
?人教版2021屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 圓的切線方程
一.選擇題(共9小題)
1.已知圓的方程是x2+y2=1,則在y軸上截距為的切線方程為( ?。?br />
A.y=x+ B.y=﹣x+
C.y=x+或y=﹣x+ D.x=1或y=x+
2.已知圓O:x2+y2=5和點(diǎn)A(1,2),則過(guò)A且與圓O相切的直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為( ?。?br />
A.5 B.10 C. D.
3.過(guò)點(diǎn)(3,1)作圓(x﹣1)2+y2=r2的切線有且只有一條,則該切線的方程為( )
A.2x+y﹣5=0 B.2x+y﹣7=0 C.x﹣2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣7=0
4.已知過(guò)點(diǎn)C(6,﹣8)作圓x2+y2=25的切線,切點(diǎn)分別為A,B,那么點(diǎn)C到直線AB的距離為( ?。?br />
A.15 B.10 C. D.5
5.垂直于直線y=x+1且與圓x2+y2=1相切于第一象限的直線方程是( )
A. B.x+y+1=0 C.x+y﹣1=0 D.
6.由直線x﹣y+4=0上的點(diǎn)向圓(x﹣1)2+(y﹣1)2=1引切線,則切線長(zhǎng)的最小值為( )
A. B.3 C. D.
7.已知圓心為(2,0)的圓C與直線y=x相切,求切點(diǎn)到原點(diǎn)的距離( ?。?br />
A.1 B. C.2 D.
8.若直線ax+y+1=0與圓x2+y2﹣2x=0相切,則a的值為( ?。?br />
A.±1 B.±2 C.﹣1 D.0
9.與圓x2+(y﹣1)2=5相切于點(diǎn)(2,2)的直線的斜率為( ?。?br />
A.﹣2 B.﹣ C. D.2
二.填空題(共16小題)
10.已知圓C的圓心坐標(biāo)是(0,m),若直線2x﹣y+3=0與圓C相切于點(diǎn)A(2,7),則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ?。?br />
11.過(guò)直線2x﹣y+3=0上點(diǎn)M作圓(x﹣2)2+y2=5的兩條切線,若這兩條切線的夾角為90°,則點(diǎn)M的橫坐標(biāo)是 ?。?br />
12.已知正數(shù)x,y滿足x+2y=3,當(dāng)xy取得最大值時(shí),過(guò)點(diǎn)P(x,y)引圓:(x﹣)2+(y+)2=的切線,則此切線段的長(zhǎng)度為 ?。?br />
13.一條光線從點(diǎn)P(2,3)射出,經(jīng)x軸反射,與圓(x+3)2+(y﹣2)2=1相切,則反射光線所在直線的方程是 .
14.過(guò)直線3x+4y﹣5=0上的一點(diǎn)P向圓(x﹣3)2+(y﹣4)2=4作兩條切線l1,l2.設(shè)l1與l2的夾角為θ,則θ的最大值為 ?。?br />
15.已知過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線與圓(x﹣1)2+y2=5相切,且與直線ax﹣y+1=0垂直,則a= ?。?br />
16.已知直線l1與直線l2:3x+4y+1=0平行且與圓C:x2+y2+2y﹣3=0相切,則直線l1的方程是 ?。?br />
17.已知直線y=kx+b(k>0)與圓x2+y2=1和圓(x﹣4)2+y2=1均相切,則k= ,b= ?。?br />
18.過(guò)點(diǎn)A(4,2 )作圓(x﹣2)2+(y+1)2=4的切線l,則切線l的方程為 .
19.已知圓O的圓心為原點(diǎn),且與直線x+y+4=0相切,過(guò)點(diǎn)P(8,6)引圓O的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB的方程為 .
20.過(guò)點(diǎn)P(3,1)作圓C:(x﹣1)2+y2=1的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則|PA|= ?。恢本€AB的方程為 ?。?br />
21.若過(guò)點(diǎn)M(1,1)可作圓x2+y2﹣4my+4m2+4m﹣3=0的兩條切線,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為 .
22.若過(guò)直線3x﹣4y﹣25=0上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P作圓x2+y2=1的切線,切點(diǎn)為A,B,設(shè)原點(diǎn)為O,則四邊形PAOB的面積的最小值為 ?。?br />
23.設(shè)點(diǎn)P是直線3x﹣4y+7=0上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P引圓(x﹣1)2+y2=r2(r>0)的切線PA,PB(切點(diǎn)為AB),若∠APB的最大值為?,則該圓的半徑r等于 .
24.已知圓C:x2+y2=20,則過(guò)點(diǎn)P(2,4)的圓的切線方程是 .
25.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓C:(x﹣2)2+y2=4,點(diǎn)A是直線x﹣y+2=0上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),直線AP,AQ分別切圓C于P,Q兩點(diǎn),則線段PQ長(zhǎng)的取值范圍是 ?。?br />
三.解答題(共8小題)
26.求過(guò)點(diǎn)M(3,1)且與圓(x﹣1)2+(y﹣2)2=4相切的直線方程.
27.已知圓C的圓心在直線2x﹣y﹣2=0上,且與直線l:3x+4y﹣28=0相切于點(diǎn)P(4,4).
(1)求圓C的方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)Q(6,﹣15)與圓C相切的直線方程.
28.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓O:x2+y2=1,P為直線l:x=上一點(diǎn).
(1)若點(diǎn)P在第一象限,且OP=,求過(guò)點(diǎn)P圓O的切線方程;
(2)若存在過(guò)點(diǎn)P的直線交圓O于點(diǎn)A,B,且B恰為線段AP的中點(diǎn),求點(diǎn)P縱坐標(biāo)的取值范圍;
(3)設(shè)直線l動(dòng)點(diǎn)Q,⊙Q與⊙O相外切,⊙Q交L于M、N兩點(diǎn),對(duì)于任意直徑MN,平面上是否存在不在直線L上的定點(diǎn)A,使得∠MAN為定值?若存在,直接寫出點(diǎn)A的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
29.已知圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,3),B(3,3)兩點(diǎn),且圓心C在直線x﹣y+1=0上.
(1)求圓C的方程;
(2)求經(jīng)過(guò)圓上一點(diǎn)A(﹣1,3)的切線方程.
30.已知直線l:x+y+2=0,圓C:(x﹣2)2+y2=4和點(diǎn)M(4,5).
(1)求過(guò)點(diǎn)M的圓C的切線方程;
(2)直線l分別與x軸,y軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P在圓C上,求△ABP的面積的取值范圍.
31.已知圓C的圓心在y軸上,且過(guò)(0,0),(0,2)兩點(diǎn).
(Ⅰ)求圓C的方程;
(Ⅱ)若直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,2),且與圓C相切,求直線l的方程.
32.①圓心C在直線l:2x﹣7y+8=0上,且B(1,5)是圓上的點(diǎn);
②圓心C在直線x﹣2y=0上,但不經(jīng)過(guò)點(diǎn)(4,2),并且直線4x﹣3y=0與圓C相交所得的弦長(zhǎng)為4
③圓C過(guò)直線l:2x+y+4=0和圓x2+y2+2x﹣4y﹣16=0的交點(diǎn),
在以上三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問題中,
問題:平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓C過(guò)點(diǎn)A(6,0),且_____.
(1)求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)A的圓C的切線方程.
33.已知圓C:x2+y2﹣4x+ay+1=0(a∈R),過(guò)定點(diǎn)P(0,1)作斜率為﹣1的直線交圓C于A、B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn).
(1)求實(shí)數(shù)a的值;
(2)從圓外一點(diǎn)M向圓C引一條切線,切點(diǎn)為N,且有MN=MP,求MN的最小值.
人教版2021屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 圓的切線方程
參考答案與試題解析
一.選擇題(共9小題)
1.已知圓的方程是x2+y2=1,則在y軸上截距為的切線方程為( ?。?br />
A.y=x+ B.y=﹣x+
C.y=x+或y=﹣x+ D.x=1或y=x+
【分析】用斜截式設(shè)切線方程,利用圓心到直線的距離等于圓的半徑,列方程求出待定系數(shù),從而得到切線方程.
【解答】解:在y軸上截距為且斜率不存在的直線顯然不是切線,故設(shè)切線方程為y=kx+,
則=1,∴k=±1,故所求切線方程為y=x+,或y=﹣x+.故選 C.
2.已知圓O:x2+y2=5和點(diǎn)A(1,2),則過(guò)A且與圓O相切的直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為( )
A.5 B.10 C. D.
【分析】判斷點(diǎn)A在圓上,用點(diǎn)斜式寫出切線方程,求出切線在坐標(biāo)軸上的截距,從而求出直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積.
【解答】解:由題意知,點(diǎn)A在圓上,則A為切點(diǎn),
則OA的斜率k=2,
則切線斜率為﹣,
則切線方程為:y﹣2=﹣(x﹣1),
即x+2y﹣5=0,從而求出在兩坐標(biāo)軸上的截距分別是5和,
所以,所求面積為=.
故選:D.
3.過(guò)點(diǎn)(3,1)作圓(x﹣1)2+y2=r2的切線有且只有一條,則該切線的方程為( ?。?br />
A.2x+y﹣5=0 B.2x+y﹣7=0 C.x﹣2y﹣5=0 D.x﹣2y﹣7=0
【分析】由題意畫出圖形,可得點(diǎn)(3,1)在圓(x﹣1)2+y2=r2上,求出圓心與切點(diǎn)連線的斜率,再由直線方程的點(diǎn)斜式得答案.
【解答】解:如圖,
∵過(guò)點(diǎn)(3,1)作圓(x﹣1)2+y2=r2的切線有且只有一條,
∴點(diǎn)(3,1)在圓(x﹣1)2+y2=r2上,
連接圓心與切點(diǎn)連線的斜率為k=,
∴切線的斜率為﹣2,
則圓的切線方程為y﹣1=﹣2(x﹣3),即2x+y﹣7=0.
故選:B.
4.已知過(guò)點(diǎn)C(6,﹣8)作圓x2+y2=25的切線,切點(diǎn)分別為A,B,那么點(diǎn)C到直線AB的距離為( ?。?br />
A.15 B.10 C. D.5
【分析】由圓的切線性質(zhì)以及直角三角形中的邊角關(guān)系可得∠ACO=30°,CA==5,根據(jù)cos30°=,求出h值,即為所求.
【解答】解:如圖所示:直角三角形CAO中,CO=10,半徑OA=5,
∴∠ACO=30°,CA==5.
設(shè)點(diǎn)C到直線AB的距離為h=CD,
直角三角形ACD中,cos∠ACO=cos30°==,
∴h=CA?cos30°=,
故選:C.
5.垂直于直線y=x+1且與圓x2+y2=1相切于第一象限的直線方程是( )
A. B.x+y+1=0 C.x+y﹣1=0 D.
【分析】設(shè)所求的直線為l,根據(jù)直線l垂直于y=x+1,設(shè)l方程為y=﹣x+b,即x+y+b=0.根據(jù)直線l與圓x2+y2=1相切,得圓心O到直線l的距離等于1,由點(diǎn)到直線的距離公式建立關(guān)于b的方程,解之可得b=±,最后根據(jù)切點(diǎn)在第一象限即可得到滿足題意直線的方程.
【解答】解:設(shè)所求的直線為l,
∵直線l垂直于直線y=x+1,可得直線l的斜率為k=﹣1
∴設(shè)直線l方程為y=﹣x+b,即x+y﹣b=0
∵直線l與圓x2+y2=1相切,
∴圓心到直線的距離d=,解之得b=±
當(dāng)b=﹣時(shí),可得切點(diǎn)坐標(biāo)(﹣,﹣),切點(diǎn)在第三象限;
當(dāng)b=時(shí),可得切點(diǎn)坐標(biāo)(,),切點(diǎn)在第一象限;
∵直線l與圓x2+y2=1的切點(diǎn)在第一象限,
∴b=﹣不符合題意,可得b=,直線方程為x+y﹣=0
故選:A.
6.由直線x﹣y+4=0上的點(diǎn)向圓(x﹣1)2+(y﹣1)2=1引切線,則切線長(zhǎng)的最小值為( )
A. B.3 C. D.
【分析】由圓的方程求得圓心坐標(biāo)與半徑,再求出圓心到直線的距離,利用勾股定理求得切線長(zhǎng)的最小值.
【解答】解:圓(x﹣1)2+(y﹣1)2=1的圓心坐標(biāo)為C(1,1),半徑為1,
由直線x﹣y+4=0上的點(diǎn)P向圓(x﹣1)2+(y﹣1)2=1引切線,要使切線長(zhǎng)最小,
則|PC|最小,此時(shí),
∴切線長(zhǎng)的最小值為.
故選:A.
7.已知圓心為(2,0)的圓C與直線y=x相切,求切點(diǎn)到原點(diǎn)的距離( ?。?br />
A.1 B. C.2 D.
【分析】由題意畫出圖形,求出圓的半徑,則切點(diǎn)到原點(diǎn)的距離可求.
【解答】解:如圖,
設(shè)圓心為C,切點(diǎn)為A,
圓的半徑r=,||OC=2,
∴切點(diǎn)到原點(diǎn)的距離=.
故選:B.
8.若直線ax+y+1=0與圓x2+y2﹣2x=0相切,則a的值為( ?。?br />
A.±1 B.±2 C.﹣1 D.0
【分析】由直線與圓相切,得到圓心到直線的距離等于圓的半徑,利用點(diǎn)到直線的距離公式列出關(guān)于a的方程,求出方程的解即可得到a的值.
【解答】解:圓x2+y2﹣2x=0的圓心坐標(biāo)為(1,0),半徑為1,
∵直線ax+y+1=0與圓x2+y2﹣2x=0相切,
∴圓心(1,0)到直線的距離d=r,
即=1,
解得:a=0.
故選:D.
9.與圓x2+(y﹣1)2=5相切于點(diǎn)(2,2)的直線的斜率為( ?。?br />
A.﹣2 B.﹣ C. D.2
【分析】根據(jù)題意,求出圓的圓心坐標(biāo),設(shè)圓心為C,切點(diǎn)(2,2)為P,求出PC的斜率,由切線的性質(zhì)分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,圓x2+(y﹣1)2=5,其圓心為(0,1),設(shè)圓心為C,切點(diǎn)(2,2)為P,
則KPC==,
則切線的斜率k=﹣2,
故選:A.
二.填空題(共16小題)
10.已知圓C的圓心坐標(biāo)是(0,m),若直線2x﹣y+3=0與圓C相切于點(diǎn)A(2,7),則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為 x2+(y﹣8)2=5 .
【分析】由題意畫出圖形,利用圓心與切點(diǎn)的連線與切線垂直求得m,再求半徑,即可寫出圓的方程.
【解答】解:如圖所示,
由圓心C(0,m)與切點(diǎn)A的連線與切線垂直,得=﹣,解得m=8.
所以圓心為(0,8),半徑為r==.
所以圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+(y﹣8)2=5.
故答案為:x2+(y﹣8)2=5.
11.過(guò)直線2x﹣y+3=0上點(diǎn)M作圓(x﹣2)2+y2=5的兩條切線,若這兩條切線的夾角為90°,則點(diǎn)M的橫坐標(biāo)是 ﹣1或 .
【分析】求出圓的圓心與半徑,求出圓心到直線的距離,利用兩條切線的夾角為90°,說(shuō)明M以及兩個(gè)切點(diǎn)和圓心組成正方形,設(shè)出M的坐標(biāo),通過(guò)圓心與M的距離等于,即可求出M的橫坐標(biāo).
【解答】解:圓的圓心坐標(biāo)(2,0),半徑為,
過(guò)直線2x﹣y+3=0上點(diǎn)M作圓(x﹣2)2+y2=5的兩條切線,若這兩條切線的夾角為90°,
此時(shí)M以及兩個(gè)切點(diǎn)和圓心組成正方形,因?yàn)榘霃綖椋?br />
則M到圓心的距離為,
圓的圓心到直線的距離為:=<,
設(shè)M(x,2x+3),則,此時(shí)兩條切線的夾角為90°,
解方程得,x=﹣1或x=﹣.
故答案為:﹣1或.
12.已知正數(shù)x,y滿足x+2y=3,當(dāng)xy取得最大值時(shí),過(guò)點(diǎn)P(x,y)引圓:(x﹣)2+(y+)2=的切線,則此切線段的長(zhǎng)度為 .
【分析】利用基本不等式的性質(zhì)可得P的坐標(biāo),再利用直線與圓相切的性質(zhì)、勾股定理即可得出.
【解答】解:正數(shù)x,y滿足x+2y=3,∴3≥2,可得:xy≤,當(dāng)且僅當(dāng)x=2y=時(shí)取等號(hào).
當(dāng)xy取得最大值時(shí),點(diǎn)P.
則切線段的長(zhǎng)度為=.
故答案為:.
13.一條光線從點(diǎn)P(2,3)射出,經(jīng)x軸反射,與圓(x+3)2+(y﹣2)2=1相切,則反射光線所在直線的方程是 4x+3y+1=0或3x+4y+6=0 .
【分析】求出圓心與半徑,點(diǎn)P(﹣2,3)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)P'的坐標(biāo),設(shè)出過(guò)P'與圓相切的直線方程,利用圓心到直線的距離等于半徑,即可求得結(jié)論.
【解答】解:圓(x+3)2+(y﹣2)2=1的圓心坐標(biāo)為(﹣3,2),半徑為1,
點(diǎn)P(2,3)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為P'(2,﹣3),
設(shè)反射光線為y+3=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k﹣3=0.
∵光線從點(diǎn)P(2,3)射出,經(jīng)過(guò)x軸反射后,與圓(x+3)2+(y﹣2)2=1相切,
∴d==1,
解得k=﹣或k=﹣.
則反射光線所在直線的方程是4x+3y+1=0或3x+4y+6=0.
故答案是:4x+3y+1=0或3x+4y+6=0.
14.過(guò)直線3x+4y﹣5=0上的一點(diǎn)P向圓(x﹣3)2+(y﹣4)2=4作兩條切線l1,l2.設(shè)l1與l2的夾角為θ,則θ的最大值為 .
【分析】設(shè)圓心為O,設(shè)切線l1,l2的切點(diǎn)為A和B,則OA⊥PA,∠APB即為θ,若∠APB最大,需∠APO最大,即|OP|最短,此時(shí)OP最小值為圓心O到直線3x+4y﹣5=0的距離,由sin∠APO=即可求得夾角θ的最大值.
【解答】解:設(shè)圓心為O,設(shè)切線l1,l2的切點(diǎn)為A和B,
則OA⊥PA,∠APB即為θ,
∠APB=2∠APO,
所以求∠APO最大值即可,
圓(x﹣3)2+(y﹣4)2=4的圓心為(3,4),半徑為2,
所以sin∠APO==,
因?yàn)镺P最小值為圓心O到直線3x+4y﹣5=0的距離==4,
所以sin∠APO的最大值為,
所以∠APO的最大值為,
所以?shī)A角θ的最大值為.
故答案為:.
15.已知過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線與圓(x﹣1)2+y2=5相切,且與直線ax﹣y+1=0垂直,則a= 2 .
【分析】由題意判斷點(diǎn)在圓上,求出P與圓心連線的斜率就是直線ax﹣y+1=0的斜率,然后求出a的值即可.
【解答】解:因?yàn)辄c(diǎn)P(2,2)滿足圓(x﹣1)2+y2=5的方程,所以P在圓上,
又過(guò)點(diǎn)P(2,2)的直線與圓(x﹣1)2+y2=5相切,且與直線ax﹣y+1=0垂直,
所以切點(diǎn)與圓心連線與直線ax﹣y+1=0平行,
所以直線ax﹣y+1=0的斜率為:a==2.
故答案為:2.
16.已知直線l1與直線l2:3x+4y+1=0平行且與圓C:x2+y2+2y﹣3=0相切,則直線l1的方程是 3x+4y+14=0或3x+4y﹣6=0.?。?br />
【分析】根據(jù)直線l1與直線l2:3x+4y+1=0平行,設(shè)出方程為3x+4y+C=0,利用圓心到直線的距離等于半徑,可得C.
【解答】解:直線l1與直線l2:3x+4y+1=0平行,設(shè)直線l1的方程為3x+4y+C=0,
直線l1的方程與圓C:x2+y2+2y﹣3=0相切,其圓心為(0,﹣1),半徑r=2.
圓心到直線的距離d=,
可得C=14或﹣6,
則直線l1的方程為:3x+4y+14=0或3x+4y﹣6=0.
故答案為:3x+4y+14=0或3x+4y﹣6=0.
17.已知直線y=kx+b(k>0)與圓x2+y2=1和圓(x﹣4)2+y2=1均相切,則k= ,b= ﹣ .
【分析】根據(jù)直線l與兩圓都相切,分別列出方程d1==1,d2==1,解得即可.
【解答】解:由條件得C1(0,0),r1=1,C2(4,0),r2=1,
因?yàn)橹本€l與C1,C2都相切,
故有d1==1,d2==1,
則有=,故可得b2=(4k+b)2,整理得k(2k+b)=0,
因?yàn)閗>0,所以2k+b=0,即b=﹣2k,
代入d1==1,解得k=,則b=﹣,
故答案為:;﹣.
18.過(guò)點(diǎn)A(4,2 )作圓(x﹣2)2+(y+1)2=4的切線l,則切線l的方程為 x=4或5x﹣12y+4=0?。?br />
【分析】先根據(jù)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程寫出圓心和半徑,再利用直線與圓相切,則圓心到直線的距離等于半徑求解,注意需要討論直線斜率是否存在.
【解答】解:∵圓(x﹣2)2+(y+1)2=4,∴圓心為(2,﹣1),半徑為2,
①當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),其方程為x=4.
圓心(2,﹣1)到直線x=4的距離為2,與半徑相等,所以直線x=4是一條切線方程.
②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)方程為y﹣2=k(x﹣4),即kx﹣y﹣4k+2=0.
∵直線l與圓相切
∴圓心(2,﹣1)到直線l的距離為,解得,
∴即5x﹣12y+4=0,
綜上所述,切線l的方程為x=4或5x﹣12y+4=0.
19.已知圓O的圓心為原點(diǎn),且與直線x+y+4=0相切,過(guò)點(diǎn)P(8,6)引圓O的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB的方程為 4x+3y﹣8=0?。?br />
【分析】由點(diǎn)到直線的距離公式求出圓O的半徑,得到圓O的方程,再求出以O(shè)P為直徑的圓的方程,聯(lián)立兩圓的方程即可求得過(guò)兩切點(diǎn)AB的直線方程.
【解答】解:設(shè)圓O的半徑為r,則r=,則圓O的方程為x2+y2=16,①
又OP的中點(diǎn)坐標(biāo)為(4,3),|OP|=,
∴以O(shè)P為直徑的圓的方程為(x﹣4)2+(y﹣3)2=25,
即x2+y2﹣8x﹣6y=0,②
聯(lián)立①②,可得直線AB的方程為4x+3y﹣8=0.
故答案為:4x+3y﹣8=0.
20.過(guò)點(diǎn)P(3,1)作圓C:(x﹣1)2+y2=1的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則|PA|= 2?。恢本€AB的方程為 2x+y﹣3=0?。?br />
【分析】根據(jù)題意,求出PC的長(zhǎng),由切線長(zhǎng)公式可得|PA|的值,即可得答案,由|PA|=|PB|=2可得點(diǎn)A、B都在以P為圓心,半徑為2的圓上,求出該圓的方程,則有直線AB即兩圓公共弦所在的直線,由圓與圓的位置關(guān)系分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,圓C:(x﹣1)2+y2=1,其圓心為(1,0),半徑r=1,
則|PC|==,
則|PA|==2,
則有|PA|=|PB|=2,則點(diǎn)A、B都在以P為圓心,半徑為2的圓上,則該圓為圓P,其方程為(x﹣3)2+(y﹣1)2=4,
直線AB即兩圓公共弦所在的直線,
圓C(x﹣1)2+y2=1,即x2+y2﹣2x=0 ①,
圓P(x﹣3)2+(y﹣1)2=4,即x2+y2﹣6x﹣2y+6=0,②
聯(lián)立可得:2x+y﹣3=0,即直線AB的方程為2x+y﹣3=0.
21.若過(guò)點(diǎn)M(1,1)可作圓x2+y2﹣4my+4m2+4m﹣3=0的兩條切線,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為 .
【分析】根據(jù)題意,由二元二次方程表示圓的條件可得(﹣4m)2﹣4(4m2+4m﹣3)>0,又由點(diǎn)與圓的位置關(guān)系可得點(diǎn)M在圓外,則有1+1﹣4m+4m2+4m﹣3>0,聯(lián)立兩式解可得m的取值范圍,即可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,方程x2+y2﹣4my+4m2+4m﹣3=0表示圓,則有(﹣4m)2﹣4(4m2+4m﹣3)>0,
解可得:﹣4(4m﹣3)>0,解可得m<,
若過(guò)點(diǎn)M(1,1)可作圓x2+y2﹣4my+4m2+4m﹣3=0的兩條切線,則點(diǎn)M在圓外,則有,
綜合可得:,
故答案為:.
22.若過(guò)直線3x﹣4y﹣25=0上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P作圓x2+y2=1的切線,切點(diǎn)為A,B,設(shè)原點(diǎn)為O,則四邊形PAOB的面積的最小值為 2 .
【分析】結(jié)合切線的對(duì)稱性,得到四邊形PAOB的面積的S=2S△AOP,求出S△AOP的最小值.
【解答】解:由題意得OA⊥PA,則四邊形PAOB的面積的S=2S△AOP,
要使四邊形的面積最小,則只需要S△AOP的最小值,
∵OA=1,∴只需要AP最小,即OP最小即可,
此時(shí)OP的最小值為O到直線的距離,即OP垂直直線3x﹣4y﹣25=0,
設(shè)點(diǎn)O到直線3x﹣4y﹣25=0的距離為d,
則,則AP的最小值為==2,
則S△AOP==,
即四邊形PAOB的面積的最小值S=2S△AOP=2.
故答案為:2
23.設(shè)點(diǎn)P是直線3x﹣4y+7=0上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P引圓(x﹣1)2+y2=r2(r>0)的切線PA,PB(切點(diǎn)為AB),若∠APB的最大值為?,則該圓的半徑r等于 1?。?br />
【分析】利用∠APB最大,則∠APC也最大,再利用直角三角形的邊角關(guān)系得到,從而確定∠APC最大,則PC最小時(shí),利用點(diǎn)C到直線3x﹣4y+7=0的距離公式列式求解即可,
【解答】解:圓(x﹣1)2+y2=r2(r>0)的圓心為C(1,0),半徑為r,
若∠APB最大時(shí),則∠APB=∠APC也最大,又,
故∠APC最大,則PC最小,
因?yàn)辄c(diǎn)P是直線3x﹣4y+7=0上的動(dòng)點(diǎn),C為圓心,
故PC的最小值即為點(diǎn)C到直線3x﹣4y+7=0的距離,
所以,故r=1.
故答案為:1.
24.已知圓C:x2+y2=20,則過(guò)點(diǎn)P(2,4)的圓的切線方程是 x+2y=10 .
【分析】根據(jù)題意,可得點(diǎn)P在圓上,求出直線CP的斜率后,得到切線的斜率,再求出切線方程.
【解答】解:根據(jù)題意,圓C:x2+y2=20,而點(diǎn)P(2,4),滿足22+42=10,則點(diǎn)P在圓上,
則CP的斜率k==2,所以切線的斜率k=﹣,
所以切線的方程為y=4=﹣(x﹣2),即x+2y=10.
故答案為:x+2y=10.
25.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓C:(x﹣2)2+y2=4,點(diǎn)A是直線x﹣y+2=0上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),直線AP,AQ分別切圓C于P,Q兩點(diǎn),則線段PQ長(zhǎng)的取值范圍是 [,4)?。?br />
【分析】依題意畫出圖形,求出圓心C到直線的距離,設(shè)AC=x,則x,由切割弦定理把PQ用含有x的關(guān)系式表示,由x的范圍可得線段PQ長(zhǎng)的取值范圍.
【解答】解:如圖,
圓C:(x﹣2)2+y2=4的圓心到直線x﹣y+2=0的距離d=.
設(shè)AC=x,則x.
由PC⊥AP,可知AP=,
∵AC垂直平分PQ,
∴PQ=2=2?=.
∴當(dāng)x=時(shí),PQ取得最小值,
又,∴線段PQ長(zhǎng)的取值范圍是[,4).
故答案為:[,4).
三.解答題(共8小題)
26.求過(guò)點(diǎn)M(3,1)且與圓(x﹣1)2+(y﹣2)2=4相切的直線方程.
【分析】討論切線的斜率是否存在,結(jié)合圓心到直線的距離等于半徑,進(jìn)行求解即可.
【解答】解:圓心坐標(biāo)C(1,2),半徑R=2,
若直線斜率不存在,則對(duì)應(yīng)方程為x=3,此時(shí)圓心到直線的距離d=3﹣1=2=R,滿足條件.
若直線斜率存在,設(shè)為k,
則方程為y﹣1=k(x﹣3),即kx﹣y+1﹣3k=0,
圓心到直線的距離d===2,
即|2k+1|=2,平方得4k2+4k+1=4+4k2,即4k=3,
得k=,
則直線方程為x﹣y+1﹣3×=0,
即3x﹣4y﹣5=0,
綜上切線為3x﹣4y﹣5=0或x=3.
27.已知圓C的圓心在直線2x﹣y﹣2=0上,且與直線l:3x+4y﹣28=0相切于點(diǎn)P(4,4).
(1)求圓C的方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)Q(6,﹣15)與圓C相切的直線方程.
【分析】(1)由圓的切線性質(zhì)可知,過(guò)點(diǎn)P且與l垂直的直線過(guò)圓心,結(jié)合圓心在直線2x﹣y﹣2=0上,聯(lián)立可解出圓心坐標(biāo),然后半徑可求,即可得解;
(2)根據(jù)直線和圓相切的等價(jià)條件即可求過(guò)點(diǎn)Q(6,﹣15)且與圓C相切的切線方程.
【解答】解:(1)過(guò)點(diǎn)P(4,4)與直線l:3x+4y﹣28=0垂直的直線m的斜率為k=,
所以直線m的方程為y﹣4=(x﹣4),即4x﹣3y﹣4=0.
由,解得C(1,0).
所以r==5.
故圓C的方程為:(x﹣1)2+y2=25.
(2)①若過(guò)點(diǎn)Q(6,﹣15)的直線斜率不存在,即直線是x=6,與圓相切,符合題意;
②若過(guò)點(diǎn)Q(6,﹣15)的直線斜率存在,設(shè)直線方程為y+15=k(x﹣6),即kx﹣y﹣6k﹣15=0,
若直線與圓C相切,則有=5
解得k=﹣.
此時(shí)直線的方程為﹣x﹣y﹣7=0,即4x+3y+21=0.
綜上,切線的方程為x=6或4x+3y+21=0.
28.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓O:x2+y2=1,P為直線l:x=上一點(diǎn).
(1)若點(diǎn)P在第一象限,且OP=,求過(guò)點(diǎn)P圓O的切線方程;
(2)若存在過(guò)點(diǎn)P的直線交圓O于點(diǎn)A,B,且B恰為線段AP的中點(diǎn),求點(diǎn)P縱坐標(biāo)的取值范圍;
(3)設(shè)直線l動(dòng)點(diǎn)Q,⊙Q與⊙O相外切,⊙Q交L于M、N兩點(diǎn),對(duì)于任意直徑MN,平面上是否存在不在直線L上的定點(diǎn)A,使得∠MAN為定值?若存在,直接寫出點(diǎn)A的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)求出設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo).易知過(guò)點(diǎn)P的圓O的切線的斜率必存在,可設(shè)切線的斜率為k,切線為y﹣1=k(x﹣),即kx﹣y+1﹣k=0,利用點(diǎn)到直線間的距離公式可解得k,從而可得過(guò)點(diǎn)P的圓O的切線方程.
(2)設(shè)A(x,y),則B(,),因?yàn)辄c(diǎn)A、B均在圓O上,所以有圓x2+y2=1與圓(x+)2+(y+y0)2=4有公共點(diǎn),繼而可得點(diǎn)P縱坐標(biāo)的取值范圍;
(3)存在,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(,0).
【解答】解:(1)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,y0).
因OP=,所以()+y02=()2,解得y0=±1.
又點(diǎn)P在第一象限,所以y0=1,即P的坐標(biāo)為(,1).
易知過(guò)點(diǎn)P的圓O的切線的斜率必存在,可設(shè)切線的斜率為k,
則切線為y﹣1=k(x﹣),即kx﹣y+1﹣k=0,于是有=1,解得k=0或k=.
因此過(guò)點(diǎn)P的圓O的切線方程為:y=1或24x﹣7y﹣25=0.
(2)設(shè)A(x,y),則B(,),因?yàn)辄c(diǎn)A、B均在圓O上,所以有圓x2+y2=1與圓(x+)2+(y+y0)2=4有公共點(diǎn).
于是1≤≤3,解得﹣≤y0≤,即點(diǎn)P縱坐標(biāo)的取值范圍是[﹣,].
(3)存在,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(,0).(寫出存在兩字給2分)
29.已知圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,3),B(3,3)兩點(diǎn),且圓心C在直線x﹣y+1=0上.
(1)求圓C的方程;
(2)求經(jīng)過(guò)圓上一點(diǎn)A(﹣1,3)的切線方程.
【分析】(1)根據(jù)題意,設(shè)圓心的坐標(biāo)為(a,b),則有a﹣b+1=0,由AB的坐標(biāo)可得AB的垂直平分線的方程,聯(lián)立兩直線方程可得圓心的坐標(biāo),則有r2=|AC|2,計(jì)算可得圓的半徑,由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式分析可得答案;
(2)根據(jù)題意,A(﹣1,3)在圓C上,求出AC的斜率,分析可得切線的斜率,由直線的點(diǎn)斜式方程即可得切線的方程.
【解答】解:(1)根據(jù)題意,設(shè)圓心的坐標(biāo)為(a,b),
圓心C在直線x﹣y+1=0上,則有a﹣b+1=0,
圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(﹣1,3),B(3,3)兩點(diǎn),則AB的垂直平分線的方程為x=1,則有a=1,
則有,解可得b=2;
則圓心的坐標(biāo)為(1,2),半徑r2=|AC|2=4+1=5,
則圓C的方程為(x﹣1)2+(y﹣2)2=5;
(2)根據(jù)題意,圓C的方程為(x﹣1)2+(y﹣2)2=5,有A(﹣1,3)在圓C上,則有KAC==﹣,
則切線的斜率k=2,
則切線的方程為y﹣3=2(x+1),變形可得2x﹣y+5=0.
30.已知直線l:x+y+2=0,圓C:(x﹣2)2+y2=4和點(diǎn)M(4,5).
(1)求過(guò)點(diǎn)M的圓C的切線方程;
(2)直線l分別與x軸,y軸交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P在圓C上,求△ABP的面積的取值范圍.
【分析】(1)當(dāng)斜率不存在時(shí),直接得到切線方程,當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)切線方程,再由圓心到切線的距離等于半徑求解斜率,則切線方程可求.
(2)求出AB|,利用點(diǎn)到直線的距離h,根據(jù)幾何性質(zhì)求出h的范圍,代入面積公式即可.
【解答】解:(1)如圖,
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),切線方程為x=4;
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為y﹣5=k(x﹣4),即kx﹣y﹣4k+5=0,
由=2,解得k=.
∴切線方程為21x﹣20y+19=0.
綜上所述,過(guò)點(diǎn)M(4,5)的圓C的切線方程為x=4或21x﹣20y+19=0;
(2)由題可得A(﹣2,0),B(0,﹣2),則AB=2,
記P到直線l的距離為h,則S△ABP=AB?h=h,
又圓心C到l的距離d==2,
∴d﹣r≤h≤d+r,即≤h≤3,
代入得:2≤S△ABP≤6.
31.已知圓C的圓心在y軸上,且過(guò)(0,0),(0,2)兩點(diǎn).
(Ⅰ)求圓C的方程;
(Ⅱ)若直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,2),且與圓C相切,求直線l的方程.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)題意,設(shè)C的坐標(biāo)為(0,b),可得圓C的方程為x2+(y﹣b)2=r2,將兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入,計(jì)算可得b、r的值,即可得答案;
(Ⅱ)根據(jù)題意,設(shè)直線l的方程為y﹣2=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k+2=0,由直線與圓相切的判斷方法可得.解可得k的值,將k的值代入直線的方程,即可得答案.
【解答】解:(Ⅰ)根據(jù)題意,因?yàn)閳AC的圓心在y軸上,則設(shè)C的坐標(biāo)為(0,b),
則圓C的方程為x2+(y﹣b)2=r2,
因?yàn)閳AC過(guò)(0,0),(0,2)兩點(diǎn),
所以解得
所以圓C的方程是x2+(y﹣1)2=1;
(Ⅱ)依題意,知直線l的斜率存在,又由直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,2),
所以設(shè)直線l的方程為y﹣2=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k+2=0;
因?yàn)橹本€l與圓C相切,則有.解得k=0,或;
所以直線l的方程是y=2或.
32.①圓心C在直線l:2x﹣7y+8=0上,且B(1,5)是圓上的點(diǎn);
②圓心C在直線x﹣2y=0上,但不經(jīng)過(guò)點(diǎn)(4,2),并且直線4x﹣3y=0與圓C相交所得的弦長(zhǎng)為4
③圓C過(guò)直線l:2x+y+4=0和圓x2+y2+2x﹣4y﹣16=0的交點(diǎn),
在以上三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問題中,
問題:平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓C過(guò)點(diǎn)A(6,0),且_____.
(1)求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)A的圓C的切線方程.
【分析】(1)選①條件,方法一:設(shè)所求圓的方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,列方程組,即可求得參數(shù)值,從而可求得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;方法二:求出線段AB的垂直平分線m的方程,與直線l聯(lián)立,即可求得圓心C的坐標(biāo),求出|CA|即為半徑,從而可得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
選②條件,設(shè)所求圓的方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,由已知可得a=2b,利用垂徑定理可求得b值,從而可求得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
選③條件,根據(jù)已知可設(shè)圓C的方程為x2+y2+2x﹣4y﹣16+λ(2x+y+4)=0,代入點(diǎn)A,求得λ,從而可求得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求出直線AC的斜率,從而可得切線斜率,利用點(diǎn)斜式即可求得切線方程.
【解答】解:選 ①條件
(1)(方法一)設(shè)所求圓的方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,
由題意得,解得a=3,b=2,r2=13,
所以所求圓的方程是(x﹣3)2+(y﹣2)2=13.
(方法二)設(shè)線段AB的垂直平分線為m,則圓心C在直線上且在直線l上,即C是m與l的交點(diǎn),
直線AB的斜率是﹣1,直線m的斜率是1,AB中點(diǎn)為,
所以直線m:x﹣y﹣1=0,聯(lián)立方程組,解得,
所以圓心C(3,2)且
所以所求圓的方程是(x﹣3)2+(y﹣2)2=13.
(2)∵A在圓C上,,過(guò)點(diǎn)A的切線斜率為,
∴過(guò)點(diǎn)A的切線方程是,即3x﹣2y﹣18=0.
選②條件
(1)設(shè)所求圓的方程為(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,由題意得a=2b,
設(shè)圓心C到直線4x﹣3y=0距離為d,r2=(a﹣6)2+b2,由垂徑定理可知r2=d2+22,
即,將a=2b代入得,b1=2,b2=4,
又因?yàn)閳AC不經(jīng)過(guò)點(diǎn)(4,2),所以a=8,b=4,r2=20,
所以所求圓的方程是(x﹣8)2+(y﹣4)2=20.
(2)∵A在圓C上,kAC=2,過(guò)點(diǎn)A的切線斜率為,
∴過(guò)點(diǎn)A的切線方程是,即x+2y﹣6=0.
選 ③條件
(1)設(shè)所求圓C的方程為x2+y2+2x﹣4y﹣16+λ(2x+y+4)=0
代入點(diǎn)A(6,0)得λ=﹣2
所以所求圓的方程為x2+y2﹣2x﹣6y﹣32=0,即(x﹣1)2+(y﹣3)2=42.
(2))∵A在圓C上,kAC=﹣,過(guò)點(diǎn)A的切線斜率為,
∴過(guò)點(diǎn)A的切線方程是y=(x﹣6),即5x﹣3y﹣30=0.
33.已知圓C:x2+y2﹣4x+ay+1=0(a∈R),過(guò)定點(diǎn)P(0,1)作斜率為﹣1的直線交圓C于A、B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn).
(1)求實(shí)數(shù)a的值;
(2)從圓外一點(diǎn)M向圓C引一條切線,切點(diǎn)為N,且有MN=MP,求MN的最小值.
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)在圓內(nèi)和垂直關(guān)系,列方程求出即可;
(2)根據(jù)勾股定理和MN=MP,得到(x+2)2+(y+1)2=4,求出P到此圓的圓心距離得到MP的最小值,即可求出MN的最小值.
【解答】解:(1)x2+y2﹣4x+ay+1=0(a∈R),得C(2,﹣),
因?yàn)镻為AB的中點(diǎn),P在圓內(nèi)且CP⊥AB,
所以,解得a=﹣6,
(2)由(1)得x2+y2﹣4x﹣6y+1=0,即(x﹣2)2+(y﹣3)2=12,
圓心C(2,3),半徑r=2,
設(shè)M(x,y),MN⊥CN,
所以MN2=MC2﹣r2=MC2﹣12,
又MN=MP,所以2MP2=MC2﹣12,則2x2+2(y﹣1)2=(x﹣2)2+(y﹣3)2﹣12,
得(x+2)2+(y+1)2=4,由MN=MP,
故MN取最小值即MP取最小值,
點(diǎn)P(0,1)到圓(x+2)2+(y+1)2=4的圓心距離d=,
所以MP的最小值為2﹣2,所以MN的最小值為4﹣2.
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 線性回歸方程,共32頁(yè)。
這是一份人教版2021屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 直線方程之點(diǎn)斜式,共15頁(yè)。試卷主要包含了已知△ABC中有B,過(guò)點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn),經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,已知直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)P,下列命題中正確的是等內(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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