专题强化训练(三)圆的方程与空间直角坐标系(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知某圆的一条直径的端点分别是A(4,0),B(0,-6),则该圆的标准方程是()A.(x+2)2+(y-3)2=13B.(x+2)2+(y-3)2=52C.(x-2)2+(y+3)2=52D.(x-2)2+(y+3)2=13D[ A(4,0),B(0,-6),AB为直径,∴圆心为(2,-3),半径r==,∴圆的标准方程为(x-2)2+(y+3)2=13.]2.直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+1=0相切,则b的值是()A.-2或12B.2或-12C.-2或-12D.2或12D[圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,圆心(1,1)到直线3x+4y=b的距离为=1,所以b=2或b=12.]3.已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C截得的弦长为2时,a等于()A.B.2-C.-1D.+1C[圆心C(a,2)到直线l的距离d==,所以2+2=4,解得a=-1-(舍去),或a=-1.故选C.]4.已知圆C:x2+y2=1,点A(-2,0)及点B(2,a),从A点观察B点,要使视线不被圆C挡住,则a的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(-1,+∞)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.∪D.(-∞,-4)∪(4,+∞)C[过A,B两点的直线方程为y=x+,即ax-4y+2a=0,若直线AB与圆相切,则圆心到直线AB的距离d==1,解得a=±.结合题意,易知选项C正确.]5.点P在圆C1:x2+y2+4x+2y+1=0上,点Q在圆C2:x2+y2-4x-4y+6=0上,则|PQ|的最小值是()A.5B.1C.3-D.3+C[圆C1的标准方程为(x+2)2+(y+1)2=4,圆心为(-2,-1),半径为2;圆C2的标准方程为(x-2)2+(y-2)2=2,圆心为(2,2),半径为.∴两圆的圆心距为=5>2+,∴两圆外离,∴|PQ|的最小值是两圆的圆心距减去半径的和,即5-2-=3-.故选C.]二、填空题6.若圆心在x轴上,半径为的圆C位于y轴左侧,且圆心到直线x+2y=0的距离等于半径,则圆C的方程是________.(x+5)2+y2=5[设圆心坐标为C(a,0)(a<0),则=,所以|a|=5.又因为a<0,所以a=-5,故圆的方程为(x+5)2+y2=5.]7.直线过点P(0,2),且被圆x2+y2=4截得的弦长为2,则直线的斜率为________.±[如图所示,点P(0,2)是圆与y轴的一个交点,过点P作弦,使弦长为2,亦即圆心到弦所在的直线的距离为.易知弦所在直线的斜率存在,设为k,则方程为:y=kx+2.由点到直线的距离公式,可得:d==,所以1+k2=.所以k2=.所以k=±.]8.过点P(3,4)作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则线段AB的长为________.[设C为AB的中点,如图所示,|OP|==5,|OB|=1,则|PB|==2,从而|BC|==,∴|AB|=2|BC|=.]三、解答题9.已知圆C1:x2+y2-4x+2y=0,C2:x2+y2-2y-4=0交于A,B两点.(1)求过A,B两点的直线方程;(2)求过A,B两点且圆心在直线2x+4y=1上的圆的方程.[解](1)联立两式相减并整理得:x-y-1=0,所以过A,B两点的直线方程为x-y-1=0.(2)依题意:设所求圆的方程为x2+y2-4x+2y+λ(x2+y2-2y-4)=0,其圆心坐标为,因为圆心在直线2x+4y=1上,所以2·+4·=1,解得λ=,所以所求圆的方程为:x2+y2-3x+y-1=0.10.已知点P(x,y)在圆C:x2+y2-6x-6y+14=0上.(1)求的最大值和最小值;(2)求x+y的最大值与最小值.[解]方程x2+y2-6x-6y+14=0可化为(x-3)2+(y-3)2=4.(1)表示圆上的点P与原点连线的斜率,如图,显然PO(O为坐标原点)与圆相切时,斜率最大或最小.设切线方程为y=kx(由题意知,斜率一定存在),即kx-y=0,由圆心C(3,3)到切线的距离等于半径长2,可得=2,解得k=,所以的最大值为,最小值为.(2)设x+y=b,则b表示动直线y=-x+b在y轴上的截距,如图,显然当动直线y=-x+b与圆(x-3)2+(y-3)2=4相切时,b取得最大值或最小值.此时圆心C(3,3)到切线x+y=b的距离等于圆的半径2,则=2,即|b-6|=2,解得b=6±2,所以x+y的最大值为6+2,最小值为6-2.1.一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为()A.-或-B.-或-C.-或-D.-或-D[由已知,得点(-2,-3)关于y轴的对称点为(2,-3),由入射光线与反射光线的对称性,知反射光线一定过点(2,-3).设反射光线所在直线的斜率...