内容正文:
课时作业19直线与圆的位置关系
一、选择题
1.已知圆,则通过原点且与圆相切的直线方程为( )
A. B. C. D.
2.若过点的直线与曲线有公共点,则直线斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.若直线与曲线有且仅有一个公共点,则的取值范围是( )
A. B.或
C. D.以上都不对
4.已知直线是圆在点处的切线,是圆上的动点,则点到直线的距离的最小值等于( )
A. B. C. D.
5.已知点.若直线上存在点使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.如图,圆的部分圆弧在网格纸上(小正方形的边长为),图中直线与圆弧相切于一个小正方形的顶点,若圆经过点,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
7.(多选题)若圆上有且只有两个点到直线的距离等于,则半径可以是( )
A. B. C. D.
8.(多选题)已知一束光从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.若圆的圆心到直线的距离为,则________.
10.圆在点处的切线方程为________________________.
11.已知直线与圆相交于两点,且,则实数的值为________.
12.已知是直线上的点,直线与圆相交于两点,为等边三角形,若过点作圆的切线,切点为,则________.
三、解答题
13.在平面直角坐标系中,已知圆和圆.
(1)若直线过点,且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(2)若直线过点,且与圆相切,求直线的方程.
14.已知圆和直线.
(1)试判断直线与圆之间的位置关系,并证明你的判断;
(2)求与圆关于直线对称的圆的方程.
15.已知圆的半径为,圆心在轴的负半轴上,直线与圆相切.
(1)求圆的方程;
(2)是否存在过点的直线,与圆交于不同的两点,且满足?若存在,求出的面积;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.C 2.D
3.B 解析:由可以得到所以曲线表示半圆,因为直线与半圆有且仅有一个公共点,如图所示.
所以或,所以或.故选B.
4.D 解析:根据题意可知,圆在点处的切线为,是圆上的动点,圆心到直线的距离,所以点到直线的距离的最小值等于.故选D.
5.C 解析:设点,,,因为,所以,即,因为点在直线上,所以圆心到直线的距离,即.故选C.
6.A 解析:由图可知,直线与圆在点处相切,即圆经过点.又圆经过点,所以圆的圆心在直线上.又直线过点,,所以直线的斜率.因为直线与圆切于点,所以圆心在直线,即上.联立方程解得即圆的圆心为,则圆的半径为.
7.BC 解析:圆心坐标为,它到直线的距离为,因为有且只有两个点到直线的距离等于,故半径,即.故选BC.
8.BD 解析:点关于轴的对称点的坐标为,圆的圆心为,半径.设过且与已知圆相切的直线的斜率为,则切线方程为,即,所以圆心到切线的距离为,解得或.故选BD.
9. 解析:由圆的方程,得圆心坐标为,由点到直线的距离公式得,得.
10. 解析:由半径与切线的垂直关系,可求得切线的斜率为,过点的切线方程为,整理得.
11.或 解析:圆的方程整理为标准方程,即.作于点(图略),由圆的性质可知为等腰三角形,其中,则,即圆心到直线的距离为,据此可得,即,解得或.
12. 解析:因为为等边三角形,圆的圆心为,半径为,所以根据点到直线的距离可得,即.因为,所以,所以直线的方程为.又点在直线上,所以,所以,即点,所以.
13.解:(1)当直线的斜率不存在时,其方程为,圆心到直线的距离为.又圆的半径为,所以直线被圆截得的弦长为,符合题意.
当直线的斜率存在时,设其方程为,即,
由题意有,解得,所以的方程为.
综上,直线的方程为或.
(2)当直线的斜率不存在时,其方程为,符合题意.
当直线的斜率存在时,设其方程为,即,
由题意有,解得,此时直线的方程为.
综上,直线的方程为或.
14.解:(1)直线与圆的位置关系是相离.
证明:由,可得,
即圆的圆心,半径.
圆心到直线的距离,,即直线与圆相离.
(2)设圆心关于直线的对称点为,则的中点在直线上,且,
解得即与圆关于直线对称的圆的圆心为,半径,故其方程为.
15.解:(1)设圆心的坐标为,则圆的方程为,
因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离为,即,解得或(舍去),所以圆的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,方程为,此时直线与圆相离,显然不成立;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由得.
设直线与圆交于不同的两点,则.
又,,则.
因为,所以,
即,解得或,
经验证,当时,,不符合要求,舍去,
所以存在直线满足条件,此时的方程为,
所以圆心到直线的距离为,
则.又的底边上的高等于原点到直线的距离,即,
所以.
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