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专题检测(十二) 直线与圆的方程
1.(2022·北京卷)若直线2x+y-1=0是圆(x-a)2+y2=1的一条对称轴,则a=( )
A. B.- C.1 D.-1
A 解析:依题意可知圆心坐标为(a,0),又直线2x+y-1=0是圆的一条对称轴,所以2a+0-1=0,所以a=.
2.(2022·四川绵阳中学实验学校模拟)设a为实数,若直线x+ay+2a=0与直线ax+y+a+1=0平行,则a的值为( )
A.-1 B.1 C.±1 D.2
A 解析:由题意1-a2=0,解得a=±1,当a=1时,2a=a+1=2,两直线重合,舍去,当a=-1时,2a=-2,a+1=0,满足两直线平行.所以a=-1.
3.(2022·陕西西安三模)已知半径为2的圆经过点(5,12),则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
B 解析:因为半径为2的圆经过点(5,12),所以圆心的轨迹是以点(5,12)为圆心,半径为2的圆,所以圆心到原点的距离的最小值为-2=11.
4.(2022·四川绵阳二模)过点P(1,2),且与原点距离最大的直线的方程为( )
A.2x-y=0 B.x+2y-5=0
C.x-2y+3=0 D.2x+y-4=0
B 解析:原点设为O,直线OP的斜率为=2,当过点P(1,2)的直线垂直于点P(1,2)与原点O的连线时,该直线与原点距离最大,此时直线方程y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
5.(2022·江西萍乡三模)已知直线l:y=x被圆C:(x-3)2+(y-1)2=r2(r>0)截得的弦长为2,则r=( )
A. B. C.3 D.4
A 解析:圆心到直线的距离d==,弦长的一半为1,r==.
6.(2022·江西上饶一中二模)若经过点P(-1,-2)的直线与圆x2+y2=5相切,则该直线在y轴上的截距为( )
A. B.5 C.- D.-5
C 解析:∵(-1)2+(-2)2=5,
∴P在圆上,设圆心为O,则kOP==2,
则过P的切线斜率k=-,
∴切线方程为y+2=-(x+1),
令x=0得y=-.
7.(2022·陕西西安工业大学附中模拟)过点P(4,2)作圆x2+y2=4的两条切线,切点分别为A,B,则△PAB的外接圆方程是( )
A.(x-2)2+(y-1)2=5
B.(x-4)2+(y-2)2=20
C.(x+2)2+(y+1)2=5
D.(x+4)2+(y+2)2=20
A 解析:由圆x2+y2=4,得到圆心O(0,0),由题意知O,A,B,P四点共圆,△PAB的外接圆即四边形OAPB的外接圆,又P(4,2),从而OP的中点坐标(2,1)为所求圆的圆心,|OP|=为所求圆的半径,所以所求圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=5.
8.(2022·安徽蚌埠模拟)从空中某个角度俯视北京冬奥会主体育场“鸟巢”顶棚所得的局部示意图如图,在平面直角坐标系中,下列直线系方程(其中θ为参数,θ∈R)能形成这种效果的是( )
A.x+y sin θ-2=0
B.x cos θ+y-2sin θ=0
C.x cos θ+y sin θ-2=0
D.x cos θ+y-2=0
C 解析:由图可知,原点到直线的距离为定值,四个选项中仅有x cos θ+y sin θ-2=0到原点的距离为定值d==2.
9.(2022·江西九江一模)若a,b为正实数,直线x+(b-2)y+1=0与直线ax+y-2=0互相垂直,则ab的最大值为__________.
1 解析:依题意得a×1+b-2=0,所以a+b-2=0,
即2=a+b≥2,∴ab≤1,当且仅当a=b=1时,等号成立,故ab的最大值为1.
10.(2022·安徽淮北一模)已知曲线C:x2+y2-4x+1=0,直线l:y=mx+1-m与曲线C相交的最短弦长为__________.
2 解析:圆C的标准方程为(x-2)2+y2=3,圆心为C(2,0),半径为r=,直线l的方程可表示为y=m(x-1)+1,则直线l过定点A(1, 1),且|AC|==,当AC⊥l时,此时圆心C到直线l的距离取最大值,此时直线l截圆C所得弦长最短,且最短弦长为2=2.
11.(2022·湖南师大附中模拟)已知直线l过点P(0, 1),且与圆O:x2+y2=3相交于A, B两点,设=+,若点C在圆O上,则直线l的倾斜角为__________.
30°或150° 解析:因为=+,|OA|=|OB|,
则四边形OACB为菱形,所以OC⊥AB.
设D为垂足,因为点C在圆O上,
则|OD|==.
设直线l的方程为y=kx+1,
由=,得