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第二章直线和圆的方程(满分练)
-2020-2021学年上学期高二数学期末复习制胜宝典(人教A版2019选择性必修第一册)
1.直线l:()与圆C:交于两点P、Q,则弦长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过直线转化为直线系,求出直线恒过的定点,说明直线被圆截得的弦长最小时,圆心与定点连线与直线垂直,由勾股定理即可得到最短弦长.
【解答】解:由直线得:,令解得故恒过定点.
因为,
则点在圆的内部,直线与圆相交.
圆心,半径为,,
当截得的弦长最小时,,最短的弦长是.
因为直线l:的斜率存在,故不能取到最小值,
再由经过圆心时弦长最长为,则.
故选:.
【点评】本题考查直线系方程的应用,考查直线与圆的位置关系,考查平面几何知识的运用,考查计算能力,属于中档题.
2.过点与点(7,0)的直线l1,过点(2,1)与点(3,k+1)的直线l2与两坐标轴围成的四边形内接于一个圆,则实数k为( )
A.-3 B.3
C.-6 D.6
【答案】B
【分析】根据四点共圆的条件可知,四边形的2个对角之和是180°,即l1与l2是相互垂直的,利用两条直线斜率的乘积为-1,即可得到结论.
【解答】
.由已知得l1⊥l2,∴×k=-1,∴k=3.
【点评】本题主要考查直线垂直与直线斜率之间的关系,利用四点共圆得到直线垂直是解决本题的关键.
3.若直线被圆截得的弦长为,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.7
【答案】B
【分析】由题意结合直线与圆的位置关系可得直线经过圆心即,再由基本不等式即可得解.
【解答】由题得圆的方程可以化为,所以圆心为,半径为,
因为直线被圆截得的弦长为,
所以直线经过圆心,所以,即,
所以,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
故选:B.
【点评】本题考查了直线与圆位置关系、基本不等式求最值的应用,考查了运算求解能力与转化化归思想,属于中档题.
4.已知圆的圆心为原点,且与直线相切.点在直线上,过点引圆的两条切线,,切点分别为,,如图所示,则直线恒过定点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由圆的圆心为原点且与直线相切即得圆的方程,又,是它的切线,可知,一定在以为直径为圆心的圆上,即为两圆的公共弦,即可求出直线的方程,进而找到定点
【解答】依题意知,圆的半径且圆心为
∴圆的方程为
∵,是圆的两条切线
∴,,即,在以为直径的圆上
若设点的坐标为,,则线段的中点坐标为
∴以为直径的圆的方程为,,化简得,
∵为两圆的公共弦
∴直线的方程为,,即
∴直线恒过定点
故选:A
【点评】本题考查了圆的切点弦过定点问题,首先根据已知条件求出两圆方程,由两圆过相同的两点,即有公共直线求出切点弦的直线方程,进而确定定点
5.数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称为三角形的欧拉线已知的顶点,则的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意得出的欧拉线即为线段的垂直平分线,然后求出线段的垂直平分线的方程即可.
【解答】因为,所以线段的中点的坐标,线段所在直线的斜率,则线段的垂直平分线的方程为,即,因为,所以的外心、重心、垂心都在线段的垂直平分线上,所以的欧拉线方程为.
故选:D
【点评】本题主要考走查直线的方程,解题的关键是准确找出欧拉线,属于中档题.
6.阿波罗尼斯(约公元前年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点、间的距离为,动点满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】以经过、的直线为轴,线段的垂直平分线轴,建立直角坐标系,得出点、的坐标,设点,利用两点间的距离公式结合条件得出点的轨迹方程,然后利用坐标法计算出的表达式,再利用数形结合思想可求出的最小值.
【解答】以经过、的直线为轴,线段的垂直平分线轴,建立直角坐标系,
则、,设,,,
两边平方并整理得,
所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
则有,如下图所示:
当点为圆与轴的交点(靠近原点)时,此时,取最小值,且,
因此,,故选A.
【点评】本题考查动点的轨迹方程的求法,考查坐标法的应用,解题的关键就是利用数形结合思想,将代数式转化为距离求解,考查数形结合思想的应用以及运算求解能力,属于中等题.
7.若直线被圆所截得的弦长为,则实数的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【分析】利用垂径定理,结合点到线的距离公式求解.
【解答】由圆可知,圆心,半径为:,
若直线被圆所截得的弦长为,
则由垂径定理可知圆心到直线的距离:,
故,解得或.
故选:A.
【点评】本