2025年高考備考高中數(shù)學(xué)個(gè)性化分層教輔尖子生篇《圓與方程》_第1頁
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文檔簡介

第1頁(共1頁)2025年高考備考高中數(shù)學(xué)個(gè)性化分層教輔尖子生篇《圓與方程》一.選擇題(共10小題)1.(2024?耒陽市校級(jí)開學(xué))對(duì)于△ABC,給出如下定義:若點(diǎn)M是邊BC上一定點(diǎn),且以M為圓心的半圓滿足:①所有點(diǎn)均在△ABC的內(nèi)部或邊上;②半徑最大.則稱此半圓為BC邊上的點(diǎn)M關(guān)于△ABC的最大內(nèi)半圓.若點(diǎn)M是BC邊上一動(dòng)點(diǎn)(M不與B,C重合),則在所有的點(diǎn)M關(guān)于△ABC的最大內(nèi)半圓中,將半徑最大的內(nèi)半圓稱為邊BC關(guān)于△ABC的內(nèi)半圓.已知,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(3,0),點(diǎn)P在直線y=33x上運(yùn)動(dòng)(P不與3或0重合),將OE關(guān)于△OEP的內(nèi)半圓半徑記為R,當(dāng)34≤R≤1A.t≤?9+665或t≥32 C.t≤?9+665或t≤322.(2024?濰坊二模)已知P為拋物線y2=2x上的一動(dòng)點(diǎn),過P作圓(x?2)2+y2=34A.π6 B.π3 C.π23.(2024?河池模擬)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線論》中有這樣一個(gè)結(jié)論:平面內(nèi)與兩點(diǎn)距離的比為常數(shù)λ(λ≠1)的點(diǎn)的軌跡是圓,后人稱這個(gè)圓為阿波羅尼斯圓.已知點(diǎn)O(0,0),A(15,25),動(dòng)點(diǎn)P(x,y)滿足|PO||PA|=52,若點(diǎn)P的軌跡與圓C:x2+y2+6xA.12 B.1 C.2 4.(2024秋?江西月考)過點(diǎn)P(1,﹣3)的直線l與曲線M:(x﹣2)2+y2=1(2≤x≤3)有兩個(gè)交點(diǎn),則直線l斜率的取值范圍為()A.(23,1] B.(43,2]5.(2024?金鳳區(qū)校級(jí)三模)如圖,設(shè)M(x1,y1),P(x2,y2)是圓O:x2+y2=8上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且M、P點(diǎn)都不在坐標(biāo)軸上,點(diǎn)M關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為M1,點(diǎn)M關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為M2,若直線PM1,PM2與y軸分別相交于(0,m)和(0,n),則m?n=()A.2 B.4 C.6 D.86.(2024?合肥模擬)已知直線l:x﹣ay﹣1=0與⊙C:x2+y2﹣2x+4y﹣4=0交于A,B兩點(diǎn),設(shè)弦AB的中點(diǎn)為M,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則|OM|的取值范圍為()A.[3?5,3+5] B.[3?1,7.(2024春?焦作期末)平面幾何中有定理:已知四邊形ABCD的對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)E,且AC⊥BD,過點(diǎn)E分別作邊AB,BC,CD,DA的垂線,垂足分別為P1,P2,P3,P4,則P1,P2,P3,P4在同一個(gè)圓上,記該圓為圓F.若在此定理中,直線AB,BC,AC的方程分別為x﹣y=0,x+2y=0,x=2,點(diǎn)P4(3,1),則圓F的方程為()A.(x?2)2B.(x?2)2C.(x?2)2D.(x?2)8.(2024春?長治期末)已知直線y=x被圓心為(2,1)的圓截得的弦長為6,則該圓的方程為()A.(x+2)2+(y+1)2=2 B.(x+2)2+(y+1)2=4 C.(x﹣2)2+(y﹣1)2=2 D.(x﹣2)2+(y﹣1)2=49.(2024?南通模擬)在同一坐標(biāo)系中,直線ax+by+c=0與圓x2+y2+ax+by+c=0的圖形情況可能是()A. B. C. D.10.(2024秋?江西月考)已知直線l:(m﹣1)x+2y+3﹣m=0與圓C:x2+y2﹣6x+6y=0交于A,B兩點(diǎn),則線段AB的長度的取值范圍是()A.[10,32] B.[210,6二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024春?岳陽縣校級(jí)期中)已知⊙A:x2+y2﹣10x﹣10y=0,⊙B:x2+y2﹣6x+2y﹣40=0,則下列說法正確的是()A.兩圓位置關(guān)系是相交 B.兩圓的公共弦所在直線方程是x+3y+10=0 C.⊙A上到直線x+3y﹣10=0的距離為10的點(diǎn)有四個(gè) D.若P(x,y)為⊙B上任意一點(diǎn),則[(多選)12.(2023秋?大荔縣期末)已知圓M:x2+y2+4x=0和圓N:x2+y2﹣4y﹣12=0相交于A,B兩點(diǎn),則下列說法正確的是()A.AB⊥MN B.直線AB的方程為x+y+3=0 C.線段AB的長為14 D.M到直線AB的距離與N到直線AB的距離之比為1:4(多選)13.(2024春?武陵區(qū)校級(jí)期末)下列命題錯(cuò)誤的是()A.兩平行直線5x+12y+3=0與10x+24y+5=0之間的距離是126B.若點(diǎn)A(﹣2,﹣3),B(﹣3,﹣2),直線l過點(diǎn)P(1,1)且與線段AB相交,則l的斜率k的取值范圍是k≤?43或C.若點(diǎn)M(x0,y0)在圓x2+y2=R2外,則直線x0x+D.若3a2+3b2﹣4c2=0,則直線ax+by+c=0被圓x2+y2=1所截得的弦長為1(多選)14.(2024春?桂林期末)直線l:y=x+m,圓C:x2+y2﹣2x=0,下列結(jié)論正確的是()A.直線l的傾斜角為π3B.圓C的圓心坐標(biāo)為(1,0) C.當(dāng)m=2?1時(shí),直線l與圓CD.當(dāng)m∈(?2?1,2?1)時(shí),直線(多選)15.(2023秋?河南月考)已知圓C1:x2+y2=1和圓C2:(x?2)A.與圓C1和圓C2都相切的直線有三條 B.直線x?y=2與圓C1和圓C2都相切C.|PQ|的取值范圍是[22D.過點(diǎn)Q作圓C1的兩條切線,切點(diǎn)分別為M,N,則存在點(diǎn)Q,使得∠MQN=三.填空題(共5小題)16.(2024?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)已知圓C:(x﹣1)2+y2=80,點(diǎn)P在直線l:y=kx+7(k∈R)上.若存在過點(diǎn)P的直線與圓C相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=16,AP→=511PB17.(2023秋?隆回縣校級(jí)期末)已知直線l:x﹣my+1=0與圓C:x2+y2+4x?23y?2=0相交,則當(dāng)圓18.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)已知實(shí)數(shù)x,y滿足y=?4?(x?1)2,則y?219.(2024?茂名一模)動(dòng)點(diǎn)P與兩個(gè)定點(diǎn)O(0,0),A(0,3)滿足|PA|=2|PO|,則點(diǎn)P到直線l:mx﹣y+4﹣3m=0的距離的最大值為.20.(2024?龍崗區(qū)校級(jí)模擬)已知點(diǎn)M為圓C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1上的動(dòng)點(diǎn),過圓心作直線l垂直于x軸交點(diǎn)為A,點(diǎn)B為A關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)N滿足到B點(diǎn)與到l的距離始終相等,記動(dòng)點(diǎn)N到y(tǒng)軸距離為m,則m+|MN|的最小值為.四.解答題(共5小題)21.(2023秋?中原區(qū)校級(jí)月考)(1)動(dòng)點(diǎn)M(x,y)與定點(diǎn)F(4,0)的距離和M到定直線l:x=254的距離的比是常數(shù)45(2)如圖,在圓x2+y2=9上任取一點(diǎn)P,過點(diǎn)P向x軸作垂線段PD,D為垂足,求線段PD的中點(diǎn)M的軌跡方程.22.(2023秋?利通區(qū)校級(jí)期末)已知圓C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0.(1)求實(shí)數(shù)m的取值范圍;(2)若直線l:x+2y﹣4=0與圓C相交于M、N兩點(diǎn),且|MN|=45,求23.(2023秋?博愛縣校級(jí)期末)已知圓C:x2﹣4x+y2=0.(1)若圓心C到直線l:y=3x+b(b>﹣2)的距離為102,設(shè)P是直線l上一動(dòng)點(diǎn),A(4,1),B(0,4),當(dāng)|PA|﹣|PB|最大時(shí),求點(diǎn)P(2)若過點(diǎn)Q(0,3)的直線l′恰使圓C上有4個(gè)點(diǎn)到其距離為1,求直線l′的斜率的取值范圍.24.(2023秋?宜豐縣校級(jí)月考)已知圓O的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),斜率為1且過點(diǎn)M(1,5)的直線與圓O相切,圓C:(x+1)2+(y+1)2=9.(1)若圓O與圓C相交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),求線段EF的長度;(2)若直線l:ax+y﹣1=0與圓C交于P,Q兩點(diǎn),是否存在實(shí)數(shù)a,使得|OP|=|OQ|?若存在,求出a的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.25.(2023秋?吉林期末)已知?jiǎng)狱c(diǎn)P與兩個(gè)定點(diǎn)A(1,0),B(4,0)的距離的比是2.(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;(2)直線l過點(diǎn)(2,1),且被曲線C截得的弦長為23,求直線l

2025年高考備考高中數(shù)學(xué)個(gè)性化分層教輔尖子生篇《圓與方程》參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024?耒陽市校級(jí)開學(xué))對(duì)于△ABC,給出如下定義:若點(diǎn)M是邊BC上一定點(diǎn),且以M為圓心的半圓滿足:①所有點(diǎn)均在△ABC的內(nèi)部或邊上;②半徑最大.則稱此半圓為BC邊上的點(diǎn)M關(guān)于△ABC的最大內(nèi)半圓.若點(diǎn)M是BC邊上一動(dòng)點(diǎn)(M不與B,C重合),則在所有的點(diǎn)M關(guān)于△ABC的最大內(nèi)半圓中,將半徑最大的內(nèi)半圓稱為邊BC關(guān)于△ABC的內(nèi)半圓.已知,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(3,0),點(diǎn)P在直線y=33x上運(yùn)動(dòng)(P不與3或0重合),將OE關(guān)于△OEP的內(nèi)半圓半徑記為R,當(dāng)34≤R≤1A.t≤?9+665或t≥32 C.t≤?9+665或t≤32【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】分類討論;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】A【分析】y=33x與x軸正半軸的夾角是30°,當(dāng)34≤R<1時(shí),⊙I與直線y=33x相切于點(diǎn)A;當(dāng)t>0時(shí),分別求出【解答】解:當(dāng)t>0時(shí),當(dāng)34≤R<1時(shí),設(shè)⊙I與直線y=33x相切于點(diǎn)A,過E作⊙I作AB⊥OE于B,連接AI,如圖所示,因?yàn)辄c(diǎn)A在直線y=33x上可得Rt△ABO中,tan∠AOB=AB所以∠AOB=30°,當(dāng)R=34時(shí),OI=2AI=32,結(jié)合OE當(dāng)R=1時(shí),如圖所示,由Ol=2IA=2,可知點(diǎn)E在⊙上,由圖可知,此時(shí)t≥3,所以,當(dāng)t>0時(shí),34≤R<1,只需t當(dāng)t<0時(shí),作PC⊥OE于C,如圖所示:因?yàn)镃O=﹣t,∠POC=30°,所以PC=?3R=34時(shí),所以AE=I由△EAl∽△ECP得IAPC所以34?3當(dāng)R=1時(shí),IE=2,AE=31?33t所以t≤?9+6綜上所述:t≥3故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了新定義的閱讀理解,主要轉(zhuǎn)化為與圓有關(guān)的位置和計(jì)算,相似三角形的判定和性質(zhì),解決問題的關(guān)鍵作出圖形和分類討論思想的應(yīng)用.2.(2024?濰坊二模)已知P為拋物線y2=2x上的一動(dòng)點(diǎn),過P作圓(x?2)2+y2=34A.π6 B.π3 C.π2【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】B【分析】將題目轉(zhuǎn)化為求∠APC的最大值,則構(gòu)建出sin∠APC=3【解答】解:因?yàn)椤螦PB=2∠APC,則求∠APB的最大值即求∠APC最大值,由題得圓心坐標(biāo)C(2,0),半徑r=3設(shè)α=∠APC,則在Rt△PAC中,sinα=|AC||PC|=則sinα最大時(shí),|PC|最小,設(shè)P(x,y),x≥0,且y2=2x,則|PC|=(x?2即x=1時(shí),|PC|min=3,此時(shí)α結(jié)合α∈(0,π2)得此時(shí)α=故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,是中檔題.3.(2024?河池模擬)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線論》中有這樣一個(gè)結(jié)論:平面內(nèi)與兩點(diǎn)距離的比為常數(shù)λ(λ≠1)的點(diǎn)的軌跡是圓,后人稱這個(gè)圓為阿波羅尼斯圓.已知點(diǎn)O(0,0),A(15,25),動(dòng)點(diǎn)P(x,y)滿足|PO||PA|=52,若點(diǎn)P的軌跡與圓C:x2+y2+6xA.12 B.1 C.2 【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系;軌跡方程.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】D【分析】設(shè)P(x,y),應(yīng)用兩點(diǎn)距離公式和已知條件求得動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以(1,2)為圓心,2為半徑的圓,再由公切線的條數(shù)判斷位置關(guān)系,結(jié)合圓心距與半徑的關(guān)系即可.【解答】解:設(shè)P(x,y),則|PO||PA|=52=x2+y所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以(1,2)為圓心,2為半徑的圓,而圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)可化為(x+3)2+(y+1)2=r2的圓心為(﹣3,﹣1),半徑為r,∵點(diǎn)P的軌跡與圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)有且僅有三條公切線,∴點(diǎn)P的軌跡與圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)外切,由于(1,2)和(﹣3,﹣1)的距離d=(1+3則5=2+r,∴r=3.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查軌跡問題,考查圓與圓的位置關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.4.(2024秋?江西月考)過點(diǎn)P(1,﹣3)的直線l與曲線M:(x﹣2)2+y2=1(2≤x≤3)有兩個(gè)交點(diǎn),則直線l斜率的取值范圍為()A.(23,1] B.(43,2]【考點(diǎn)】由直線與圓的位置關(guān)系求解直線與圓的方程或參數(shù).【專題】方程思想;綜合法;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】B【分析】由題知曲線M:(x﹣2)2+y2=1(2≤x≤3)是以M(2,0)為圓心,1為半徑的半圓,結(jié)合圖形,利用過兩點(diǎn)直線的斜率和直線與圓的位置關(guān)系,即可求解.【解答】解:由題意易知直線l的斜率存在且不為0,設(shè)直線l:y=k(x﹣1)﹣3(k≠0),曲線M:(x﹣2)2+y2=1(2≤x≤3)是以M(2,0)為圓心,1為半徑的半圓(如圖所示),設(shè)曲線M的下端點(diǎn)為N(2,﹣1),要使l與曲線M有兩個(gè)交點(diǎn),則l應(yīng)位于直線PN和切線PQ之間,所以kPQ<k≤kPN,因?yàn)镻(1,﹣3),易知kPN又PQ與曲線M相切,由|k?3|1+k2=1,解得所以直線l的斜率的取值范圍為(4故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程和性質(zhì),以及直線和圓的位置關(guān)系,考查方程思想和運(yùn)算能力,屬于中檔題.5.(2024?金鳳區(qū)校級(jí)三模)如圖,設(shè)M(x1,y1),P(x2,y2)是圓O:x2+y2=8上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且M、P點(diǎn)都不在坐標(biāo)軸上,點(diǎn)M關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為M1,點(diǎn)M關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為M2,若直線PM1,PM2與y軸分別相交于(0,m)和(0,n),則m?n=()A.2 B.4 C.6 D.8【考點(diǎn)】直線與圓相交的性質(zhì).【專題】計(jì)算題;整體思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】D【分析】求出PM1的方程得出m,求出PM2的方程得出n,再利用M、P點(diǎn)在圓上可得m?n.【解答】解:依題意,x12+顯然M1(﹣x1,﹣y1),M2(x1,﹣y1),PM1的方程為y+y令x=0,得m=xPM2的方程為y+y令x=0,得n=?所以m?n=x故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.6.(2024?合肥模擬)已知直線l:x﹣ay﹣1=0與⊙C:x2+y2﹣2x+4y﹣4=0交于A,B兩點(diǎn),設(shè)弦AB的中點(diǎn)為M,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則|OM|的取值范圍為()A.[3?5,3+5] B.[3?1,【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】D【分析】聯(lián)立直線與圓的方程,利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式可用a表示出點(diǎn)M的坐標(biāo),進(jìn)而可得M的軌跡方程,結(jié)合圖形即可得出答案.【解答】解:如圖所示,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x,y),聯(lián)立x?ay?1=0x2+y2?2x+4y?4=0,得(1+a2則y=y1+消去a得M的軌跡方程為(x﹣1)2+(y+1)2=1,圓心為N(1,﹣1),則|NO|=1+1由圖知,|OM|故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的位置關(guān)系問題,涉及了動(dòng)點(diǎn)軌跡方程的求法,屬于中檔題.7.(2024春?焦作期末)平面幾何中有定理:已知四邊形ABCD的對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)E,且AC⊥BD,過點(diǎn)E分別作邊AB,BC,CD,DA的垂線,垂足分別為P1,P2,P3,P4,則P1,P2,P3,P4在同一個(gè)圓上,記該圓為圓F.若在此定理中,直線AB,BC,AC的方程分別為x﹣y=0,x+2y=0,x=2,點(diǎn)P4(3,1),則圓F的方程為()A.(x?2)2B.(x?2)2C.(x?2)2D.(x?2)【考點(diǎn)】根據(jù)圓的幾何屬性求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】B【分析】由已知可得A,B,C,E的坐標(biāo),根據(jù)垂直關(guān)系聯(lián)立方程組可分別求出P1,P2的坐標(biāo),根據(jù)P1,P2,P4三點(diǎn)在圓F上,分別求線段P1P4,P1P2的垂直平分線所在直線方程,通過聯(lián)立解方程組求解圓心F的坐標(biāo),即可求解圓的方程.【解答】解:如圖:由x?y=0x=2得A(2,2),由得x+2y=0x=2,由x?y=0x+2y=0得B因?yàn)锳C⊥BD,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)E,所以E(2,0),因?yàn)镋P1⊥AB,所以EP1所在直線方程為y=﹣x+2,與x﹣y=0聯(lián)立方程組解得P1(1,1),因?yàn)镋P2⊥BC,所以EP2所在直線方程為y=2x﹣4,與x+2y=0聯(lián)立方程組解得P2因?yàn)镻4(3,1),所以線段P1P4的垂直平分線方程為x=2,線段P1P2的垂直平分線方程為y=1聯(lián)立y=13x?13x=2,解得所以圓F的方程為(x?2)故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓方程的綜合應(yīng)用,涉及直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.8.(2024春?長治期末)已知直線y=x被圓心為(2,1)的圓截得的弦長為6,則該圓的方程為()A.(x+2)2+(y+1)2=2 B.(x+2)2+(y+1)2=4 C.(x﹣2)2+(y﹣1)2=2 D.(x﹣2)2+(y﹣1)2=4【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】C【分析】設(shè)圓C的方程是(x﹣2)2+(y﹣1)2=r2(r>0),利用垂徑定理求解半徑,由此能求出圓的方程.【解答】解:設(shè)圓C的方程是(x﹣2)2+(y﹣1)2=r2(r>0),直線y=x被圓心為(2,1)的圓截得的弦長為6,其中d為圓心到直線x﹣y=0的距離,d=2?11+1=∴r2=2,∴圓的方程為(x﹣2)2+(y﹣1)2=2.故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程的求法,垂徑定理的應(yīng)用,是中檔題.9.(2024?南通模擬)在同一坐標(biāo)系中,直線ax+by+c=0與圓x2+y2+ax+by+c=0的圖形情況可能是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】直線和圓的方程的應(yīng)用;直線的一般式方程與直線的性質(zhì);圓的一般式方程與標(biāo)準(zhǔn)方程的互化.【專題】整體思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】D【分析】聯(lián)立ax+by+c=0x2+y2+ax+by+c=0,可得x=y(tǒng)=0,當(dāng)c≠0時(shí)可判斷BC;圓心為(?a【解答】解:聯(lián)立ax+by+c=0x可得x2+y2=0,解得x=y(tǒng)=0,當(dāng)c≠0,則方程組ax+by+c=0x即直線與圓無交點(diǎn),故BC錯(cuò)誤;又x2+y2+ax+by+c=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+a其圓心為(?a2,?由選項(xiàng)可得b≠0,將ax+by+c=0化為斜截式可得y=?a對(duì)于A,圓心(?a則?a解得a<0,b<0.由原點(diǎn)在圓外,可得c>0,故?a由直線方程可得?a故A錯(cuò)誤;對(duì)于D,圓心(?a則?a2<0?b由原點(diǎn)在圓外,可得c>0,故?a由直線方程可得?a故D正確.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓的性質(zhì),重點(diǎn)考查了直線與圓的位置關(guān)系,屬中檔題.10.(2024秋?江西月考)已知直線l:(m﹣1)x+2y+3﹣m=0與圓C:x2+y2﹣6x+6y=0交于A,B兩點(diǎn),則線段AB的長度的取值范圍是()A.[10,32] B.[210,6【考點(diǎn)】直線與圓相交的性質(zhì).【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】B【分析】由圓的方程可得圓心坐標(biāo)及半徑的值,再由直線l的方程可得直線恒過定點(diǎn),代入弦長公式可得當(dāng)d最小時(shí)弦長最大,當(dāng)d最大時(shí)弦長最小,求出d的最大最小值,進(jìn)而求出弦長的最小最大值.【解答】解:圓C:x2+y2﹣6x+6y=0可得圓心C(3,﹣3),半徑r=32因?yàn)橹本€l:(m﹣1)x+2y+3﹣m=0,恒過直線x﹣1=0和﹣x+2y+3=0的交點(diǎn),即x?1=0?x+2y+3=0解得:x=1,y=﹣1,即直線l恒過定點(diǎn)P(1,﹣1),因?yàn)?2+(﹣1)2﹣6﹣6<0,所以定點(diǎn)P在圓內(nèi),設(shè)圓心C到直線l的距離為d,則弦長|AB|=2r當(dāng)d=0時(shí),弦長最大,這時(shí)過P的最長弦長為圓的直徑2r=62當(dāng)d最大時(shí),這時(shí)dmax所以弦長的最小值為|AB|=2r所以弦長|AB|的范圍為[210故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,是中檔題.二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024春?岳陽縣校級(jí)期中)已知⊙A:x2+y2﹣10x﹣10y=0,⊙B:x2+y2﹣6x+2y﹣40=0,則下列說法正確的是()A.兩圓位置關(guān)系是相交 B.兩圓的公共弦所在直線方程是x+3y+10=0 C.⊙A上到直線x+3y﹣10=0的距離為10的點(diǎn)有四個(gè) D.若P(x,y)為⊙B上任意一點(diǎn),則[【考點(diǎn)】圓與圓的位置關(guān)系及其判定;點(diǎn)到直線的距離公式;直線與圓的位置關(guān)系.【專題】轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】ACD【分析】先將⊙A,⊙B的一般方程化成標(biāo)準(zhǔn)方程,再利用圓心距與兩半徑之差和半徑之和比較即可判斷A;聯(lián)立兩圓的方程,化簡即可得到公共弦所在直線方程,進(jìn)而即可判斷B;先求得A(5,5)到直線x+3y﹣10=0的距離d,再比較2d與RA的大小即可判斷C;依題意得[(x﹣5)2+(y﹣5)2]max的幾何意義為A(5,5)到⊙B上點(diǎn)的距離的平方的最大值,再結(jié)合選項(xiàng)A求解即可判斷D.【解答】解:對(duì)于A,由⊙A:x2+y2﹣10x﹣10y=0,即(x﹣5)2+(y﹣5)2=50,其圓心為A(5,5),半徑為RA=52,⊙B:x2+y2﹣6x+2y﹣40=0,即(x﹣3)2+(y+1)2=50,其圓心為B則兩圓的圓心距為|AB|=4+36=210,則RA﹣RB<|AB|<RA+RB對(duì)于B,聯(lián)立兩圓的方程x2+y2?10x?10y=0x2對(duì)于C,由A(5,5)到直線x+3y﹣10=0的距離為d=|5+15?10|1+9=10,且2d=210<52,所以⊙A上到直線x對(duì)于D,依題意得[(x﹣5)2+(y﹣5)2]max的幾何意義為A(5,5)到⊙B上點(diǎn)的距離的平方的最大值,所以結(jié)合選項(xiàng)A得[(x?5)2+故選:ACD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.(多選)12.(2023秋?大荔縣期末)已知圓M:x2+y2+4x=0和圓N:x2+y2﹣4y﹣12=0相交于A,B兩點(diǎn),則下列說法正確的是()A.AB⊥MN B.直線AB的方程為x+y+3=0 C.線段AB的長為14 D.M到直線AB的距離與N到直線AB的距離之比為1:4【考點(diǎn)】圓與圓的位置關(guān)系及其判定;直線與圓的位置關(guān)系.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】ABC【分析】利用圓的性質(zhì)可判定A項(xiàng),利用兩圓的公共弦方程公式計(jì)算可判定B項(xiàng),利用弦長公式可判定C項(xiàng),利用點(diǎn)到直線的距離公式可判定D項(xiàng).【解答】解:對(duì)于A項(xiàng),因?yàn)閮蓚€(gè)圓相交,所以圓心M,N所在直線垂直平分兩圓的公共弦,故A正確;對(duì)于B項(xiàng),因?yàn)閳AM:x2+y2+4x=0和圓N:x2+y2﹣4y﹣12=0相交于A,B兩點(diǎn),所以兩圓方程相減得到4x+4y+12=0,即AB:x+y+3=0,故B正確;對(duì)于C項(xiàng),圓M:x2+y2+4x=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程是(x+2)2+y2=4,圓心M(﹣2,0)到直線AB:x+y+3=0的距離為d=|?2+3|所以|AB|=2R2?對(duì)于D項(xiàng),因?yàn)閳AN:x2+y2﹣4y﹣12=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程是x2+(y﹣2)2=16,圓心N(0,2)到直線AB:x+y+3=0的距離為d′=|2+3|所以M到直線AB的距離與N到直線AB的距離之比為d:d′=22:故選:ABC.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查圓和圓的位置關(guān)系以及計(jì)算能力,屬于中檔題.(多選)13.(2024春?武陵區(qū)校級(jí)期末)下列命題錯(cuò)誤的是()A.兩平行直線5x+12y+3=0與10x+24y+5=0之間的距離是126B.若點(diǎn)A(﹣2,﹣3),B(﹣3,﹣2),直線l過點(diǎn)P(1,1)且與線段AB相交,則l的斜率k的取值范圍是k≤?43或C.若點(diǎn)M(x0,y0)在圓x2+y2=R2外,則直線x0x+D.若3a2+3b2﹣4c2=0,則直線ax+by+c=0被圓x2+y2=1所截得的弦長為1【考點(diǎn)】直線和圓的方程的應(yīng)用;直線的圖象特征與傾斜角、斜率的關(guān)系;兩條平行直線間的距離;直線及坐標(biāo)軸被圓截得的弦及弦長.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】BC【分析】利用兩平行直線間的距離公式、斜率公式、直線與圓的位置關(guān)系、弦長公式運(yùn)算即可得解.【解答】解:對(duì)于A,直線5x+12y+3=0即為10x+24y+6=0,由平行直線距離公式得兩直線間距離為d=|6?5|10對(duì)于B,如上圖,直線l過點(diǎn)P(1,1)且與線段AB相交,∵kPA=?3?1∴l(xiāng)的斜率k的取值范圍是[34,對(duì)于C,∵點(diǎn)M(x0,y0)在圓x2+y2=R2外,∴x02+y02又∵圓x2+y2=R2的圓心(0,0)到直線x0x+y0y=∴直線x0x+y對(duì)于D,由題意,圓x2+y2=1的半徑r=1,圓心為(0,0),圓心到直線ax+by+c=0的距離為d=|c|∵3a2+3b2﹣4c2=0,∴a2+b∴d=|c|∴直線ax+by+c=0被圓x2+y2=1所截得的弦長為2r2?故選:BC.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了兩平行線間距離公式,直線與圓的位置關(guān)系,是中檔題.(多選)14.(2024春?桂林期末)直線l:y=x+m,圓C:x2+y2﹣2x=0,下列結(jié)論正確的是()A.直線l的傾斜角為π3B.圓C的圓心坐標(biāo)為(1,0) C.當(dāng)m=2?1時(shí),直線l與圓CD.當(dāng)m∈(?2?1,2?1)時(shí),直線【考點(diǎn)】根據(jù)圓心到直線距離與圓的半徑求解直線與圓的位置關(guān)系;根據(jù)聯(lián)立直線和圓的方程解的情況求解直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】BCD【分析】根據(jù)直線l斜率和傾斜角的關(guān)系,即可判斷A選項(xiàng);將圓心求出,即可判斷B選項(xiàng);利用點(diǎn)到直線的距離公式求出d=r,即可得出直線l與圓C的位置關(guān)系,即可判斷C選項(xiàng);利用點(diǎn)到直線的距離公式求出d<r,即可表示出直線l與圓C的位置關(guān)系,計(jì)算求參,即可判斷D選項(xiàng).【解答】解:直線l:y=x+m的斜率為1,所以直線l的傾斜角為π4,A而圓C:x2+y2﹣2x=0,即(x﹣1)2+y2=1,可知圓心C(1,0),半徑r=1,B選項(xiàng)正確;當(dāng)m=2?1時(shí),直線l:設(shè)圓心C(1,0)到直線l的距離為d,則d=|1?0+所以直線l與圓C相切,故C正確;對(duì)于D項(xiàng),圓C:x2+y2﹣2x=0,即(x﹣1)2+y2=1,可知圓心C(1,0),半徑r=1,因?yàn)橹本€l:y=x+m與圓C交于兩點(diǎn),所以圓心C到直線l的距離d<r,即d=|1?0+m|12所以當(dāng)m∈(?2?1,2?1)時(shí),直線l與圓故選:BCD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.(多選)15.(2023秋?河南月考)已知圓C1:x2+y2=1和圓C2:(x?2)A.與圓C1和圓C2都相切的直線有三條 B.直線x?y=2與圓C1和圓C2都相切C.|PQ|的取值范圍是[22D.過點(diǎn)Q作圓C1的兩條切線,切點(diǎn)分別為M,N,則存在點(diǎn)Q,使得∠MQN=【考點(diǎn)】圓與圓的位置關(guān)系及其判定;直線與圓的位置關(guān)系.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】BC【分析】A項(xiàng),判斷兩圓位置關(guān)系為相離可得公切線有四條;B項(xiàng),由圓心到直線距離都等于半徑可得;C項(xiàng),數(shù)形結(jié)合可得|PQ|與圓心距及半徑的不等關(guān)系;D項(xiàng),由相切性質(zhì)得垂直關(guān)系,求出|C【解答】解:選項(xiàng)A,由題意可得,圓C1的圓心為C1(0,0),半徑r1=1,圓C2的圓心為C2(2,2),半徑r2=1,則兩圓圓心距|C故與圓C1和圓C2都相切的直線有四條,A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,點(diǎn)C1(0,0)到直線x?y=2的距離d點(diǎn)C1(0,0)與點(diǎn)C2(2,2)到直線x?y=2的距離d故直線x?y=2與圓C1和圓C2都相切,B選項(xiàng)C,結(jié)合圖形,由圓的對(duì)稱性可知,|PQ|≤|PC如圖,當(dāng)P,Q,C1,C2四點(diǎn)共線時(shí),等號(hào)成立.且|PQ|≥|PC如圖,當(dāng)P,Q,C1,C2四點(diǎn)共線時(shí),等號(hào)成立.故|PQ|max|PQ|min=|C選項(xiàng)D,如圖,若∠MQN=π2時(shí),由C1M=C1N=1,∠NQM=∠C1NQ=∠C1則∠NC1M=90°,故NC1∥QM,C1M∥NQ,所以四邊形C1MQN是平行四邊形,且為正方形,所以|QC1|=2,而故選:BC.【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.三.填空題(共5小題)16.(2024?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)已知圓C:(x﹣1)2+y2=80,點(diǎn)P在直線l:y=kx+7(k∈R)上.若存在過點(diǎn)P的直線與圓C相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=16,AP→=511PB→,則【考點(diǎn)】直線與圓相交的性質(zhì).【專題】計(jì)算題;整體思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】(?∞,?3【分析】由圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程確定圓心和半徑,結(jié)合圓的垂徑定理、勾股定理可以求出|CP|=5,這樣可以確定點(diǎn)P的軌跡是圓,最后根據(jù)直線l與圓P的位置關(guān)系進(jìn)行求解即可.【解答】解:圓C:(x﹣1)2+y2=80圓心C(1,0),半徑為45設(shè)弦AB中點(diǎn)為Q,連接CP,CQ,由|AB|=16,AP→=511PB且|AP|=5,|BP|=11,|PQ|=3,又圓心C到弦AB所在直線的距離為:|CQ|=80?則|CP|=|CQ則點(diǎn)P在以C為圓心半徑為5的圓上運(yùn)動(dòng),又點(diǎn)P在直線l:y=kx+7(k∈R)上,則直線l與以C為圓心半徑為5的圓有公共點(diǎn),則|k+7|1+k2≤5,解之得所以k的取值范圍是(?∞,?3故答案為:(?∞,?3【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.17.(2023秋?隆回縣校級(jí)期末)已知直線l:x﹣my+1=0與圓C:x2+y2+4x?23y?2=0相交,則當(dāng)圓C截直線【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】x?3【分析】首先由題意得l:x﹣my+1=0恒過點(diǎn)P(﹣1,0),P點(diǎn)在圓內(nèi),則可知當(dāng)PC⊥l時(shí),所截得弦長最短,計(jì)算可得答案;或者由圓C截直線l所得的弦長最短時(shí),直線l的方向向量n→滿足n【解答】解:由題意得l:x﹣my+1=0恒過點(diǎn)P(﹣1,0).圓C:x2+所以圓心C(?2,3且|PC|=2<r,可知點(diǎn)P在圓C內(nèi).方法一:由直線與圓的幾何性質(zhì)知,當(dāng)PC⊥l時(shí),所截得弦長最短,此時(shí)kPC?kl=﹣1.即m=?k所以直線l的方程為x?3方法二:易得直線l的方向向量為n→當(dāng)圓C截直線l所得的弦長最短時(shí),n→所以n→?PC所以直線l的方程為x?3故答案為:x?3【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.18.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)已知實(shí)數(shù)x,y滿足y=?4?(x?1)2,則y?2x?4的取值范圍是[2【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】作出函數(shù)y的圖象,利用幾何意義,利用直線和圓的位置關(guān)系,結(jié)合數(shù)形結(jié)合即可得到結(jié)論.【解答】解:由y=?4?(x?1)2得(x﹣1)2+y2由y?2x?4的幾何意義,為圓上的點(diǎn)到定點(diǎn)C由圖象知AC的斜率最小,此時(shí)A(﹣1,0).AC的斜率k=2?0當(dāng)直線BC與半圓在第四象限相切時(shí),斜率k取得最大值(此時(shí)k>0),設(shè)直線BC為y﹣2=k(x﹣4),即kx﹣y﹣4k+2=0,則圓心到直線的距離d=|k?4k+2|解得k=125或所以y?2x?4的取值范圍是[25,故答案為:[25,12【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查直線和圓的位置關(guān)系的應(yīng)用以及直線斜率的計(jì)算,利用數(shù)形結(jié)合是解決本題的關(guān)鍵.19.(2024?茂名一模)動(dòng)點(diǎn)P與兩個(gè)定點(diǎn)O(0,0),A(0,3)滿足|PA|=2|PO|,則點(diǎn)P到直線l:mx﹣y+4﹣3m=0的距離的最大值為2+34【考點(diǎn)】根據(jù)圓心到直線距離與圓的半徑求解直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】利用兩點(diǎn)距離公式及已知求得P的軌跡是圓心為(0,﹣1),半徑為2的圓上,再確定直線所過的定點(diǎn)并判斷其與圓的位置關(guān)系,要使圓上點(diǎn)到直線距離最大,有圓心與定點(diǎn)所在直線與直線l垂直,進(jìn)而求最大值.【解答】解:令P(x,y),則x2+(y?3)2=2x2+所以P的軌跡是圓心為(0,﹣1),半徑為2的圓上,又直線l:mx﹣y+4﹣3m=0可化為m(x﹣3)﹣(y﹣4)=0,易知過定點(diǎn)(3,4),由32+(4+1)2>4,故點(diǎn)(3,4)在圓x2+(y+1)2=4外,則圓心與定點(diǎn)所在直線與直線l垂直,圓心與直線l距離最大,所以點(diǎn)P到直線l距離的最大值為32故答案為:2+34【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的位置關(guān)系,考查運(yùn)算求解能力,屬中檔題.20.(2024?龍崗區(qū)校級(jí)模擬)已知點(diǎn)M為圓C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1上的動(dòng)點(diǎn),過圓心作直線l垂直于x軸交點(diǎn)為A,點(diǎn)B為A關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)N滿足到B點(diǎn)與到l的距離始終相等,記動(dòng)點(diǎn)N到y(tǒng)軸距離為m,則m+|MN|的最小值為22?1【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】數(shù)形結(jié)合;定義法;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程;直觀想象;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】22?2【分析】由已知畫出圖形,由拋物線定義可得N的軌跡方程,求出|BC|,數(shù)形結(jié)合可得m+|MN|的最小值.【解答】解:圓C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=1的圓心坐標(biāo)為C(1,2),半徑r=1,∵CA⊥x軸,∴A(1,0),又點(diǎn)B為A關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),∴B(﹣1,0),∵N到B與直線l:x=1的距離相等,∴點(diǎn)N的軌跡方程為y2=﹣4x,如圖,由拋物線定義可知,|BN|=m+1,則m=|BN|﹣1,∴m+|MN|=|BM|+|MN|﹣1≥|BM|﹣1,當(dāng)且僅當(dāng)B、M、N三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),而|BM|∴m+|MN|的最小值為22故答案為:22【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓位置關(guān)系的應(yīng)用,考查軌跡方程的請(qǐng)求法,考查化歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合思想,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.四.解答題(共5小題)21.(2023秋?中原區(qū)校級(jí)月考)(1)動(dòng)點(diǎn)M(x,y)與定點(diǎn)F(4,0)的距離和M到定直線l:x=254的距離的比是常數(shù)45(2)如圖,在圓x2+y2=9上任取一點(diǎn)P,過點(diǎn)P向x軸作垂線段PD,D為垂足,求線段PD的中點(diǎn)M的軌跡方程.【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系;軌跡方程.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】(1)點(diǎn)M軌跡是長軸、短軸長分別為10、6的橢圓x225+【分析】(1)利用橢圓的第二定義,求解橢圓方程即可.(2)設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,y0),結(jié)合已知條件,轉(zhuǎn)化求解軌跡方程即可.【解答】解:(1)設(shè)d是點(diǎn)M到直線l:x=25根據(jù)題意,動(dòng)點(diǎn)M的軌跡就是集合P={M||MF|d=將上式兩邊平方,并化簡,得9x2+25y2=225,即x2所以,點(diǎn)M的軌跡是長軸、短軸長分別為10、6的橢圓x2(2)設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,y0),則x=x0,y=y因?yàn)辄c(diǎn)P(x0,y0)在圓x2+y2=9上,所以x0把x0=x,y0=2y代入上述方程,得x2+4y2=9.即所求軌跡方程為x2點(diǎn)M的軌跡是長軸長為6,短軸長為3的橢圓.【點(diǎn)評(píng)】本題考查橢圓的第二定義,軌跡方程的求法,考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能力,是中檔題.22.(2023秋?利通區(qū)校級(jí)期末)已知圓C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0.(1)求實(shí)數(shù)m的取值范圍;(2)若直線l:x+2y﹣4=0與圓C相交于M、N兩點(diǎn),且|MN|=45,求【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系;圓的一般方程.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】(1)(﹣∞,5);(2)4.【分析】(1)變換得到(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,確定5﹣m>0,解得答案.(2)圓心到直線的距離為d=55,再根據(jù)【解答】解:(1)圓C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0,即(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,故5﹣m>0,m<5,即m∈(﹣∞,5);(2)圓心為C(1,2),半徑r=5?m,圓心到直線的距離為d=|MN|=2r2?【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的方程的綜合應(yīng)用,主要考查學(xué)生對(duì)圓標(biāo)準(zhǔn)方程的認(rèn)識(shí),會(huì)利用根與系數(shù)的關(guān)系解決數(shù)學(xué)問題,屬中檔題.23.(2023秋?博愛縣校級(jí)期末)已知圓C:x2﹣4x+y2=0.(1)若圓心C到直線l:y=3x+b(b>﹣2)的距離為102,設(shè)P是直線l上一動(dòng)點(diǎn),A(4,1),B(0,4),當(dāng)|PA|﹣|PB|最大時(shí),求點(diǎn)P(2)若過點(diǎn)Q(0,3)的直線l′恰使圓C上有4個(gè)點(diǎn)到其距離為1,求直線l′的斜率的取值范圍.【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】方程思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】(1)(2,5);(2)(?6?2【分析】(1)由點(diǎn)到直線的距離公式求出b,借助幾何圖形,并求出點(diǎn)B關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)B′的坐標(biāo),再求出|AB′|即可得出答案;(2)使圓C上有4個(gè)點(diǎn)到直線l′距離為1,則圓心C(2,0)到直線l′的距離d<|2﹣1|=1,求解即可.【解答】解:(1)圓心坐標(biāo)為C(2,0),則102=|3×2+b|10,解得∵b>﹣2,∴b=﹣1,如圖,設(shè)點(diǎn)B關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(a,b),∵kl?kBB′=﹣1,∴3×b?4a=?1,即a由線段BB′的中點(diǎn)坐標(biāo)為(a2,∴3×a2?b+42聯(lián)立a+3b?12=0,3a?b?6=0,,解得a=b∴B′的坐標(biāo)為(3,3),∵|PA|﹣|PB|=|PA|﹣|PB′|≤|AB′|,∴當(dāng)A,B′,P共線時(shí)取最大值,直線AB′的方程為2x+y﹣9=0,聯(lián)立y=3x?1,2x+y?9=0,解得x=2,y∴直線l與直線AB′的交點(diǎn)坐標(biāo)為(2,5),則|PA|﹣|PB|最大時(shí),點(diǎn)P坐標(biāo)為(2,5).(2)因?yàn)閳AC的半徑為2,設(shè)直線l′:y=kx+3,要使圓C上有4個(gè)點(diǎn)到直線l′距離為1,則圓心C(2,0)到直線l′的距離d<|2﹣1|=1,即|2k+3|1+得3k2+12k+8<0,解得?6?23∴直線l′的斜率的取值范圍為(?6?2【點(diǎn)評(píng)】本題考查直線與圓的綜合運(yùn)用,考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.24.(2023秋?宜豐縣校級(jí)月考)已知圓O的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),斜率為1且過點(diǎn)M(1,5)的直線與圓O相切,圓C:(x+1)2+(y+1)2=9.(1)若圓O與圓C相交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),求線段EF的長度;(2)若直線l:ax+y﹣1=0與圓C交于P,Q兩點(diǎn),是否存在實(shí)數(shù)a,使得|OP|=|OQ|?若存在,求出a的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】(1)314(2)存在a=1,使得|OP|=|OQ|.【分析】(1)斜率為1且過點(diǎn)M(1,5)的直線方程為x﹣y+4=0,由其與圓O相切結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式可得圓O的半徑,從而可得圓O的方程.圓C的方程減去圓O的方程,可得EF所在的直線方程為2x+2y+1=0,根據(jù)垂徑定理可求|EF|;(2)設(shè)PQ的中點(diǎn)為T,可得C,O,T三點(diǎn)共線,根據(jù)斜率公式求出kOC=1,由垂直關(guān)系可得kl=﹣1,從而可求a的值,再驗(yàn)證直線l與圓C有兩個(gè)交點(diǎn)即可.【解答】解:(1)斜率為1且過點(diǎn)M(1,5)的直線方程為y﹣5=x﹣1,即x﹣y+4=0.則O到直線x﹣y+4=0的距離為|0?0+4|12+所以圓O的方程為x2+y2=8.由圓C的方程減去圓O的方程,可得2x+1+2y+1=1,即2x+2y+1=0.因?yàn)閳AO與圓C相交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),則EF所在的直線方程為2x+2y+1=0.O到EF的距離為|0+0+1|2所以|EF|=28?(2)假設(shè)存在實(shí)數(shù)a,使得|OP|=|OQ|.設(shè)PQ的中點(diǎn)為T,因?yàn)閨OP|=|OQ|,所以PQ⊥OT.又PQ⊥CT,所以C,O,T三點(diǎn)共線.圓C:(x+1)2+(y+1)2=9的圓心為C(﹣1,﹣1),半徑為3,故kOC=?1?0?1?0=1,所以k因?yàn)橹本€l:ax+y﹣1=0,所以﹣a=﹣1,解得a=1,此時(shí)直線l:x+y﹣1=0.圓心C到直線l的距離為|?1?1?1|2所以直線l與圓C有兩個(gè)交點(diǎn),所以存在實(shí)數(shù)a=1,使得|OP|=|OQ|.【點(diǎn)評(píng)】本題考查圓的方程、直線的斜率的求法,考查運(yùn)算求解能力,屬中檔題.25.(2023秋?吉林期末)已知?jiǎng)狱c(diǎn)P與兩個(gè)定點(diǎn)A(1,0),B(4,0)的距離的比是2.(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;(2)直線l過點(diǎn)(2,1),且被曲線C截得的弦長為23,求直線l【考點(diǎn)】直線與圓的位置關(guān)系;軌跡方程.【專題】整體思想;綜合法;直線與圓;數(shù)學(xué)運(yùn)算.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)直接利用條件求出點(diǎn)P的軌跡方程,結(jié)合圓的定義即可求解;(2)直線l的斜率分存在與不存在兩種情況,當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),檢驗(yàn)不滿足條件;當(dāng)直線的斜率存在時(shí),用點(diǎn)斜式設(shè)出直線的方程,根據(jù)弦長和點(diǎn)到直線的距離公式列出等式即可求出直線的斜率,進(jìn)而求出直線的方程.【解答】解:(1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),∵動(dòng)點(diǎn)P與兩個(gè)定點(diǎn)A(1,0),B(4,0)的距離的比是2,∴|PA||PB|=2,即|PA|=2|則(x?1)化簡得x2+y2﹣10x+21=0,所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為(x﹣5)2+y2=4;(2)由(1)可知點(diǎn)P的軌跡C是以(5,0)為圓心,2為半徑的圓,∵直線被曲線C截得的弦長為23∴圓心(5,0)到直線l的距離d=4?3①當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線l的方程為x=2,此時(shí)圓心到直線l的距離是3,不符合條件;②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y﹣1=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k+1=0,所以圓心(5,0)到直線l的距離d=|3k+1|化簡得9k2+6k+1=k2+1,解得k=0或k=?3此時(shí)直線l的方程為y=1或3x+4y﹣10=0.綜上,直線l的方程是y=1或3x+4y﹣10=0.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了點(diǎn)的軌跡方程的求解,還考查了直線與圓位置關(guān)系的應(yīng)用,屬于中檔題.

考點(diǎn)卡片1.直線的圖象特征與傾斜角、斜率的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】直線的傾斜角、斜率對(duì)直線的圖象的影響:(1)直線在y軸上的截距大于0時(shí):若傾斜角為銳角,則斜率大于0,這時(shí)直線的圖象過第一二三象限,并且傾斜角越大斜率就越大,直線相對(duì)于x軸的正方向的傾斜程度也就越大;若傾斜角為鈍角,則斜率小于0,這時(shí)直線的圖象過第一二四象限,并且傾斜角越大斜率就越大,直線相對(duì)于x軸的正方向的傾斜程度也就越大;(2)直線在y軸上的截距小于0時(shí):若傾斜角為銳角,則斜率大于0,這時(shí)直線的圖象過第一三四象限,并且傾斜角越大斜率就越大,直線相對(duì)于x軸的正方向的傾斜程度也就越大;若傾斜角為鈍角,則斜率小于0,這時(shí)直線的圖象過第二三四象限,并且傾斜角越大斜率就越大,直線相對(duì)于x軸的正方向的傾斜程度也就越大;(3)當(dāng)直線的傾斜角為直角時(shí),斜率不存在,直線的圖線與x軸垂直;(4)當(dāng)直線的傾斜角為0度時(shí),斜率為0,直線的圖線與x軸平行或重合.2.直線的一般式方程與直線的性質(zhì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】直線方程表示的是只有一個(gè)自變量,自變量的次數(shù)為一次,且因變量隨著自變量的變化而變化.直線的一般方程的表達(dá)式是ay+bx+c=0.1、兩條直線平行與垂直的判定對(duì)于兩條不重合的直線l1、l2,其斜率分別為k1、k2,有:(1)l1∥l2?k1=k2;(2)l1⊥l2?k1?k2=﹣1.2、直線的一般式方程:(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同時(shí)為0.直線一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化為斜截式方程y=?ABx?CB,表示斜率為?A(2)與直線l:Ax+By+C=0平行的直線,可設(shè)所求方程為Ax+By+C1=0;與直線Ax+By+C=0垂直的直線,可設(shè)所求方程為Bx﹣Ay+C1=0.(3)已知直線l1,l2的方程分別是:l1:A1x+B1y+C1=0(A1,B1不同時(shí)為0),l2:A2x+B2y+C2=0(A2,B2不同時(shí)為0),則兩條直線的位置關(guān)系可以如下判別:①l1⊥l2?A1A2+B1B2=0;②l1∥l2?A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1≠0;③l1與l2重合?A1B2﹣A2B1=0,A1C2﹣A2B1=0;④l1與l2相交?A1B2﹣A2B1≠0.如果A2B2C2≠0時(shí),則l1∥l2?A1A2=B1B2≠C1C2;l1與l23.點(diǎn)到直線的距離公式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】﹣點(diǎn)到直線距離:點(diǎn)(x0,y0)到直線Ax+By+C=0的距離為:d=|A【解題方法點(diǎn)撥】﹣計(jì)算距離:1.代入直線方程:將點(diǎn)的坐標(biāo)代入直線方程.2.計(jì)算絕對(duì)值:計(jì)算Ax0+By0+C的絕對(duì)值.3.計(jì)算模:計(jì)算法向量的模A24.求解距離:將絕對(duì)值與模相除,即得距離.【命題方向】﹣距離計(jì)算:考查點(diǎn)到直線的距離計(jì)算,可能涉及多種坐標(biāo)系變換或應(yīng)用.4.兩條平行直線間的距離【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】﹣平行直線方程:兩條平行直線的方程為:直線Ax+By+C1=0與直線Ax+By+C2=0它們之間的距離為:d=【解題方法點(diǎn)撥】﹣計(jì)算距離:1.選擇一條直線:選擇其中一條直線計(jì)算點(diǎn)到另一條直線的距離.2.應(yīng)用公式:用點(diǎn)到直線距離公式,其中點(diǎn)選擇在第一條直線上的點(diǎn).【命題方向】﹣平行直線距離:??疾橛?jì)算兩條平行直線間的垂直距離,涉及相似方程和坐標(biāo)變換.5.根據(jù)圓的幾何屬性求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.圓的定義:平面內(nèi)與定點(diǎn)距離等于定長的點(diǎn)的集合(軌跡)叫做圓.定點(diǎn)叫做圓心,定長就是半徑.2.圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),其中圓心C(a,b),半徑為r.特別地,當(dāng)圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),半徑為r的圓的方程為:x2+y2=r2.其中,圓心(a,b)是圓的定位條件,半徑r是圓的定形條件.【解題方法點(diǎn)撥】已知圓心坐標(biāo)和半徑,可以直接帶入方程寫出,在所給條件不是特別直接的情況下,關(guān)鍵是求出a,b,r的值再代入.一般求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程主要使用待定系數(shù)法.步驟如下:(1)根據(jù)題意設(shè)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2;(2)根據(jù)已知條件,列出關(guān)于a,b,r的方程組;(3)求出a,b,r的值,代入所設(shè)方程中即可.另外,通過對(duì)圓的一般方程進(jìn)行配方,也可以化為標(biāo)準(zhǔn)方程.【命題方向】﹣標(biāo)準(zhǔn)方程推導(dǎo):考查如何從幾何屬性推導(dǎo)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,通常涉及基本的幾何知識(shí)和代數(shù)運(yùn)算.6.圓的一般方程【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.圓的定義:平面內(nèi)與定點(diǎn)距離等于定長的點(diǎn)的集合(軌跡)叫做圓.定點(diǎn)叫做圓心,定長就是半徑.2.圓的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0)其中圓心坐標(biāo)為(?D2,?E23.圓的一般方程的特點(diǎn):(1)x2和y2系數(shù)相同,且不等于0;(2)沒有xy這樣的二次項(xiàng).以上兩點(diǎn)是二元二次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圓的必要非充分條件.7.圓的一般式方程與標(biāo)準(zhǔn)方程的互化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】﹣互化過程:從一般式方程到標(biāo)準(zhǔn)方程需要配方,將一般式方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)方程:(x﹣h)2+(y﹣k)2=r2【解題方法點(diǎn)撥】﹣互化步驟:1.配方:將方程中的x和y的項(xiàng)配成完全平方.2.計(jì)算圓心和半徑:從配方后的結(jié)果中提取圓心(h,k)和半徑r,得到標(biāo)準(zhǔn)方程.【命題方向】﹣方程互化:考查如何在一般式和標(biāo)準(zhǔn)式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,涉及代數(shù)配方和幾何解釋.8.直線與圓相交的性質(zhì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】直線與圓的關(guān)系分為相交、相切、相離.判斷的方法就是看圓心到直線的距離和圓半徑誰大誰?。孩佼?dāng)圓心到直線的距離小于半徑時(shí),直線與圓相交;②當(dāng)圓心到直線的距離等于半徑時(shí),直線與圓相切;③當(dāng)圓心到直線的距離大于半徑時(shí),直線與圓相離.【解題方法點(diǎn)撥】例:寫出直線y=x+m與圓x2+y2=1相交的一個(gè)必要不充分條件:解:直線x﹣y+m=0若與圓x2+y2=1相交,則圓心(0,0)到直線的距離d<1,即d=|m|∴|m|<2即?2∴滿足?2故答案為:滿足?2這是一道符合高考命題習(xí)慣的例題,對(duì)于簡單的知識(shí)點(diǎn),高考一般都是把幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合在一起,這也要求大家知識(shí)一定要全面,切不可投機(jī)取巧.本題首先根據(jù)直線與圓的關(guān)系求出滿足要求的m的值;然后在考查了考試對(duì)邏輯關(guān)系的掌握程度,不失為一道好題.【命題方向】本知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容比較簡單,在初中的時(shí)候就已經(jīng)學(xué)習(xí)過,所以大家要熟練掌握,特別是點(diǎn)到直線的距離怎么求,如何判斷直線與圓相切.

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