高考数学二轮复习 专题整合 5-1 直线与圆 理（含最新原创题，含解析）VIP专享VIP免费

第1讲直线与圆一、填空题1．(·陕西长安五校联考)过P(2,0)的直线l被圆(x－2)2＋(y－3)2＝9截得的线段长为2时，直线l的斜率为________．解析由题意直线l的斜率存在，设为k，则直线l的方程为y＝k(x－2)，即kx－y－2k＝0.由点到直线的距离公式得，圆心到直线l的距离为d＝＝，由圆的性质可得d2＋12＝r2，即2＋12＝9，解得k2＝，即k＝±.答案±2．已知圆(x－a)2＋(y－b)2＝r2的圆心为抛物线y2＝4x的焦点，且与直线3x＋4y＋2＝0相切，则该圆的方程为________．解析因为抛物线y2＝4x的焦点坐标为(1,0)，所以a＝1，b＝0.又根据＝1＝r，所以圆的方程为(x－1)2＋y2＝1.答案(x－1)2＋y2＝13．已知直线x－y＋a＝0与圆x2＋y2＝1交于A、B两点，且向量OA、OB满足|OA＋OB|＝|OA－OB|，其中O为坐标原点，则实数a的值为______．解析 |OA＋OB|＝|OA－OB|，∴OA⊥OB，∴△OAB是等腰直角三角形，∴点O到直线AB的距离为，即＝，∴a＝±1.答案±14．若圆x2＋y2＝4与圆x2＋y2＋2ax－6＝0(a＞0)的公共弦的长为2，则a＝________.解析x2＋y2＋2ax－6＝0(a>0)可知圆心为(－a,0)，半径为，两圆公共弦所在方程为(x2＋y2＋2ax－6)－(x2＋y2)＝－4，即x＝，所以有2－2＝2解得a＝1或－1(舍去)．答案15．已知圆的方程为x2＋y2－6x－8y＝0，设该圆中过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD，则四边形ABCD的面积是________．解析配方可得(x－3)2＋(y－4)2＝25，其圆心为(3,4)，半径为r＝5，则过点(3,5)的最长弦AC＝2r＝10，最短弦BD＝2＝4，且有AC⊥BD，则四边形ABCD的面积为S＝AC×BD＝20.答案206．(·江西卷)在平面直角坐标系中，A，B分别是x轴和y轴上的动点，若以AB为直径的圆C与直线2x＋y－4＝0相切，则圆C面积的最小值为________．解析由题意可知以线段AB为直径的圆C过原点O，要使圆C的面积最小，只需圆C的半径或直径最小，又圆C与直线2x＋y－4＝0相切，所以由平面几何知识，当OC所在直线与l垂直时，OD最小，即圆C的直径最小，则OD＝＝，所以圆的半径为，圆C的面积的最小值为S＝πr2＝π.答案π7．(·新课标全国卷Ⅱ)设点M(x0,1)，若在圆O：x2＋y2＝1上存在点N，使得∠OMN＝45°，则x0的取值范围是________．解析由题意可知M在直线y＝1上运动，设直线y＝1与圆x2＋y2＝1相切于点P(0,1)．当x0＝0即点M与点P重合时，显然圆上存在点N(±1,0)符合要求；当x0≠0时，过M作圆的切线，切点之一为点P，此时对于圆上任意一点N，都有∠OMN≤∠OMP，故要存在∠OMN＝45°，只需∠OMP≥45°.特别地，当∠OMP＝45°时，有x0＝±1.结合图形可知，符合条件的x0的取值范围为[－1,1]．答案[－1,1]8．直线ax＋by＝1与圆x2＋y2＝1相交于A，B两点(其中a，b是实数)，且△AOB是直角三角形(O是坐标原点)，则点P(a，b)与点(0,1)之间距离的最小值为________．解析根据题意画出图形，如图所示，过点O作OC⊥AB于C，因为△AOB为等腰直角三角形，所以C为弦AB的中点，又OA＝OB＝1，根据勾股定理得AB＝，∴OC＝AB＝.∴圆心到直线的距离为＝，即2a2＋b2＝2，即a2＝－b2＋1≥0.∴≤－b≤.则点P(a，b)与点(0,1)之间距离d＝＝＝.设f(b)＝b2－2b＋2＝(b－2)2，此函数为对称轴为x＝2的开口向上的抛物线，∴当－≤b≤<2时，函数为减函数． f()＝3－2，∴d的最小值为＝＝－1.答案－1二、解答题9．已知点A(－3,0)，B(3,0)，动点P满足PA＝2PB.(1)若点P的轨迹为曲线C，求此曲线的方程；(2)若点Q在直线l1：x＋y＋3＝0上，直线l2经过点Q且与曲线C只有一个公共点M，求QM的最小值．解(1)设点P的坐标为(x，y)，则＝2化简可得(x－5)2＋y2＝16，即为所求．(2)曲线C是以点C(5,0)为圆心，4为半径的圆，如图．由直线l2是此圆的切线，连接CQ，则QM＝＝，当CQ⊥l1时，CQ取最小值，CQ＝＝4，此时QM的最小值为＝4.10．已知以点C(t∈R，t≠0)为圆心的圆与x轴交于点O，A，与y轴交于点O，B，其中O为原点．(1)求证：△AOB的面积为定值；(2)设直线2x＋y－4＝0与圆C交于点M，N，若OM＝ON，求圆C的方程；(3)在(2)的条件下，设P，Q分别是直线l：x＋y＋2＝0和圆C上的动点，求PB＋PQ的最小值及此时点P的坐标．(1)证明由题设知，圆C的方程为(x－t)2＋2＝t2＋，化简得x2－2tx＋y2－y＝0，...