1、第二部分专题五第1讲专题训练十七直线与圆一、选择题1(2020浙江模拟)直线xya0(a为常数)的倾斜角为(B)A30B60C150D120【解析】设直线xya0的倾斜角是,则直线的方程可化为yxa,直线的斜率ktan ,0180,60.故选B2(2020四川省成都市期末)已知直线l1:2xy20,l2:ax4y10,若l1l2,则实数a的值为(A)A8B2CD2【解析】直线l1:2xy20,l2:ax4y10,l1l2,解得a8故选A3(2020吴忠一模)已知直线l1:mx(m3)y10,直线l2:(m1)xmy10为,若l1l2则m(A)Am0或m1Bm1CmDm0或m【解析】直线l1:m
2、x(m3)y10,直线l2:(m1)xmy10,l1l2,m(m1)(m3)m0,解得m0或m1故选A4(2020宝安区校级模拟)若直线l1:xay60与l2:(a2)x3y2a0平行,则l1与l2间的距离为(B)ABCD【解析】由l1l2得:,解得:a1,l1与l2间的距离d,故选B5(2020昌平区模拟)直线l与圆O:x2y21交于A,B两点,若AB,则点O到直线l的距离为(C)AB1CD【解析】设点O到直线l的距离为d,由题设条件知r1,根据圆中的弦长公式可得:d.故选C6(2020全国三模)已知圆M:x2y212,过圆M内一点E(1,)的最长弦和最短弦分别是AC和BD,则四边形ABCD
3、的面积为(C)A6B12C12D24【解析】如图,|OE|,则|BD|26,|AC|4.四边形ABCD的面积为6412.故选C7(2020烟台模拟)已知O为坐标原点,点P在单位圆上,过点P作圆C:(x4)2(y3)24的切线,切点为Q,则|PQ|的最小值为(B)AB2C2D4【解析】根据题意,圆C:(x4)2(y3)24,其圆心C(4,3),半径r2,过点P作圆C:(x4)2(y3)24的切线,切点为Q,则|PQ|,当|PC|最小时,|PQ|最小,又由点P在单位圆上,则|PC|的最小值为|OC|114,则|PQ|的最小值为2;故选B8(2020漳州模拟)已知两圆x2y24ax4a240和x2y
4、22byb210恰有三条公切线,若aR,bR,且ab0,则的最小值为(B)A3B1CD【解析】两圆的标准方程为(x2a)2y24和x2(yb)21,圆心为(2a,0)和(0,b),半径分别为2,1,若两圆恰有三条公切线,则等价为两圆外切,则满足圆心距213,即4a2b29,则a2b21,则()(a2b2)21(当且仅当b22a23时取“”),故选B二、填空题9(2020通州区一模)圆(x1)2y21的圆心到直线xy10的距离为_1_.【解析】圆(x1)2y21的圆心坐标为(1,0),所以圆(x1)2y21的圆心到直线xy10的距离d110(2020江苏省宿迁市重点中学一模)已知圆O1:(x2)
5、2y21,圆O2:(x2)2y21,若在圆O1上存在点M、圆O2上存在点N使得点P(x0,3)满足:PMPN.则实数x0的取值范围是_2x02_.【解析】由题意得:1,故PO1PO22,2,x4,2x0211(2020唐山模拟)已知圆C:(x3)2(y1)23及直线l:axy2a20,当直线l被圆C截得的弦长最短时,直线l的方程为_xy0_.【解析】根据题意,直线l:axy2a20,变形可得a(x2)y20,则不论a取何值,直线l恒过点P(2,2),又由(23)2(21)23,则点P(2,2)在圆C内故当直线l垂直CP时,直线l被圆C截得的弦长最短,此时kCP1,则kl1,故直线l的方程为xy
6、012(2020镇江三模)已知圆C1:(xa)2(y2)24与圆C2:(xb)2(y1)21外切,则ab的最大值为_2_.【解析】由C1:(xa)2(y2)24与圆C2:(xb)2(y1)21外切,可得,(ab)219即(ab)28,ab22,当且仅当ab时取等号,此时ab取得最大值2三、解答题13(2020江都区校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知ABC的顶点坐标分别是A(0,0),B(2,2),C(1,),记ABC外接圆为圆M.(1)求圆M的方程;(2)在圆M上是否存在点P,使得PA2PB24?若存在,求点P的个数;若不存在,说明理由【解析】(1)根据题意,设ABC外接圆M的方程为x2
7、y2DxEyF0,ABC的顶点坐标分别是A(0,0),B(2,2),C(1,),则有,解得:D4,E0,F0,则圆M的方程为x2y24x0(2)设P的坐标为(x,y),因为PA2PB24,所以x2y2(x2)2(y2)24,化简可得xy30,即P的轨迹为直线xy30;圆心M到直线xy30的距离d2,则直线xy30与圆M相交,故满足条件的点P有2个14(2020南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,圆O:x2y24,直线l:4x3y200,A为圆O内一点,弦MN过点A,过点O作MN的垂线交l于点P.(1)若MNl,求PMN的面积;(2)判断直线PM与圆O的位置关系,并证明【解析】(1)MNl,可设
8、直线MN的方程为4x3ym0,点A在MN上,代入坐标可求得m5,直线MN的方程为4x3y50由点到直线距离公式可得,点O到直线MN的距离为1,从而MN22.两平行线MN,l之间的距离为3,SPMN233.(2)直线PM与圆O相切,证明如下:设M(x0,y0),则直线MN的斜率为k,OPMN,直线OP的方程为:yx,与直线l的方程4x3y200联立,解得P点的坐标为,又(x0,y0),且xy4,xy,40,MPOM,直线PM与圆O相切15(2020浙江模拟)已知以点C(tR且t0)为圆心的圆与x轴交于点O和点A,与y轴交于点O和点B,其中O为原点(1)求证:OAB的面积为定值;(2)设直线y2x4与圆C交于点M,N,若OMON,求圆C的方程【解析】(1)由题设知,圆C的方程为(xt)22t2,化简得x22txy2y0,当y0时,x0或2t,则A(2t,0);当x0时,y0或,则B(0,),SAOB|OA|OB|2t|4为定值(2)|OM|ON|,原点O在MN的中垂线上,设MN的中点为H,则CHMN,C、H、O三点共线,则直线OC的斜率k,t2或t2,圆心C(2,1)或C(2,1),当圆方程为(x2)2(y1)25时,直线2xy40到圆心的距离dr,此时不满足直线与圆相交,故舍去;圆C的方程为(x2)2(y1)25