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【优质课堂】2021-2022学年高二数学同步课时优练测(人教A版选修第一册)
第二章 直线和圆的方程
2.5直线与圆的位置关系
一、单选题
1.已知三条直线,,,其中,,,,为实数,,不同时为零,,,不同时为零,且.设直线,交于点,则点到直线的距离的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于,,且,,
易知直线过原点,
将直线的方程化为,由,解得,
所以,直线过定点,所以,
因为,则,直线的方程为,
直线的方程可化为,由,解得,
所以,直线过定点,如下图所示:
设线段OM的中点为点E,则,
若点P不与O或M重合,由于,由直角三角形的性质可得;
若点P与O或M重合,满足.
由上可知,点P的轨迹是以OM为直径的圆E,该圆圆心为,半径为.
设点E到直线的距离为d,当时,;
当EN不与垂直时,.
综上,.
所以,点P到直线的距离的最大值为.
故选:D.
2.已知点P为椭圆,上的一个动点,过点P作圆的一条切线,切点为A,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设椭圆的参数方程为,因为为切线长,设圆心为,则
,,,
故,
故选:B
3.已知直线与曲线有两个公共点,则实数b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:曲线可化为,,表示以为圆心,半径为2的圆的下半圆,作出直线与该半圆的图形如下:
由图可知直线从点处与圆相切时运动到过处时,直线与圆有两个公共点,
将代入得:;
由直线与圆相切,得,解得(舍或,
所以,的范围是.
故选:D.
4.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.不确定
【答案】B
【解析】解:直线,即,
由得,所以直线恒过定点,
因为,所以定点在圆内,所以直线与圆相交,
故选:B.
5.已知直线被圆截得的弦长为,点是直线l上的任意一点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离,
所以的最小值为.
故选:A
6.己知过点的直线被圆截得的弦长为,则直线的方程是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【解析】圆的圆心为点,半径为,圆心到直线的距离为.
①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,合乎题意;
②若直线的斜率存在,可设直线的方程为,即,
圆心到直线的距离为,解得.
此时直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
故选:D.
二、填空题
7.已知直线是圆的对称轴.过点作圆C的一条切线,切点为B,有下列结论:
①;
②;
③切线AB的斜率为;
④对任意的实数m,直线与圆C的位置关系都是相交.
其中所有正确结论的序号为__________.
【答案】①②④
【解析】则圆心为半径为3,
是圆的对称轴,故直线过圆心,
故,,故, ;
设直线AB的斜率为 ,则
因为直线AB为圆C的一条切线,
故圆心到直线AB的距离为 解得 ;
直线即对任意的实数m,直线恒过,
代入得在圆内,
即直线与圆C的位置关系都是相交.
故答案为:①②④
8.在圆上有且仅有两个点到直线的距离为,则a的取值范围为__________.
【答案】
【解析】由圆的方程知其圆心为,半径,
设圆心到直线的距离为,则;
圆上有且仅有两个点到直线的距离为,则,
即,解得:或,
的取值范围为.
故答案为:.
9.过点P(2,1)作圆x2+(y-2)2=1的切线,则切线长为________.
【答案】2
【解析】点P(2,1)到圆心(0,2)的距离为,
所以切线长为.
故答案为:2.
三、解答题
10.已知圆C经过两点,且在两坐标轴上的四个截距之和为2,
(1)求圆C的方程;
(2)求过点且与圆C相切的直线方程.
【答案】(1);(2)或
【解析】解:(1)由题意设圆,
令,得,则,
令,得,则,
两坐标轴上的四个截距之和是2,
且圆过两点,
将,代入方程得,
解得:,,.
故得圆.
(2)由(1)得圆,即,圆心,半径,
过作圆的切线,显然切线的斜率存在,设斜率为,则切线方程为,即,则,解得或,故切线方程为或
11.过点作直线与圆交于,两点,如果,求直线的方程.
【答案】或
【解析】将圆的方程配方得,
由圆的性质可得,圆心到直线的距离,
①当直线的斜率不存在时,,满足题意;
②当直线的斜率存在时,设的方程为,即.
由点到直线的距离公式,得,
解得,所以直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
12.求直线:被圆:截得的弦长.
【答案】
【解析】,即,圆心,半径,
圆心到直线的距离,
则弦长.
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【优质课堂】2021-2022学年高二数学同步课时优练测(人教A版选修第一册)
第二章 直线和圆的