1、第4讲直线与圆、圆与圆的位置关系组基础关1已知点M(a,b)在圆O:x2y21外,则直线axby1与圆O的位置关系是()A相切 B相交 C相离 D不确定答案B解析因为点M(a,b)在圆O:x2y21外,所以a2b21,圆O的半径为1,圆O的圆心到直线axby10的距离d1,所以直线axby1与圆O相交2若直线xy10与圆C:(xa)2y22有公共点,则实数a的取值范围是()A3,1 B1,3C3,1 D(,31,)答案C解析圆C的圆心为(a,0),半径为,因为直线xy10与圆C有公共点,所以有,即|a1|2,解得3a1.3圆心为(2,0)的圆C与圆x2y24x6y40相外切,则C的方程为()A
2、x2y24x20 Bx2y24x20Cx2y24x0 Dx2y24x0答案D解析圆x2y24x6y40的圆心为M(2,3),半径r3,|CM|5,圆C的半径为532,圆C的标准方程为(x2)2y24,即x2y24x0.4(2020安徽定远中学月考)已知在平面直角坐标系xOy中,圆C1:(xm)2(ym6)22与圆C2:(x1)2(y2)21交于A,B两点,若|OA|OB|,则实数m的值为()A1 B2 C1 D2答案D解析因为|OA|OB|,所以O在AB的中垂线上,即O在两个圆心的连线上,O(0,0),C1(m,m6),C2(1,2)三点共线,所以2,得m2.5圆心在直线xy40上,且经过两圆
3、x2y26x40和x2y26y280的交点的圆的方程为()Ax2y2x7y320Bx2y2x7y160Cx2y24x4y90Dx2y24x4y80答案A解析设经过两圆的交点的圆的方程为x2y26x4(x2y26y28)0,即x2y2xy0,其圆心坐标为,又圆心在直线xy40上,所以40,解得7,故所求圆的方程为x2y2x7y320.6过点M(1,2)的直线l与圆C:(x3)2(y4)225交于A,B两点,C为圆心,当ACB最小时,直线l的方程是()Axy30 Bxy10Cx2y50 Dx2y30答案A解析设圆心C到直线l的距离为d,则有cos,要使ACB最小,则d要取到最大值,又因为|CM|2
4、0)上,且与直线2xy10相切的面积最小的圆的方程为()A(x1)2(y2)25B(x2)2(y1)25C(x1)2(y2)225D(x2)2(y1)225答案A解析由圆心在曲线y(x0)上,设圆心坐标为,a0.又圆与直线2xy10相切,所以圆心到直线的距离d,当且仅当2a,即a1时取等号,所以圆心坐标为(1,2),圆的半径的最小值为,则所求圆的方程为(x1)2(y2)25.8(2019天津河西区模拟)垂直于直线yx1且与圆x2y21相切于第一象限的直线方程是_答案xy0解析设直线方程为yxb(b0)与圆x2y21相切,所以d1,b,所以yx,即xy0.9(2019烟台模拟)已知圆x2y24x
5、50的弦AB的中点为(1,1),直线AB交x轴于点P,则的值为_答案5解析设M(1,1),圆心C(2,0),因为kMC1,ABMC,所以kAB1,所以直线AB的方程为y1(x1),即xy0,联立方程得2x24x50,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,易知点P的坐标为(0,0),所以x1x2y1y22x1x25.10一个圆与y轴相切,圆心在直线x3y0上,且在直线yx上截得的弦长为2,则该圆的方程为_答案(x3)2(y1)29或(x3)2(y1)29解析所求圆的圆心在直线x3y0上,设所求圆的圆心为(3a,a),又所求圆与y轴相切,半径r3|a|,又所求圆在直线yx上截得的弦长为
6、2,圆心(3a,a)到直线yx的距离d,d2()2r2,即2a279a2,a1.故所求圆的方程为(x3)2(y1)29或(x3)2(y1)29.组能力关1已知在圆M:x2y24x2y0内,过点E(1,0)的最长弦和最短弦分别是AC和BD,则四边形ABCD的面积为()A3 B6 C4 D2答案D解析圆x2y24x2y0可化为(x2)2(y1)25,圆心M(2,1),半径r,最长弦为圆的直径,|AC|2.BD为最短弦,AC与BD垂直,易求得|ME|,|BD|2|BE|22.S四边形ABCDSABDSBDC|BD|EA|BD|EC|BD|(|EA|EC|)|BD|AC|222.故选D.2(多选)已知
7、点M(a,b)(ab0)是圆x2y2r2(r0)内一点,直线g是以M为中点的弦所在的直线,直线l的方程为axbyr20,则()Al与圆相离 Bl与圆相切Clg Dlg答案AC解析点M在圆内,a2b2r,直线l与圆相离又直线g的方程为yb(xa),即axbya2b20,lg.3(2020南阳高三阶段考试)若不同的两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3b,3a),则线段PQ的垂直平分线l的斜率为_,圆(x2)2(y3)21关于直线l对称的圆的方程为_答案1x2(y1)21解析kPQ1,故直线l的斜率为1,由点斜式可知l的方程为yx3,圆心(2,3)关于直线yx3的对称点为(0,1),故所求圆的方程
8、为x2(y1)21.4(2019广东省六校联考)已知点P(1,2)及圆(x3)2(y4)24,一光线从点P出发,经x轴上一点Q反射后与圆相切于点T,则|PQ|QT|的值为_答案4解析点P关于x轴的对称点为P(1,2)由反射的对称性可知,PQ与圆相切,|PQ|QT|PT|.圆(x3)2(y4)24的圆心坐标为A(3,4),半径r2,|AP|2(13)2(24)252,|AT|r2,|PQ|QT|PT|4.5(2019重庆一中模拟)在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y2x4与直线m:yx1的交点为圆C的圆心,设圆C的半径为1.(1)过点A作圆C的切线,求切线的方程;(2)过点A作斜
9、率为的直线l交圆C于A,B两点,求弦AB的长解(1)联立,得解得C(3,2),则过点A的圆C的切线的斜率一定存在,设过点A(0,3)的圆C的切线方程为ykx3,则1,解得k0或,故所求切线方程为y3或3x4y120.(2)易得直线l:x2y60,则圆心C到直线l的距离d,则弦长|AB|2.6已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x2)2(y3)21交于M,N两点(1)求k的取值范围;(2)若12,其中O为坐标原点,求|MN|.解(1)由题设,可知直线l的方程为ykx1.因为直线l与圆C交于两点,所以1.解得k.所以k的取值范围为.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2)将ykx1代入圆C的方程(x2)2(y3)21,整理得(1k2)x24(1k)x70.所以x1x2,x1x2.x1x2y1y2(1k2)x1x2k(x1x2)18.由题设可得812,解得k1,所以l的方程为yx1.故圆C的圆心(2,3)在l上,所以|MN|2.