专题强化训练(四)圆与方程(教师独具)(建议用时:60分钟)一、选择题1.圆x2+y2+x-3y-=0的半径是()A.1B.C.2D.2C[圆x2+y2+x-3y-=0化为标准方程为+=4,∴r=2.]2.点A(2a,a-1)在以点C(0,1)为圆心,半径为的圆上,则a的值为()A.±1B.0或1C.-1或D.-或1D[由题意,已知圆的方程为x2+(y-1)2=5,将点A的坐标代入圆的方程可得a=1或a=-.]3.若圆(x-3)2+(y+5)2=r2上的点到直线4x-3y-2=0的最近距离为1,则半径r的值为()A.4B.5C.6D.9A[由题意可得,圆心(3,-5)到直线的距离等于r+1,即=r+1,求得r=4.故选A.]4.过圆x2+y2-4x=0外一点(m,n)作圆的两条切线,当这两条切线相互垂直时,m,n满足的关系式是()A.(m-2)2+n2=4B.(m+2)2+n2=4C.(m-2)2+n2=8D.(m+2)2+n2=8C[圆x2+y2-4x=0的圆心坐标为(2,0),半径r=2.由题意,知(m-2)2+n2=8.]5.如图,定圆半径为a,圆心为(b,c),则直线ax+by+c=0与直线x-y+1=0的交点在()A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限B[由解得交点坐标为.由图可知,-b>a>c>0,∴-<0,<0,∴交点在第三象限,故选B.]二、填空题6.设A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),则线段AB的中点M到C点的距离为________.[ A(3,3,1),B(1,0,5),∴AB的中点M的坐标为.又C(0,1,0),∴M到C点的距离为|MC|==.]7.两圆相交于点A(1,3),B(m,-1),两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+c的值为________.3[由圆的几何性质得直线垂直平分AB,有解得∴m+c=3.]8.如图,棱长为的正四面体ABDC的三个顶点A,B,C分别在空间直角坐标系的坐标轴Ox,Oy,Oz上,则定点D的坐标为________.(1,1,1)[将正四面体ABDC放入正方体中,并建立平面直角坐标系(图略),由已知|AB|=|BC|=|AC|=,所以|OA|=|OB|=|OC|=1,所以点D的坐标为(1,1,1).]三、解答题9.已知从圆外一点P(4,6)作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B.(1)求以OP为直径的圆的方程;(2)求直线AB的方程.[解](1) 所求圆的圆心为线段OP的中点(2,3).半径为|OP|==,∴以OP为直径的圆的方程为(x-2)2+(y-3)2=13.(2) PA,PB是圆O:x2+y2=1的两条切线,∴OA⊥PA,OB⊥PB,∴A,B两点都在以OP为直径的圆上.由两式相减得直线AB的方程为4x+6y-1=0.10.已知圆x2+y2-4ax+2ay+20a-20=0.(1)求证:对任意实数a,该圆恒过一定点;(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求a的值.[解](1)证明:圆的方程可整理为(x2+y2-20)+a(-4x+2y+20)=0,此方程表示过圆x2+y2-20=0和直线-4x+2y+20=0交点的圆系.由得∴已知圆过定点(4,-2).(2)圆的方程可化为(x-2a)2+(y+a)2=5(a-2)2.①当两圆外切时,d=r1+r2,即2+=,解得a=1+或a=1-(舍去);②当两圆内切时,d=|r1-r2|,即|-2|=,解得a=1-或a=1+(舍去).综上所述,a=1±.1.若方程x2+y2+kx+2y+k2=0所表示的圆取得最大面积,则直线y=(k-1)x+2的倾斜角α等于()A.45°B.135°C.60°D.120°B[将圆x2+y2+kx+2y+k2=0化成标准方程,得+(y+1)2=1-,∴r2=1-,当圆取得最大面积时,k=0,半径r=1,因此直线y=(k-1)x+2,即y=-x+2.得直线的倾斜角α满足tanα=-1,∴α=135°.]2.已知直线l:3x+4y+m=0(m>0)被圆C:x2+y2+2x-2y-6=0截得的弦长是圆心C到直线l的距离的2倍,则m等于()A.6B.8C.11D.9D[圆C:x2+y2+2x-2y-6=0可化为(x+1)2+(y-1)2=8,圆心坐标为(-1,1),半径为2,由题意可知,圆心到直线的距离d==2. m>0,∴m=9.]3.已知A(1-t,1-t,t),B(2,t,t),则|AB|的最小值为________.[由两点间的距离公式可得|AB|==≥.]4.已知直线l:y=x+2与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,则|CD|=________.4[由题意,得圆心到直线的距离d==3,∴|AB|=2=2.又易知直线l的倾斜角为30°,∴|CD|===4.]5.如图,已知以点A(-1,2)为圆心的圆与直线l1:x+2y+7=0相切.过点B(-2,0)的动直线l与圆A相交于M,N两点,Q是MN的中点,直线l与l1相交于点P.(1)求圆A的方程;(2)当|MN...