2.第二章 圆与方程-高二数学必刷100题(苏教版2019)

2024-10-23
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内容正文:

2.第二章 圆与方程必刷100题(苏教版) · 1.(24-25高二上·江苏泰州·阶段练习)在平面直角坐标系中,直线经过定点,且与轴正半轴、轴正半轴分别相交于,两点,动圆在的外部,且与线段及两坐标轴均相切,则周长的最小值是( ) · A.3 B.5 C.10 D.12 · 2.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( ) · A.0 B. C.1 D.2 · 3.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知圆和两点,若圆上存在点,使得,则实数的取值范围为( ) · A. B. C. D. · 4.(24-25高二上·天津·阶段练习)已知直线与曲线有且只有一个公共点,则实数的范围是( ) · A. B.或 · C.或 D. · 5.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)方程表示的曲线是( ) · A.两个圆 B.一个圆和一条直线 · C.一个半圆 D.两个半圆 · 6.(22-23高二上·四川成都·阶段练习)方程 表示的图形为( ) · A.一条直线和一个圆 B.一条线段和一个圆 · C.一条线段和半个圆 D.两条线段 · 7.(23-24高二上·四川乐山·阶段练习)某圆拱桥的水面跨度16米,拱高4米,现有一船宽10米,则这条船能从桥下通过的水面以上最大高度约为( ) · A.2.40米 B.2.66米 C.2.80米 D.3.00米 · 8.(24-25高二上·全国·课后作业)设圆,都和两坐标轴相切,且都过点,则两圆的圆心距等于( ) · A.32 B.16 C.8 D.1 · 9.(24-25高二上·全国·随堂练习)已知方程,则下列说法不正确的是( ) · A.当时,方程表示圆心为的圆 · B.当时,方程表示圆心为的圆 · C.当时,方程表示的圆的半径为 · D.当时,方程表示的圆与y轴相切 · 10.(23-24高二下·全国·课后作业)从圆外一点向这个圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为( ) · A. B. C. D.6 · 11.(2024·湖北·模拟预测)已知点是直线上的动点,由点向圆引切线,切点分别为且,若满足以上条件的点有且只有一个,则( ) · A. B. C.2 D. · 12.(2024·山东济南·三模)圆上的点到直线的距离的最大值为( ) · A.3 B.4 C.5 D.9 · 13.(2023·陕西榆林·模拟预测)已知圆C:和两点,,若圆C上存在点P,使得,则b的取值范围为( ) · A. B. C. D. · 14.(21-22高二上·北京·阶段练习)圆与圆的位置关系是( ) · A.内切 B.相交 C.外切 D.外离 · 15.(20-21高二上·吉林长春·期中)圆:与圆:的公切线有且仅有( ) · A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 · 16.(23-24高二下·甘肃·期末)已知圆的方程为,设该圆过点的最长弦和最短弦分别为和,则四边形的面积为( ) · A.32 B. C.16 D. · 17.(2024·广东·模拟预测)过圆外一点做圆的切线,切点为,若,则的最大值为( ) · A. B. C. D.8 · 18.(2024·安徽·模拟预测)已知直线,圆,则该动直线与圆的位置关系是( ) · A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定 · 19.(23-24高二下·浙江·期中)已知直线,圆.则直线与圆的位置关系是( ) · A.相交 B.相切 C.相离 D.与a有关 · 20.(2024·广西贺州·一模)已知点P为直线与直线的交点,点Q为圆上的动点,则的取值范围为( ) · A. B. C. D. · 21.(23-24高二下·河南·阶段练习)已知圆过点,且与轴相切,圆心在轴上,则圆的方程为( ) · A. B. C. D. · 22.(23-24高二上·江苏南通·期末)已知直线与圆相切于点,圆心在直线上,则圆的方程为( ) · A. B. · C. D. · 23.(23-24高二上·湖北荆州·期末)已知点和,点在轴上,且为直角,则点坐标为( ) · A. B.或 · C.或 D. · 24.(23-24高二上·四川成都·期末)平面直角坐标系内,与点的距离为且与圆相切的直线有( ) · A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 · 25.(23-24高二上·广西桂林·期末)已知点,、是圆上的两个动点,且满足,为线段的中点,则的最大值为( ) · A. B. C. D. · 26.(23-24高二上·安徽安庆·期中)已知实数满足方程,则下列说法错误的是( ) · A.的最大值为 · B.的最小值为0 · C.的最大值为 · D.的最大值为 · 27.(23-24高二上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,M,N分别是x,y轴正半轴上的动点,若以为直径的圆与直线相切,则该圆半径的最小值为( ) · A. B.1 C. D.2 · 28.(23-24高二上·吉林长春·期末)已知点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是( ) · A. B. · C. D. · 29.(2019·山东聊城·三模)已知两圆和恰有三条公切线,若,,且,则的最小值为( ) · A. B. C. D. · 30.(23-24高二上·四川绵阳·期末)已知点,,若圆上存在点P(不同于点A,B)使得,则实数r的取值范围是( ) · A. B. C. D. · 31.(23-24高二上·陕西·期中)过四点,,,中的三点的圆的方程可能为( ) · A. B. · C. D. · 32.(23-24高二上·江苏南通·期中)圆C:关于直线对称圆的方程为( ) · A. B. · C. D. · 33.(23-24高二上·福建福州·期中)圆关于直线对称的图形轨迹方程为( ) · A. B. · C. D. · 34.(23-24高二上·福建福州·期中)设,则直线l:与圆的位置关系为( ) · A.相离 B.相切 C.相交或相切 D.相交 · 35.(23-24高二上·湖北武汉·期中)实数,满足,则的取值范围是( ) · A. B. C. D. · 36.(23-24高二上·吉林四平·期中)已知圆C:上任意一点关于直线的对称点也在圆上.则实数( ) · A.4 B.6 C. D. · 37.(23-24高二上·广西·阶段练习)几何学史上有一个著名的米勒问题:“设点是锐角的一边上的两点,试着在边上找一点,使得最大”.如图,其结论是:点为过两点且和射线相切的圆的切点.根据以上结论解决以下问题:在平面直角坐标系中,给定两点,点在轴上移动,当取得最大值时,该圆的方程是( ) · · A. · B. · C. · D. · 38.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)若直线与曲线有两个不同的交点,则实数k的取值范围是( ) · A. B. C. D. · 39.(22-23高二上·福建宁德·期中)设是直线:上的动点,过作圆:的切线,则切线长的最小值为( ) · A.4 B. C. D. · 40.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知圆:()和两点,.若圆上存在四个不同的点,使得的面积为,则的取值范围是( ) · A. B. C. D. · 41.(23-24高三上·河南焦作·开学考试)已知圆经过点,,,则该圆的半径为( ) · A.4 B.5 C.8 D.10 · 42.(21-22高三上·辽宁大连·阶段练习)已知圆,圆,M,N分别是圆上的动点,P为x轴上的动点,则的最小值为( ) · A. B.1 C. D. · 43.(24-25高二上·辽宁沈阳·阶段练习)下列结论正确的是( ) · A.已知点在圆:上,则的最大值是 · B.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数的取值范围为 · C.已知点是圆外一点,直线的方程是,则直线与圆相离 · D.已知直线:,:,则存在实数,使得和关于直线对称 · 44.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知圆,直线.则以下命题正确的有( ) · A.直线l恒过定点 B.y轴被圆C截得的弦长为 · C.直线l与圆C恒相交 D.直线l被圆C截得弦长最长时,直线的方程为 · 45.(23-24高二下·江苏盐城·阶段练习)已知直线与圆:和圆:都相切,则直线的方程可能为( ) · A. B. C. D. · 46.(2024高二上·全国·专题练习)已知圆,点在直线上运动,直线与圆相切,切点为,则下列说法错误的是( ) · A.的最小值为2 · B.最小时,弦长为 · C.最小时,弦所在直线的斜率为 · D.四边形的面积最小值为 · 47.(23-24高二上·四川宜宾·期末)已知圆经过点、,为直角三角形,则圆的方程为( ) · A. B. · C. D. · 48.(23-24高二上·新疆巴音郭楞·期末)过四点中的三点的圆的方程为( ) · A. B. · C. D. · 49.(23-24高二上·四川成都·期中)点是圆上的动点,则下面正确的有( ) · A.圆的半径为3 · B.既没有最大值,也没有最小值 · C.的范围是 · D.的最大值为72 · 50.(22-23高二上·广东东莞·期中)方程有两个不等实根,则的取值可以是( ) · A. B. C.1 D. · 51.(24-25高二上·上海闵行·阶段练习)已知圆上恰好存在2个到直线的距离为1的点,则的取值范围是 . · 52.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)已知定点,点为圆上的动点,则的中点的轨迹方程为 . · 53.(2024高二上·江苏·专题练习)已知动圆经过坐标原点,且圆心在直线上,动圆恒过一个异于点的定点 . · 54.(2024高二上·江苏·专题练习)过圆上的动点作圆的两条切线,两个切点之间的线段称为切点弦,则圆内不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为 . · 55.(23-24高二下·四川南充·阶段练习)已知点,,,则的外接圆方程为 . · 56.(24-25高二上·上海·课后作业)若点是圆上任意一点,则的最大值是 . · 57.(24-25高二上·上海·课后作业)已知圆:和圆:的公共弦所在直线经过原点,则实数a的值为 . · 58.(24-25高二上·上海·课堂例题)若直线与曲线恰有两个公共点,则实数k的取值范围是 . · 59.(23-24高二下·浙江杭州·阶段练习)已知,,过轴上一点分别作两圆的切线,切点分别是,,求的最小值为 . · 60.(23-24高二下·河南·阶段练习)过点的直线l与曲线有且仅有两个不同的交点,则l斜率的取值范围为 . · 61.(23-24高二下·吉林延边·阶段练习)已知是圆上的一个动点,则的取值范围为 . · 62.(23-24高二下·上海·期中)过点的直线被圆截得的弦长为,则直线的方程为 . · 63.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)已知圆,点,点为圆上的一个动点(异于点),若点在以AB为直径的圆上,则到轴距离的最大值为 . · 64.(23-24高二上·福建厦门·期中)已知直线与交于,两点,写出满足“面积为”的的一个值 . · 65.(22-23高二上·云南临沧·阶段练习)已知圆,过点作不过圆心的直线交圆于两点,则面积的最大值是 . · 66.(2024·浙江·模拟预测)点关于直线的对称点在圆内,则实数的取值范围是 . · 67.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知是圆上任意一点,则的取值范围为 . · 68.(23-24高二上·上海青浦·阶段练习)已知两点,,动点P到点A的距离是它到点B的距离的3倍,则点P的轨迹方程是 . · 69.(23-24高二上·贵州铜仁·期末)圆与圆的公共弦长为 . · 70.(23-24高二上·上海·期末)已知为圆上一点,为圆上一点,则点到点的距离的最大值为 . · 71.(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知半径为的圆C经过点,则圆心C到直线的距离的最大值为 . · 72.(23-24高三上·湖北·阶段练习)已知圆,过点的直线l与圆O交于P、Q两点,则的最小值等于 . · 73.(18-19高三上·广东汕尾·期末)过点作圆的两条切线,切点分别为A,B,则 · 74.(2023高二上·全国·专题练习)过坐标原点,且在x轴和y轴上的截距分别为2和3的圆的方程为 . · 75.(23-24高三上·安徽合肥·阶段练习)已知是圆:上任意一点,则的取值范围为 . · 76.(23-24高二上·云南昆明·期中)已知点为直线上的动点,过点作圆的切线,切点为,当最小时,直线的方程为 · 77.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)已知圆O:,A,B是圆上两点,点且,则线段AB中点的轨迹方程是 . · 78.(2023·河南郑州·模拟预测)已知圆与圆,则圆和圆的一条公切线的方程为 . · 79.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)已知直线与交于点. · (1)求点的轨迹方程; · (2)直线与点的轨迹交于两点,且以为直径的圆恰好经过原点,求直线的方程. · 80.(23-24高二下·全国·随堂练习)当点P在圆上运动时,连接点P与定点,求线段的中点M的轨迹方程. · 81.(23-24高二下·全国·随堂练习)已知圆C:.若点,求过点的圆的切线方程; · 82.(2024高三·全国·专题练习)已知点是圆上任意一点. · (1)求P点到直线的距离的最大值和最小值. · (2)求的最大值和最小值. · (3)求的最大值和最小值 · 83.(22-23高二上·江西南昌·阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点、,动点P满足. · (1)求动点P的轨迹方程; · (2)若过点的直线l与点P的轨迹(包括点A和点B)有且只有一个交点,求直线l的方程. · 84.(23-24高二上·广东中山·期中)已知圆过点,圆. · (1)求圆的方程; · (2)判断圆和圆的位置关系并说明理由;若相交,则求两圆公共弦的长. · 85.(2009高二·全国·竞赛)一个圆被轴分成两段,弧长之比为1:3,被轴截得弦长为4,求圆心到直线距离最小时圆的方程. · 86.(2024高三下·全国·专题练习)求过直线和圆的交点,且面积最小的圆的方程. · 87.(23-24高二上·北京·期中)已知圆过原点和点,圆心在轴上. · (1)求圆的方程; · (2)直线经过点,且被圆截得的弦长为6,求直线的方程. · 88.(23-24高二上·河南周口·期末)的三个顶点坐标是; · (1)的外接圆方程; · (2)若线段MN的端点N的坐标为,端点M在△ABC的外接圆的圆上运动,求线段MN的中点P的轨迹方程. · 89.(23-24高二上·甘肃·期末)已知在圆上. · (1)求圆的标准方程; · (2)若直线过点,且被圆截得的弦长为2,求直线的方程. · 90.(23-24高二上·重庆沙坪坝·期末)求下列条件确定的圆的方程,并画出它们的图形: · (1)圆心为,且与直线相切; · (2)圆心在直线上,半径为2,且与直线相切; · 91.(2023高二上·全国·专题练习)已知实数x,y满足方程,求的最大值和最小值. · 92.(23-24高二上·江苏泰州·期中)已知圆的圆心在直线上,且圆过点. · (1)求圆的标准方程; · (2)过点的直线与圆相交于A,两点,当时,求直线的方程. · 93.(23-24高二上·黑龙江牡丹江·期中)分别根据下列条件求圆的标准方程: · (1)圆心在直线上,半径为2,且与直线相切; · (2)过三点,,. · 94.(23-24高二上·浙江宁波·期中)圆C过点和,圆心C在直线上. · (1)求圆C的标准方程 · (2)直线l经过点,且被圆C所截得的弦长为4,求直线l的方程 · 95.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)已知圆,直线. · (1)若点P在直线l上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为,求证:过点的圆过定点,并求出所有定点的坐标; · (2)若点P在直线l上运动,过点P作圆O的两条切线,切点分别为,求证:直线AB过定点,并求出定点的坐标. · 96.(22-23高二·全国·课堂例题)过点作圆的切线l,求切线l的方程. · 97.(23-24高二上·全国·课后作业)过原点O作圆的两条切线,设切点分别为P,Q,求线段PQ的长. · 98.(23-24高二上·全国·课后作业)已知圆的方程为,设该圆过点的最长弦和最短弦分别为AC和BD,求四边形ABCD的面积. · 99.(23-24高二上·全国·课后作业)判断圆与圆的位置关系. · 100.(23-24高二上·全国·课后作业)已知某圆经过,两点,圆心M在直线上,求该圆的方程. · 2 学科网(北京)股份有限公司 · 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C D C B C A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D C A C B D B C A B 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 B D B C B C B A B A 题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 答案 D D D C C B C B D B 题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 答案 B D AD CD ABC ACD BC ABC BC BC · · 1.C · 【难度】0.65 · 【知识点】直线过定点问题、求平面两点间的距离、由圆心(或半径)求圆的方程、由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】结合直线与圆相切的性质可得所以,当圆与直线相切于点处时,圆半径最小,结合两点间距离公式即可求解. · 【详解】设动圆的圆心坐标为,即圆半径, · · 设圆与直线相切于点,则 · 所以, · 即周长为, · 所以的周长最小值即为圆的直径最小值, · 又因为 · 则即,解得或, · 当时,圆心在的内部,不合题意; · 当时,符合题意,即圆的半径的最小值是,的周长最小值为, · 故选:C. · 2.A · 【难度】0.65 · 【知识点】判断直线与圆的位置关系、由直线与圆的位置关系求参数、过圆外一点的圆的切线方程 · 【分析】由两条切线的夹角是,得圆的半径是2,从而可求. · 【详解】圆,设圆心,半径, · 如图所示,过点与圆相切的直线,切点为, · 连接,显然 · 由题意,可知相切的两直线垂直,且, · 所以四边形是正方形, · 因此 · 故选:A. · · 3.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围 · 【分析】根据题意,利用直径所对的圆周角为直角,将问题等价转化为两圆的位置关系,结合圆心距与两圆的位置关系,可得答案. · 【详解】设以原点为圆心,以为半径作圆,则其方程为,则点A、B,点P在该圆上, · 当两圆用公共点时,圆上一定存在点,使得, · 由圆,则圆心,半径, · ,则,解得. · 故选:B. · 4.C · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】把曲线方程整理后可知表示半圆,进而画出图象来,要使直线与曲线有且仅有一个交点,那么很容易从图上看出其三个极端情况分别是:直线在第四象限与曲线相切,交曲线于和另一个点,及与曲线交于点,分别求出,则的范围可得. · 【详解】曲线,即,表示一个半圆(单位圆位于轴及轴右侧的部分). · · 如图,、、, · 当直线经过点时,,求得; · 当直线经过点、点时,,求得; · 当直线和半圆相切时,由圆心到直线的距离等于半径,可得,求得,或(舍去), · 故要求的实数的范围为或, · 故选:C. · 5.D · 【难度】0.65 · 【知识点】由标准方程确定圆心和半径、由方程求曲线的图形 · 【分析】方程可化为,去绝对值分,两种情况解决即可. · 【详解】方程可化为, · 因为, · 所以或, · 若时,则方程为,是以为圆心,以1为半径的左半圆; · 若时,则方程为,是以为圆心,以1为半径的右半圆; · 总之,方程表示的曲线是以为圆心,以1为半径的右半圆与以为圆心,以1为半径的左半圆合起来的图形. · 故选:D · 6.C · 【难度】0.65 · 【知识点】由方程求曲线的图形 · 【分析】先确定的取值范围,再由与可得答案. · 【详解】由方程, · 得:或且满足, · 即或且满足, · 所以方程表示半个圆和一条线段, · 故选:C · 7.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、坐标法的应用——直线与圆的位置关系 · 【分析】建立平面直角坐标系,求出圆拱桥所在圆的方程,令,求出相应的y值,即可求得答案. · 【详解】如图,以圆拱桥横跨水面上的正投影为x轴,过桥的最高点垂直于x轴的直线为y轴,建立平面直角坐标系, · · 设图中矩形为船刚好能通过桥下时的位置, · 则, · 设圆拱桥所在圆的方程为, · 将坐标代入,得,解得, · 即圆的方程为, · 令,则, · 结合题意可得这条船能从桥下通过的水面以上最大高度为(米), · 故选:B · 8.C · 【难度】0.65 · 【知识点】求平面两点间的距离、由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】根据题意设出两圆圆心坐标,然后构造方程,结合韦达定理利用两点距离公式求解即可. · 【详解】∵两圆与两坐标轴都相切,且都过点, · ∴两圆的圆心均在第一象限且每个圆心的横、纵坐标相等. · 设两圆的圆心坐标分别为,, · 则有,, · ∴为方程的两个实数根, · 即为方程的两个实数根, · ∴,, · ∴, · ∴. · 故选:C. · 9.A · 【难度】0.65 · 【知识点】圆的一般方程与标准方程之间的互化、由圆的一般方程确定圆心和半径 · 【分析】将圆的一般方程化为标准方程,结合选项,逐项判定,即可求解. · 【详解】由题意,方程,可化为, · 当时,,方程表示点,故A错误; · 当时,,方程表示圆心为的圆,故B正确; · 当时,,方程表示的圆的半径为,故C正确; · 当时,,方程表示的圆的半径为,圆心为,与轴相交,故D正确, · 故选:A. · 10.B · 【难度】0.65 · 【知识点】二倍角的余弦公式、求平面两点间的距离、过圆外一点的圆的切线方程 · 【分析】根据锐角三角函数,结合二倍角公式即可求解. · 【详解】由得, · 所以圆心为,半径为, · 设切点分别为,连接,则为两切线的夹角, · 由于, · 所以, · 由二倍角公式可得, · 故选:B. · · 11.D · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】连接,结合圆的切线性质可推得点在以点为圆心,为半径的圆上,再由题意可知该圆与直线相切,利用点到直线的距离公式,即可求得答案. · 【详解】连接,则. · · 又,所以四边形为正方形,, · 于是点在以点为圆心,为半径的圆上. · 又由满足条件的点有且只有一个,则圆与直线相切, · 所以点到直线的距离,解得. · 故选:D. · 12.C · 【难度】0.65 · 【知识点】求点到直线的距离、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围) · 【分析】求出圆心到直线的距离加上圆的半径即可得答案. · 【详解】圆的圆心为,半径, · 则圆心到直线的距离为, · 所以圆上的点到直线的距离的最大值为. · 故选:C. · 13.A · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围 · 【分析】将问题转化为以为直径的圆与圆有交点,结合图形可得. · 【详解】因为圆C上存在点P,使得, · 所以,以为直径的圆与圆有交点, · 又以为直径的圆,圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为2, · 所以,即,即. · 故选:A · · 14.C · 【难度】0.65 · 【知识点】判断圆与圆的位置关系 · 【分析】根据条件,先求出两圆的圆心和半径,再利用两圆位置关系的判断方法,即可求解. · 【详解】因为圆的圆心为,半径为, · 圆的圆心为,半径为, · 又,所以两圆的位置关系为外切, · 故选:C. · 15.B · 【难度】0.65 · 【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数 · 【分析】将两圆方程化为标准方程,通过两圆的圆心距及半径关系,判断两圆的位置关系即可求解. · 【详解】解:圆,则圆心,半径, · 圆,则圆心,半径, · 得两圆的圆心距为:, · 则, · 得两圆相交,得两圆的公切线有且仅有2条. · 故选:B · 16.D · 【难度】0.65 · 【知识点】过圆内定点的弦长最值(范围)、圆的弦长与中点弦、由圆的一般方程确定圆心和半径 · 【分析】分析可知,计算出,即可求得四边形的面积. · 【详解】由,则圆心坐标是,半径是3.因为圆心到点的距离为, · 所以点在圆内,最长弦为圆的直径, · 由垂径定理,得最短弦和最长弦(即圆的直径)垂直, · 故最短弦的长为,最长弦即直径, · 所以四边形的面积为. · 故选:D · 17.B · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】先确定动点的轨迹,再结合基本(均值)不等式或直线与圆的位置关系求最大值. · 【详解】如图: · · 依题意,,即. · 解法一:,当且仅当时等号成立,故的最大值为. · 故选:B · 解法二:设,由题意知直线与圆:有公共点,令,解得,故的最大值为. · 故选:B · 18.C · 【难度】0.65 · 【知识点】直线过定点问题、判断直线与圆的位置关系 · 【分析】根据题意可得直线表示过定点,且除去的直线,点在圆上,可判断直线与圆相交. · 【详解】因为直线,即, · 当时,,解得, · 所以直线表示过定点,且除去的直线, · 将圆的方程化为标准方程为,因为,点在圆上, · 所以直线与圆可能相交,可能相切,相切时直线为,不合题意, · 所以直线与圆相交. · 故选:C. · 19.A · 【难度】0.65 · 【知识点】判断直线与圆的位置关系 · 【分析】利用圆心到直线的距离与半径的比较即可判断位置关系. · 【详解】因为圆的圆心为,半径为, · 则圆心到直线的距离为, · 所以直线与圆的位置关系是相交. · 故选:A · 20.B · 【难度】0.65 · 【知识点】直线过定点问题、轨迹问题——圆、判断圆与圆的位置关系 · 【分析】先求出点的轨迹方程,再判断两圆的位置关系,即可求出的取值范围. · 【详解】因为点为直线与直线的交点, · 所以由可得,且过定点,过定点, · 所以点的轨迹是以点与点为直径端点的圆(去除),圆心为, · 半径. · 而圆的圆心为,半径为, · 所以两个圆心的距离,且,所以两圆相离, · 所以的最大值为:, · 因为不在圆上,故, · 所以的取值范围是. · 故选:B . · 【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是,根据直线垂直以及过定点得到点的轨迹是圆,从而得解. · 21.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】设圆心为,半径为,根据条件,建立方程组且,求出,即可求出结果. · 【详解】由题可设圆心为,半径为, · 所以且,解得, · 故圆的方程为,即, · 故选:B. · 22.D · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】根据题意设出圆心的坐标,利用求出点坐标,进而求出半径,得解. · 【详解】由题意,设(),圆的半径为, · ,解得, · 所以圆心,半径, · 所以圆的方程为. · 故选:D. · 23.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、求直线与圆交点的坐标 · 【分析】为直角,故在以为直径的圆上,确定圆方程,取计算得到答案. · 【详解】为直角,故在以为直径的圆上, · 圆心为,半径为, · 圆方程为,取得到或, · 即点坐标为或. · 故选:B. · 24.C · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数 · 【分析】根据给定条件,判断以点为圆心,为半径的圆与已知圆的位置关系即可得解. · 【详解】根据题意可知与点的距离为的直线始终与以点为圆心,为半径的圆相切, · 而此直线又与圆相切,因此该直线是圆与圆的公切线, · 又两圆圆心距离等于两圆半径和, · 所以两圆外切,它们有3条公切线,即所求切线条数为3, · 故选:C · 25.B · 【难度】0.65 · 【知识点】定点到圆上点的最值(范围) · 【分析】分析可知,点在以原点为圆心,半径为的圆上运动,利用圆的几何性质可知,当为射线与圆的交点时,取最大值,即可得解. · 【详解】如下图所示: · · 圆的圆心为原点,半径为, · 因为、是圆上的两个动点,且满足,为线段的中点, · 由垂径定理可知,,则, · 所以,点在以原点为圆心,半径为的圆上运动, · 则. · 当且仅当为射线与圆的交点时,等号成立, · 故的最大值为. · 故选:B. · 26.C · 【难度】0.65 · 【知识点】用两点间的距离公式求函数最值、由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】对于ABD,结合点到直线的距离公式,即可求解,对于C,结合两点之间的距离公式,即可求解. · 【详解】实数,满足方程, · , · 对于ABD,令,, · 则两条直线都与圆有公共点, · ,,解得,, · 故的最大值为,的最大值为,故ABD正确, · 对于C,原点到圆心的距离为, · 则圆上的点到原点的距离为, · , · , · 故的最大值为,故C错误. · 故选:C · 27.B · 【难度】0.65 · 【知识点】直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】首先确定以为直径的圆过原点,则以原点到直线的距离为直径的圆的半径最小,利用点到直线的距离公式,即可求解. · 【详解】因为是直径,, · 所以原点在圆上, · 过作垂直直线,垂足为点, · 因为圆与直线相切, · 所以要使圆的半径最小,此时为圆的直径, · 点到直线的距离 · 所以圆的半径的最小值为1. · · 故选:B · 28.A · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、求圆的一般方程 · 【分析】设出的坐标,利用相关点法求解出的轨迹方程. · 【详解】设, · 由题意可知,所以, · 又因为, · 所以, · 化简可得, · 所以的轨迹方程为, · 故选:A. · 29.B · 【难度】0.65 · 【知识点】基本不等式求和的最小值、由圆的位置关系确定参数或范围、圆的公切线条数、基本不等式“1”的妙用求最值 · 【分析】求出圆的标准方程,根据三条公切线,推出两个圆外切,求出,利用基本不等式求解. · 【详解】根据题意可得,两圆的标准方程为和, · 圆心为和,半径分别为2,1, · 若两圆恰有三条公切线, · 则等价为两圆外切, · 则满足圆心距, · 即 · 则, · 则 · , · 当且仅当,即,取等号. · 故选:B · 30.A · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、由圆的位置关系确定参数或范围 · 【分析】由题意可得两圆相交,而以AB为直径的圆的方程为,圆心距为3,由两圆相交的性质可得,由此求得的范围. · 【详解】根据直径对的圆周角为, · 结合题意可得以AB为直径的圆和圆有交点, · 因为点P(不同于点A,B),显然两圆相切时不满足条件,故两圆相交. · 而以AB为直径的圆的方程为,两个圆的圆心距为3, · 故|,求得, · 故选:A. · 31.D · 【难度】0.65 · 【知识点】求过已知三点的圆的标准方程、圆的一般方程与标准方程之间的互化 · 【分析】求出过四点,,,中的三点的所有圆的方程可得答案. · 【详解】设过点,,的圆的方程为, · 所以,解得, · 即方程为,或; · 设过点,,的圆的方程为, · 所以,解得, · 即方程为,或; · 设过点,,的圆的方程为, · 所以,解得, · 即方程为,; · 设过点,,的圆的方程为, · 所以,解得, · 即方程为,或, · 故选:D. · 32.D · 【难度】0.65 · 【知识点】求点关于直线的对称点、由圆心(或半径)求圆的方程、由标准方程确定圆心和半径、圆的一般方程与标准方程之间的互化 · 【分析】将圆的方程化为标准方程,得出圆心、半径.根据已知求出对称点的坐标,即可得出答案. · 【详解】将圆的方程化为标准方程可得,, · 所以,圆心,半径. · 设, · 由已知可得,,解得, · 所以,圆的圆心为,半径, · 所以,圆的方程为. · 故选:D. · 33.D · 【难度】0.65 · 【知识点】求点关于直线的对称点、由圆心(或半径)求圆的方程、圆的一般方程与标准方程之间的互化 · 【分析】先将已知圆化为标准方程得出圆心、半径,根据点关于直线对称点坐标关系列出方程组,求解即可得出对称圆的圆心,进而得出答案. · 【详解】圆关于直线对称的图形的轨迹仍为圆. · 将圆的方程化为标准方程可得,, · 圆心,半径. · 设点关于直线对称的点为, · 则有,解得, · 即对称圆的圆心为. · 又半径, · 所以,轨迹方程为. · 故选:D. · 34.C · 【难度】0.65 · 【知识点】直线过定点问题、判断点与圆的位置关系、判断直线与圆的位置关系 · 【分析】先求得直线恒过点,检验可得该点在圆上,即可得出答案. · 【详解】直线可化为, · 由可得,,所以直线恒过点. · 又,即点在圆上, · 所以,过点的直线与圆相交或相切. · 故选:C. · 35.C · 【难度】0.65 · 【知识点】过圆外一点的圆的切线方程 · 【详解】判断出点的轨迹,根据斜率、直线与圆的位置关系等知识求得正确答案. · 【分析】方程,即, · 所以是以,半径为的圆上的点, · 表示点与点连线的斜率, · 设直线与圆相切, · 到直线的距离, · 解得或, · 所以的取值范围是. · 故选:C · · 36.B · 【难度】0.65 · 【知识点】圆的对称性的应用、由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】根据圆的对称性可知直线要经过圆心. · 【详解】圆C:的标准方程为, · 要使得圆上任意一点关于直线的对称点也在圆上, · 则直线经过圆心,即,解得, · 故选:B · 37.C · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】首先求出线段的垂直平分线,依题意圆的圆心在直线上, · 故设该圆圆心为,又因为该圆与轴相切,所以圆的半径,根据,得到方程求出的值,即可得解. · 【详解】由题意可知,点为过两点且和轴相切的圆的切点,线段中点坐标为,又, · 所以线段的垂直平分线方程为, · 所以以为弦的圆的圆心在直线上, · 故设该圆圆心为,又因为该圆与轴相切,所以圆的半径, · 又,所以,解得或, · 当时,是钝角,故舍去. · 所以此时圆的方程为. · · 故选:C · 38.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】根据直线所过的定点,结合直线与圆的切线性质,利用数形结合思想进行求解即可. · 【详解】直线即,恒过定点, · 曲线即表示以点为圆心,半径为1, · 且位于直线上方的半圆(包括点,), · 当直线经过点时,与曲线有两个不同的交点,此时,直线记为; · 当与半圆相切时,由,得,切线记为, · 分析可知当时,与曲线有两个不同的交点,即实数k的取值范围是. · · 故选:B. · 39.D · 【难度】0.65 · 【知识点】直线与圆的位置关系求距离的最值、切线长、过圆外一点的圆的切线方程、求点到直线的距离 · 【分析】由题意得当最小时,CP连线与直线垂直,由点到直线的距离公式和勾股定理可求得答案. · 【详解】圆的圆心为,半径为,切点为 · 由题意得当最小时,CP连线与直线垂直, · 所以, · 由勾股定理得, · 所以的最小值为, · 故选:D. · 40.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】根据两点的坐标求出直线的方程和,再根据的面积得到点到直线距离为,从而将问题转化为圆上存在四个不同的点到直线的距离为,结合圆的方程和圆的性质得到圆心到直线的距离小于,即可求解. · 【详解】由和,得直线的方程为,即, · 且, · 设点到直线的距离为,则,解得:, · 因为圆上存在四个不同的点,使得的面积为, · 所以圆上存在四个不同的点到直线的距离为, · 又圆:()的圆心,半径, · 则圆心到直线的距离小于,即,解得:, · 所以的取值范围是, · 故选:B. · 41.B · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆的一般方程确定圆心和半径、求平面两点间的距离、垂直关系的向量表示 · 【分析】根据垂直关系得出直径即可求出半径. · · 【详解】因为, · 所以该圆的直径为,所以半径为5. · 故选:B. · · 42.D · 【难度】0.65 · 【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围) · 【分析】利用圆的性质及“将军饮马”模型计算最值即可. · 【详解】 · · 如图所示,易知,两圆半径分别为, · 取点关于横轴的对称点A,则,在横轴上任取一点,连接, · 连接交横轴于P,交圆于E(圆上靠近横轴一点),连接交圆于F(圆上靠近横轴一点), · 则, · 当且仅当,,对应重合时等号成立, · 此时的最小值为. · 故选:D · 43.AD · 【难度】0.65 · 【知识点】求点到直线的距离、求点关于直线的对称点、由直线与圆的位置关系求参数、直线与线段的相交关系求斜率范围 · 【分析】利用三角代换可判断A;求出直线所过定点,结合图形可判断B; · 利用点到直线的距离公式可判断C;转化为寻找对称点问题,即可判断D. · 【详解】A选项:因为点在圆上,所以 · 当时,取得最大值,故A 正确; · B选项:由所以,即直线过点, · 因为直线和线段相交,故只需或,故B 错误; · · C选项:圆的圆心到直线的距离为,而点是圆的圆外一点, · 所以,即,故直线与圆相交,故C错误; · D选项:在上任取点,则关于直线对称的点坐标, · 代入方程,得:①当时,,②当时,为任意实数;故D正确. · 故选:AD. · 44.CD · 【难度】0.65 · 【知识点】直线过定点问题、判断直线与圆的位置关系、圆的弦长与中点弦 · 【分析】根据直线方程求出定点坐标即可判断选项A;求出圆和y轴的交点坐标,即可判断选项B;利用定点和圆的位置关系即可判断选项C;当弦长最长时,直线过圆心从而判断选项D. · 【详解】对于A,直线,即, · 由,解得,故直线过定点,故A错误; · 对于B, 圆,当时,,故y轴被圆C截得的弦长为,故B错误; · 对于C,直线过定点,,故点在圆内,则直线l与圆C恒相交,故C正确; · 对于D,当直线l被圆C截得弦长最长时,直线过圆心,则,解得, · 故直线方程为:,即,故D正确. · 故选:CD · 45.ABC · 【难度】0.65 · 【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数、圆的公切线方程 · 【分析】先明确两圆位置关系,从而根据两圆位置关系明确公切线的情况,再根据公切线特征情况分情况直接计算求解即可. · 【详解】由题知,两圆半径, · 所以, · · 故圆、外切,则两圆有三条公切线,如图,的中点为两圆外切切点, · 当直线过的中点,且与垂直时, · 因为,所以直线的方程为,即; · 当直线与平行,且到的距离为时,设直线的方程为, · 所以,解得或, · 所以直线的方程为或. · 故选:ABC. · 46.ACD · 【难度】0.65 · 【知识点】圆的弦长与中点弦、直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】当时,最短,则最小,求出的最小值即可求得的最小值,可判断选项A;根据等面积法,可判断选项B;求出直线与直线及直线l位置关系,可判断选项C;当最小时,四边形的面积最小,可判断选项D. · 【详解】由圆的方程可知,圆心,半径. · , · 当时,最小,此时最小. · 对于选项A,,所以,故A错误; · 对于选项B,,即,解得,故B正确; · 对于选项C,因为,,所以,所以,故C错误; · 对于选项D,四边形的面积, · 所以当最小时,四边形的面积最小,,故D错误. · 故选:ACD. · · 47.BC · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】设圆心,由题意可知,,,求出、的值,可得出圆心的坐标以及圆的半径,由此可得出圆的方程. · 【详解】设圆心,由题意可知,,即,解得, · 因为为直角三角形,则为直角三角形,则, · 即,解得,则圆的半径为, · 圆心为,因此,圆的方程为或, · 故选:BC. · 48.ABC · 【难度】0.65 · 【知识点】求过已知三点的圆的标准方程 · 【分析】分四种情况讨论,利用待定系数法求出圆的方程即可. · 【详解】设圆的方程为, · 当圆过三点时, · 则,解得, · 所以圆的方程为, · 当圆过三点时, · 则,解得, · 所以圆的方程为, · 当圆过三点时, · 则,解得, · 所以圆的方程为, · 当圆过三点时, · 则,解得, · 所以圆的方程为. · 故选:ABC. · 【点睛】方法点睛:求圆的方程,主要有两种方法: · (1)几何法:具体过程中要用到初中有关圆的一些常用性质和定理. · 如:①圆心在过切点且与切线垂直的直线上; · ②圆心在任意弦的中垂线上; · ③两圆相切时,切点与两圆心三点共线; · (2)待定系数法:根据条件设出圆的方程,再由题目给出的条件,列出等式,求出相关量.一般地,与圆心和半径有关,选择标准式,否则,选择一般式.不论是哪种形式,都要确定三个独立参数,所以应该有三个独立等式. · 49.BC · 【难度】0.65 · 【知识点】直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】将圆方程化为标准方程可判断选项A错误.设 ,则转化为直线与圆有交点,可算得既没有最大值,也没有最小值,选项B正确.对于选项C和D,可用三角换元化简,再结合辅助角公式即可判断. · 【详解】圆转化为, · 则圆的圆心为,半径为2,选项A错误. · 设,则直线与圆有交点,即, · 整理得,解得或. · 既没有最大值,也没有最小值,选项B正确. · 设,, · 则,其中. · 则的取值范围为,选项C正确. · 又,则, · 因此 · · 其中. · 则的最大值为,选项D错误. · 故选:BC. · 50.BC · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】由题意可得,函数的图象和直线有2个交点,数形结合求得的范围. · 【详解】方程有两个不等实根, · 即函数的图象和直线有2个交点. · 而函数是以原点为圆心,半径等于1的上半圆(位于轴及轴上方的部分), · 直线,即 的斜率为,且经过点, · 当直线和半圆相切时,由,求得. · 当直线经过点时,由求得. · 数形结合可得的范围为,, · 故选:BC. · . · 51. · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】由圆的方程可得圆心与半径,整理直线方程为一般式,求得圆心到直线的距离,结合题意,可得答案. · 【详解】由圆,则圆心,半径为, · 由直线,则一般式为, · 圆心到直线的距离, · 由题意可知,解得. · 故答案为:. · 52. · 【难度】0.65 · 【知识点】直线过定点问题、轨迹问题——圆、求平面轨迹方程 · 【分析】利用代入法求解动点的轨迹方程,以及中点公式等知识点,即可求解. · 【详解】由题意,设, · 则,所以,代入圆的方程, · 整理得,即. · 故答案为:. · 53. · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】先根据条件,得到圆的方程:,设该圆过定点,则对任意恒成立,整理成,根据且可求定点坐标. · 【详解】因为圆心在直线上,可设圆心坐标为:, · 则圆的半径满足, · 所以圆的标准方程为: · 整理得:. · 设定点坐标, · 所以, · 即, · 因为当为变量时,,能使该等式恒成立, · 所以只可能且 · 即解方程组可得:,或者,(舍去) · 所以圆恒过一定点. · 故答案为: · 54. · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、切线长、圆的弦长与中点弦 · 【分析】作出图形,过圆上一动点作圆的两条切线、,切点分别为、,计算出圆的圆心到直线的距离为,可知圆内不在任何切点弦上的点形成以原点为圆心,半径为的圆的内部,利用圆的面积公式可求得结果. · 【详解】如下图所示,过圆上一动点作圆的两条切线、,切点分别为、, · · 则,,, · 则,且为锐角,所以,同理可得, · 所以,,则为等边三角形,连接交于点, · 为的角平分线,则为的中点,, · 且,, · 若圆内的点不在任何切点弦上,则该点到圆的圆心的距离应小于, · 即圆内的这些点构成了以原点为圆心,半径为的圆的内部, · 因此,圆内不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为. · 故答案为: · 55. · 【难度】0.65 · 【知识点】求过已知三点的圆的标准方程 · 【分析】利用待定系数法进行求解即可. · 【详解】设外接圆的方程为, · 因为,,, · 所以,解得, · 因此外接圆的方程为,, · 故答案为:. · 56./ · 【难度】0.65 · 【知识点】圆的一般方程与标准方程之间的互化、定点到圆上点的最值(范围)、由圆的一般方程确定圆心和半径 · 【分析】将圆化为标准方程,根据目标式的几何意义求解. · 【详解】解:圆化为标准方程为:, · 记圆心为,半径为, · 令, · 则, · 得为点到原点的距离,其最大值为:, · 则的最大值为:, · 故答案为: · 57.6 · 【难度】0.65 · 【知识点】相交圆的公共弦方程 · 【分析】将两圆方程作差,得两圆的公共弦所在的方程,即可求解. · 【详解】解:将两圆方程联立,得:, · 得, · 两式相减,得:, · 则两圆的公共弦所在的方程为:, · 因为公共弦所在的直线经过原点, · 所以:, · 得, · 故答案为:6 · 58. · 【难度】0.65 · 【知识点】已知切线求参数、由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】首先判断表示的曲线,再利用数形结合表示直线与圆的位置关系,求参数的取值范围. · 【详解】根据题意得为恒过定点的直线, · 由曲线,可得,所以曲线表示圆心为,半径为1的上半圆, · 如图所示. · · 当直线与圆C相切时,有,解得(舍去)或. · 把代入得,解得. · 因为直线与曲线恰有两个公共点,由图可得, · 即k的取值范围是. · 故答案为: · 59. · 【难度】0.65 · 【知识点】由标准方程确定圆心和半径、切线长、直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】根据圆的切线的几何性质可推出,可看作点到的距离的和,结合几何意义即可求得答案. · 【详解】由题意知的圆心为,半径, · 的圆心为,半径, · · 设,则, · , · 则, · 设,则, · 当且仅当三点共线时取等号, · 此时的最小值为, · 故答案为: · 60.. · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】根据题意,将曲线,变形为,,分析可得其为圆的上部分, · 结合直线与圆的位置关系即可. · 【详解】由题意可设直线,又曲线可化为,, · 作出直线l与曲线的图象如图所示: · · 设图中直线,,,的斜率分别为,,,, · 则,,, · 又直线的方程为, · 圆心到直线的距离为, · 解得(舍去)或, · 要使两图象有两个不同的交点,则. · 故答案为: · 61. · 【难度】0.65 · 【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围) · 【分析】根据题意作图,结合圆的性质,通过三角形的三边关系,可得答案. · 【详解】由题意可作图如下: · 表示点P到原点O的距离,由, · 有,可得, · 故的取值范围为. · 故答案为:. · 62.或 · 【难度】0.65 · 【知识点】已知圆的弦长求方程或参数 · 【分析】注意分斜率不存在和存在两种情况进行讨论,结合点到直线的距离公式以及垂径定理即可求得答案. · 【详解】当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为, · 此时直线l截圆所得弦长为,满足题意, · 设直线l的方程为,即. · 由垂径定理,得圆心到直线l的距离, · 结合点到直线距离公式,得, · 化简得,解得,即直线l的方程为. · 故答案为:或. · 63. · 【难度】0.65 · 【知识点】直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】设,则AB中点,当在上方,且轴时,到轴距离取得最大值,由此即可得解. · 【详解】设,则, · 则AB中点, · 当在上方,且轴时,到轴距离取得最大值, · · 此时,设到轴距离为,则, · 设,则,则, · 所以当,即时,取得最大值, · 即到轴距离的最大值为. · 故答案为:. · 【点睛】关键点点睛:根据题意得出当在上方,且轴时,到轴距离取得最大值,是解决本题的关键. · 64.(中任意一个皆可以,答案不唯一) · 【难度】0.65 · 【知识点】已知圆的弦长求方程或参数、圆内接三角形的面积 · 【分析】根据直线与圆的位置关系,求出弦长,以及点到直线的距离,结合面积公式即可解出. · 【详解】的圆心为,半径, · 设点到直线的距离为,由弦长公式得, · 所以,解得或, · 由,所以或, · 解得或. · 故答案为:(中任意一个皆可以,答案不唯一). · 65. · 【难度】0.4 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数、圆的弦长与中点弦、圆内接三角形的面积 · 【分析】依题设出直线方程,计算中边上的高,利用直线过定点求出的范围,列出的面积表达式,利用二次函数的图象特点求出在 的范围上的面积最大值. · 【详解】 · · 如图,过点的直线不过圆心,所以该直线的斜率存在,设直线方程为,即, · 所以圆心到该直线的距离为易得当时,,当直线经过圆心时,,故, · 又因,故. · 因时,可知函数单调递增,故. · 即面积的最大值是. · 故答案为:. · 【点睛】关键点点睛:本题主要考查直线与圆的位置关系产生的面积的最值问题,属于较难题. · 解题的关键是在求得圆心到直线的距离表达式后,对距离的范围的界定,这需要看出含参的直线经过的定点,以及经过圆内定点的直线与圆产生的最短,最长弦情况的理解,借此求得参数范围,将面积转化为求二次函数在给定区间上的最值问题. · 66. · 【难度】0.65 · 【知识点】求点关于直线的对称点、点与圆的位置关系求参数 · 【分析】首先求对称点,再根据点与圆的位置关系,列式求解. · 【详解】设点关于直线的对称点为, · 则,得, · 又题意可知,,解得:. · 故答案为: · 67. · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】设,变形可得,利用的几何意义转化为直线与圆的位置关系即可求解. · 【详解】设,变形可得, · 则的几何意义为直线的斜率, · 是圆上任意一点,圆心,半径为, · 则,解得, · 即的取值范围为. · 故答案为:. · 68. · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆 · 【分析】设出点,结合距离公式计算即可得. · 【详解】设,由题意可得, · 化简可得,即. · 故答案为:. · 69. · 【难度】0.65 · 【知识点】由标准方程确定圆心和半径、相交圆的公共弦方程 · 【分析】两圆方程相减即可得公共弦所在直线,分别求出其中一圆的圆心到直线的距离与半径,再利用直线与圆的相交弦长公式即可求出答案. · 【详解】联立方程组,, · 两式相减,得,为公共弦长所在直线的方程, · 又圆的圆心为,, · 圆心到直线的距离为, · 所以两圆公共弦长. · 故答案为:. · 70. · 【难度】0.65 · 【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围) · 【分析】确定出两圆的圆心和半径,然后根据四点共线求解出的最大值. · 【详解】圆的圆心为,半径, · 圆的圆心为,半径, · 所以, · 当且仅当共线,且在中间时取等号, · 所以点到点的距离的最大值为, · 故答案为:. · · 71. · 【难度】0.65 · 【知识点】求点到直线的距离、轨迹问题——圆、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围) · 【分析】确定圆心C的轨迹方程,利用点到直线的距离公式,求出到直线l的距离,加上轨迹的半径,即得答案. · 【详解】设圆心C的坐标为,因为半径为的圆C经过点, · 所以,所以点C的轨迹是以为圆心,为半径的圆, · · 故圆心C到直线的距离的最大值为点A到直线l的距离加上半径, · 即, · 故答案为: · 72. · 【难度】0.65 · 【知识点】圆的弦长与中点弦 · 【分析】根据圆的性质分析出为中点时最短,再根据勾股定理求解出的最小值. · 【详解】由圆的性质可知,当点A是弦PQ的中点时,最短, · 此时,所以, · 故答案为:. · 73./ · 【难度】0.65 · 【知识点】两圆的公共弦长 · 【分析】求得以为直径的圆的方程,根据圆与圆的位置关系以及点到直线的距离公式求得正确答案. · 【详解】圆即, · 所以圆心为,半径为,,所以在圆外. · 线段中点坐标为,, · 以为直径的圆的方程为, · 即, · 由、两式相减并化简得:, · 到直线的距离为, · 所以. · 故答案为: · · 74. · 【难度】0.65 · 【知识点】求圆的一般方程 · 【分析】利用待定系数法设出圆的一般方程,将三个点的坐标代入得到方程组,求出圆的方程. · 【详解】设圆的方程为, · 圆过点,和,所以,解得, · 所以所求圆的方程为. · 故答案为:. · 75. · 【难度】0.65 · 【知识点】由直线与圆的位置关系求参数 · 【分析】的几何意义为直线的斜率,再根据直线与圆得交点即可得出答案. · 【详解】设,变形可得, · 则的几何意义为直线的斜率, · 是圆:上任意一点, · 则,解得, · 即的取值范围为. · 故答案为:. · 76. · 【难度】0.4 · 【知识点】轨迹问题——圆、直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】先利用圆切线的性质推得、、、四点共圆,,从而将转化为,进而确定时取得最小值,再求得以为直径的圆的方程,由此利用两圆相交弦方程的求法即可得解. · 【详解】圆:可化为, · ,, · ,是圆的两条切线,则,, · 、、、四点共圆,且,, · , · , · 当最小,即时,取得最小值, · 此时方程为, · 联立,解得,,即, · 以为直径的圆的方程为, · 即, · 圆:,两圆相交, · 两圆方程相减即为的方程. · 故答案为:. · · 【点睛】关键点睛:本题解决的关键是将转化为,从而确定最小时的坐标,从而利用两圆相减可得相交弦方程的技巧得解. · 77. · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆 · 【分析】依题意设是线段的中点,则,可得,在中利用勾股定理计算可得. · 【详解】如图所示,是线段的中点,则, · 因为,于是, · 在中,,,, · 由勾股定理得, · 整理得的轨迹是. · 故答案为:. · · 78.(写出或或其中一条即可) · 【难度】0.65 · 【知识点】圆的公切线方程 · 【分析】设两圆的公切线方程为,根据圆心到直线的距离均为求解方程. · 【详解】解:因为圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为, · 因为,所以,圆和圆外切, · 故圆和圆有三条公切线, · 若两圆公切线的斜率不存在,设公切线的方程为,则,无解. · 所以,两圆公切线的斜率存在,设公切线方程为,即, · 由题意可得,可得,所以,或, · 当时,可得; · 当,代入可得,解得, · 所以,两圆公切线方程为或或. · 故答案为:(写出或或其中一条即可) · 79.(1) · (2)或. · · 【难度】0.4 · 【知识点】轨迹问题——圆、由直线与圆的位置关系求参数、求平面轨迹方程、根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围 · 【分析】(1)利用两直线的垂直关系,判断点的轨迹是圆,进而求解; · (2)根据直线与圆的位置关系,结合韦达定理和判别式>0,求出的取值范围,进而求解. · 【详解】(1)由已知得 · 所以两直线恒垂直, · 又恒过点恒过点, · 所以点的轨迹是以为直径的圆, · 从而点的轨迹方程为 · (2)设 · 因为以为直径的圆恰好经过原点,所以 · 即 · · 即① · 把代入 · 整理,得 · 所以,即② · 而 · 代入①得,解得或 · 都满足② · 所以直线的方程为或. · 80. · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、求平面轨迹方程 · 【分析】根据相关点法,利用中点坐标找到动点的关系,代入已知点的轨迹方程化简即可求解. · 【详解】设,由中点坐标公式可得, · 可得, · 由于在圆上运动,所以, · 即, · 所以M的轨迹方程为. · 81.或 · 【难度】0.65 · 【知识点】过圆外一点的圆的切线方程 · 【分析】求出圆的圆心与半径,分过点的直线的斜率不存在和存在两种情况,利用圆心到直线距离等于半径,即可求出切线方程; · 【详解】解:由题意知圆心的坐标为,半径, · 当过点的直线的斜率不存在时,方程为. · 由圆心到直线的距离知,此时,直线与圆相切. · 当过点的直线的斜率存在时,设方程为, · 即.由题意知, · 解得,∴方程为. · 故过点的圆的切线方程为或. · 82.(1)最大值为,最小值为 · (2)最大值为,最小值为 · (3)最大值为,最小值为 · · 【难度】0.65 · 【知识点】直线与圆的位置关系求距离的最值 · 【分析】(1)转化为圆心到直线的距离的最大值和最小值; · (2)解法一,转化为直线与圆有公共点,解法二,利用三角换元求最值; · (3)首先设,再转化为直线与圆有交点, · 【详解】(1)圆心到直线的距离为. · ∴P点到直线的距离的最大值为,最小值为. · (2)解法一 :设,则直线与圆有公共点, · ∴,解得, · 则,即的最大值为,最小值为. · 解法二:设,则,其中, · ∴得,即的最大值为,最小值为. · (3)表示圆上的点与点连线的斜率为k, · 设,即,直线与圆有交点, · 设, · 解得. · 则,即的最大值为,最小值为. · 83.(1) · (2)或 · · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、过圆外一点的圆的切线方程 · 【分析】(1)先设点,再根据向量垂直的坐标运算即可求解,也可以根据圆的定义得到P点的轨迹为以AB中点O为圆心,半径为1的圆去掉A、B得到的,进而得出P点的轨迹方程; · (2)根据直线与完整的圆相切时,只有一个交点,即可求解. · 【详解】(1)法一:设,因为, · 所以由,得, · 所以动点P轨迹方程为. · 法二:由题,所以P点的轨迹是以AB中点O为圆心,半径为1的圆去掉A、B得到的, · 所以P点的轨迹方程为 · (2)因为直线l与点P的轨迹(并上点A和点B)有且只有一个交点(如图), · ①若斜率不存在,此时直线l方程为:,与圆切于点B, · ②当直线l与圆相切斜率存在时,设,即, · 根据圆心到切线距离等于半径可得,得, · 所以此时直线l方程为. · · 综上,直线l方程为或. · 84.(1) · (2)和圆相交,理由见解析, · · 【难度】0.65 · 【知识点】求圆的一般方程、判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程 · 【分析】(1)先设出圆的一般方程,把已知点代入,可求解; · (2)先确定两个圆的圆心和半径,根据圆心距与半径和、差的关系,确定两圆的位置关系.再用直线与圆相交求弦长的方法求公共弦长. · 【详解】(1)设圆的一般方程为:,把已知点代入得: · , · 所以圆的方程为: · (2)由(1)得圆的标准方程为:. · ∴,,, · ∵ · 所以圆和圆相交, · 设交点为A,B,直线AB方程为即: , · 所以到直线AB的距离所以. · 两圆公共弦的长. · 85. · 【难度】0.4 · 【知识点】求点到直线的距离、由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】先设圆的圆心,半径为.根据条件,得到之间的关系.再由圆心到直线的距离,得到之间的关系,消去,可得的一个二次关系,看成关于的一元二次方程,由可得的最小值,进一步确定的值,得到圆的标准方程. · 【详解】解:设圆心,半径为.因圆被轴分成的弧长之比为1:3, · · 所以,,① · 又,所以.② · 由①、②得:. · 又到直线的距离. · 所以 · 所以,即有实根, · 所以 · 所以所以, · 此时,,,. · 因为,所以同号. · 圆的方程为或 · 【点睛】方法点睛:通常求点到直线距离最小的问题,多数是通过转化,利用基本(均值)不等式求最值以及此时对应的参数的值,而本题是把点到直线的距离当成一个一元二次方程的系数,利用方程有解,从而,得到关于的不等式,进而得到的最值. · 86. · 【难度】0.65 · 【知识点】求圆的一般方程、由圆与圆的位置关系确定圆的方程 · 【分析】根据题意,设出圆的方程为,求得圆的半径,结合二次函数的性质,即可求解. · 【详解】设过直线和圆的交点的圆系方程, · 可设为, · 即, · 可得圆的半径为, · 故当时对应圆的半径最小,且最小半径为. · 故所求圆的方程为. · 87.(1) · (2)或 · · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、求圆的一般方程、已知圆的弦长求方程或参数 · 【分析】(1)设圆的圆心坐标为,由已知列出方程,求得,进而求得半径,即可得出结果; · (2)设出直线方程,利用垂径定理,列方程求出直线的斜率即可得出结果. · 【详解】(1)设圆的圆心坐标为.依题意,在,解得 · 从而圆的半径为,所以圆的方程为. · (2)依题意,圆C的圆心到直线的距离为4, · 显然直线符合题意. · 当直线的斜率存在时,设其方程为,即 · 所以解得,所以直线的方程为 · 综上,直线的方程为或. · 88.(1) · (2) · · 【难度】0.65 · 【知识点】轨迹问题——圆、求过已知三点的圆的标准方程 · 【分析】(1)用待定系数法可求圆的方程; · (2)定义代入法求线段MN的中点P的轨迹方程. · 【详解】(1)设△ABC的外接圆方程为 . · 把A(0,1),B(2,1),C(3,4)代入圆的方程得: · 解此方程组,得. · ∴△ABC的外接圆方程是 · (2)设点,, · ∵点P是MN的中点,∴. · ∵点M在上运动,∴. · 即,整理得:. · 所以,点P的轨迹是以为圆心,以为半径的圆. · 89.(1) · (2)或 · · 【难度】0.65 · 【知识点】求过已知三点的圆的标准方程、已知圆的弦长求方程或参数 · 【分析】确立圆的方程需要三个独立的变量,求解时,可以先确定圆心的坐标,再求圆的半径,也可以运用圆的一般方程,通过待定系数法求得. · 【详解】(1)设圆的方程为,因为点在圆上, · 所以,解得,, · 所以圆的方程为, · 故圆的标准方程为. · (2)由题意可知,圆心到直线的距离. · 若直线的斜率不存在,则直线的方程为; · 若直线的斜率存在,设其为,则直线的方程为, · 所以,解得,,所以直线的方程为, · 综上所述,直线的方程为或. · 【点睛】对于本题而言,选择圆的一般式方程方程求解较易,求直线方程时要防止漏掉斜率不存在的情况,重视数形结合的运用. · 90.(1),图像见解析 · (2)或,图像见解析 · · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、由直线与圆的位置关系求参数、已知切线求参数 · 【分析】(1)已知圆心及切线,求出圆的半径,写出圆的方程; · (2)设圆心,根据半径与切线,求得值,写出圆方程. · 【详解】(1)因为圆M与直线相切, · 所以圆心到直线的距离即为圆的半径, · 即, · 所以圆心为,且与直线相切的圆的方程是. · · (2)因为圆心在直线上,所以可设圆心坐标为. · 因为圆的半径为2,且与直线相切,所以, · 解得或,所以圆心坐标为或. · 所以圆的方程为或. · · 91.最大值为,最小值为 · 【难度】0.65 · 【知识点】求平方和型目标函数的最值、定点到圆上点的最值(范围) · 【分析】根据方程表示以(2,0)为圆心,为半径的圆以及表示圆上的一点与原点距离的平方即可求解. · 【详解】方程表示以(2,0)为圆心,为半径的圆. · 表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心所连的直线与圆的两个交点处取得最大值和最小值(如图). · · 又圆心到原点的距离为, · 所以的最大值为,最小值为, · 即的最大值为,最小值为. · 92.(1) · (2)或. · · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、已知圆的弦长求方程或参数 · 【分析】(1)由圆过点,可得圆心在这两点连线中垂线上,结合圆心在直线上可得圆心坐标与圆的半径; · (2)由结合垂径定理可得直线到圆心距离.注意到直线的斜率不存在时,满足题意;当直线的斜率存在时, 设过点的直线为:,后由点到直线距离公式可得k. · 【详解】(1)点中点坐标为:,两点连线斜率为. · 则两点连线中垂线斜率为,故这两点中垂线方程为:. · 将中垂线方程与联立,, · 即圆心坐标为,则半径, · 故圆的标准方程为:. · (2)设直线到圆心距离为d,由垂径定理,.则. · 当直线斜率不存在时,方程为,到圆心距离为2,满足题意; · 当直线斜率存在时,设,由其到圆心距离为2,结合点到直线距离公式,可得. · 则此时,直线方程为. · 故直线方程为:或 · 93.(1)或 · (2). · · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、求过已知三点的圆的标准方程、圆的一般方程与标准方程之间的互化 · 【分析】(1)由半径为2,且与直线相切,可得圆心纵坐标,后结合圆心在直线上可得圆心坐标即可得答案; · (2)设相应圆方程为,代入三点坐标,解相应三元一次方程可得答案. · 【详解】(1)因圆半径为2,且与直线相切,则圆心纵坐标为或. · 又圆心在直线上,则圆心坐标为或. · 故相应圆的标准方程为:或; · (2)设相应圆方程为,代入三点,,, · 则,即圆的一般方程为:. · 故圆的标准方程为:. · 94.(1) · (2)或 · · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、已知圆的弦长求方程或参数 · 【分析】(1)由题可得AB的中垂线方程,将其与直线联立,可得圆心坐标,后可得半径,即可得答案; · (2)当斜率不存在时,易知满足题意;当斜率存在时,由弦长公式可得直线到圆心距离, · 结合点到直线距离公式可得直线斜率,即可得答案. · 【详解】(1)由题,AB的中点坐标为,直线斜率为. · 则AB中垂线方程斜率为,又过点,则AB中垂线方程为, · 联立,知.则. · ∴圆C的标准方程是. · (2)若直线l的斜率不存在,则直线l:, · 其到圆心距离为1,则相应弦长,满足题意; · 若直线l的斜率存在,设直线l:,设其到圆心距离为. · 则,即圆心C到直线l的距离为1. · 由点到直线距离公式,,,则直线l: · 综上,直线l:或 · · 95.(1)证明见解析;和 · (2)证明见解析; · · 【难度】0.65 · 【知识点】相交圆的公共弦方程、圆过定点问题 · 【分析】(1)利用几何关系得到点在以为直径的圆上,然后求出圆的方程即可; · (2)利用两个圆的方程,求出公共弦的方程,即可求出定点. · 【详解】(1)是圆O的切线切点为 · 所以. · 所以点在以为直径的圆上, · 点P在直线l上运动,所以设点, · 则以为直径的圆方程为:, · 即:, · 令,解得或 · 所以圆过定点和 · (2)由(1)知,过的圆方程为:, · 同时点在圆上, · 所以直线AB即两个圆的公共弦方程所在的直线方程, · 两个圆的方程相减得:,即两个圆的公共弦方程所在的直线方程; · 令,解得. · 故直线过定点 · · 96.或 · 【难度】0.65 · 【知识点】过圆外一点的圆的切线方程 · 【分析】易得切线的斜率存在,设切线方程为, · 解法1:根据圆心到切线的距离等于半径求出即可. · 解法2:联立直线与圆的方程,根据求出即可. · 【详解】解法1:当切线斜率不存在时,方程为,与圆不相切, · 所以切线斜率存在, · 设切线方程为,即, · 由圆心到切线l的距离等于圆的半径1, · 得, 解得或, · 所以所求切线l的方程为或. · 解法2:当切线斜率不存在时,方程为,与圆不相切, · 所以切线斜率存在, · 设切线方程为, · 因为直线l与圆相切, · 所以方程组只有一组解, · 消得, · 则,解得或, · 所以所求切线l的方程为或. · 97. · 【难度】0.65 · 【知识点】切线长、切点弦及其方程 · 【分析】由圆的方程确定圆心C、半径r,根据切线段长与半径r、OC的几何关系,求切线段长,利用等面积法求切点弦的长即可. · 【详解】 · 由题意,可化为, · ∴圆心,半径,则有,故切线段长, · 若线段的长为,则,得. · 98. · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆的一般方程确定圆心和半径、圆的弧长、面积、圆心角等计算、过圆内定点的弦长最值(范围) · 【分析】先分析已知点与圆的位置关系,再判断出最长弦和最短弦的位置,然后利用三角形的面积公式即可求出四边形ABCD的面积. · 【详解】 · · 设圆圆心为M,由题可得圆心坐标是,半径是5,圆心到点的距离为1. · 所以点在圆内,最长弦为圆的直径, · 由垂径定理得:最短弦BD和最长弦(即圆的直径)AC垂直, · 故最短弦的长为, · 最长弦即直径,即, · 所以四边形的面积为. · 99.相交 · 【难度】0.65 · 【知识点】由标准方程确定圆心和半径、圆的一般方程与标准方程之间的互化、判断圆与圆的位置关系 · 【分析】根据圆心间距离与半径和,半径差的关系判断两个圆的位置关系. · 【详解】把圆的方程化成标准方程,得. · 圆的圆心是点,半径. · 把圆的方程化成标准方程,得. · 圆的圆心是点,半径. · 两圆心之间的距离, · 从而, · 所以圆与圆相交,它们有两个公共点. · · 100. · 【难度】0.65 · 【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程 · 【分析】利用待定系数法即可联立方程求解,或者利用几何法,求解圆心为两条直线的交点,即可求解. · 【详解】(方法一)设圆心为,半径为r, · 则圆的标准方程为. · 由题意可得方程组. · 解此方程组,得,故所求圆的方程为. · (方法二)如图,由于圆心M到点A,B的距离相等(都等于半径), · · 因此圆心M在AB的垂直平分线l上,并且处于直线l与直线的交点处. · 因为,所以是l的法向量, · 故可设直线l的方程为. ① · 又直线l过AB的中点N,而N的坐标为, · 即,将其代入①式,解得. · 所以直线l的方程为,即. · 圆心M的坐标是方程组的解, · 解此方程组,得.所以圆心M的坐标为. · 圆的半径. · 故所求圆的方程为. · 答案第4页,共5页 答案第5页,共68页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.第二章 圆与方程-高二数学必刷100题(苏教版2019)
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