1、1(2012浙江,4,易)设aR,则“a1”是“直线l1:ax2y10与直线l2:x2y40平行”的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充分必要条件 D既不充分也不必要条件【答案】C若a1,则直线l1为x2y10,所以l1l2,反之,若l1l2,则,所以a1,故选C.2(2013广东,7,易)垂直于直线yx1且与圆x2y21相切于第一象限的直线方程是()Axy0 Bxy10Cxy10 D xy0【答案】A由题意可设圆的切线方程为yxm,因为与圆相切于第一象限,所以m0且d1,故m,所以切线方程为xy0,故选A.3(2013辽宁,9,中)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3)若OA
2、B为直角三角形,则必有()Aba3Bba3C(ba3)0D|ba3|0【答案】C若OAB为直角三角形,则A90或B90.当A90时,有ba3;当B90时,有1,得ba3.故(ba3)0,选C.4(2014四川,9,难)设mR,过定点A的动直线xmy0和过定点B的动直线mxym30交于点P(x,y),则|PA|PB|的取值范围是()A,2 B,2C,4 D2,4【答案】B直线xmy0过定点A(0,0),直线mxym30过定点B(1,3)当m0时,过定点A的直线方程为x0,过定点B的直线方程为y3,两条直线互相垂直,此时P(0,3),|PA|PB|4.当m0时,直线xmy0的斜率为,直线mxym3
3、0的斜率为m.m1,两条直线互相垂直,即点P可视为以AB为直径的圆上的点当点P与点A或点B重合时,|PA|PB|有最小值.当点P不与点A,点B重合时,PAB为直角三角形,且|PA|2|PB|2|AB|210.因为|PA|2|PB|22|PA|PB|,所以2(|PA|2|PB|2)(|PA|PB|)2,当且仅当|PA|PB|时取等号,所以|PA|PB|22,|PA|PB|,2综合得|PA|PB|,25(2011浙江,12,易)若直线x2y50与直线2xmy60互相垂直,则实数m_.【解析】k1,k2,两直线互相垂直,k1k21,即1,m1.【答案】16(2013四川,15,难)在平面直角坐标系内
4、,到点A(1,2),B(1,5),C(3,6),D(7,1)的距离之和最小的点的坐标是_【解析】由已知得kAC2,kBD1,AC的方程为y22(x1),即2xy0,BD的方程为y5(x1),即xy60,联立,解得直线AC与直线BD的交点为P(2,4),此点即为所求点|PA|PB|PC|PD|AC|BD|,取异于P点的任一点P,|PA|PB|PC|PD|(|PA|PC|)(|PB|PD|)|AC|BD|PA|PB|PC|PD|.故点P就是到A,B,C,D的距离之和最小的点【答案】(2,4)考向1直线的倾斜角与斜率1直线的倾斜角(1)定义:在平面直角坐标系中,当直线l与x轴相交时(取x轴作为基准)
5、,x轴正方向与直线l向上方向之间所成的角(2)范围:当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0,故直线的倾斜角的取值范围为0180.2直线的斜率当90时,tan 表示直线l的斜率,用k表示,即ktan .当90时,直线l的斜率k不存在倾斜角0斜率取值0(0,)不存在(,0)增减性递增递增每条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每条直线都存在斜率;倾斜角和斜率都是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度3斜率公式给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1x2),经过P1,P2两点的直线的斜率公式为k.4方向向量经过P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点的直线的方向向量是,其坐标为(x2x1
6、,y2y1),若直线的斜率为k,则直线的方向向量是(1,k)直线AxByC0的一个方向向量为a(B,A);直线AxByC0的一个法向量为n(A,B)(1)(2015山西四校联考,5)直线l经过A(2,1),B(1,m2)(mR)两点,那么直线l的倾斜角的取值范围是()A0 B0或C0 D.或(2)(2014辽宁沈阳联考,16)已知线段PQ两端点的坐标分别为P(1,1)和Q(2,2),若直线l:xmym0与线段PQ有交点,则实数m的取值范围是_【解析】(1)直线l的斜率k1m21.又直线l的倾斜角为,则tan 1,又因为0,所以或0,故选B.(2)如图所示,直线l:xmym0过定点A(0,1),
7、当m0时,kQA,kPA2,kl,2或,解得0m或m0,kPA0,故k0时,为锐角又kPA1,kPB1,1k1.又当0k1时,0;当1k0时,0,直线(b21)xay20与直线xb2y10互相垂直,则ab的最小值等于()A1 B2 C2 D2【答案】Bb0,两条直线的斜率存在直线(b21)xay20与直线xb2y10互相垂直,(b21)ab20,abb2,当且仅当b21,即b1时等号成立故选B.6(2014福建泉州一模,5)若点(m,n)在直线4x3y100上,则m2n2的最小值是()A2 B2 C4 D2【答案】C方法一:因为点(m,n)在直线4x3y100上,所以4m3n100,欲求m2n
8、2的最小值可先求的最小值,而表示4m3n100上的点(m,n)到原点的距离,如图当过原点的直线与直线4m3n100垂直时,原点到点(m,n)的距离的最小值为2.m2n2的最小,其值为4.方法二:直线与两坐标轴交于A,B,在直角三角形OAB中,OA,OB,斜边AB,斜边上的高h即为所求m2n2的算术平方根,SOABOAOBABh,h2,m2n2的最小值h24.7(2015河南安阳调研,8)在直角坐标系中,定义P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“直角距离”为d(P,Q)|x1x2|y1y2|.若点A(2,4),M为直线xy80上的动点,则d(A,M)的最小值为()A1 B2 C3 D4【答案
9、】B由M为直线xy80上的动点可设M(x,x8),由题意d(A,M)|x2|x84|x2|x4|显然当4xb时,S中的两条平行直线间的距离的最小值为2b.其中正确的是_(写出所有正确命题的序号)【解析】当时,S中直线的斜率为k,故错误;(0,0)不满足方程,所以S中的所有直线不可覆盖整个平面,故错误;当ab时,方程为xsin ycos a,存在定点(0,0),该定点到S中的所有直线的距离均相等,故正确;当ab时,S中的两条平行直线间的距离为d2b,即最小值为2b,故正确【答案】11(2015四川德阳三模,19,12分)如图,函数f(x)x的定义域为(0,)设点P是函数图象上任一点,过点P分别作
10、直线yx和y轴的垂线,垂足分别为M,N.(1)证明:|PM|PN|为定值;(2)O为坐标原点,求四边形OMPN面积的最小值解:(1)证明:设P(x00),则|PN|x0,|PM|,因此|PM|PN|1,故|PM|PN|为定值(2)直线PM的方程为yx0(xx0),即yx2x0,解方程组得xyx0,故M点的坐标为.连接OP,S四边形OMPNSNPOSOPM|PN|ON|PM|OM|x01.当且仅当x0,即x01时等号成立,因此四边形OMPN面积的最小值为1.1(2015 北京,2,易)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是()A(x1)2(y1)21 B(x1)2(y1)21C(x1)2(y1)2
11、2 D(x1)2(y1)22【答案】D设半径为r,则r2(10)2(10)22,圆心为(1,1)且过原点的圆的方程为(x1)2(y1)22.2(2015安徽,8,易)直线3x4yb与圆x2y22x2y10相切,则b的值是()A2或12 B2或12C2或12 D2或12【答案】D由x2y22x2y10,得(x1)2(y1)21,即圆心坐标为(1,1),半径为1.根据直线与圆相切的几何意义得1,b2或12.3(2015课标,7,中)已知三点A(1,0),B(0,),C(2,),则ABC外接圆的圆心到原点的距离为()A. B. C. D.【答案】B圆心在线段BC的垂直平分线x1上,故设圆心为(1,b
12、)又圆过A(1,0),所以圆的半径为b,故圆的方程为(x1)2(yb)2b2.代入点B的坐标得1(b)2b2,解得b,故圆心到原点的距离为.4(2015山东,13,中)过点P(1,)作圆x2y21的两条切线,切点分别为A,B,则_【解析】依题意,作出图象如图所示,则圆心O(0,0),|PO|2.在RtBOP中,|PO|2,|BO|1,则|BP|,sinBPO,BPO30,同理|PA|,APO30,|cosAPB()2cos 60.【答案】5(2015江苏,10,中)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mxy2m10(mR)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为_【解析】设圆
13、的半径为r,根据圆与直线相切的关系得,r,当m0时,1无最大值,且10时,m212m(当且仅当m1时取“”),所以r.所以半径最大的圆的标准方程为(x1)2y22.【答案】(x1)2y226(2015湖南,13,中)若直线3x4y50与圆x2y2r2(r0)相交于A,B两点,且AOB120(O为坐标原点),则r_.【解析】如图因为AOB120,所以60.在RtAOD中,OA2ODr,又因为OD1,所以r2.【答案】27(2015湖北,16,中)如图,已知圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|2.(1)圆C的标准方程为_;(2)圆C在点B处的切线在
14、x轴上的截距为_【解析】(1)如图,过C作CDy轴,则CD1.AB2,BD1,rBC,CTr,C(1,)圆C的标准方程为(x1)2(y)22.(2)B(0,1),kBC1,切线斜率k1.切线方程为yx1,当y0时,x1.【答案】(1)(x1)2(y)22(2)18(2015课标,20,12分,中)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l与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
15、代入方程(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.故圆心C在l上,所以|MN|2.1(2011四川,3,易)圆x2y24x6y0的圆心坐标是()A(2,3) B(2,3)C(2,3) D(2,3)【答案】D将圆的方程配方得(x2)2(y3)213,圆心坐标为(2,3),故选D.2(2014浙江,5,易)已知圆x2y22x2ya0截直线xy20所得弦的长度为4,则实数a的值是()A2 B4C6 D8【答案】B由已知得圆的方程为(x1)2(y1)22a
16、,则圆心C(1,1),r22a,所以弦心距d.r2d2,即2a6,a4.3(2012陕西,6,易)已知圆C:x2y24x0,l是过点P(3,0)的直线,则()Al与C相交Bl与C相切Cl与C相离D以上三个选项均有可能【答案】A由x2y24x0,即(x2)2y24,可知圆心为(2,0),半径r2,点P到圆心距离d10,得k23,所以k的取值范围是(,)(,)(2)因为M,N在直线l上,可设点M,N的坐标分别为(x1,kx1),(x2,kx2),则|OM|2(1k2)x,|ON|2(1k2)x.又|OQ|2m2n2(1k2)m2,由,得,即.由(*)式可知,x1x2,x1x2,所以m2.因为点Q在
17、直线ykx上,所以k,代入m2中并化简,得5n23m236.由m2及k23,可知0m20,所以n.于是,n与m的函数关系为n(m(,0)(0,)考向1求圆的方程1圆的方程(1)圆的标准方程与一般方程名称圆的标准方程圆的一般方程方程(xa)2(yb)2r2(r0)x2y2DxEyF0(D2E24F0)圆心(a,b)半径r(2)A(x1,y1),B(x2,y2),以AB为直径的圆的方程为(xx1)(xx2)(yy1)(yy2)0.2点与圆的位置关系圆的标准方程(xa)2(yb)2r2,点M(x0,y0)(1)(x0a)2(y0b)2r2点M在圆上;(2)(x0a)2(y0b)2r2点M在圆外;(3
18、)(x0a)2(y0b)20)若圆C上存在点P,使得APB90,则m的最大值为()A7 B6 C5 D4(2)(2015吉林长春模拟,18,12分)已知实数x,y满足方程x2y24x10.求的最大值和最小值;求yx的最大值和最小值;求x2y2的最大值和最小值【解析】(1)由已知圆心C(3,4),半径r1,设圆上的点P(x0,y0),则x00.A(m,0),B(m,0),m0,(x0m,y0),(x0m,y0)由已知APB90,APBP,即,0,(x0m)(x0m)y0.即m2xy,m0,m,m表示的几何意义为圆C上的点P(x0,y0)到原点(0,0)的距离mmax|OC|r516,故选B.(2
19、)原方程可化为(x2)2y23,表示以(2,0)为圆心,为半径的圆的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设k,即ykx.当直线ykx与圆相切时,斜率k取最大值或最小值,此时,解得k.(如图a)所以的最大值为,最小值为.方法一:yx可看作是直线yxb在y轴上的截距,当直线yxb与圆相切时,纵截距b取得最大值或最小值,此时,解得b2.(如图b)所以yx的最大值为2,最小值为2.方法二:令x2cos ,ysin ,R,则yxsin cos 2sin2.yx的最大值为2,此时2k(kZ),yx的最小值为2,此时2k(kZ)x2y2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心连线与
20、圆的两个交点处取得最大值和最小值(如图c)又圆心到原点的距离为2,所以x2y2的最大值是(2)274,x2y2的最小值是(2)274.【点拨】涉及与圆有关的最值问题,一般要充分考虑圆的几何性质,根据所求代数式的几何意义,借助数形结合思想求解关于圆上点的坐标的一次式,也可以考虑利用三角函数知识求解 与圆上点(x,y)有关的最值问题的常见类型及解法(1)形如t形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题,即转化为过点(a,b)和点(x,y)的直线的斜率的最值;(2)形如taxby形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题;(3)形如t(xa)2(yb)2形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离平
21、方的最值问题(2015河南洛阳质检,19,12分)已知M为圆C:x2y24x14y450上任意一点,且点Q(2,3)(1)求|MQ|的最大值和最小值;(2)若M(m,n),求的最大值和最小值解:(1)由C:x2y24x14y450可得(x2)2(y7)28,圆心C的坐标为(2,7),半径r2.又|QC|4,|MQ|max426,|MQ|min422.(2)可知表示直线MQ的斜率,设直线MQ的方程为y3k(x2),即kxy2k30,则k.由直线MQ与圆C有交点,所以2.可得2k2,所以的最大值为2,最小值为2.考向3直线与圆、圆与圆的位置关系1直线与圆的位置关系设圆C:(xa)2(yb)2r2,
22、直线l:AxByC0,圆心C(a,b)到直线l的距离为d,由消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,其判别式为.方法位置关系几何法代数法相交d0相切dr0相离drr,圆心距为d,则两圆的位置关系可用下表来表示:位置关系外离外切相交内切内含几何特征dRrdRrRrd RrdRrd1.又因为圆心(0,0)到直线的距离d0)上一动点,PA,PB是圆C:x2y22y0的两条切线, A,B是切点,若四边形PACB的最小面积是2,则k的值为()A3 B. C2 D2(2)(2013山东,13)过点(3,1)作圆(x2)2(y2)24的弦,其中最短弦的长为_(1)【答案】D圆C的方程化为x2(y1
23、)21,分析图形可知,四边形PACB的面积最小时,CP垂直于直线kxy40,此时易得切线长AP2,CP,k2,故选D.(2)【解析】设P(3,1),圆心C(2,2),则|PC|.由题意知最短的弦过P(3,1)且与PC垂直,所以最短弦长为22.【答案】2考向5直线与圆的综合问题(2014课标,20,12分)已知点P(2,2),圆C:x2y28y0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|OM|时,求l的方程及POM的面积【思路导引】(1)利用圆的几何性质转化为0求解;(2)主要是将|OP|OM|转化为O在线段PM的垂直平分线上【
24、解析】(1)圆C的方程可化为x2(y4)216,所以圆心为C(0,4),半径为4.设M(x,y),则(x,y4),(2x,2y)由题设知0,即x(2x)(y4)(2y)0,(x1)2(y3)22.由于点P在圆C的内部,所以M的轨迹方程是(x1)2(y3)22.(2)由(1)可知M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆由于|OP|OM|,故O在线段PM的垂直平分线上又P在圆N上,从而ONPM.因为ON的斜率为3,所以l的斜率为,故l的方程为yx.又|OM|OP|2,O到l的距离为,|PM|,所以POM的面积为. 直线与圆综合问题的求解策略(1)利用解析几何的基本思想方法(即几何问题代数化),
25、把它转化为代数问题,通过代数的计算,使问题得到解决(2)直线与圆和平面几何联系十分紧密,可充分考虑平面几何知识的运用,如在直线与圆相交的有关线段长度计算中,要把圆的半径、圆心到直线的距离、直线被圆截得的线段长度放到一起综合考虑(2013课标,20,12分)在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为2,在y轴上截得线段长为2.(1)求圆心P的轨迹方程;(2)若P点到直线yx的距离为,求圆P的方程解:(1)设P(x,y),圆P的半径为r.由题设得y22r2,x23r2,从而y22x23.故P点的轨迹方程为y2x21.(2)设P(x0,y0),由已知得.又P在双曲线y2x21上,从而得由
26、得此时,圆P的半径r.由得此时,圆P的半径r.故圆P的方程为x2(y1)23或x2(y1)23.1(2015湖北孝感一模,5)若a,则方程x2y2ax2ay2a2a10表示的圆的个数为()A0 B1C2 D3【答案】B方程x2y2ax2ay2a2a10表示圆,必有a2(2a)24(2a2a1)0,即3a24a40,(3a2)(a2)0,2a,a0,x2y21,选B.2(2014黑龙江大庆二模,6)已知圆C的半径为2,圆心在x轴的正半轴上,直线3x4y40与圆C相切,则圆C的方程为()Ax2y22x30Bx2y24x0Cx2y22x30Dx2y24x0【答案】D设圆心为(a,0),且a0,则(a
27、,0)到直线3x4y40的距离为2,即23a410a2或a(舍去),则圆C的方程为(x2)2(y0)222,即x2y24x0.3(2014河南平顶山三模,6)若直线ykx1与圆x2y21相交于P,Q两点,且POQ120(其中O为原点),则k的值为()A或 B.C或 D.【答案】A因为直线ykx1与圆x2y21相交于P,Q两点,且POQ120(其中O为原点),如图可得OPE30,OEOPsin 30,即圆心O(0,0)到直线ykx1的距离dk.4(2015湖南永州二模,6)在平面直角坐标系xOy中,设直线l:kxy10与圆C:x2y24相交于A,B两点,以OA,OB为邻边作平行四边形OAMB,若
28、点M在圆C上,则实数k等于()A1 B2C0 D1【答案】C四边形OAMB为平行四边形,四边形OAMB为菱形,OAM为等边三角形,且边长为2.解得弦AB的长为2.又直线过定点N(0,1)且过N的弦的弦长最小值为2,此时该弦平行于x轴,即k0.5(2014山东潍坊一模,9)若圆C:x2y22x4y30关于直线2axby60对称,则由点(a,b)向圆所作的切线长的最小值是()A2 B3C4 D6【答案】C圆的标准方程为(x1)2(y2)22,所以圆心为(1,2),半径为.因为圆关于直线2axby60对称,所以圆心在直线2axby60上,所以2a2b60,即ba3,点(a,b)与圆心的距离为d.所以
29、当a2时,d有最小值3,此时切线长最小,为4,所以选C.6(2014豫东、豫北十所名校联考,9)圆心在曲线y(x0)上,且与直线3x4y30相切的面积最小的圆的方程为()A(x2)29B(x3)2(y1)2C(x1)2(y3)2D(x)2(y)29【答案】A设所求圆的圆心坐标是(a0),则点(a0)到直线3x4y30的距离d3,当且仅当3a,即a2时成立,a0,a2时,d取最小值,即为所求圆的半径,所求圆的方程为(x2)29.7(2015山东青岛一模,9)过点P(1,)作圆O:x2y21的两条切线,切点分别为A和B,则弦长|AB|()A. B2 C. D4【答案】A如图所示,PA,PB分别为圆
30、O:x2y21的切线,OAAP.P(1,),O(0,0),|OP|2.又|OA|1,在RtAPO中,cosAOP,AOP60,|AB|2|OA|sinAOP.8(2015河南洛阳一模,12)在平面直角坐标系中,点P是直线l:x上一动点,点F,点Q为PF的中点,点M满足MQPF,且(R),过点M作圆(x3)2y22的切线,切点分别为S,T,则|ST|的最小值为()A. B.C. D.【答案】A设M(x,y),由题意可得MPl,所以P,由点Q为PF的中点知Q.QMPF,QM与PF斜率乘积为1,即,解得y22x,所以M的轨迹是抛物线设M(y2,y)到圆心(3,0)的距离为d,则d2(y23)22y2
31、y44y29(y22)25,y22时,dmin,此时的切线长为,所以切点距离为2.|ST|的最小值为.9(2014江西南昌二中三模,14)过点(1,2)总可以作两条直线与圆x2y2kx2yk2150相切,则实数k的取值范围是_【解析】把圆的方程化为标准方程得(y1)216k2,所以16k20,解得k.由题易知点(1,2)在已知圆的外部,把点代入圆的方程得14k4k2150,即(k2)(k3)0,解得k2或k3,则实数k的取值范围是.【答案】易错点拨:本题易忽视圆本身成立的条件,而得到k2或k0,n0),(mn)(42)2(当且仅当mn1时取等号)【答案】211(2015广东十校联考,19,12
32、分)已知圆x2y22ax2ay2a24a0(0a4)的圆心为C,直线l:yxm.(1)若m4,求直线l被圆C所截得弦长的最大值;(2)若直线l是圆心C下方的切线,当a在(0,4上变化时,求m的取值范围解:(1)x2y22ax2ay2a24a0,(xa)2(ya)24a.圆心为C(a,a),半径为r2.设直线l被圆C所截得的弦长为2t,圆心C到直线l的距离为d,当m4时,圆心C到直线l的距离为d|a2|,t2(2)22(a2)22a212a82(a3)210.又0a4,当a3时,直线l被圆C所截得弦长的值最大,其最大值为2.(2)圆心C到直线l的距离为d|m2a|.直线l是圆C的切线,dr,即|
33、m2a|2,m2a2.直线l在圆心C的下方,m2a2(1)21.a(0,4,m1,84(时间:90分钟_分数:120分)一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)1(2014福建福州质检,4)将直线y3x绕原点逆时针旋转90,再向右平移1个单位,所得到的直线为()Ayx Byx1Cy3x3 Dyx1【答案】Ay3x绕原点逆时针旋转90得yx,再向右平移1个单位得y(x1),即yx,故选A.2(2012重庆,3)对任意的实数k,直线ykx1与圆x2y22的位置关系一定是()A相离 B相切C相交但直线不过圆心 D相交且直线过圆心【答案】C方法一:圆心C(0,0)到直线kxy10的距离为d1r,
34、且圆心C(0,0)不在该直线上,故直线与圆相交但不过圆心方法二:直线kxy10恒过定点(0,1),而该点在圆C内,且圆心不在该直线上,故选C.3(2014吉林长春调研,5)已知直线3x4y30与直线6xmy140平行,则它们之间的距离是()A. B. C8 D2【答案】D直线3x4y30与直线6xmy140平行,m8,即直线6xmy140为3x4y70,两平行直线间的距离为2.4(2012福建,7)直线xy20与圆x2y24相交于A,B两点,则弦AB的长度等于()A2 B2 C. D1【答案】B如图,可知圆心(0,0)到直线的距离d1,|AB|2|BC|22.5(2015山东日照一模,6)若P
35、(2,1)为圆(x1)2y225的弦AB的中点,则直线AB的方程是()Axy30 B2xy30Cxy10 D2xy50【答案】A圆的圆心为C(1,0)由圆的性质知,直线PC垂直于弦AB所在的直线,则kAB 1.又由直线的点斜式方程得直线AB的方程为y(1)x2,即xy30.6(2015辽宁沈阳四校联考,8)若直线xcos ysin 10与圆(x1)2(ysin )2相切,且为锐角,则该直线的斜率是()A B C. D.【答案】A依题意得,圆心到直线的距离等于半径,即有|cos sin21|,|cos cos2|,cos cos2或cos cos2(不符合题意,舍去),由cos cos2,得co
36、s .又为锐角,所以sin ,故该直线的斜率是,故选A.7(2015山西太原六校联考,8)设P为直线3x4y30上的动点,过点P作圆C:x2y22x2y10的两条切线,切点分别为A,B,则四边形PACB的面积的最小值为()A1 B. C2 D.【答案】D依题意,圆C:(x1)2(y1)21的圆心是点C(1,1),半径是1,易知|PC|的最小值等于圆心C(1,1)到直线3x4y30的距离,即2,而四边形PACB的面积等于2SPAC2|PA|AC|PA|,因此四边形PACB的面积的最小值是,故选D.8(2015湖北宜昌一模,10)直线yxm与圆x2y216交于不同的两点M,N,且|,其中O是坐标原
37、点,则实数m的取值范围是()A(2,2)B(4,22,4)C2,2D2,2【答案】D设MN的中点为D,则2,|2|,由|2|216,得16|2|2|2(2|)2,从而得|2,由点到直线的距离公式可得|2,解得2m2.9(2013天津,5)已知过点P(2,2)的直线与圆(x1)2y25相切,且与直线axy10垂直,则a()A B1C2 D.【答案】C由题意知点P(2,2)在圆(x1)2y25上,设切线的斜率为k,则k1,k,直线axy10的斜率为a,其与切线垂直,a1,a2,故选C.思路点拨:解答本题的关键是考虑圆心与切点的连线垂直于切线这一性质10(2014课标,12)设点M(x0,1),若在
38、圆O:x2y21上存在点N,使得OMN45,则x0的取值范围是()A1,1 B.C, D.【答案】A方法一:过M作圆O的两条切线MA,MB,切点分别为A,B,若在圆O上存在点N,使OMN45,则OMBOMN45,所以AMB90,所以1x01,故选A.方法二:过O作OPMN于P,则|OP|OM|sin 451,|OM|,即,x1,即1x01,故选A.二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)11(2015浙江温州十校联考,13)过两直线2xy50和xy20的交点且与直线3xy10平行的直线方程为_【解析】联立2xy50和xy20,得交点P(1,3)设过点P且与直线3xy10平行的直线方程为3x
39、ym0(m1),把点P代入即可得m0.【答案】3xy012(2015广东佛山一模,12)已知圆x2y29与圆x2y24x4y10关于直线l对称,则直线l的方程为_【解析】由题意知,直线l是两圆圆心所连线段的垂直平分线,两圆的圆心坐标分别是(0,0),(2,2),于是其中点坐标是(1,1),又知过两圆圆心的直线的斜率是1,所以直线l的斜率是1,于是可得直线l的方程为y1x1,即xy20.【答案】xy2013(2014重庆,14)已知直线xya0与圆心为C的圆x2y22x4y40相交于A,B两点,且ACBC,则实数a的值为_【解析】圆C:(x1)2(y2)29,rACBC3.如图所示ACBC,AB
40、3,C(1,2),点C到AB的距离d,即,a0或6.【答案】0或614(2014大纲全国,16)直线l1和l2是圆x2y22的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于_【解析】如图,设l1与l2的交点为P,则P(1,3)l1与l2分别切O于A,B两点,连接OA,OP,则APB2APO,OAl1,|OA|,|OP|,|AP|2,tanAPO,tanAPB.【答案】三、解答题(共4小题,共50分)15(12分)(2015安徽阜阳模拟,20)已知直线xmy30和圆x2y26x50.(1)当直线与圆相切时,求实数m的值;(2)当直线与圆相交,且所得弦长为时,求实数m的值
41、解:(1)因为圆x2y26x50可化为(x3)2y24,所以圆心为(3,0)因为直线xmy30与圆相切,所以2,解得m2.(2)圆心(3,0)到直线xmy30的距离d,由2,解得m29,所以m3.16(12分)(2014安徽名校联盟联考,18)设定点M(2,4),动点N在圆x2y24上运动,线段MN的中点为点P.(1)求MN的中点P的轨迹方程;(2)直线l与点P的轨迹相切,且l在x轴、y轴上的截距相等,求直线l的方程解:(1)设P点坐标为(x,y),N点坐标为(x0,y0),则由中点坐标公式有N点在圆x2y24上,xy4.(2x2)2(2y4)24,(x1)2(y2)21,即点P的轨迹方程为(
42、x1)2(y2)21.(2)因为直线l在x轴、y轴上的截距相等,故l的斜率存在且不为0,当直线l在x轴、y轴上的截距都为0时,设直线l的方程为ykx,即kxy0.直线l与(x1)2(y2)21相切,1k,故直线l的方程为yx.当l在x轴、y轴上的截距均不为0时,设直线l的方程为1,即xya0.直线l与(x1)2(y2)21相切,则有1,解得a1或a1.故直线l的方程为xy10或xy10,综上可知l的方程为yx或xy10或xy10.17(12分)(2014江苏盐城二模,18)已知以点C(tR,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;
43、(2)设直线y2x4与圆C交于点M,N,若OMON,求圆C的方程解:(1)证明:圆C过原点O,OC2t2.设圆C的方程是(xt)2t2,令x0,得y10,y2;令y0,得x10,x22t,SOABOAOB|2t|4,即OAB的面积为定值(2)OMON,CMCN,OC垂直平分线段MN.kMN2,kOC.t,解得t2或t2.当t2时,圆心C的坐标为(2,1),OC,此时,C到直线y2x4的距离d.圆C与直线y2x4不相交,t2不符合题意,舍去圆C的方程为(x2)2(y1)25.18(14分)(2013湖南,20)已知F1,F2分别是椭圆E:y21的左,右焦点,F1,F2关于直线xy20的对称点是圆
44、C的一条直径的两个端点(1)求圆C的方程;(2)设过点F2的直线l被椭圆E和圆C所截得的弦长分别为a,b.当ab最大时,求直线l的方程解:(1)由题设知,F1,F2的坐标分别为(2,0),(2,0),圆C的半径为2,圆心为原点O关于直线xy20的对称点设圆心的坐标为(x0,y0),由解得所以圆C的方程为(x2)2(y2)24.(2)由题意,可设直线l的方程为xmy2,则圆心到直线l的距离d.所以b2.由得(m25)y24my10.设l与E的两个交点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则y1y2,y1y2.于是a.从而ab2.当且仅当,即m时等号成立故当m时,ab最大,此时,直线l的方程为xy2或xy2,即xy20,或xy20.