(lián)立,解得x=3,y=或x=3,y=﹣,即圓C與圓x2﹣4x+y2=0有兩個(gè)交點(diǎn),設(shè)為點(diǎn)E和F,則E(3,),F(xiàn)(3,﹣),故線段AB的中點(diǎn)M的軌跡Γ的方程為x2﹣4x+y2=0(3<x≤4).(2)由(1)知,軌跡Γ是不含E,F(xiàn)兩點(diǎn)的劣弧EF,當(dāng)k=0時(shí),存在圓P:x2﹣4x+y2=0滿足題意;當(dāng)k>0時(shí),只需點(diǎn)E(3,)到直線l2:y=kx的距離d<2,即<2,解得0<k<;當(dāng)k<0時(shí),只需點(diǎn)F(3,﹣)到直線l2:y=kx的距離d<2,即<2,解得﹣<k<0,綜上所述,k的取值范圍為(﹣,).【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的位置關(guān)系,熟練掌握點(diǎn)到直線的距離公式,軌跡方程的求法是解題的關(guān)鍵,考查分類討論思想,邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于難題.7.(2022秋?大英縣校級(jí)期末)已知圓C的圓心在直線3x+y﹣1=0上,且圓C在x軸、y軸上截得的弦長(zhǎng)AB和MN分別為和.(1)求圓C的方程;(2)若圓心C位于第四象限,點(diǎn)P(x,y)是圓C內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且x,y滿足,求的范圍.【分析】(1)設(shè)圓心為(a,b),半徑為r,利用待寶系數(shù)法能求出圓C的方程.(2)由圓心C在第四象限,得圓C的方程為(x﹣1)2+(y+2)2=9,從而,,進(jìn)而,由此能求出的范圍.【解答】解:(1)設(shè)圓心為(a,b),半徑為r,則有得或,圓C:(x﹣1)2+(y+2)2=9或.(2)∵圓心C在第四象限,∴圓C的方程為(x﹣1)2+(y+2)2=9,∴,,∴,∵x,y滿足,∴(或),又∵P在圓C內(nèi),滿足(x﹣1)2+(y+2)2<9且∴4y2+8y﹣5<0,解得,∴.∴的范圍[﹣,10).【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程的求法,考查向量和數(shù)量積的取值范圍的求法,考查直線、圓、和向量等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)與方程思想,是中檔題.8.(2022秋?潢川縣校級(jí)期末)已知:圓C:x2+y2﹣8y+12=0,直線l:ax+y+2a=0.(1)當(dāng)a為何值時(shí),直線l與圓C相切;(2)當(dāng)直線l與圓C相交于A、B兩點(diǎn),且AB=2時(shí),求直線l的方程.【分析】(1)將圓C的方程配方得標(biāo)準(zhǔn)方程,確定圓心與半徑,利用線l與圓C相切,則有=2,即可求出a的值;(2)確定圓心到直線的距離,可求a,即可求直線l的方程.【解答】解:將圓C的方程x2+y2﹣8y+12=0配方得標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+(y﹣4)2=4,則此圓的圓心為(0,4),半徑為2.(1)若直線l與圓C相切,則有=2,解得a=﹣.…(5分)(2
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