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专题2.5 直线与圆相交的性质-韦达定理的应用
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
一、单选题
1.如果实数x,y满足等式(x-1)2+y2=,那么的最大值是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
令,即,代入已知等式后,由可得的最大值.
【详解】
显然,令,即,代入得,
所以,解得.
所以的最大值为.
故选:D.
2.已知圆与直线交于、两点,过、分别作轴的垂线,且与轴分别交于、两点,若,则( ).
A.3 B.2 C. D.1
【答案】D
【分析】
将直线方程与圆的方程联立,消去,设出点、两点的坐标,利用根与系数的关系,结合进行求解即可.
【详解】
直线方程与圆的方程联立得:,设,,所以有,
因此有,
因为,所以
或不符合不等式(*)舍去.
故选:D
【点睛】
本题考查了直线与圆的位置关系,考查了已知线段长求参数问题,考查了数学运算能力.
3.已知圆与轴交于两点,点的坐标为.圆过三点,当实数变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则此定直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
令,由题设可得,若圆为,易求、、,进而可得含参数的圆的方程,要使变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则直线、圆都过相同的两定点,即可确定直线.
【详解】
令代入圆得:,若,
∴,
若圆为,由都在圆上,
∴易知,,
∴圆:,整理得,
∵当实数变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,
∴直线一定过圆上的两个定点且与无关,
不妨设,则,解得或,即圆过定点,,
∴所得两点一定在直线上,代入各选项验证可知B正确.
故选:B.
【点睛】
关键点点睛:要使变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则必有直线、圆都过相同的两定点,将所得圆的方程转化为关于的直线方程形式.
4.直线与圆交于M、N两点,O为坐标原点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】
可将代入得出:,然后可设,,,,从而根据韦达定理可求出,进而得出,最后便可得出的值.
【详解】
代入得,,
设,,,,则:,,
.
故选:C
5.已知直线:与圆:相交于,两点,点,分别在圆上运动,且位于直线两侧,则四边形面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题设,根据圆的性质知当且仅当为圆的直径且时,四边形面积的最大,结合弦长公式求,由圆标准方程确定,即可求四边形面积的最大值.
【详解】
由题意,要使四边形面积的最大,即点,到直线:的距离之和最大,又,分别在圆上运动且位于直线两侧,
∴当且仅当为圆的直径且时,四边形面积的最大,
将直线的方程代入圆中,得,若,
∴,
即,又圆:,
∴为圆的直径时,,
∴,
故选:D
【点睛】
关键点点睛:根据圆的性质判断四边形面积的最大时的位置关系,结合弦长公式、圆的标准方程求,,求面积即可.
6.过点作圆与圆的切线,切点分别为、,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
首先根据,圆与的半径相等,为直角三角形,得到,进而得到点在线段的垂直平分线上;然后求出此平分线表达式,得到点的只含有的坐标,代入,得到二次函数,求其最小值即可.
【详解】
解:如图所示,由圆的切线的性质得,
在中有,
由题知,
,所以点在线段的垂直平分线上;
由题知,所以与的中点的坐标为,
与所在直线的斜率为,
所在直线的斜率为,
直线的方程为,即,
点在,所以点的坐标满足,
所以,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查直线与圆相切的性质及函数的最值;解题方法是根据已知条件,将表示为只含有一个未知数的函数,然后根据二次函数的特征求出其最小值;解题的关键点是找出点所在的一条直线,进而用一个未知数表示出其坐标,进而求得的最小值.
7.已知圆C:x2+y2-4=0,直线相交于两点,若则( )
A. B. C.或 D.0
【答案】C
【分析】
由题设可得,将直线方程代入圆,结合韦达定理得,即可列方程求m值,注意直线与圆联立所得方程的判别式.
【详解】
由题设知:,
∴,
∵是圆与直线的交点,将直线方程代入圆的方程,
得:且,即,
∴,
综上,有,即,
故选:C.
【点睛】
关键点点睛:根据直线与圆的位置关系,结合韦达定理及条件等式列方程求参数值.
8.已知直线:与圆:相交于,两点,为坐标原点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
因为圆周角等于所在圆的圆心角的一半,所以将所求转化为求圆心角的余弦值,联立直线和圆,求出弦长和半径,利用余弦定理即可求出圆心角的余弦值,结合二倍角公式即可求出结果.
【详解】
设圆心为C,则,
设直