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课时作业(五十四) 直线与圆、圆与圆的位置关系
[基础保分练]
1.若直线2x+y+a=0与圆x2+y2+2x-4y=0相切,则a的值为( )
A.± B.±5 C.3 D.±3
答案:B
2.(2023·敦化期末)与圆x2+y2+4x-4y+7=0和x2+y2-4x-10y+13=0都相切的直线共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
答案:C
3.已知M(3,0)是圆x2+y2-8x-2y+8=0内一点,则过点M最短的弦长为( )
A.2 B. C.6 D.8
答案:A
4.已知点P,Q分别为圆C1:2+2=1与圆C2:2+2=4的任意一点,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
B 解析:C1:2+2=1的圆心为C1,半径r1=1,C2:2+2=4的圆心为C2,半径r2=2,
圆心距d==>1+2=r1+r2,
∴两圆相离,
∴∈=[-3,+3].
5.直线y=kx+2与圆(x-2)2+(y-3)2=4相交于M,N两点,若|MN|≥2,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:D
6.(多选)阿波罗尼斯(古希腊数学家,约公元前262~190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽,几乎使后人没有插足的余地.他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k>0且k≠1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.现有圆C:(x-t)2+[y-2(t-2)]2=1和点Q(0,3),若圆C上存在点P,使=2(其中O为坐标原点),则t的取值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:AB
7.(多选)(2023·深圳模拟)设直线l:y=kx+1(k∈R)与圆C:x2+y2=5,则下列结论正确的为( )
A.l与C可能相离
B.l不可能将C的周长平分
C.当k=1时,l被C截得的弦长为
D.l被C截得的最短弦长为4
答案:BD
8.过点P(1,)作圆x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则·=________.
答案: 解析:由题意,得圆心为O(0,0),半径为1.如图所示,
∵P(1,),∴PB⊥x轴,|PA|=|PB|=.∴△POA为直角三角形,其中|OA|=1,|AP|=,则|OP|=2,
∴∠OPA=30°,∴∠APB=60°,∴·=||·||·cos ∠APB=××cos 60°=.
9.过直线x-y-m=0上动点P作圆M:(x-2)2+(y-3)2=1的一条切线,切点为A,若使得|PA|=1的点P有两个,则实数m的取值范围为____________.
答案:(-3,1) 解析:由题,使得|PA|=1的点P有两个,即使得|PM|==的点P有两个,即圆心到直线的距离小于半径.又圆心M到直线x-y-m=0的距离d==,故<,即-2<m+1<2,即m∈(-3,1).
10.在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx-2与x轴交于A,B两点,点C的坐标为(0,1).当m变化时,解答下列问题:
(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;
(2)证明:过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.
(1)解:不能出现AC⊥BC的情况,理由如下:
设A(x1,0),B(x2,0),则x1,x2是方程x2+mx-2=0的两根,所以x1x2=-2,又点C的坐标为(0,1),则·=(-x1,1)·(-x2,1)=x1x2+1=-2+1=-1≠0,所以不能出现AC⊥BC的情况.
(2)证明:设过A,B,C三点的圆与y轴的另一个交点为D,由x1x2=-2可知原点O在圆内,则由相交弦定理可得|OC|·|OD|=|OA|·|OB|=|x1|·|x2|=2.
又|OC|=1,所以|OD|=2,所以过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为|OC|+|OD|=3,为定值.
[技能提分练]
11.直线y=x+m与圆x2+y2=16交于不同的两点M,N,且||≥|+|,其中O是坐标原点,则实数m的取值范围是( )
A.(-2,-]∪[,2)
B.(-4,-2]∪[2,4)
C.[-2,2]
D.[-2,2]
答案:D
12.若直线y=k(x+1)与曲线y=1+仅有一个公共点,则k的取值范围是( )
A.∪{0} B.∪{0}
C.∪ D.∪
答案:D
13.(多选)已知直线l:x-y+5=0,过直线上任意一点M作圆C:(x-3)2+y2=4的两条切线,切点分别为A,B,则有( )
A.四边形MACB面积的最小值为4
B.∠AMB最大度数为60°
C.直线AB过定点
D.|AB|的最小值为
答案