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课后限时练(十八)
直线与圆
1.(2025·温州模拟)已知直线2x+y一2m=0与直线4x一my一3=0平行,则它
们之间的距离是(
A
B.
115
10
c.
D.
2.(2025·东城区二模)已知直线1过点(0,一1),且1上至少有一点到点(0,3)的
距离为2,则1的倾斜角的最大值为(
)
A.晋
B.受
C.
D.
3.(2024·全国甲卷)已知b是a,c的等差中项,直线ax十by+c=0与圆x2十y2
十4y一1=0交于A,B两点,则AB的最小值为(
A.1
B.2
C.4
D.25
4.[易错题](多选)若直线1与圆x一2)2+y2=2相切,且1在x轴、y轴上的截距
相等,则直线1的方程可能是(
A.x十y=0
B.x+y-2V2+2=0
C.x-y=0
D.x+y-4=0
……
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5.(多选)2025·银川二模)已知圆C:(x十2)2+y2=4,直线1:(m+1)x+2y一1
十m=0(m∈R),则(
)
A.直线1与圆C可能相切
B.当m=0时,圆C上恰有三个点到直线1的距离等于1
C.直线1与直线2x-(m+1)y=0垂直
D.若圆C与圆x2+y2一2x十8y+a=0恰有三条公切线,则a=8
6.(多选)2025·济南模拟)设动直线1:mx十y一m一2=0(m∈R)与圆C:(x一3)
2十0-4)2=12交于A,B两点,则下列说法正确的有()
A.直线1过定点(1,2)
B.当AB最大时,m=一1
C.AB最小为2
D.当∠ACB最小时,其余弦值为
7.(2022·新高考I川卷)设点A(一2,3),B0,a),若直线AB关于y=a对称的
直线与圆(x+3)2+y十+2)2=1有公共点,则a的取值范围是
、多解
8.(2025·黄浦区二模)已知a为常数,圆(x-a)2+0y+a-2)2=2(>0)与圆x2
+y2=1有公共点,当r取到最小值时,a的值为
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课后限时练(十八)
1.B [若直线2x+y-2m=0与直线4x-my-3=0平行,
则m≠0且≠,解得m=-2.
所以两条直线方程分别为2x+y+4=0与4x+2y-3=0,
在直线2x+y+4=0上取点P(-2,0),点P到直线4x+2y-3=0的距离d=,
所以直线2x+y+4=0与直线4x+2y-3=0之间的距离为.
故选B.]
2.C [当直线l的斜率不存在时,l上存在点(0,1)或(0,5)到点(0,3)的距离为2,满足题意;
当直线l的斜率存在时,设直线方程为y=kx-1,l上至少有一点到点(0,3)的距离为2,
则点(0,3)到直线y=kx-1的距离小于等于2,
即2,解得k∈(-∞,-]∪[,+∞),设倾斜角为α,
tan α-<α,
tan α,可得α∈,
综上α∈.
所以l的倾斜角的最大值为.
故选C.]
3.C [因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c,c=2b-a,代入直线方程ax+by+c=0得
ax+by+2b-a=0,即a(x-1)+b(y+2)=0,令
故直线恒过点(1,-2),设P(1,-2).
圆化为标准方程得x2+(y+2)2=5,
设圆心为C,画出直线与圆的图形,由图可知,当PC⊥AB时,|AB|最小,
|PC|=1,|AC|=,此时|AB|=2|AP|=2=2=4.
故选C.]
4.ACD [由于直线l在x轴、y轴上的截距相等,设直线l的方程为x+y-a=0(a≠0)或y=kx,由于直线l与圆(x-2)2+y2=2相切,故圆心(2,0)到直线的距离等于半径r=,即d=,解得a=4(a=0舍去)或d=,解得k=±1,故直线的方程为x+y=0,x+y-4=0,x-y=0.]
5.CD [A项,整理直线l:(m+1)x+2y-1+m=0(m∈R),
可得出m(x+1)+x+2y-1=0,
解方程组直线l过定点A(-1,1),
圆C:(x+2)2+y2=4的圆心为C(-2,0),半径r=2,
则|AC|=<2,
所以点A在圆内,即直线l过圆内一定点,
所以,直线l与圆C一定相交,故A错误;
B项,当m=0时,直线l方程化为x+2y-1=0,
此时有圆心C(-2,0)到直线l的距离d=,且1<d<2,
因此圆C上只有两个点到直线l的距离等于1,故B错误;
C选项,因为(m+1)×2-2(m+1)=0,
所以直线l与直线2x-(m+1)y=0垂直,故C选项正确;
D选项,要使圆C与圆x2+y2-2x+8y+a=0恰有三条公切线,则应满足两圆外切,
圆x2+y2-2x+8y+a=0可化为(x-1)2+(y+4)2=17-a(a<17),
圆心为M(1,-4),半径为R=,
因为两圆外切,所以有|MC|=r+R,
即+2==5,
整理可得=3,化简可得17-a=9,
解得a=8,故D选项正确.
故选CD.]
6.AB [动直线l:mx+y-m-2=0=m(x-1)+y-2=0,由可得直线l恒过定点P(1,2),故A正确;
由圆的方程可得圆心C(3,4),半径r=2,因为(1-3)2+(2-4)2=8<12,所以点P在圆C内,
当直线l过圆心C时,|AB|最大为直径,所以3m+4-m-2=0,解得m=-1,故B正确;
当CP⊥l时,|AB|最小,而kCP==1,所以kl=-1,即-m=-1,解得m=1,
所以直线l的方程为x+y-3=0,所以圆心C到直线l的距离d==2,
所以|AB|=2=2=4,故C不正确;
当∠ACB最小时,可得|AB|最小,由C的分析可得|AB|=4,|CA|=|CB|=2,
所以cos∠ACB=,故D不正确.
故选AB.]
7. [法一:由题意知点A(-2,3)关于直线y=a的对称点为A'(-2,2a-3),
所以kA'B=,
所以直线A'B的方程为y=x+a,
即(3-a)x-2y+2a=0.
由题意知直线A'B与圆(x+3)2+(y+2)2=1有公共点,
易知圆心坐标为(-3,-2),半径为1,
所以1,
整理得6a2-11a+30,解得a,所以实数a的取值范围是.
法二:易知(x+3)2+(y+2)2=1关于y轴对称的圆的方程为(x-3)2+(y+2)2=1,
由题意知该对称圆与直线AB有公共点.直线AB的方程为y=x+a,即(a-3)x-2y+2a=0,
又对称圆的圆心坐标为(3,-2),半径为1,
所以1,
整理得6a2-11a+30,解得a,
所以实数a的取值范围是.
法三:易知(x+3)2+(y+2)2=1关于y轴对称的圆的方程为(x-3)2+(y+2)2=1,
由题意知该对称圆与直线AB有公共点.
设直线AB的方程为y-3=k(x+2),
即kx-y+3+2k=0,
因为对称圆的圆心坐标为(3,-2),半径为1,
所以1,解得-k-,
又k=,所以--,
解得a,
所以实数a的取值范围是.]
8.1 [圆(x-a)2+(y+a-2)2=r2的圆心坐标为(a,2-a),半径为r;
圆x2+y2=1的圆心坐标为(0,0),半径R=1,
由两圆有公共点,
可得|r-1|r+1,
先化简两圆圆心距d=,
当a=1时,d取得最小值,此时r取最小值-1,满足两圆有公共点的条件,
所以当r取最小值时a=1.]
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