内容正文:
解析几何
第一部分 直线和圆
1. (2022.岳阳三模)已知圆经过原点,则圆上的点到直线距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意画图,数形结合可知,当圆心在C处时,点到直线的距离最大,进而可求结果.
【详解】
如图:圆心为,经过原点,可得
则圆心在单位圆上,原点到直线的距离为
延长BO交于点C,以C为圆心,OC为半径作圆C,BC延长线交圆C于点D,
当圆心在C处时,点到直线的距离最大为
此时,圆上点D到直线的距离最大为
【点睛】关键的点睛:由题意画图,数形结合可得,点D到直线的距离最大是解题的关键.本题考查了作图能力,数形结合思想,运算求解能力,属于一般题目.
2. (2022.广东模拟)为解决皮尺长度不够的问题,实验小组利用自行车来测量A,B两点之间的直线距离.如下图,先将自行车前轮置于点A,前轮上与点A接触的地方标记为点C,然后推着自行车沿AB直线前进(车身始终保持与地面垂直),直到前轮与点B接触.经观测,在前进过程中,前轮上的标记点C与地面接触了10次,当前轮与点B接触时,标记点C在前轮的左上方(以下图为观察视角),且到地面的垂直高度为0.45m.已知前轮的半径为0.3m,则A,B两点之间的距离约为( )(参考数值:)
A. 20.10m B. 19.94m C. 19.63m D. 19.47m
【答案】D
【解析】
【分析】由题意,前轮转动了圈,根据圆的周长公式即可求解.
【详解】解:由题意,前轮转动了圈,
所以A,B两点之间的距离约为.
3. (2022.南京二模)(多选)在平面直角坐标系中,已知圆:,则下列说法正确的是( )
A. 若,则点在圆外
B. 圆与轴相切
C. 若圆截轴所得弦长为,则
D. 点到圆上一点的最大距离和最小距离的乘积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A,根据点与圆的位置关系判断即可;选项B,根据直线与圆相切的定义判断即可;选项C,根据圆的弦长公式求解即可;选项D,根据分和两种情况即可判断.
【详解】对于A,因为时,将原点代入圆方程可得,故点在圆外,故A正确;
对于B,圆化为标准方程即为,则圆心,,
显然圆心到轴距离为等于半径,所以相切,故B正确;
对于C,对根据题意,,解得,解得所以圆截轴所得弦长为,
则,故C不正确;
对于D,当时,圆:,所以点在圆上,显然最小值为,最大值为,
故乘积且等于;当时,由选项A知,点圆外,,
所以最大值为,最小值为,乘积为,故D正确.
4. (2022.盐城三模)(多选)设直线l:,交圆C:于A,B两点,则下列说法正确的有( )
A. 直线l恒过定点
B. 弦AB长的最小值为4
C. 当时,圆C关于直线l对称的圆的方程为:
D. 过坐标原点O作直线l的垂线,垂足为点M,则线段MC长的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】A.由直线过定点求解;B.由CP垂直l求解; C.求得点关于直线的对称点求解;D.由垂足为时,线段MC长最小求解.
【详解】直线的方程可化为,过定点,即A错误;
设,则圆心到直线的距离,且半径,
所以最小弦长为,即B正确;
时,直线方程为,则点关于直线对称的点为,即C正确;
当垂足为时,,即D错误.
5. (2022.龙岩三模)(多选)已知直线与圆交于A、B两点,且(其中O为坐标原点),则实数b的值可以是( )
A. B. C. D. 4
【答案】AD
【解析】
【分析】根据可得,分析圆心O到直线的距离.
【详解】圆的圆心,半径
∵则
∴O到直线的距离,则,故选:A D.
6. (2022.威海三模)圆与圆的公共弦长为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求两圆公共弦方程,再利用弦心距,弦长,半径之间的关系求解
【详解】设圆:与圆:交于,两点
把两圆方程相减,化简得
即:
圆心到直线的距离,又
而,所以
7.(2022.苏北四市期末)已知直线l:x+y-m=0与圆x2+y2=4交于A,B两点,O为原点,且·=2,则实数m的值为 .
【答案】±
【解析】法一:由题意可知,·=||||cos∠AOB=2×2cos∠AOB=2,解得cos∠AOB=,即∠AOB=,则△AOB为正三角形,所以点O到直线AB的距离d=2==,解得m=±.
法二:由题意可知,过点O作OC⊥AB,则由极化恒等式可得·=OC2-BC2=-(4-)=2,解得m=±.
8. (2022.苏北七市三模)一曲线族的包络线(Envelope)是这样的曲线:该曲线不包含于曲线族中,但过该曲线上的每一点,都有曲线族中的一条曲线与它在这一点处相切,若圆:是直线族的包络线,则,满足的关系式为___________;若曲线是直线族的包络线,则的长为___________