1、专题十五直线与圆的方程本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分100分,考试时间60分钟第卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1(2019广东七校联考)若过点P(1a,1a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,则实数a的取值范围是()A(2,1) B(1,2)C(,0) D(,2)(1,)答案A解析解法一:过点P(1a,1a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,直线的斜率小于0,即0,即0,解得2a1,故选A.解法二:当a0时,P(1,1),Q(3,0),因为kPQ0),则“r3”是“O1与O
2、2相切”的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件答案A解析由题意知,O1的圆心为O1(3,0),半径为2,O2的圆心为O2(0,4),半径为r.若O1与O2相切,则|O1O2|r2或|O1O2|r2|,解得r3或7,所以“r3”是“O1与O2相切”的充分不必要条件故选A.4(2019景德镇二模)一条光线从点A(2,3)射出,经y轴反射后与圆(x3)2(y2)21相切,则反射光线所在直线的斜率为()A或 B或C或 D或答案D解析点A(2,3)关于y轴的对称点为A(2,3),故可设反射光线所在直线的方程为y3k(x2),即kxy2k30.反射光线与圆(x3)2(y
3、2)21相切,圆心(3,2)到直线的距离d1,化简得24k250k240,解得k或.故选D.5(2019凌源联考)已知直线l:xy10截圆:x2y2r2(r0)所得的弦长为,点M,N在圆上,且直线l:(12m)x(m1)y3m0过定点P,若PMPN,则|MN|的取值范围为()A2,2 B2,2C, D,答案D解析依题意得2,解得r2.因为直线l:(12m)x(m1)y3m0过定点P,所以P(1,1),设MN的中点为Q(x,y),则OM2OQ2MQ2OQ2PQ2,即4x2y2(x1)2(y1)2,化简可得22,所以点Q的轨迹是以为圆心,为半径的圆,所以|PQ|的取值范围为,|MN|的取值范围为,
4、故选D.6(2019济宁市高三期末)圆C1:x2(y1)21与圆C2:(x4)2(y1)24的公切线的条数为()A4 B3 C2 D1答案A解析|C1C2|4,r11,r22,r1r2123,|C1C2|r1r2,所以圆C1与圆C2相离,有4条公切线故选A.7(2019广州市三校联考)已知点P(a,b)(ab0)是圆x2y2r2内的一点,直线m是以P为中点的弦所在直线,直线l的方程为axbyr2,那么()Aml,且l与圆相交 Bml,且l与圆相切Cml,且l与圆相离 Dml,且l与圆相离答案C解析点P(a,b)(ab0)在圆内,a2b2r,l与圆相离故选C.8(2019惠州市高三第三次调研)已
5、知直线l过点P(2,0),当直线l与圆x2y22x有两个交点时,其斜率k的取值范围为()A(2,2) B.C(,) D.答案B解析直线l为kxy2k0,又直线l与圆x2y22x有两个交点,故1,得k.故选B.9(2019宝鸡中学高三一模)平面直角坐标系xOy中,动点P到圆(x2)2y21上的点的最小距离与其到直线x1的距离相等,则P点的轨迹方程是()Ay28x Bx28yCy24x Dx24y答案A解析设动点P(x,y),动点P到直线x1的距离等于它到圆:(x2)2y21的点的最小距离,|x1|1,化简得6x22|x1|y2,当x1时,y28x,当x1时,y24x48,不符合题意点P的轨迹方程
6、为y28x.故选A.10(2019广州市高三调研)若点P(1,1)为圆x2y26x0的弦MN的中点,则弦MN所在直线方程为()A2xy30 Bx2y10Cx2y30 D2xy10答案D解析圆方程为(x3)2y29,圆心O(3,0),因为P为弦MN的中点,所以OPMN,又kOP,所以kMN2,所以直线MN的方程为y12(x1),化简,得2xy10.故选D.11(2019陕西四校联考)直线axby0与圆x2y2axby0的位置关系是()A相交 B相切C相离 D不能确定答案B解析将圆的方程化为标准方程得22,圆心坐标为,半径r,圆心到直线axby0的距离dr,圆与直线的位置关系是相切故选B.12(2
7、019黄冈市高三元月调研)已知圆x2y22k2x2y4k0关于直线yx对称,则k的值为()A1 B1 C1 D0答案A解析化圆x2y22k2x2y4k0为(xk2)2(y1)2k44k1.则圆心坐标为(k2,1),圆x2y22k2x2y4k0关于直线yx对称,k21,得k1.当k1时,k44k10,不符合题意,k1.故选A.第卷(非选择题,共40分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13(2019汉中市高三第一次检测)在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2y28x150,若直线ykx2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则实数k的最大值是_答案解析
8、圆C:x2y28x150化为标准式为(x4)2y21.问题“若直线ykx2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点”可转化为“直线ykx2到点(4,0)的距离小于等于2”,则根据点到直线距离公式有d2,解得0k,则k的最大值为.14(2019安徽淮北、宿迁一模)已知圆O:x2y21,定点M(3,0),过点M的直线l与圆O交于P,Q两点,P,Q两点均在x轴的上方,如图,若OP平分MOQ,则直线l的方程为_答案y(x3)解析设MOQ2,由SMOQSPOQSPOM得sin2sinsin,得cos,进而得直线的斜率k,故直线方程为y(x3)15(2019浙江高考)已知圆C的圆心坐标
9、是(0,m),半径长是r.若直线2xy30与圆C相切于点A(2,1),则m_,r_.答案2解析根据题意画出图形,可知A(2,1),C(0,m),B(0,3),则AB2,AC,BC|m3|.直线2xy30与圆C相切于点A,BAC90,AB2AC2BC2.即204(m1)2(m3)2,解得m2.因此rAC.16(2019河北联考)在平面直角坐标系xOy中,已知A(0,a),B(3,a4),若圆x2y29上有且仅有四个不同的点C,使得ABC的面积为5,则实数a的取值范围是_答案解析如图,AB的斜率k,|AB|5,设ABC的高为h,ABC的面积为5,S|AB|h5h5,即h2,直线AB的方程为yax,
10、即4x3y3a0.若圆x2y29上有且仅有四个不同的点C,则圆心O到直线4x3y3a0的距离d,则应该满足dRh321,即1,得|3a|5,得a.三、解答题(本大题共2小题,共20分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)(2019绵阳二模)已知两圆C1:x2y22x6y10和C2:x2y210x12y450.(1)求证:圆C1和圆C2相交;(2)求圆C1和圆C2的公共弦所在直线的方程和公共弦长解(1)证明:圆C1的圆心C1(1,3),半径r1,圆C2的圆心C2(5,6),半径r24,两圆圆心距d|C1C2|5,r1r24,|r1r2|4,|r1r2|d0),由题意,得解得圆C的标准方程为(x2)2y24.(2)由消去y整理,得2x22(m2)xm20.直线yxm与圆C相交于M,N两点,4(m2)28m20,解得22m0,m2(m1)(2m)(m1)20,整理,得m2m10,解得m.又22m22,22m或m22.故实数m的取值范围是.