第1讲直线与圆A级基础通关一、选择题1.已知直线l:xcosα+ysinα=1(α∈R)与圆C:x2+y2=r2(r>0)相交,则r的取值范围是()A.0<r≤1B.0<r<1C.r≥1D.r>1解析:圆心到直线的距离为d==1,故r>1.答案:D2.已知命题p:“m=-1”,命题q:“直线x-y=0与直线x+m2y=0互相垂直”,则命题p是命题q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要解析:“直线x-y=0与直线x+m2y=0互相垂直”的充要条件是1×1+(-1)·m2=0⇔m=±1,所以命题p是命题q的充分不必要条件.答案:A3.(2019·广东湛江一模)已知圆C:(x-3)2+(y-3)2=72,若直线x+y-m=0垂直于圆C的一条直径,且经过这条直径的一个三等分点,则m=()A.2或10B.4或8C.4或6D.2或4解析:圆C:(x-3)2+(y-3)3=72的圆心C的坐标为(3,3),半径r=6,因为直线x+y-m=0垂直于圆C的一条直径,且经过这条直径的一个三等分点,所以圆心到直线的距离为2,则有d==2,解得m=2或m=10.答案:A4.直线ax-by=0与圆x2+y2-ax+by=0的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.不能确定解析:圆的方程化为标准方程得+=.所以圆心坐标为,半径r=.所以圆心到直线ax-by=0的距离d===r.所以直线与圆相切.答案:B5.(2019·安徽十校联考)过点P(2,1)作直线l与圆C:x2+y2-2x-4y+a=0交于A,B两点,若P为弦AB中点,则直线l的方程()A.y=-x+3B.y=2x-3C.y=-2x+3D.y=x-1解析:圆C的标准方程(x-1)2+(y-2)2=5-a,知圆心C(1,2),因为P(2,1)是弦AB的中点,则PC⊥l.所以kCP==-1,所以直线l的斜率k=1.故直线l的方程为y-1=x-2,即y=x-1.答案:D6.(2019·广东天河一模)已知圆C的方程为x2-2x+y2=0,直线l:kx-y+2-2k=0与圆C交于A,B两点,则当△ABC面积最大时,直线l的斜率k为()A.1B.6C.1或7D.2或6解析:由x2-2x+y2=0,得(x-1)2+y2=1,则圆的半径r=1,圆心C(1,0),直线l:kx-y+2-2k=0与圆C交于A,B两点,当CA与CB垂直时,△ABC面积最大,此时△ABC为等腰直角三角形,圆心C到直线AB的距离d=,则有=,解得k=1或k=7.答案:C二、填空题7.已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________,半径是________.解析:由已知方程表示圆,则a2=a+2,解得a=2或a=-1.当a=2时,方程不满足表示圆的条件,故舍去.当a=-1时,原方程为x2+y2+4x+8y-5=0,化为标准方程为(x+2)2+(y+4)2=25,表示以(-2,-4)为圆心,5为半径的圆.答案:(-2,-4)58.已知圆C的圆心在x轴的正半轴上,点M(0,)在圆C上,且圆心到直线2x-y=0的距离为,则圆C的方程为________.解析:因为圆C的圆心在x的正半轴上,设C(a,0),且a>0.则圆心C到直线2x-y=0的距离d==,解得a=2.所以圆C的半径r=|CM|==3,因此圆C的方程为(x-2)2+y2=9.答案:(x-2)2+y2=99.在平面直角坐标系xOy中,以点A(1,0)为圆心且与直线mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为________.解析:直线mx-y-2m-1=0恒过定点P(2,-1),当AP与直线mx-y-2m-1=0垂直,即点P(2,-1)为切点时,圆的半径最大,此时半径r==.故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.答案:(x-1)2+y2=210.(2019·河北衡水二模)已知直线l1过点P(3,0),直线l1与l2关于x轴对称,且l2过圆C:x2+y2-2x-2y+1=0的圆心,则圆心C到直线l1的距离为________.解析:由题意可知,圆C的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,所以C(1,1),则l2的斜率kCP==-,因为l1与l2关于x轴对称,所以直线l1的斜率k=,所以l1:y=(x-3),即x-2y-3=0,所以圆心C到直线l1的距离d==.答案:B级能力提升11.(2018·江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,A为直线l:y=2x上在第一象限内的点,B(5,0),以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若AB·CD=0,则点A的横坐标为________.解析:设A(a,2a),则a>0.又B(5,0),故以AB为直径的圆的方程为(x-5)(x-a)+y(y-2a)=0.由题意知C(,a).由解得或所以D(1,2).又AB·CD=0,AB=(5-a,-2a),CD=(1-,2-a),所以(5...