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1.已知直线l:x+ay-1=0(a∈R)是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴.过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|=( )
A.2 B.4
C.6 D.2
【答案】C 【解析】圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4,圆心为C(2,1),半径为r=2,因此2+a×1-1=0,所以a=-1,从而A(-4,-1),
|AB|===6.
2.已知圆x2+y2+mx-=0与抛物线y=x2的准线相切,则m=( )
A.±2 B.±
C. D.
【答案】B 【解析】抛物线的准线为y=-1,将圆化为标准方程得2+y2=,圆心到准线的距离为1=⇒m=±.
3.若动点A,B分别在直线l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上运动,则AB的中点M到原点的距离最小值为( )
A. B.2
C.3 D.4
4.一条光线从点(-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-
【答案】D 【解析】由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点(2,-3),设反射光线所在直线的斜率为k,则反射光线所在直线方程为y+3=k(x-2),即kx-y-2k-3=0.
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又因为光线与圆(x+3) 2+(y-2)2=1相切,所以=1,
整理得12k2+25k+12=0,解得k=-或k=-,故选D.
5.两圆x2+y2+2ax+a2-4=0和x2+y2-4by-1+4b2=0恰有三条公切线,若a∈R,b∈R且ab≠0,则+的最小值为( )
A.1 B.3
C. D.
6.已知圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=9,点P(2,2)是该圆内一点,过点P的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【答案】D 【解析】依题意,圆的最长弦为直径,最短弦为过点P垂直于直径的弦,所以|AC|=2×3=6.因为圆心到BD的距离为=,所以|BD|=2=2.则四边形ABCD的面积为S=×|AC|×|BD|=×6×2=6.故选D.
7.若直线l: ax+by+1=0始终平分圆M:x2+y2+4x+2y+1=0的周长,则(a-2)2+(b-2)2的最小值为( )
A. B.5 C.2 D.10
【答案】B 【解析】由题意,知圆心M的坐标为(-2,-1),所以-2a-b+1=0.
因为(a-2)2+(b-2)2表示点(a,b)与(2,2)的距离的平方,
而的最小值为=,所以(a-2)2+(b-2)2的最小值为5.故选B.
8.命题p:4<r<7,命题q:圆(x-3)2+(y+5)2=r2(r>0)上恰好有两个点到直线4x-3y=2的距离等于1,则p是q的( )
A.充分不必要条件
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B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B 【解析】因为圆心(3,-5)到直线4x-3y=2的距离等于5,所以圆(x-3)2+(y+5)2=r2上恰好有两个点到直线4x-3y=2的距离等于1时,4<r<6,所以p是q的必要不充分条件.
9.已知直线x+y-k=0(k>0)与圆x2+y2=4交于不同的两点A,B,O为坐标原点,且有|+|≥||,则k的取值范围是( )
A.(,+∞) B.[,2)
C.[,+∞) D.[,2)
【答案】B 【解析】由已知得圆心到直线的距离小于半径,即<2,
由k>0,得0<k<2.①
如图,又由|+|≥||,得|OM|≥|BM|⇒∠MBO≥,因|OB|=2,所以|OM|≥1,
故≥1⇒k≥.②
综①②得≤k<2.
10.已知直线x+y-a=0与圆x2+y2=2交于A,B两点,O是坐标原点,向量,满足|2-3|=|2+3|,则实数a的值为________.
【答案】±
11.已知圆C的圆心与抛物线y2=4x的焦点关于直线y=x对称,直线4x-3y-2=0与圆C相交于A,B两点,且|AB|=6,则圆C的方程为________.
【答案】x2+(y-1)2=10
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【解析】设所求圆的半径为r,抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0),则圆C的圆心坐标是(0,1),圆心到直线4x-3y-2=0的距离d==1,
故圆C的方程是x2+(y-1)2=10.
12.已知⊙O:x2+y2=1,若直线y=kx+2上总存在点P,使得过点P的⊙O的两条切线互相垂直,则实数k的取值范围是________.
【答案】(-∞,-1]∪[1,+∞)
13.设点P在直线y=2x+1上运动,过点P作圆(x-2)2+y2=1的切线,切点为A,则切线长|PA|的最小值是________.
【答案】2
【解析】圆心C(2,0)到直线2x-y+1=0的距离d=,所以|PA|=≥=2.
14.若直线l1:y=x+a和直线l2:y=x+b将圆(x-1)2+(y-2)2=8分成长度相等的四段弧,则a2+b2=________.
【答案】18
【解析】由题意得直线l1:y=x+a和直线l2:y=x+b截得圆的弦所对圆周角相等,皆为直角,因此圆心到两直线距离皆为r=2,即==2⇒a2+b2=(2+1)2+(-2+1)2=18.
15.已知圆C:x2+y2-4x-6y+12=0,点A(3,5).
(1)求过点A的圆的切线方程;
(2)O点是坐标原点,连接OA,OC,求△AOC的面积S.
[解] (1)由圆C:x2+y2-4x-6y+12=0,配方得(x-2)2+(y-3)2=1,圆心C(2,3).2分
当斜率存在时,
设过点A的圆的切线方程为y-5=k(x-3),
即kx-y+5-3k=0.
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由d==1,得k=.4分
又斜率不存在时直线x=3也与圆相切,5分
故所求切线方程为x=3或3x-4y+11=0.6分
(2)直线OA的方程为y=x,即5x-3y=0,8分
点C到直线OA的距离为d==.10分
又|OA|==,∴S=|OA|d=.12分
16.已知点P(0,5)及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0.
(1)若直线l过点P且被圆C截得的线段长为4,求l的方程;
(2)求过P点的圆C的弦的中点的轨迹方程.
所以所求直线l的方程为x=0或3x-4y+20=0.7分
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(2)设过P点的圆C的弦的中点为D(x,y),
则CD⊥PD,即·=0,
所以(x+2,y-6)·(x,y-5)=0,10分
化简得所求轨迹方程为x2+y2+2x-11y+30=0.12分
17.已知圆C:x2+y2-4x-6y+12=0,点A(3,5).
(1)求过点A的圆的切线方程;
(2)O点是坐标原点,连接OA,OC,求△AOC的面积S.
18.在平面直角坐标系xOy中,圆C:x2+y2+4x-2y+m=0与直线x-y+-2=0相切.
(1)求圆C的方程;
(2)若圆C上有两点M,N关于直线x+2y=0对称,且|MN|=2,求直线MN的方程.
解:(1)将圆C:x2+y2+4 x-2y+m=0化为(x+2)2+(y-1)2=5-m,
因为圆C:x2+y2+4x-2y+m=0与直线x-y+-2=0相切,
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所以圆心(-2,1)到直线x-y+-2=0的距离d==2=r,
所以圆C的方程为(x+2)2+(y-1)2=4.
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