内容正文:
滚动习题(二)
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一、单项选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.已知圆的圆心坐标为,且过坐标原点,则圆 的方程为
( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 由题意,圆心 ,
半径,
故圆 的方程为 .故选B.
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2.[2025·安徽安庆一中高二月考]若点 在圆
为常数外,则实数 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
[解析] 由题意知,故 ,
又,得或,
所以实数 的取值范围为 .
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3.[2025·福建厦门一中高二期中]已知圆 和圆
,则两圆公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[解析] 圆的圆心为,半径 ,
圆的圆心为,半径 ,
则 ,故两圆外切,则两圆公切线的条数
为3.
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4.[2025·山东潍坊一中高二期中]过点的直线 与圆
交于,两点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.2
√
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[解析] 由 ,得
,则圆的圆心为 ,
半径,
因为 ,所以点在圆内,如图所示,
记圆心到直线 的距离为,则 ,由图可知,
,即时, 取得最小值,
因为,所以的最小值为 .
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5.[2025·江苏锡山中学高二期末]莱莫恩定理:过 的三个顶
点,,作它的外接圆的切线,分别和,,所在直线交于点, ,
,则,, 三点在同一条直线上,这条直线被称为三角形的莱莫恩
线.在平面直角坐标系 中,若三角形的三个顶点坐标分别为
,, ,则该三角形的莱莫恩线的方程为( )
A. B.
C. D.
√
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[解析] 设的外接圆的方程为 ,
,解得
的外接圆的方程为 ,即
.
易知外接圆在处的切线方程为,
所在直线的方程为,令,得, ;
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外接圆在处的切线方程为,所在直线的方程为
,令,得, .
则三角形的莱莫恩线的方程为,即 .
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6.[2025·江苏靖江中学高二期中]在平面直角坐标系中,已知
是圆上的一点,,是圆
上的两点,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
√
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[解析] 由题可得圆的圆心为,圆的圆心为,圆 的
半径,圆的半径.
因为点是圆 上的一点,,是圆
上的两点,所以当点与圆心 的距离最短,
且过与圆相切时, 取得最大值,
此时 ,
可得,所以,所以 .
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二、多项选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分)
7.[2025·江苏扬州文津中学高二期末]已知圆
与圆 ,则下
列说法正确的有( )
A.若 ,则两圆外切
B.若,则直线 为两圆的一条公切线
C.若,则两圆公共弦所在直线的方程为
D.若,则两圆公共弦的长度为
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√
√
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[解析] 因为圆,所以圆 的圆心为
,半径.
若,则圆,则圆 的圆心为,半径,
易知 为两圆的一条公切线,故B正确;
,故两圆外切,故A正确.
当 时,圆,圆 ,
两圆的方程相减可得公共弦所在直线的方程为 ,故C错误;
圆心到直线的距离 ,故两圆公共
弦的长度为,故D正确.
故选 .
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8.[2025·江苏张家港一中高二月考]已知圆
,直线
,则下列说法正确
的为( )
A.直线过定点
B.轴被圆截得的弦长为
C.当时,圆上恰有2个点到直线 距离等于4
D.直线被圆截得的弦长最短时,的方程为
√
√
√
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[解析] 对于A,由 ,得
,令解得 所以
直线恒过定点,故A正确;
对于B,圆的圆心为 ,半径,到轴的距离为2,
所以轴被圆 截得的弦长为,故B错误;
对于C,当时,直线 的方程为,此时圆心
到直线 的距离,而,所以当时,
圆 上恰有2个点到直线的距离等于4,故C正确;
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对于D,当 时,弦长最短,此时,因为直线
过定点 ,所以的方程为,即 ,
故D正确.
故选 .
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三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
9.[2025·河南郑州一中高二期中]已知圆 与圆
交于,两点,则 _____.
[解析] 因为圆与圆 交于
,两点,所以直线的方程为 ,
易知圆的半径为,圆心到直线
的距离,所以 .
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10.写出一个半径为,且与直线相切于点 的
圆的方程:_________________________________________________
_________________.
或(写出一个即可)
[解析] 设所求圆的圆心坐标为,由题意知,该圆的半径为 ,
且与直线相切于点.
直线 的斜率为,所以
解得或 所以所求圆的方程
为或 .
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11.[2025·江苏南京一中高二调研]已知圆
,过点的动直线与圆相交于,
两点,当时,直线 的方程为______________________.
或
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[解析] 当直线与轴垂直时,易知直线的方程为 .在方程
中,令,得 ,解得
,故此时 ,符合
题意.
当直线与轴不垂直时,设直线的斜率为,则直线 的方程为
,即,则圆心到直线的距离 ,
又,所以 ,解
得,则直线的方程为,即 .
综上可知直线的方程为或 .
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四、解答题(本大题共3小题,共43分)
12.(13分)已知圆 ,直线
.
(1)求证:直线 恒过定点;
解:证明:直线的方程可化为 ,
由解得
所以直线恒过定点 .
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(2)当时,求直线被圆 截得的弦长.
解:可化为 ,
所以圆的圆心为,半径 ,
当时,直线 .
则圆心到直线的距离,所以直线被圆 截得的弦
长为 .
12.(13分)已知圆 ,直线
.
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13.(15分)[2025·山东莱芜一中高二期中] 在平面直角坐标 中,
圆与圆相交与, 两点.
(1)求线段 的长;
解:将圆与圆的方程相减可得,公共弦 所在直线的方程为
.
点到直线的距离 ,
则 .
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(2)记圆与轴正半轴交于点,点在圆上滑动,求 面
积最大时的直线 的方程.
解:因为, .
所以 .
当 时, 取得最大值.
此时,又,所以直线的方程为 .
由可得或 .
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当点时,,此时的方程为 .
当点时,,此时的方程为 .
所以的方程为或 .
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14.(15分)[2025·江苏苏州中学高二月考] 过点的直线 与
圆交于,两点,为圆与 轴正半轴的交点.
(1)若,求直线 的方程;
解:①当直线垂直于轴时,可得直线的方程为 ,
此时 ,满足题意.
②当直线不垂直轴时,设直线方程为 ,
因为,所以半弦长为 ,所以弦心距 ,
由,解得 ,此时直线方程为 ,
所以满足题设条件的直线的方程为或 .
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(2)证明:直线, 的斜率之和为定值.
证明:由题易知点的坐标为,当直线的斜率存在时,设直线
的方程为 ,使之与圆的方程联立,可得
,
设点,,由根与系数的关系可得 ,
,可得的斜率 ,
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的斜率,则 .
当直线的斜率不存在时,,将代入 ,
得,解得.
不妨设, ,则,
,所以 .
综上可知与 的斜率之和为定值,从而结论得证.
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