内容正文:
第49练 直线与圆、圆与圆的位置关系
1、 单选题
1.过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2的切线有且只有一条,则该切线的方程为( )
A.2x+y-5=0 B.2x+y-7=0
C.x-2y-5=0 D.x-2y-7=0
解析 ∵过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2的切线有且只有一条,∴点(3,1)在圆(x-1)2+y2=r2上,∵圆心与切点连线的斜率k==,∴切线的斜率为-2,
则圆的切线方程为y-1=-2(x-3),即2x+y-7=0.
答案 B
2.已知圆O1的方程为x2+y2=1,圆O2的方程为(x+a)2+y2=4,如果这两个圆有且只有一个公共点,那么a的所有取值构成的集合是( )
A.{1,-1,3,-3} B.{5,-5,3,-3}
C.{1,-1} D.{3,-3}
解析 由题意得两圆的圆心距d=|a|=2+1=3或d=|a|=2-1=1,解得a=3或a=-3或a=1或a=-1,所以a的所有取值构成的集合是{1,-1,3,-3}.
答案 A
3.圆x2+2x+y2+4y-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析 圆的方程化为(x+1)2+(y+2)2=8,圆心(-1,-2)到直线距离d==,半径是2,结合图形可知有3个符合条件的点.
答案 C
4.已知直线x-2y+a=0与圆O:x2+y2=2相交于A,B两点(O为坐标原点),且△AOB为等腰直角三角形,则实数a的值为( )
A.或- B.或-
C. D.
解析 因为直线x-2y+a=0与圆O:x2+y2=2相交于A,B两点(O为坐标原点),且△AOB为等腰直角三角形,所以O到直线AB的距离为1,由点到直线的距离公式可得=1,所以a=±.
答案 B
5.直线l:kx-y+k+1=0与圆x2+y2=8交于A,B两点,且|AB|=4,过点A,B分别作l的垂线与y轴交于点M,N,是|MN|等于( )
A.2 B.4 C.4 D.8
解析 |AB|=4为圆的直径,所以直线AB过圆心(0,0),所以k=-1,则直线l的方程为y=-x,所以两条垂线的斜率均为1,倾斜角45°,结合图象易知|MN|=2××2=8.
答案 D
6.若圆O1:x2+y2=5与圆O2:(x+m)2+y2=20相交于A,B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长度是( )
A.3 B.4 C.2 D.8
解析 连接O1A,O2A,由于⊙O1与⊙O2在点A处的切线互相垂直,因此O1A⊥O2A,所以|O1O2|2=|O1A|2+|O2A|2,即m2=5+20=25,设AB交x轴于点C.在Rt△O1AO2中,sin∠AO2O1=,∴在Rt△ACO2中,|AC|=|AO2|·sin∠AO2O1=2×=2,∴|AB|=2|AC|=4.
答案 B
7. 已知圆C1:x2+y2-kx+2y=0与圆C2:x2+y2+ky-4=0的公共弦所在直线恒过点P(a,b),且点P在直线mx-ny-2=0上,则mn的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:将圆C1与圆C2的方程相减得公共弦所在直线的方程为kx+(k-2)y-4=0,即k(x+y)-(2y+4)=0,由得
即P(2,-2),因此2m+2n-2=0,∴m+n=1,则mn≤=,当且仅当m=n=时取等号,∴mn的取值范围是.
8.(2021·湖北襄阳五中高三期中)对于两条平行直线和圆的位置关系定义如下:若两直线中至少有一条与圆相切,则称该位置关系为“平行相切”;若两直线都与圆相离,则称该位置关系为“平行相离”;否则称为“平行相交”.已知直线,与圆的位置关系是“平行相交”,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】圆的标准方程为
由两直线平行可得解得或,当时直线与重合,舍去,当时,,,
由与圆相切,得,
由与圆相切,得,
当圆与直线,都相离时,
所以当圆与直线,“平行相交”时满足,
所以实数的取值范围为.故选D.
2、 多选题
9.(2020·江苏南京市第二十九中学开学考试)下列结论正确的是( )
A.过点(-2,-3)且在两坐标轴上的截距相等的直线l的方程为x+y=-5;
B.已知直线kx-y-k-1=0和以M(-3,1),N(3,2)为端点的线段相交,则实数k的取值范围为;
C.已知ab≠0,O为坐标原点,点P(a,b)是圆x2+y2=r2外一点,直线m的方程是ax+by=r2,则m与圆相交;
D.若圆上恰有两点到点N(1,0)的距离为1,则r的取值范围是(4,6).
【答案】CD
【解析】A中直线过原点时,由两点式易得,直线方程为,故错误;
B中