1、第八章 第五节 直线、圆的位置关系课下练兵场命 题 报 告难度及题号 知识点 容易题 (题号)中等题(题号)稍难题(题号)直线与圆的位置关系1、45、711圆的切线、弦长问题2、38、912圆与圆的位置关系6一、选择题1“k1”是“直线xyk0与圆x2y21相交”的 ()A充分而不必要条件B必要而不充分条件C充分必要条件 D即不充分也不必要条件解析:当k1时,圆心到直线的距离d1,此时直线与圆相交,所以充分性成立反之,当直线与圆相交时,d1,|k|,不一定k1,所以必要性不成立答案:A2直线xy10与圆x2y22x20相交于A,B两点,则线段AB的长度为()A1 B2 C. D2解析:本题解题
2、思路是先利用圆的方程确定其圆心与半径,再由平面几何知识确定相应的弦长注意到圆x2y22x20,即(x1)2y23的圆心坐标是(1,0),半径是,因此|AB|2 2.答案:D3(2010安徽师大附中模拟)直线l:yk(x2)2与圆C:x2y22x2y0相切,则直线l的一个方向向量v ()A(2,2) B(1,1) C(3,2) D(1,)解析:由圆知圆心(1,1),r.,k1,可知A符合题意答案:A4如果直线axby4与圆x2y24有两个不同的交点,则点P(a,b)与圆的位置关系是()AP在圆外 BP在圆上 CP在圆内 D 不能确定解析:根据直线与圆相交得圆心到直线的距离小于半径,2,即a2b2
3、4,所以点P(a,b)在圆x2y24的外部答案:A5直线l与圆x2y22x4ya0(a3)相交于A、B两点,若弦AB的中点为(2,3),则直线l的方程为 ()Axy50 Bxy10Cxy50 Dxy30解析:结合圆的几何性质处理会更简捷由圆的一般方程可得圆心O(1,2),由圆的性质易知O(1,2),C(2,3)的连线与弦AB垂直,故有kABkOC1kAB1,故直线AB的方程为:y3x2整理得:xy50.答案:A6已知圆x2y29与圆x2y24x4y10关于直线l对称,则直线l的方程为()A4x4y10 Bxy0Cxy0 Dxy20解析:由于两圆的圆心分别为(0,0)与(2,2),则可知两圆圆心
4、所在直线的中垂线方程为y1x1yx2,即直线l的方程为xy20.答案:D二、填空题7.若射线y=x+b(x0)与圆x2+y2=1有公共点,则实数b的取值范围 为.解析:数形结合可以得到答案:-,18过点M(1,2)的直线l将圆(x2)2y29分成两段弧,其中的劣弧最短时,直线l的方程为_解析:设圆心为N,点N的坐标为(2,0),由圆的性质得直线l与MN垂直时,形成的劣弧最短,由点斜式得直线l的方程为x2y30.答案:x2y309从圆(x1)2(y1)21外一点P(2,3)向这个圆引切线,则切线长为_解析:记圆心为点C,圆心C为(1,1),则|PC|25,切线长2.答案:2三、解答题10已知:过
5、点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x2)2(y3)21相交于M、N两点(1)求实数k的取值范围;(2)求证:为定值解:(1)法一:直线l过点A(0,1)且斜率为k,直线l的方程为ykx1.将其代入圆C:(x2)2(y3)21,得(1k2)x24(1k)x70,由题意:4(1k)24(1k2)70,得k.法二:同法一得直线方程为ykx1,即kxy10.又圆心到直线距离d,d1,解得k.(2)证明:设过A点的圆的切线为AT,T为切点则|AT|2|AM|AN|,|AT|2(02)2(13)217,7.根据向量的运算:|cos07为定值11已知mR,直线l:mx(m21)y4m和圆C:x2y2
6、8x4y160.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?解:(1)直线l的方程可化为yx,直线l的斜率k,因为|m|(m21),所以|k|,当且仅当|m|1时等号成立所以斜率k的取值范围是,(2)不能由(1)知l的方程为yk(x4),其中|k|.圆C的圆心为C(4,2),半径r2.圆心C到直线l的距离d.由|k|,得d1,即d.从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于.所以l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧12已知M:x2(y2)21,Q是x轴上的动点,QA、QB分别切M于A、B两点(1)如果|AB|,求直线MQ的方程;
7、(2)求证直线AB恒过一个定点;(3)求动弦AB的中点P的轨迹方程解:(1)由P是AB的中点,|AB|,可得|MP| .由射影定理,得|MB|2|MP|MQ|,得|MQ|3,在RtMOQ中,|OQ|.故Q点的坐标为(,0)或(,0)所以直线MQ的方程是:2xy20或2xy20.(2)证明:设Q(a,0),由题意知M,A,Q,B四点共圆,直径为MQ,设R(x,y)是该圆上任一点,由0得,x(xa)(y2)y0.即x2y2ax2y0. 式与x2(y2)21联立,消去x2y2项得两圆公共弦AB的方程为ax2y3,无论a取何值,直线AB恒过点(0,)(3)连结MB,MQ,设P(x,y),Q(a,0),点M、P、Q在一条直线上,当a0时,得.由射影定理有|MB|2|MP|MQ|,即1.由及消去a,并注意到y2,可得x2(y)2(y2)当a0时,易得P点为(0,),满足方程x2(y)2(y2)即中点P的轨迹方程为x2(y)2(y2)