内容正文:
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2.5.1 直线与圆的位置关系
一.知识梳理
直线与圆的位置关系
设直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0),
圆:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),
d为圆心(a,b)到直线l的距离,联立直线和圆的方程,消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.
方法
位置关系
几何法
代数法
相交
d<r
Δ>0
相切
d=r
Δ=0
相离
d>r
Δ<0
直线与圆相交时,弦心距d,半径r,弦长的一半l满足关系式r2=d2+.
2. 每日一练
一、单选题
1.不经过坐标原点的直线被曲线截得的弦的长度等于,则直线与坐标轴围成的三角形的外接圆方程是( )
A. B.
C. D.
2.在平面直角坐标系中,过点作倾斜角为的直线,已知直线与圆交于、两点,则( )
A. B. C. D.
3.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
4.已知直线截圆所得弦的长度为4,则实数的值是( )
A.-8 B.-6 C.-5 D.-4
5.“”是“直线与圆相交”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.若直线(,)被圆截得弦长为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
7.过点作圆的切线,切线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
8.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.不确定
二、多选题
9.设直线与圆,则下列结论正确的为( )
A.与可能相离 B.不可能将的周长平分
C.当时,被截得的弦长为 D.被截得的最短弦长为
10.已知点在圆上,点、,则( )
A.点到直线的距离小于 B.点到直线的距离大于
C.当最小时, D.当最大时,
11.已知直线与圆,则下列说法中正确的是( )
A.直线l与圆M一定相交
B.若,则直线l与圆M相切
C.当时,直线l与圆M的相交弦最长
D.圆心M到直线l的距离的最大值为
12.已知直线:和圆:,则( )
A.存在使得直线与直线:垂直
B.直线恒过定点
C.若,则直线与圆相交
D.若,则直线被圆截得的弦长的取值范围为
三、填空题
13.直线被圆截得的弦长最小值是___________.
14.直线与圆分别交于两点,其中为原点,,若,则___________.
15.已知圆:(),直线:与直线垂直,则直线与圆的位置关系为___________.
16.已知两条直线:,:与圆:交于,,,四点且构成正方形,则的值为______.
四、解答题
17.最近国际局势波云诡谲,我国在某岛(如图(1))上进行军事演练,如图(2),是三个军事基地,为一个军事要塞.已知km,到的距离分别为km,km.
(1)求两个军事基地的长;
(2)若要塞正北方向距离要塞20km处有一城中心正在进行爆破试验,爆炸波生成th时的半径为(为大于零的常数),爆炸波开始生成时,一军事卡车以km/h的速度自基地开往基地,问实数在什么范围取值时,爆炸波不会波及到卡车的行驶.
18.已知圆经过两点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线与圆相交于,两点,为坐标原点,若,求的值.
19.已知圆C过点,,,点A在直线上.
(1)圆C的方程.
(2)过点A作直线l1,l2与圆C相切,切点分别为M,N,若,求点A的坐标.
20.已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线与圆交于不同的两点,且,求直线的方程.
21.已知圆,直线.
(1)求直线过的定点坐标.
(2)求直线被圆截得的弦长最短时的方程.
22.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.
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参考答案
1.A曲线的方程可整理为:,则曲线为圆心为,半径为的圆;圆心到直线的距离,,
解得:或,又不经过坐标原点,,即,
与坐标轴的交点坐标为,,直线与坐标轴围成的三角形的外接圆圆心为中点,半径,所求外接圆方程为,即.
2.A,即,圆心坐标,半径,因为直线过点且倾斜角为,所以直线方程为,即,则圆心到直线的距离,故,
3.D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.
4.D圆化为,故该圆的圆心为,半径为,圆心到直线的距离,则弦长为,解得.
5.B由直线