《高考數(shù)學(xué) 17-18版 第9章 第46課 課時(shí)分層訓(xùn)練46》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 17-18版 第9章 第46課 課時(shí)分層訓(xùn)練46(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時(shí)分層訓(xùn)練(四十六)
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
(建議用時(shí):30分鐘)
一、填空題
1.已知點(diǎn)M(a,b)在圓O:x2+y2=1外,則直線ax+by=1與圓O的位置關(guān)系是________.
相交 [由題意知點(diǎn)在圓外,則a2+b2>1,圓心到直線的距離d=<1,故直線與圓相交.]
2.若圓C1:x2+y2=1與圓C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,則m=________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):62172252】
9 [圓C1的圓心為C1(0,0),半徑r1=1,因?yàn)閳AC2的方程可化為(x-3)2+(y-4)2=25-m,所以圓C2的圓心為C2(3,4),半徑r2=(m<25).從而C1
2、C2==5.
兩圓外切得C1C2=r1+r2,即1+=5,解得m=9.]
3.已知圓x2+y2+2x-2y+a=0截直線x+y+2=0所得弦的長(zhǎng)度為4,則實(shí)數(shù)a的值是________.
-4 [由x2+y2+2x-2y+a=0,
得(x+1)2+(y-1)2=2-a,
所以圓心坐標(biāo)為(-1,1),半徑r=,
圓心到直線x+y+2=0的距離為=,
所以22+()2=2-a,解得a=-4.]
4.過(guò)點(diǎn)P(4,2)作圓x2+y2=4的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△OAB外接圓的方程是________.
(x-2)2+(y-1)2=5 [由題意知,O,A,B,P四點(diǎn)共
3、圓,所以所求圓的圓心為線段OP的中點(diǎn)(2,1).
又圓的半徑r=OP=,
所以所求圓的方程為(x-2)2+(y-1)2=5.]
5.已知圓C:(x-1)2+y2=25,則過(guò)點(diǎn)P(2,-1)的圓C的所有弦中,以最長(zhǎng)弦和最短弦為對(duì)角線的四邊形的面積是________. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):62172253】
10 [易知最長(zhǎng)弦為圓的直徑10.又最短弦所在直線與最長(zhǎng)弦垂直,且PC=,∴最短弦的長(zhǎng)為2=2=2.故所求四邊形的面積S=×10×2=10].
6.已知圓C1:x2+y2-6x-7=0與圓C2:x2+y2-6y-27=0相交于A,B兩點(diǎn),則線段AB的中垂線方程為_(kāi)_______________
4、.
x+y-3=0 [∵圓C1的圓心C1(3,0),圓C2的圓心C2(0,3),∴直線C1C2的方程為x+y-3=0,
AB的中垂線即直線C1C2,故其方程為x+y-3=0.]
7.若直線3x-4y+5=0與圓x2+y2=r2(r>0)相交于A,B兩點(diǎn),且∠AOB=120°(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則r=__________.
2 [如圖,過(guò)點(diǎn)O作OD⊥AB于點(diǎn)D,則
OD==1.
∵∠AOB=120°,OA=OB,
∴∠OBD=30°,
∴OB=2OD=2,即r=2.]
8.(2017·南通模擬)過(guò)點(diǎn)(1,-2)作圓(x-1)2+y2=1的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則AB所在直線
5、的方程為_(kāi)_______. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):62172254】
y=- [圓(x-1)2+y2=1的圓心為(1,0),半徑為1,
以=2為直徑的圓的方程為(x-1)2+(y+1)2=1,
將兩圓的方程相減得AB所在直線的方程為2y+1=0,即y=-.]
9.(2017·南京模擬)直線l1:y=x+a和l2:y=x+b將單位圓C:x2+y2=1分成長(zhǎng)度相等的四段弧,則a2+b2=__________.
2 [依題意,不妨設(shè)直線y=x+a與單位圓相交于A,B兩點(diǎn),則∠AOB=90°.
如圖,此時(shí)a=1,b=-1,滿足題意,所以a2+b2=2.]
10.(2017·徐州聯(lián)考)已知圓C:(
6、x+2)2+y2=4,直線l:kx-y-2k=0(k∈R),若直線l與圓C恒有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的最小值是__________.
- [圓心C(-2,0),半徑r=2.
又圓C與直線l恒有公共點(diǎn).
所以圓心C(-2,0)到直線l的距離d≤r.
因此≤2,解得-≤k≤.
所以實(shí)數(shù)k的最小值為-.]
二、解答題
11.(2017·徐州模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓M經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(1,0),B(3,0),C(0,1).
(1)求圓M的方程;
(2)若直線l:mx-2y-(2m+1)=0與圓M交于點(diǎn)P,Q,且·=0,求實(shí)數(shù)m的值.
[解] (1)法一:設(shè)圓M的方程為x2+y2+D
7、x+Ey+F=0,
則解得
所以圓M的方程x2+y2-4x-4y+3=0.
法二:線段AC的垂直平分線的方程為y=x,線段AB的垂直平分線的方程為x=2,由解得M(2,2).
所以圓M的半徑r=AM=,
所以圓M的方程為(x-2)2+(y-2)2=5.
(2)因?yàn)椤ぃ?,所以∠PMQ=.
又由(1)得MP=MQ=r=,
所以點(diǎn)M到直線l的距離d=.
由點(diǎn)到直線的距離公式可知,=,解得m=±.
12.已知圓C:x2+y2-4x-6y+12=0,點(diǎn)A(3,5).
(1)求過(guò)點(diǎn)A的圓的切線方程;
(2)O點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),連結(jié)OA,OC,求△AOC的面積S.
[解] (1)由圓
8、C:x2+y2-4x-6y+12=0,
得(x-2)2+(y-3)2=1,圓心C(2,3).當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)過(guò)點(diǎn)A的圓的切線方程為y-5=k(x-3),
即kx-y+5-3k=0.
由d==1,得k=.
又斜率不存在時(shí)直線x=3也與圓相切,
故所求切線方程為x=3或3x-4y+11=0.
(2)直線OA的方程為y=x,即5x-3y=0,
又點(diǎn)C到OA的距離d==.
又OA==.
所以S=OAd=.
B組 能力提升
(建議用時(shí):15分鐘)
1.(2017·南通調(diào)研一)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A(1,0),B(4,0).若直線x-y+m=0上存在點(diǎn)P,使得PA=PB,則
9、實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
[-2,2] [法一:設(shè)滿足條件PB=2PA的P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則(x-4)2+y2=4(x-1)2+4y2,化簡(jiǎn)得x2+y2=4.要使直線x-y+m=0有交點(diǎn),則≤2.即-2≤m≤2.
法二:設(shè)直線x-y+m=0有一點(diǎn)(x,x+m)滿足PB=2PA,則
(x-4)2+(x+m)2=4(x-1)2+4(x+m)2.
整理得
2x2+2mx+m2-4=0(*)
方程(*)有解,則△=4m2-8(m2-4)≥0,
解之得:-2≤m≤2.]
2.(2017·泰州模擬)已知圓C1:x2+y2+4ax+4a2-4=0和圓C2:x2+y2-2by+
10、b2-1=0只有一條公切線,若a,b∈R且ab≠0,則+的最小值為_(kāi)_______.
9 [圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+2a)2+y2=4,其圓心為(-2a,0),半徑為2;圓C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2+(y-b)2=1,其圓心為(0,b),半徑為1.因?yàn)閳AC1和圓C2只有一條公切線,所以圓C1與圓C2相內(nèi)切,所以=2-1,得4a2+b2=1,所以+=(4a2+b2)=5++≥5+2=9,當(dāng)且僅當(dāng)=,且4a2+b2=1,即a2=,b2=時(shí)等號(hào)成立.所以+的最小值為9.]
3.如圖46-2,已知以點(diǎn)A(-1,2)為圓心的圓與直線l1:x+2y+7=0相切.過(guò)點(diǎn)B(-2,0)的動(dòng)直線l與圓A相交于M,N
11、兩點(diǎn),Q是MN的中點(diǎn),直線l與l1相交于點(diǎn)P.
圖46-2
(1)求圓A的方程;
(2)當(dāng)MN=2時(shí), 求直線l的方程.
[解] (1)設(shè)圓A的半徑為R.
由于圓A與直線l1:x+2y+7=0相切,
∴R==2.
∴圓A的方程為(x+1)2+(y-2)2=20.
(2)①當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),易知x=-2符合題意;
②當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x+2).
即kx-y+2k=0.
連結(jié)AQ,則AQ⊥MN
∵M(jìn)N=2,∴AQ==1,
則由AQ==1,得k=,
∴直線l:3x-4y+6=0.
故直線l的方程為x=-2或3x-4y+6=0.
4.
12、(2013·江蘇高考)如圖46-3,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A(0,3),直線l:y=2x-4.設(shè)圓C的半徑為1,圓心在l上.
圖46-3
(1)若圓心C也在直線y=x-1上,過(guò)點(diǎn)A作圓C的切線,求切線的方程;
(2)若圓C上存在點(diǎn)M,使MA=2MO,求圓心C的橫坐標(biāo)a的取值范圍.
[解] (1)由題設(shè),圓心C是直線y=2x-4和y=x-1的交點(diǎn),解得點(diǎn)C(3,2),于是切線的斜率必存在.設(shè)過(guò)A(0,3)的圓C的切線方程為y=kx+3.
由題意,得=1,解得k=0或k=-,
故所求切線方程為y=3或3x+4y-12=0.
(2)因?yàn)閳A心在直線y=2x-4上,
所以圓C的方程為(x-a)2+[y-2(a-2)]2=1.
設(shè)點(diǎn)M(x,y),因?yàn)镸A=2MO,
所以=2,化簡(jiǎn)得x2+y2+2y-3=0,即x2+(y+1)2=4,所以點(diǎn)M在以D(0,-1)為圓心,2為半徑的圓上.
由題意,點(diǎn)M(x,y)在圓C上,所以圓C與圓D有公共點(diǎn),
則|2-1|≤CD≤2+1,即1≤≤3.
整理,得-8≤5a2-12a≤0.
由5a2-12a+8≥0,得a∈R;
由5a2-12a≤0,得0≤a≤.
所以點(diǎn)C的橫坐標(biāo)a的取值范圍為.