
?人教版2021屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 直線與圓相交的性質(zhì)
一.選擇題(共10小題)
1.已知圓x2+y2﹣6x=0,過(guò)點(diǎn)(1,2)的直線被該圓所截得的弦的長(zhǎng)度的最小值為( ?。?br />
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知圓C:(x﹣a)2+(y﹣a)2=1(a>0)與直線y=2x相交于P、Q兩點(diǎn),則當(dāng)△CPQ的面積為時(shí),實(shí)數(shù)a的值為( )
A. B. C. D.
3.若圓x2+y2﹣2x+4y+m=0截直線x﹣y﹣3=0所得弦長(zhǎng)為6,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.﹣1 B.﹣2 C.﹣4 D.﹣31
4.直線l:x+y﹣2=0被圓C:x2+y2=3截得的弦長(zhǎng)為( ?。?br />
A. B.2 C. D.1
5.如果直線ax+by=1與圓C:x2+y2=1相交,則點(diǎn)M(a,b)與圓C的位置關(guān)系是( )
A.點(diǎn)M在圓C上 B.點(diǎn)M在圓C外
C.點(diǎn)M在圓C內(nèi) D.上述三種情況都有可能
6.直線y=x+1被圓x2+y2=4截得的弦長(zhǎng)為( ?。?br />
A. B.2 C. D.
7.圓心為(2,﹣1)的圓,在直線x﹣y﹣1=0上截得的弦長(zhǎng)為,那么,這個(gè)圓的方程為( ?。?br />
A.(x﹣2)2+(y+1)2=4 B.(x﹣2)2+(y+1)2=2
C.(x+2)2+(y﹣1)2=4 D.(x+2)2+(y﹣1)2=2
8.已知圓x2+y2﹣2x+2y+a=0截直線x+y﹣2=0所得弦的長(zhǎng)度為4,則實(shí)數(shù)a的值是( ?。?br />
A.﹣8 B.﹣6 C.﹣5 D.﹣4
9.圓C1:x2+y2=4與圓C2:x2+y2﹣4x+4y﹣12=0的公共弦的長(zhǎng)為( ?。?br />
A. B. C. D.
10.圓C:x2+y2﹣2x﹣4y+3=0被直線l:ax+y﹣1﹣a=0截得的弦長(zhǎng)的最小值為( )
A.1 B.2 C. D.
二.填空題(共16小題)
11.已知直線l:與圓x2+y2=12交于A,B兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A,B分別做l的垂線與x軸交于C,D兩點(diǎn),若,則|CD|= ?。?br />
12.已知直線l:x﹣2y﹣4=0與圓:x2+y2=4交于A,B兩點(diǎn),過(guò)A,B分別做l的垂線與x軸交于C,D兩點(diǎn),則|CD|= ?。?br />
13.在直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓C:x2+y2﹣(8﹣2m)x﹣4my+5m2﹣8m=0,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,1),若對(duì)任意的實(shí)數(shù)m,直線l被圓C截得弦長(zhǎng)為定值,則直線l方程為 .
14.已知圓M:x2+y2=4,直線l過(guò)點(diǎn)P(1,1),且以P為中點(diǎn),則直線l的方程是 .
15.設(shè)m,n∈R,若直線l:mx+ny﹣1=0與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B,且l與圓x2+y2=4相交所得弦的長(zhǎng)為2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△AOB面積的最小值為 ?。?br />
16.已知直線l過(guò)點(diǎn)(﹣1,0)且與直線2x﹣y=0垂直,則圓x2+y2﹣4x+8y=0與直線l相交所得的弦長(zhǎng)為 ?。?br />
17.已知圓x2+y2=1的圓心為O,點(diǎn)P是直線l:mx﹣3y+3m﹣2=0上的動(dòng)點(diǎn),若該圓上存在點(diǎn)Q使得∠QPO=30°,則實(shí)數(shù)m的最大值為
18.過(guò)點(diǎn)M(2,2)的直線l與圓x2+y2﹣2x﹣8=0相交于A,B兩點(diǎn),則|AB|的最小值為 ?。淮藭r(shí)直線l的方程為 ?。?br />
19.已知直線y=kx+3﹣2k被圓(x﹣1)2+(y﹣2)2=4截得的弦長(zhǎng)等于4,則k= ?。?br />
20.直線l:y=kx﹣1被圓C:(x﹣2)2+y2=4截得的弦長(zhǎng)為4,則k的值為 ?。?br />
21.已知圓x2+y2﹣2ax﹣2by=0(a>0,b>0)關(guān)于直線x+2y﹣2=0對(duì)稱,則的最小值為 ?。?br />
22.若圓C:x2+(y+1)2=1被直線l:x+y+a=0所截得的弦長(zhǎng)為,則實(shí)數(shù)a的值是 ?。?br />
23.直線被圓x2+y2=1所截得的弦長(zhǎng)為 ?。?br />
24.若直線l過(guò)點(diǎn)(﹣2,0),且傾斜角為,則l被圓C:(x+3)2+(y﹣3)2=10所截得的弦長(zhǎng)為 .
25.已知直線4x﹣y=b被圓x2+y2﹣2x﹣2y+1=0截得的弦長(zhǎng)為2,則b的值為 ?。?br />
26.已知圓(x﹣3)2+y2=9與直線y=x+m交于A,B兩點(diǎn),過(guò)A,B分別作x軸的垂線,且與x軸分別交于C,D兩點(diǎn),若|CD|=,則m= ?。?br />
三.解答題(共4小題)
27.已知直線l:mx﹣(m2+1)y=3(m≥0).
(1)求直線l斜率的取值范圍;
(2)若直線l被圓C:x2+y2﹣2y﹣8=0截得的弦長(zhǎng)為4,求直線l的方程.
28.已知以點(diǎn)A(﹣1,2)為圓心的圓與直線l1:x+2y+7=0相切,過(guò)點(diǎn)B(﹣2,0)的動(dòng)直線l與圓A相交于M,N兩點(diǎn).
(1)求圓A的方程;
(2)當(dāng)MN=2時(shí),求直線l的方程.
29.已知?jiǎng)訄AP的圓心為點(diǎn)P,圓P過(guò)點(diǎn)F(1,0)且與直線l:x=﹣1相切.
(Ⅰ)求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(Ⅱ)若圓P與圓F:(x﹣1)2+y2=1相交于M,N兩點(diǎn),求|MN|的取值范圍.
30.已知關(guān)于x,y的方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0.
(1)當(dāng)m為何值時(shí),方程C表示圓.
(2)若圓C與直線l:x+2y﹣4=0相交于M,N兩點(diǎn),且MN=,求m的值.
人教版2021屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 直線與圓相交的性質(zhì)
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.已知圓x2+y2﹣6x=0,過(guò)點(diǎn)(1,2)的直線被該圓所截得的弦的長(zhǎng)度的最小值為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由相交弦長(zhǎng)|AB|和圓的半徑r及圓心C到過(guò)D(1,2)的直線的距離d之間的勾股關(guān)系,求出弦長(zhǎng)的最小值,即圓心到直線的距離的最大時(shí),而當(dāng)直線與CD垂直時(shí)d最大,求出d的最大值,進(jìn)而求出弦長(zhǎng)的最小值.
【解答】解:由圓的方程可得圓心坐標(biāo)C(3,0),半徑r=3;
設(shè)圓心到直線的距離為d,則過(guò)D(1,2)的直線與圓的相交弦長(zhǎng)|AB|=2,
當(dāng)d最大時(shí)弦長(zhǎng)|AB|最小,當(dāng)直線與CD所在的直線垂直時(shí)d最大,這時(shí)d=|CD|==2,
所以最小的弦長(zhǎng)|AB|=2=2,
故選:B.
2.已知圓C:(x﹣a)2+(y﹣a)2=1(a>0)與直線y=2x相交于P、Q兩點(diǎn),則當(dāng)△CPQ的面積為時(shí),實(shí)數(shù)a的值為( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】求出圓的圓心坐標(biāo)與半徑,利用圓心到直線的距離與半弦長(zhǎng)求解三角形的面積,然后即可解得a的值.
【解答】解:圓C:(x﹣a)2+(y﹣a)2=1(a>0)的圓心(a,a)半徑為1,
圓心到直線y=2x的距離d==,半弦長(zhǎng)為:=,
∴△CPQ的面積S=?2?==,
故解得a=.
故選:D.
3.若圓x2+y2﹣2x+4y+m=0截直線x﹣y﹣3=0所得弦長(zhǎng)為6,則實(shí)數(shù)m的值為( ?。?br />
A.﹣1 B.﹣2 C.﹣4 D.﹣31
【分析】把圓x2+y2﹣2x+4y+m=0化為標(biāo)準(zhǔn)方程,找到圓心和半徑,發(fā)現(xiàn)直線x﹣y﹣3=0恰好經(jīng)過(guò)圓心,得出圓直徑為6,則半徑為3,從而求出m的值.
【解答】解:由圓x2+y2﹣2x+4y+m=0 即 (x﹣1)2+(y+2)2=5﹣m,
∴圓心為(1,﹣2),∴圓心在直線x﹣y﹣3=0上,
∴此圓直徑為6,則半徑為3,
∴5﹣m=32,∴m=﹣4
故實(shí)數(shù)m的值為﹣4.
故選:C.
4.直線l:x+y﹣2=0被圓C:x2+y2=3截得的弦長(zhǎng)為( ?。?br />
A. B.2 C. D.1
【分析】求出圓心到直線的距離,再由垂徑定理求弦長(zhǎng).
【解答】解:∵圓C:x2+y2=3的圓心(0,0)到直線l:x+y﹣2=0的距離d=,
圓C的半徑r=,
∴直線l:x+y﹣2=0被圓C:x2+y2=3截得的弦長(zhǎng)為.
故選:B.
5.如果直線ax+by=1與圓C:x2+y2=1相交,則點(diǎn)M(a,b)與圓C的位置關(guān)系是( ?。?br />
A.點(diǎn)M在圓C上 B.點(diǎn)M在圓C外
C.點(diǎn)M在圓C內(nèi) D.上述三種情況都有可能
【分析】由直線與圓相交,可得圓心到直線的距離小于半徑,轉(zhuǎn)化為點(diǎn)M(a,b)到圓心的距離大于半徑得答案.
【解答】解:∵直線ax+by=1與圓C:x2+y2=1相交,
∴圓心(0,0)到直線ax+by=1的距離d=<1,
即>1.
也就是點(diǎn)M(a,b)到圓C的圓心的距離大于半徑.
即點(diǎn)M(a,b)與圓C的位置關(guān)系是點(diǎn)M在圓C外.
故選:B.
6.直線y=x+1被圓x2+y2=4截得的弦長(zhǎng)為( ?。?br />
A. B.2 C. D.
【分析】根據(jù)題意,分析圓的圓心與半徑,求出圓心到直線的距離,由直線與圓的位置關(guān)系分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,圓x2+y2=4的圓心為(0,0),半徑r=2,
則圓心到直線y=x+1即x﹣y+1=0的距離d==,
則直線y=x+1被圓x2+y2=4截得的弦長(zhǎng)為2×=,
故選:D.
7.圓心為(2,﹣1)的圓,在直線x﹣y﹣1=0上截得的弦長(zhǎng)為,那么,這個(gè)圓的方程為( ?。?br />
A.(x﹣2)2+(y+1)2=4 B.(x﹣2)2+(y+1)2=2
C.(x+2)2+(y﹣1)2=4 D.(x+2)2+(y﹣1)2=2
【分析】由垂徑定理,根據(jù)弦長(zhǎng)的一半及圓心到直線的距離求出圓的半徑,即可寫(xiě)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解答】解:∵圓心到直線x﹣y﹣1=0的距離d==,弦長(zhǎng)為2,
∴圓的半徑r==2,
則圓的方程為(x﹣2)2+(y+1)2=4.
故選:A.
8.已知圓x2+y2﹣2x+2y+a=0截直線x+y﹣2=0所得弦的長(zhǎng)度為4,則實(shí)數(shù)a的值是( ?。?br />
A.﹣8 B.﹣6 C.﹣5 D.﹣4
【分析】根據(jù)題意,將圓的方程變形為標(biāo)準(zhǔn)方程,分析其圓心與半徑,求出圓心到直線的距離,結(jié)合直線與圓的位置關(guān)系可得r2=d2+()2,計(jì)算可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,圓x2+y2﹣2x+2y+a=0,即(x﹣1)2+(y+1)2=2﹣a,其圓心為(1,﹣1),半徑r=,
圓心到直線x+y﹣2=0的距離d==,
又由圓截直線x+y﹣2=0所得弦的長(zhǎng)度為4,則有r2=d2+()2=2+2=2﹣a,解可得a=﹣4;
故選:D.
9.圓C1:x2+y2=4與圓C2:x2+y2﹣4x+4y﹣12=0的公共弦的長(zhǎng)為( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】?jī)蓤A方程相減求出公共弦所在直線的解析式,求出第一個(gè)圓心到求出直線的距離,再由第一個(gè)圓的半徑,利用勾股定理及垂徑定理即可求出公共弦長(zhǎng).
【解答】解:圓x2+y2﹣4=0與圓x2+y2﹣4x+4y﹣12=0方程相減得:x﹣y+2=0,
∵圓心(0,0)到直線x﹣y+2=0的距離d==,r=2,
則公共弦長(zhǎng)為2=2.
故選:C.
10.圓C:x2+y2﹣2x﹣4y+3=0被直線l:ax+y﹣1﹣a=0截得的弦長(zhǎng)的最小值為( ?。?br />
A.1 B.2 C. D.
【分析】由圓的方程求出圓心坐標(biāo)與半徑,再求出直線l所過(guò)定點(diǎn),求出圓心到定點(diǎn)的距離,利用垂徑定理求最小弦長(zhǎng).
【解答】解:由x2+y2﹣2x﹣4y+3=0,得(x﹣1)2+(y﹣2)2=2,
則圓心坐標(biāo)為C(1,2),半徑為.
直線ax+y﹣1﹣a=0即a(x﹣1)+y﹣1=0,過(guò)定點(diǎn)P(1,1),
當(dāng)過(guò)圓心與定點(diǎn)的直線與直線l垂直時(shí),弦長(zhǎng)最短,
此時(shí)|CP|=,則弦長(zhǎng)為.
故選:B.
二.填空題(共16小題)
11.已知直線l:與圓x2+y2=12交于A,B兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A,B分別做l的垂線與x軸交于C,D兩點(diǎn),若,則|CD|= 4 .
【分析】根據(jù)題意,由點(diǎn)到直線的距離求出m,可得直線l的傾斜角為30°,再利用直角三角形中的三角函數(shù)求出|CD|即可.
【解答】解:圓x2+y2=12的圓心坐標(biāo)為(0,0),半徑為2,
,則圓心(0,0)到直線l的距離d==3,
則有=3,解得m=﹣,
直線l的方程為:(﹣)x+y﹣2=0,則其傾斜角為30°,
∵過(guò)A,B分別作l的垂線與x軸交于C,D兩點(diǎn),
∴|CD|==4,
故答案為:4.
12.已知直線l:x﹣2y﹣4=0與圓:x2+y2=4交于A,B兩點(diǎn),過(guò)A,B分別做l的垂線與x軸交于C,D兩點(diǎn),則|CD|= 2?。?br />
【分析】先求出|AB|,再利用三角函數(shù)求出|CD|即可.
【解答】解:由題意,圓心到直線的距離d=,
∴|AB|=2,
∵直線l:x﹣2y﹣4=0,設(shè)其傾斜角為θ,
則tanθ=,∴cosθ=,
則|CD|=.
故答案為:2.
13.在直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓C:x2+y2﹣(8﹣2m)x﹣4my+5m2﹣8m=0,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,1),若對(duì)任意的實(shí)數(shù)m,直線l被圓C截得弦長(zhǎng)為定值,則直線l方程為 2x+y﹣5=0?。?br />
【分析】根據(jù)題意,由圓的一般式方程分析圓C的圓心,進(jìn)而可得圓心C在直線2x+y=8上,結(jié)合直線與圓的位置關(guān)系可得直線l與2x+y=8平行,由直線的點(diǎn)斜式方程分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,圓C:x2+y2﹣(8﹣2m)x﹣4my+5m2﹣8m=0,其圓心為(4﹣m,2m),
則圓心C在直線2x+y=8上,
若對(duì)任意的實(shí)數(shù)m,直線l被圓C截得弦長(zhǎng)為定值,則圓心到直線l的距離為定值,即直線l與2x+y=8平行,則直線l的斜率k=﹣2,
直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,1),則直線l的方程為y﹣1=﹣2(x﹣2),即2x+y﹣5=0,
故答案為:2x+y﹣5=0.
14.已知圓M:x2+y2=4,直線l過(guò)點(diǎn)P(1,1),且以P為中點(diǎn),則直線l的方程是 y=﹣x+2?。?br />
【分析】由題意知,圓心與點(diǎn)P的連線直線與直線l垂直,求得斜率,點(diǎn)斜式得到直線l的方程.
【解答】解:,直線與圓相交,且以P為中點(diǎn),圓心為(0,0),
設(shè)圓M的圓心為O,則OP直線的斜率為k==1,∴直線l的斜率為﹣1,
又直線過(guò)點(diǎn)P(1,1),∴直線l的方程為y﹣1=﹣(x﹣1),即y=﹣x+2.
故答案為:y=﹣x+2.
15.設(shè)m,n∈R,若直線l:mx+ny﹣1=0與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B,且l與圓x2+y2=4相交所得弦的長(zhǎng)為2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△AOB面積的最小值為 3 .
【分析】由圓的方程找出圓心坐標(biāo)和半徑r,由直線l被圓截得的弦長(zhǎng)與半徑,根據(jù)垂徑定理及勾股定理求出圓心到直線l的距離,然后再利用點(diǎn)到直線的距離公式表示出圓心到直線l的距離,兩者相等列出關(guān)系式,整理后求出m2+n2的值,再由直線l與x軸交于A點(diǎn),與y軸交于B點(diǎn),由直線l的解析式分別令x=0及y=0,得出A的橫坐標(biāo)及B的縱坐標(biāo),確定出A和B的坐標(biāo),得出OA及OB的長(zhǎng),根據(jù)三角形AOB為直角三角形,表示出三角形AOB的面積,利用基本不等式變形后,將m2+n2的值代入,即可求出三角形AOB面積的最小值.
【解答】解:由圓x2+y2=4的方程,得到圓心坐標(biāo)為(0,0),半徑r=2,
∵直線l與圓x2+y2=4相交所得弦CD=2,
∴圓心到直線l的距離d==,
∴圓心到直線l:mx+ny﹣1=0的距離d==,
整理得:m2+n2=,
令直線l解析式中y=0,解得:x=,
∴A(,0),即OA=,
令x=0,解得:y=,
∴B(0,),即OB=,
∵m2+n2≥2|mn|,當(dāng)且僅當(dāng)|m|=|n|時(shí)取等號(hào),
∴|mn|≤,
又△AOB為直角三角形,
∴S△ABC=OA?OB=≥=3,當(dāng)且僅當(dāng)|m|2=|n|2=時(shí)取等號(hào),
則△AOB面積的最小值為3.
故答案為:3.
16.已知直線l過(guò)點(diǎn)(﹣1,0)且與直線2x﹣y=0垂直,則圓x2+y2﹣4x+8y=0與直線l相交所得的弦長(zhǎng)為 2 .
【分析】先求出直線l的方程,再求出圓心C與半徑r,計(jì)算圓心到直線l的距離d,由垂徑定理求弦長(zhǎng)|AB|.
【解答】解:由題意可得,l的方程為x+2y+1=0,
∵x2+y2﹣4x+8y=0可化為(x﹣2)2+(y+4)2=20,
圓心(2,﹣4),半徑r=2,
∴圓心(2,﹣4)到l的距離d==,
∴AB=2=2=2.
故答案為:2.
17.已知圓x2+y2=1的圓心為O,點(diǎn)P是直線l:mx﹣3y+3m﹣2=0上的動(dòng)點(diǎn),若該圓上存在點(diǎn)Q使得∠QPO=30°,則實(shí)數(shù)m的最大值為 4
【分析】若該圓上存在點(diǎn)Q使得∠QPO=30°,則sin∠QPO≥sin30°,根據(jù)圓心到直線的距離公式得,O到直線的距離d≤2,即可得到m的范圍.
【解答】解:直線l的方程可化為(x+3)m﹣(y+2)=0,令,得,即直線l過(guò)定點(diǎn)(﹣3,﹣2),
因?yàn)樵搱A上存在點(diǎn)Q使得∠QPO=30°,故,即OP≥2,
所以O(shè)P=≤2,解得,
故填:4
18.過(guò)點(diǎn)M(2,2)的直線l與圓x2+y2﹣2x﹣8=0相交于A,B兩點(diǎn),則|AB|的最小值為 4?。淮藭r(shí)直線l的方程為 x+2y﹣6=0?。?br />
【分析】由已知中圓的方程可以求出圓心坐標(biāo)及半徑,當(dāng)圓心與M的連線垂直于直線l時(shí)|AB|最小,由垂徑定理求|AB|的最小值,利用兩直線垂直與斜率的關(guān)系求得直線l的斜率,再由直線方程的點(diǎn)斜式求直線l的方程.
【解答】解:∵圓x2+y2﹣2x﹣8=0,即(x﹣1)2+y2=9,圓心C(1,0),半徑為3,
點(diǎn)M(2,2)在圓內(nèi),,
要使|AB|的值最小,則MC⊥AB,此時(shí)|MC|=,|AB|=;
直線l的斜率為,則直線l的方程為y﹣2=(x﹣2),即x+2y﹣6=0.
故答案為:4;x+2y﹣6=0.
19.已知直線y=kx+3﹣2k被圓(x﹣1)2+(y﹣2)2=4截得的弦長(zhǎng)等于4,則k= 1?。?br />
【分析】根據(jù)題意,由圓的方程分析圓的圓心以及半徑,結(jié)合直線被圓截得弦長(zhǎng)分析可得直線經(jīng)過(guò)圓的圓心,將圓心坐標(biāo)代入直線方程,計(jì)算可得k的值,即可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,圓(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,圓心為(1,2),半徑r=2,
若直線y=kx+3﹣2k被圓(x﹣1)2+(y﹣2)2=4截得的弦長(zhǎng)等于4,則直線經(jīng)過(guò)圓的圓心,
則有2=k+3﹣2k,解可得k=1,
故答案為:1.
20.直線l:y=kx﹣1被圓C:(x﹣2)2+y2=4截得的弦長(zhǎng)為4,則k的值為 ?。?br />
【分析】直接利用直線與圓的位置關(guān)系的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:直線l:y=kx﹣1被圓C:(x﹣2)2+y2=4截得的弦長(zhǎng)為4,
所以:直線y=kx﹣1經(jīng)過(guò)圓心(2,0),
則0=2k﹣1,解得k=.
故答案為:.
21.已知圓x2+y2﹣2ax﹣2by=0(a>0,b>0)關(guān)于直線x+2y﹣2=0對(duì)稱,則的最小值為 ?。?br />
【分析】由題意可得圓心(2a,﹣b)在直線x﹣y﹣1=0上,故有2a+b﹣1=0,即 2a+b=1,再利用基本不等式求得ab的最大值.
【解答】解:因?yàn)閳Ax2+y2﹣2ax﹣2by=0(a>0,b>0)關(guān)于直線x+2y﹣2=0對(duì)稱;
所以圓心(a,b)在直線x+2y﹣2=0上,故有a+2b﹣2=0,即 a+2b=2;
所以:=()(a+2b)×=(5+)≥(5+2)=;(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=時(shí)等號(hào)成立)
∴的最小值為.
故答案為:.
22.若圓C:x2+(y+1)2=1被直線l:x+y+a=0所截得的弦長(zhǎng)為,則實(shí)數(shù)a的值是 0或2?。?br />
【分析】由圓的方程求得圓心坐標(biāo)與半徑,再由圓C被直線l所截弦長(zhǎng)得圓心到直線的距離,由點(diǎn)到直線的距離公式列式求得a值.
【解答】解:圓C:x2+(y+1)2=1的圓心坐標(biāo)為C(0,﹣1),半徑為1,
又圓C被直線l:x+y+a=0所截得的弦長(zhǎng)為,∴圓心C到直線l的距離d=.
則,解得a=0或a=2.
故答案為:0或2.
23.直線被圓x2+y2=1所截得的弦長(zhǎng)為 ?。?br />
【分析】圓x2+y2=1的圓心O(0,0),半徑r=1,圓心O(0,0)到直線的距離d=,直線被圓x2+y2=1所截得的弦長(zhǎng)為|AB|=2.
【解答】解:圓x2+y2=1的圓心O(0,0),半徑r=1,
圓心O(0,0)到直線的距離:
d==,
∴直線被圓x2+y2=1所截得的弦長(zhǎng)為:
|AB|=2=2=.
故答案為:.
24.若直線l過(guò)點(diǎn)(﹣2,0),且傾斜角為,則l被圓C:(x+3)2+(y﹣3)2=10所截得的弦長(zhǎng)為 2 .
【分析】根據(jù)題意,求出直線l的方程,由圓C的方程得到圓心坐標(biāo)和半徑,由點(diǎn)到直線的距離公式,可得點(diǎn)C到直線l的距離為d,結(jié)合直線與圓的位置關(guān)系,可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,若直線l過(guò)點(diǎn)(﹣2,0),且傾斜角為,則直線l的方程為x﹣y+2=0,
圓,其圓心為(﹣3,3),半徑r=,
設(shè)點(diǎn)C到直線l的距離為d,則,
則所求弦長(zhǎng)為.
故答案為:.
25.已知直線4x﹣y=b被圓x2+y2﹣2x﹣2y+1=0截得的弦長(zhǎng)為2,則b的值為 3?。?br />
【分析】根據(jù)弦長(zhǎng)為半徑的兩倍,得直線經(jīng)過(guò)圓心,將圓心坐標(biāo)代入直線方程可解得.
【解答】解:圓x2+y2﹣2x﹣2y+1=0的圓心為(1,1),半徑r=1,
因?yàn)橹本€4x﹣y=b被圓x2+y2﹣2x﹣2y+1=0截得的弦長(zhǎng)為2,
所以直線4x﹣y﹣b=0經(jīng)過(guò)圓心(1,1),
∴4﹣1﹣b=0,解得b=3.
故答案為3
26.已知圓(x﹣3)2+y2=9與直線y=x+m交于A,B兩點(diǎn),過(guò)A,B分別作x軸的垂線,且與x軸分別交于C,D兩點(diǎn),若|CD|=,則m= ﹣7或m=1 .
【分析】利用設(shè)而不求的思想,聯(lián)立方程,設(shè)出C(x1,y1),D(x2,y2),韋達(dá)定理求出CD=即可求出m的值.
【解答】解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由,消去y,得
2x2+2(m﹣3)x+m2=0,
由韋達(dá)定理知,x1+x2=﹣(m﹣3),x1 x2=,
所以|CD|=|x1﹣x2|===,
即﹣m2﹣6m+9=2,
所以m2+6m﹣7=0,
解得m=1或﹣7.
故答案為:1或﹣7.
三.解答題(共4小題)
27.已知直線l:mx﹣(m2+1)y=3(m≥0).
(1)求直線l斜率的取值范圍;
(2)若直線l被圓C:x2+y2﹣2y﹣8=0截得的弦長(zhǎng)為4,求直線l的方程.
【分析】(1)求出直線的斜率,分類討論,結(jié)合基本不等式,求直線l斜率的取值范圍;
(2)先求出圓心到直線的距離得弦心距,求出圓的半徑,利用勾股定理求出m的值,即可求直線l的方程.
【解答】解:(1)直線l:mx﹣(m2+1)y=3的斜率為k=
m=0,k=0;
m>0,0<≤
∴0≤k≤;
(2)圓C:x2+y2﹣2y﹣8=0可變?yōu)閤2+(y﹣1)2=9,故圓心坐標(biāo)為(0,1),半徑為3.
因?yàn)橹本€l被圓C:x2+y2﹣2y﹣8=0截得的弦長(zhǎng)為4,
所以圓心到直線l:mx﹣(m2+1)y=3的距離是
所以,
所以m=±1,
所以直線l的方程為±x﹣2y=3.
28.已知以點(diǎn)A(﹣1,2)為圓心的圓與直線l1:x+2y+7=0相切,過(guò)點(diǎn)B(﹣2,0)的動(dòng)直線l與圓A相交于M,N兩點(diǎn).
(1)求圓A的方程;
(2)當(dāng)MN=2時(shí),求直線l的方程.
【分析】(1)利用圓心到直線的距離公式求圓的半徑,從而求解圓的方程;
(2)根據(jù)相交弦長(zhǎng)公式,求出圓心到直線的距離,設(shè)出直線方程,再根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式確定直線方程.
【解答】解:(1)意知A(﹣1,2)到直線x+2y+7=0的距離為圓A半徑r,
∴,
∴圓A方程為(x+1)2+(y﹣2)2=20(5分)
(2)垂徑定理可知∠MQA=90°.且,
在Rt△AMQ中由勾股定理易知
設(shè)動(dòng)直線l方程為:y=k(x+2)或x=﹣2,顯然x=﹣2合題意.
由A(﹣1,2)到l距離為1知.
∴3x﹣4y+6=0或x=﹣2為所求l方程.(7分)
29.已知?jiǎng)訄AP的圓心為點(diǎn)P,圓P過(guò)點(diǎn)F(1,0)且與直線l:x=﹣1相切.
(Ⅰ)求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(Ⅱ)若圓P與圓F:(x﹣1)2+y2=1相交于M,N兩點(diǎn),求|MN|的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)拋物線的定義,可得點(diǎn)P的軌跡是以點(diǎn)F為焦點(diǎn),直線l:x=﹣1為準(zhǔn)線的拋物線,即可求點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(Ⅱ)利用弦長(zhǎng)公式求得|MN|,利用==≥1,求|MN|的取值范圍.
【解答】解:(Ⅰ)依題意,點(diǎn)P到點(diǎn)F(1,0)的距離等于點(diǎn)P到直線l的距離,…(1分)
∴點(diǎn)P的軌跡是以點(diǎn)F為焦點(diǎn),直線l:x=﹣1為準(zhǔn)線的拋物線.…(2分)
∴曲線C的方程為y2=4x.…(3分)
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)P(x0,y0),點(diǎn)F到直線MN的距離為d,
則點(diǎn)P到直線MN的距離為|PF|﹣d.…(4分)
∵圓F:(x﹣1)2+y2=1的半徑為1,圓P的半徑為|PF|,
∴|MN|=.…(5分)
∴1﹣d2=|PF|2﹣(|PF|﹣d)2,化簡(jiǎn)得.…(6分)
∴|MN|=.…(7分)
∵點(diǎn)P(x0,y0)在曲線C:y2=4x上,
∴,且x0≥0.
∴==≥1.…(9分)
∴.…(10分)
∴.…(11分)
∴.
∴|MN|的取值范圍為.…(12分)
30.已知關(guān)于x,y的方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0.
(1)當(dāng)m為何值時(shí),方程C表示圓.
(2)若圓C與直線l:x+2y﹣4=0相交于M,N兩點(diǎn),且MN=,求m的值.
【分析】(1)方程C可化為:(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,應(yīng)有5﹣m>0.
(2)先求出圓心坐標(biāo)和半徑,圓心到直線的距離,利用弦長(zhǎng)公式求出m的值.
【解答】解:(1)方程C可化為:(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,顯然,當(dāng)5﹣m>0時(shí),即m<5時(shí),方程C表示圓.
(2)圓的方程化為(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,圓心C(1,2),半徑,
則圓心C(1,2)到直線l:x+2y﹣4=0 的距離為 ,
∵,有 ,
∴,解得 m=4.
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 等比數(shù)列的性質(zhì),共22頁(yè)。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 等差數(shù)列的性質(zhì),共20頁(yè)。試卷主要包含了數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=A等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版2021屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 直線與圓的方程的應(yīng)用,共37頁(yè)。試卷主要包含了已知半圓C,過(guò)直線l,已知點(diǎn)P,已知圓C,過(guò)點(diǎn)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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