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《4.2 直線、圓的位置關係(2)》測試題

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《4.2 直線、圓的位置關係(2)》測試題

一、選擇題

1.(2009重慶文)圓和圓(  ).

A.相離 B.相交 C.外切 D.內切

考查目的:考查圓與圓的位置關係的判定.

答案:B.

解析:化圓、方程為標準方程知,它們的圓心分別為(1,0),半徑為1;圓(0,2),半徑為1,∴,,,∴,∴圓、圓相交.

2.(2012湖北)過點P(1,1)的直線,將圓形區域分兩部分,使這兩部分的面積之差最大,則該直線的方程為( ).

A. B. C. D.

考查目的:考查圓的有關性質,以及直線與圓位置關係的綜合運用.

答案:A.

解析:要使點P(1,1)的直線將圓形區域分成兩部分的面積之差最大,必須使過點P的圓的弦長達到最小,此時該直線與直線OP垂直. ∵,∴所求直線的斜率為.又∵所求直線經過點P(1,1),∴所求直線的方程為,即.

3.(2011江西理)直線與圓C:相交於M,N兩點.若,則的取值範圍是(  ).

A. B. C. D.

考查目的:考查直線與圓的位置關係、點到直線距離公式的運用.

答案:A.

解析:圓C的圓心座標為C(3,2),半徑為2,且圓C與軸相切.當時,過圓心C作CK⊥MN,垂足為K,則,,∴,即點C(3,2)到直線的距離公式為1,∴,解得,,結合圖示可知,的取值範圍是.

二、填空題

4.(2012安徽)若直線與圓有公共點,則實數取值範圍是 .

考查目的:考查直線與圓的位置關係及其應用.

答案:.

解析:圓的圓心C(,0)到直線的距離為,則 ,∴,∴,解得.

5.(2012江西)過直線上點P作圓的兩條切線,若兩條切線的夾角是,則點P的座標是__________.

考查目的:考查直線與圓的位置關係的綜合運用.

答案:.

解析:如圖,由題意知.由切線性質可知.在直角三角形中,,又∵點P在直線上,∴不妨設點P的座標為,則,即,整理得,即,∴,即點P的座標為.

6.(2012江蘇)在平面直角座標系中,圓的方程為,若直線上至少存在一點,使得以該點為圓心,1為半徑的圓與圓有公共點,則的最大值是 .

考查目的:考查圓與圓的位置關係,點到直線的距離公式.

答案:.

解析:∵圓C的方程可化為,∴圓C的圓心為(4,0),半徑為1.由題意知,直線上至少存在一點A,以該點為圓心、1為半徑的圓與圓C有公共點,∴存在,使得成立,即.∵即為點到直線的距離,∴,解得,∴的最大值是.

三、解答題

7.已知圓C:,是否存在斜率為1的直線,使直線被圓C截得的弦AB為直徑的圓過原點,若存在,求出直線的方程;若不存在,説明理由.

考查目的:考查直線和圓的位置關係及其綜合應用.

答案:或.

解析:化圓C方程為標準方程,其圓心C的座標為(1,-2).假設存在以AB為直徑的圓M,圓心M的座標為(,).∵CM⊥,∴,∵,∴,整理得,∴①.

又∵直線的方程為,即,∴.

∵以AB為直徑的圓M過原點,∴.∵,,∴②.把①代入②得,∴或.

當時,,此時直線的方程為;

當時,,此時直線的方程為.

故存在這樣的直線,其方程為或.

8.(2009江蘇)在平面直角座標系中,已知圓和圓

⑴若直線過點A(4,0),且被圓截得的弦長為,求直線的方程;

⑵設P為平面上的點,滿足:存在過點P的無窮多對互相垂直的直線和,它們分別與圓和圓相交,且直線被圓截得的.弦長與直線被圓截得的弦長相等,試求所有滿足條件的點P的座標.

考查目的:考查直線與圓的方程、點到直線的距離公式,以及綜合分析問題的能力.

答案:⑴或;⑵(,)或(,).

解析:⑴由題設易得直線的斜率存在.設直線的方程為,即.由垂徑定理得,圓心到直線的距離,結合點到直線的距離公式得,化簡得,解得或,∴直線的方程為或,即或.

⑵設點P座標為,直線,的方程分別為,,即,.∵直線被圓截得的弦長與直線被圓截得的弦長相等,∴兩圓半徑相等.由垂徑定理得,圓心到直線的距離與圓心直線的距離相等,∴

,化簡得,或.關於的方程有無窮多個解,∴,或,解得點P的座標為(,)或(,).

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