1、直线与圆、圆与圆的位置关系建议用时:45分钟一、选择题1(2019银川模拟)直线kx2y10与圆x2(y1)21的位置关系是()A相交B相切C相离D不确定A直线kx2y10恒过定点,且01,所以点在圆内,故直线和圆恒相交,故选A.2若直线x5与圆x2y26xa0相切,则a()A13 B5 C5 D13B圆的标准方程为(x3)2y29a.其圆心坐标为(3,0),半径r(a9)由直线x5和圆x2y26xa0相切,则圆的半径r532,即2.解得a5,故选B.3与圆C1:x2y26x4y120,C2:x2y214x2y140都相切的直线有()A1条 B2条 C3条 D4条A两圆分别化为标准形式为C1:
2、(x3)2(y2)21,C2:(x7)2(y1)236,则两圆圆心距|C1C2|5,等于两圆半径差,故两圆内切所以它们只有一条公切线故选A.4直线ykx3被圆(x2)2(y3)24截得的弦长为2,则直线的倾斜角为()A.或 B或C或 D.A由题知,圆心(2,3),半径为2,所以圆心到直线的距离为d1.即d1,所以k,由ktan ,得或.故选A.5已知直线l:kxy30与圆O:x2y24交于A,B两点,且2,则k()A2 B C2 D.B圆O:x2y24的圆心为(0,0),半径为2,设与的夹角为,则22cos 2,解得cos ,圆心到直线l的距离为2cos,可得,解得k.二、填空题6(2018全
3、国卷)直线yx1与圆x2y22y30交于A,B两点,则|AB| .2由题意知圆的标准方程为x2(y1)24,所以圆心坐标为(0,1),半径为2,则圆心到直线yx1的距离d,所以|AB|22.7过点P(3,1),Q(a,0)的光线经x轴反射后与圆x2y21相切,则a的值为 因为P(3,1)关于x轴的对称点的坐标为P(3,1),所以直线PQ的方程为y(xa),即x(3a)ya0,圆心(0,0)到直线的距离d1,所以a.8(2016全国卷)设直线yx2a与圆C:x2y22ay20相交于A,B两点,若|AB|2,则圆C的面积为 4圆C:x2y22ay20化为标准方程是C:x2(ya)2a22,所以圆心
4、C(0,a),半径r.|AB|2,点C到直线yx2a即xy2a0的距离d,由勾股定理得2a22,解得a22,所以r2,所以圆C的面积为224.三、解答题9(2019广州模拟)设O为坐标原点,曲线x2y22x6y10上有两点P,Q,满足关于直线xmy40对称,且0.(1)求m的值;(2)求直线PQ的方程解(1)x2y22x6y10的标准方程为(x1)2(y3)29,所以曲线是以(1,3)为圆心,3为半径的圆由已知得直线过圆心,所以13m40,解得m1.(2)设直线PQ:yxb,联立得2x22(4b)xb26b10.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则有x1x2b4,x1x2.又0,所以x1x
5、2y1y20,即2x1x2b(x1x2)b20,将x1x2b4,x1x2代入上式得b22b10,所以b1,所以直线PQ的方程为yx1.10已知圆C的方程为x2(y4)21,直线l的方程为2xy0,点P在直线l上,过点P作圆C的切线PA,PB,切点为A,B.(1)若APB60,求点P的坐标;(2)求证:经过A,P,C(其中点C为圆C的圆心)三点的圆必经过定点,并求出所有定点的坐标解(1)由条件可得圆C的圆心坐标为(0,4),|PC|2,设P(a,2a),则2,解得a2或a,点P的坐标为(2,4)或.(2)设P(b,2b),过点A,P,C的圆即是以PC为直径的圆,其方程为x(xb)(y4)(y2b
6、)0,整理得x2y2bx4y2by8b0,即(x2y24y)b(x2y8)0.由得或该圆必经过定点(0,4)和.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B由题意知a2b21,圆心O(0,0)到直线axby10的距离d1,因此直线和圆相交,故选B.2(2018全国卷)直线xy20分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x2)2y22上,则ABP面积的取值范围是()A2,6 B4,8C,3 D2,3A由题意知圆心的坐标为(2,0),半径r,圆心到直线xy20的距离d2,所以圆上的点到直线的最大距离是dr3,最小距离是dr.易知A(
7、2,0),B(0,2),所以|AB|2,所以2SABP6.故选A.3(2019合肥模拟)已知直线l:xya0与圆C:(x3)2(y)24交于M,N,点P在圆C上,且MPN,则实数a .4或8由MPN可得MCN2MPN,在MCN中,CMCN2,CMNCNM.则圆心C(3,)到直线l的距离d2sin1,即1,解得a4或a8.4(2017全国卷)在直角坐标系xOy中,曲线yx2mx2与x轴交于A,B两点,点C的坐标为(0,1)当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现ACBC的情况?说明理由;(2)证明过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值解(1)不能出现ACBC的情况理由如下:设A(x1,0)
8、,B(x2,0),则x1,x2满足x2mx20,所以x1x22.又点C的坐标为(0,1),故AC的斜率与BC的斜率之积为,所以不能出现ACBC的情况(2)证明:BC的中点坐标为,可得BC的中垂线方程为yx2.由(1)可得x1x2m,所以AB的中垂线方程为x.联立又xmx220,可得所以过A,B,C三点的圆的圆心坐标为,半径r.故圆在y轴上截得的弦长为23,即过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值1过点P(1,2)作圆C:(x1)2y21的两条切线,切点分别为A,B,则AB所在直线的方程为()Ay ByCy DyB圆(x1)2y21的圆心为C(1,0),半径为1,以|PC|2为直径的圆的方
9、程为(x1)2(y1)21,将两圆的方程相减得AB所在直线的方程为2y10,即y.故选B.2如图所示,圆C:x2(1a)xy2aya0.(1)若圆C与x轴相切,求圆C的方程;(2)已知a1,圆C与x轴相交于两点M,N(点M在点N的左侧)过点M任作一条直线与圆O:x2y24相交于两点A,B.问:是否存在实数a,使得ANMBNM?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由解(1)联立得x2(1a)xa0,由题意得(1a)24a(a1)20,解得a1,故所求圆C的方程为x22xy2y10.(2)令y0,得x2(1a)xa0,即(x1)(xa)0,所以M(1,0),N(a,0)假设存在实数a,当直线AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为yk(x1),代入x2y24,得(1k2)x22k2xk240.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2.因为ANMBNM,所以0.因为,而(x11)(x2a)(x21)(x1a)2x1x2(a1)(x2x1)2a2(a1)2a,所以0,解得a4.当直线AB与x轴垂直时,也成立故存在实数a4,使得ANMBNM.