1、第7练直线与圆【方法引领】第7练直线与圆【方法引领】【回归训练】【回归训练】一、 填空题1. 经过点(-2,3)且与直线2x+y-5=0垂直的直线方程是.2. 经过两条直线2x-3y+10=0和3x+4y-2=0的交点,且垂直于直线3x-2y+4=0的直线方程为.3. 已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a=.4. 已知两圆x2+y2=m与x2+y2+6x-8y-11=0有公共点,则实数m的取值范围是.5. 圆(x-1)2+(y-2)2=1关于直线y=x对称的圆的方程为.6. 圆x2+y2=1与圆x2+y2-4x=0的公共弦长为.7. 已知
2、过点(2,5)的直线l被圆C:x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为4,则直线l的方程为.8. 若对于给定的正实数k,函数f(x)=的图象上总存在点C,使得以C为圆心、1为半径的圆上有两个不同的点到原点O的距离为2,则实数k的取值范围是.二、 解答题9. 已知直线l:kx-y+1+2k=0(kR).(1) 求证:直线l过定点;(2) 若直线l不经过第四象限,求实数k的取值范围;(3) 若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,AOB的面积为S,求S的最小值并求此时直线l的方程.10. 已知圆x2+y2-6mx-2(m-1)y+10m2-2m-24=0(mR).(1) 求证:不论m为何值,
3、圆心在直线l:x-3y-3=0上;(2) 与l平行的直线中,哪些与圆相交、相切、相离.11. 已知点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,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) 求点M的轨迹方程;(2) 当OP=OM时,求l的方程及POM的面积.【回归训练答案】第7练直线与圆1. x-2y+8=0【解析】方法一:直线2x+y-5=0的斜率为-2,故所求直线的斜率为,从而所求直线方程为y-3=(x+2),即x-2y+8=0.方法二:设所求直线为x-2y+m=0,因为该直线过点(-2,3),故m=8,所以所求直线为x-2y+8=0.2. 2x+3y-2=
4、0【解析】垂直于3x-2y+4=0的直线方程可设为2x+3y+c=0,两条直线2x-3y+10=0和3x+4y-2=0的交点可由方程组解得代入2x+3y+c=0可得c=-2,故所求直线方程为2x+3y-2=0.3. 2 【解析】因为所求直线过点P(2,2) 且与直线ax-y+1=0垂直,所以可设其方程为x+ay-2a-2=0,再由=,解得a=2.4. 1,121【解析】两圆的圆心为(0,0)和(-3,4),半径为和6,圆心距为5.两圆有公共点时,两圆的位置关系为相交或相切,结合图形关系可得111,故1m121.5. (x-2)2+(y-1)2=1【解析】圆(x-1)2+(y-2)2=1的圆心C
5、(1,2)关于直线y=x对称的点是C(2,1),故圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=1.6. 【解析】公共弦方程为4x-1=0,圆x2+y2=1的圆心到公共弦的距离为d=,所以公共弦长为2=.7. x-2=0或4x-3y+7=0【解析】圆C:x2+y2-2x-4y=0化成标准式为圆C:(x-1)2+(y-2)2=5.因为截得的弦长为4,小于直径故该直线必有两条且圆心到直线的距离为d=1.当斜率不存在时,l:x=2,显然符合要求.当斜率存在时,l:y-5=k(x-2),d=1,解得k=,故直线l的方程为4x-3y+7=0.8. 【解析】设C,所以圆C:(x-a)2+2=1.又设圆O:x2+y
6、2=4,因为圆C上总有两个点到原点的距离为2,所以圆C与圆O相交,所以存在a使得13,即存在a使得-a4+a2k2-a4+9a2,所以0k2,所以0k0;当k=0时,直线为y=1,符合题意.故实数k的取值范围为0,+).(3)由l的方程,得A,B(0,1+2k).依题意得解得k0.因为S=OAOB=|1+2k|=(22+4)=4,“=”成立的条件是k0且4k=,即k=,所以Smin=4,此时l:x-2y+4=0.10. (1) 配方,得(x-3m)2+y-(m-1)2=25,则圆心(3m,m-1)恒在直线l:x-3y-3=0上.(2) 设与l平行的直线是x-3y+b=0,令d=5,解得b=-5
7、3,因此,当-5-3b5-3时,直线与圆相交;当b=5-3时,直线与圆相切;当b5-3时,直线与圆相离.11. (1) 圆C的方程可化为x2+(y-4)2=16,所以圆心为C(0,4),半径为4.设M(x,y),则=(x,y-4),=(2-x,2-y).由题设知=0,故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,即(x-1)2+(y-3)2=2.由于点P在圆C的内部,所以点M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.(2) 由(1)可知点M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆.由于OP=OM,故点O在线段PM的垂直平分线上,又点P在圆M上,从而ONPM.因为ON的斜率为3,所以直线l的斜率为-,故直线l的方程为y=-x+.又OM=OP=2,点O到直线l的距离为,故PM=,所以POM的面积为.