3、
(C) (D)或-
6.已知點(diǎn)P(a,b)(ab≠0)是圓x2+y2=r2內(nèi)的一點(diǎn),直線m是以P為中點(diǎn)的弦所在的直線,直線l的方程為ax+by=r2,那么 ( )
(A)m∥l,且l與圓相交 (B)m⊥l,且l與圓相切
(C)m∥l,且l與圓相離 (D)m⊥l,且l與圓相離
7.(2013·阜陽模擬)已知P是直線l:3x-4y+11=0上的動(dòng)點(diǎn),PA,PB是圓x2+y2-2x-2y+1=0的兩條切線,A,B為切點(diǎn),C是圓心,那么四邊形PACB面積的最小值是 ( )
(A) (B) (C)2 (D)2
8.(能力挑戰(zhàn)題
4、)從原點(diǎn)向圓x2+y2-12y+27=0作兩條切線,則該圓夾在兩條切線間的劣弧長(zhǎng)為 ( )
(A)π (B)2π (C)4π (D)6π
二、填空題
9.已知圓O:x2+y2=5和點(diǎn)A(1,2),則過點(diǎn)A且與圓O相切的直線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積等于 .
10.(2013·咸陽模擬)圓心在曲線y=(x>0)上,且與直線2x+y+1=0相切的面積最小的圓的方程為 .
11.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓x2+y2=4上有且只有四個(gè)點(diǎn)到直線12x-5y+c =0的距離為1,則實(shí)數(shù)c的取值范圍是 .
12.(能力挑戰(zhàn)題)若點(diǎn)P在直線l1:x+my+
5、3=0上,過點(diǎn)P的直線l2與圓C:(x-5)2+y2 =16只有一個(gè)公共點(diǎn)M,且|PM|的最小值為4,則m= .
三、解答題
13.已知圓O1的方程為x2+(y+1)2=6,圓O2的圓心坐標(biāo)為(2,1).若兩圓相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=4,求圓O2的方程.
14.(2013·銅陵模擬)已知圓C:x2+y2-2x+4y-4=0,是否存在斜率為1的直線l,使以l被圓截得的弦AB為直徑的圓過原點(diǎn)?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
15.(能力挑戰(zhàn)題)已知圓O的方程為x2+y2=1,直線l1過點(diǎn)A(3,0),且與圓O相切.
(1)求直線l1的方程.
(2)設(shè)圓O與x軸
6、交于P,Q兩點(diǎn),M是圓O上異于P,Q的任意一點(diǎn),過點(diǎn)A且與x軸垂直的直線為l2,直線PM交直線l2于點(diǎn)P′,直線QM交直線l2于點(diǎn)Q′.
求證:以P′Q′為直徑的圓C總經(jīng)過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo).
答案解析
1.【解析】選B.圓O1的圓心為(1,0),半徑r1=1,圓O2的圓心為(0,2),半徑為r2=2,故兩圓的圓心距|O1O2|=,而r2-r1=1,r1+r2=3,則有r2-r1<|O1O2|
7、C的方程為(x-1)2+(y+1)2=2.
3.【解析】選B.若直線與圓有公共點(diǎn),即直線與圓相交或相切,故有≤1,解得-2-≤a≤-2+.
4.【解析】選B.設(shè)圓心為(a,0)(a<0),因?yàn)榻氐玫南议L(zhǎng)為4,所以弦心距為1,則d==1,解得a=-,所以,所求圓的方程為(x+)2+y2=5.
5.【解析】選D.∵·=0,∴OM⊥CM,
∴OM是圓的切線,設(shè)OM的方程為y=kx,
由=,得k=±,即=±.
6.【解析】選C.直線m的方程為y-b=-(x-a),
即ax+by-a2-b2=0,
∵P在圓內(nèi),∴a2+b2r,
∴直線l與
8、圓相離.
7.【解析】選B.由x2+y2-2x-2y+1=0得圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+(y-1)2=1,故圓心C(1,1),半徑|OA|=|OB|=1.
又S四邊形PACB=|PA||OA|+|PB||OB|
=|PA||OA|=|PA|,
因此要使S四邊形PACB最小,只要|PA|最小,
而|PA|=,所以只要|PC|最小,
而|PC|min==2,
∴|PA|min===,
∴(S四邊形PACB)min=.
8.【思路點(diǎn)撥】作出圖形,利用幾何法求解.
【解析】選B.如圖,圓x2+y2-12y+27=0可化為x2+(y-6)2=9,圓心坐標(biāo)為(0,6),半徑為3.
9、
在Rt△OBC中可得:∠OCB=,∴∠ACB=,∴所求劣弧長(zhǎng)為2π.
9.【解析】∵點(diǎn)A(1,2)在圓x2+y2=5上,
∴過點(diǎn)A與圓O相切的切線方程為x+2y=5,易知切線在坐標(biāo)軸上的截距分別為5,,所以切線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為.
答案:
10.【解析】因?yàn)閳A心C在曲線y=上,所以設(shè)C(a,)(a>0),
由已知得:圓C半徑r=≥(2+1)=.
當(dāng)且僅當(dāng)2a=,即a=1(a>0)時(shí)取等號(hào),
∴圓心C(1,2),半徑r=,
∴圓的方程為(x-1)2+(y-2)2=5.
答案:(x-1)2+(y-2)2=5
11.【解析】畫圖可知,圓上有且只有四個(gè)點(diǎn)到直線12x-5
10、y+c=0的距離為1,該圓的半徑為2,即圓心O(0,0)到直線12x-5y+c=0的距離d<1,即0≤<1,
∴-13
11、最小,只需|PC|最小,
又C(5,0)為定點(diǎn),則|PC|的最小值為點(diǎn)C到l1的距離,即=,所以|PM|的最小值為=4,解得m=±1.
答案:±1
13.【解析】設(shè)圓O2的方程為(x-2)2+(y-1)2=r2(r>0).
∵圓O1的方程為x2+(y+1)2=6,
∴直線AB的方程為4x+4y+r2-10=0.
圓心O1到直線AB的距離d=,
由d2+22=6,得=2,
∴r2-14=±8,r2=6或22.
故圓O2的方程為(x-2)2+(y-1)2=6或(x-2)2+(y-1)2=22.
【方法技巧】求解相交弦問題的技巧
把兩個(gè)圓的方程進(jìn)行相減得:x2+y2+D1x+E
12、1y+F1-(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0即(D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0 ①
(1)當(dāng)兩圓C1,C2相交時(shí),方程①表示兩圓公共弦所在的直線方程;
(2)當(dāng)兩圓C1,C2相切時(shí),方程①表示過圓C1,C2切點(diǎn)的公切線方程.
14.【解析】假設(shè)存在斜率為1的直線l滿足題意,則OA⊥OB.
設(shè)直線l的方程是y=x+b,其與圓C的交點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2),
則·=-1,
即x1x2+y1y2=0.?、?
由
消去y得:2x2+2(b+1)x+b2+4b-4=0,
∴x1+x2=-(b+1),x1x2=(b2+4b-4),
13、 ②
y1y1=(x1+b)(x2+b)=x1x2+b(x1+x2)+b2
=(b2+4b-4)-b2-b+b2=(b2+2b-4).?、?
把②③式代入①式,得b2+3b-4=0,解得b=1或b=-4,且b=1或b=-4都使得
Δ=4(b+1)2-8(b2+4b-4)>0成立.故存在直線l滿足題意,其方程為y=x+1或y=x-4.
15.【解析】(1)∵直線l1過點(diǎn)A(3,0),且與圓C:x2+y2=1相切,設(shè)直線l1的方程為y=k(x-3)(斜率不存在時(shí),明顯不符合要求),即kx-y-3k=0,
則圓心O(0,0)到直線l1的距離為d==1,
解得k=±,∴直線l1的方程為y=±(x-3).
(2)對(duì)于圓方程x2+y2=1,
令y=0,得x=±1,故可令P(-1,0),Q(1,0).
又直線l2過點(diǎn)A且與x軸垂直,
∴直線l2的方程為x=3,
設(shè)M(s,t),則直線PM的方程為y=(x+1).
解方程組得P′(3,).
同理可得,Q′(3,),
∴以P′Q′為直徑的圓C的方程為
(x-3)(x-3)+(y-)(y-)=0.
又s2+t2=1,
∴整理得(x2+y2-6x+1)+y=0,
若圓C經(jīng)過定點(diǎn),只需令y=0,
從而有x2-6x+1=0,解得x=3±2,
∴圓C總經(jīng)過定點(diǎn),坐標(biāo)為(3±2,0).