搜索
      上传资料 赚现金
      点击图片退出全屏预览

      (人教A版)选择性必修一高二数学上册同步精讲精练2.5.1 直线与圆的位置关系(含答案)

      • 3.33 MB
      • 2025-09-03 13:53:42
      • 68
      • 0
      • 夏天MOSS
      加入资料篮
      立即下载
      (人教A版)选择性必修一高二数学上册同步精讲精练2.5.1 直线与圆的位置关系(含答案)第1页
      点击全屏预览
      1/39
      (人教A版)选择性必修一高二数学上册同步精讲精练2.5.1 直线与圆的位置关系(含答案)第2页
      点击全屏预览
      2/39
      (人教A版)选择性必修一高二数学上册同步精讲精练2.5.1 直线与圆的位置关系(含答案)第3页
      点击全屏预览
      3/39
      还剩36页未读, 继续阅读

      数学选择性必修 第一册直线与圆、圆与圆的位置课后复习题

      展开

      这是一份数学选择性必修 第一册直线与圆、圆与圆的位置课后复习题,共39页。
      考点一: 直线Ax+By+C=0与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断
      考点二:直线与圆的方程解决实际问题
      仔细读题(审题)→建立数学模型→解答数学模型→检验,给出实际问题的答案.
      【题型归纳】
      题型一:判断直线与圆的位置关系
      1.(2022·全国·高二课时练习)直线与圆的位置关系是( )
      A.相交且过圆心B.相切
      C.相离D.相交但不过圆心
      2.(2022·上海徐汇·高二期末)直线绕原点按逆时针方向旋转后所得的直线l与圆的位置关系是( )
      A.直线l过圆心B.直线l与圆相交,但不过圆心
      C.直线l与圆相切D.直线l与圆无公共点
      3.(2022·安徽省蚌埠第三中学高二开学考试)对任意实数k,直线与圆的位置关系是( )
      A.相交B.相切C.相离D.与k有关
      题型二:由直线与圆的位置关系求参数
      4.(2022·江苏·高二课时练习)若直线始终平分圆的周长,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      5.(2022·江苏·高二课时练习)已知直线与圆有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      6.(2022·江苏·高二课时练习)当圆截直线所得的弦最长时,则m的值为( )
      A.B.-1C.1D.
      题型三:圆的弦长问题
      7.(2022·重庆·高二期末)直线平分圆的周长,过点作圆的一条切线,切点为,则( )
      A.5B.C.3D.
      8.(2022·吉林·希望高中高二期末)已知动点在直线上,过点作圆的切线,切点为,则线段的长度的最小值为( )
      A.B.4C.D.
      9.(2022·全国·高二课时练习)已知直线(为实数)是圆的对称轴,过点作圆的一条切线,切点为,则( )
      A.6B.C.7D.8
      题型四:圆的弦长求参数或者切线方程
      10.(2022·江苏·南京市中华中学高二开学考试)设圆的圆心为C,直线l过点,且与圆C交于A,B两点,若,则直线l的方程为( )
      A.B.或
      C.x=0D.x=0或
      11.(2022·江苏·淮阴中学高二期中)已知直线与圆相交于、两点,若,则实数的值为( )
      A.或B.或C.或D.或
      12.(2022·山西·怀仁市第一中学校高二阶段练习(理))若直线被圆截得的弦长为4,则的最大值是( )
      A.B.C.1D.2
      题型五:直线与圆的应用
      13.(2021·福建宁德·高二期中)苏州有很多圆拱的悬索拱桥(如寒山桥),经测得某圆拱索桥(如图)的跨度米,拱高米,在建造圆拱桥时每隔米需用一根支柱支撑,则与相距米的支柱的高度是( )米.(注意:≈)
      A.6.48B.5.48C.4.48D.3.48
      14.(2022·浙江省杭州学军中学高二开学考试)已知在某滨海城市A附近的海面出现台风活动,据监测,目前台风中心位于城市A的东偏南60°方向,距城市A300km的海面点P处,并以20km/h的速度向西偏北30°方向移动.已知该台风影响的范围是以台风中心为圆心的圆形区域,半径为km.则城市A受台风影响的时间为( )
      A.5hB.hC.hD.4h
      15.(2020·甘肃·永昌县第一高级中学高二阶段练习(理))台风中心从A地以每小时20km的速度向东北方向移动,离台风中心30km内的地区为危险地区,若城市B在A地正东40km处,则B城市处于危险区内的时间为( )
      A.0.5hB.1hC.1.5hD.2h
      题型六:直线与圆的位置定点定值问题综合应用
      16.(2021·重庆八中高二期中)已知圆,圆随的变化而运动,若存在一条定直线被动圆截得的弦长为定值,则此定直线的方程为( )
      A.B.
      C.D.
      17.(2022·江苏·高二专题练习)已知圆,点是直线上一动点,过点作圆的切线切点分别是和,下列说法正确的为( )
      A.圆上恰有一个点到直线的距离为B.切线长的最小值为
      C.四边形面积的最小值为2D.直线恒过定点
      18.(2022·江苏南京·高二开学考试)已知的圆心在直线上,点C在y轴右侧且到y轴的距离为1,被直线l:截得的弦长为2.
      (1)求的方程;
      (2)设点D在上运动,且点满足,(O为原点)记点的轨迹为.
      ①求曲线的方程;
      ②过点的直线与曲线交于A,B两点,问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得x轴平分∠ANB?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
      题型七:直线与圆的位置求距离的最值问题
      19.(2021·辽宁大连·高二期末)已知圆内有一点,过点作直线交圆于、两点.
      (1)当经过圆心时,求直线的方程;
      (2)求弦长的最小值,以及此时直线的方程.
      20.(2021·全国·高二专题练习)已知点在圆上.
      (1)求的最大值和最小值;
      (2)求的最大值与最小值;
      (3)求的最大值与最小值
      21.(2021·湖北宜昌·高二期中)已知圆:.
      (1)求过点且与圆相切的直线的方程;
      (2)已知点,,是圆上的动点,求面积的最大值,
      【双基达标】
      一、单选题
      22.(2022·全国·高二课时练习)已知圆,则“”是“圆与轴相切”的( )
      A.充分非必要条件B.必要非充分条件
      C.充分必要条件D.既非充分又非必要条件
      23.(2022·全国·高二课时练习)直线与圆没有公共点,则a的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      24.(2022·全国·高二课时练习)若圆上至少有3个点到直线的距离为,则k的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      25.(2022·全国·高二课时练习)已知曲线和直线.
      (1)当曲线C表示圆时,求m的取值范围;
      (2)当曲线C表示圆时,被直线l截得的弦长为,求m的值.
      26.(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)已知圆和直线相切于点.
      (1)求圆的标准方程及直线的一般式方程;
      (2)已知直线经过点,并且被圆截得的弦长为,求直线的方程.
      【高分突破】
      一:单选题
      27.(2022·全国·高二课时练习)若直线被圆截得的弦长为4,则的最小值是( )
      A.9B.4C.D.
      28.(2022·全国·高二课时练习)已知直线和圆,点在直线上,若直线与圆至少有一个公共点,且,则点的横坐标的最大值是( )
      A.B.1C.3D.4
      29.(2022·福建省福州第二中学高二期末)已知直线平分圆:,则的最大值为( )
      A.B.C.D.
      30.(2022·全国·高)已知的圆心是坐标原点O,且被直线截得的弦长为6,则的方程为( )
      A.B.
      C.D.
      31.(2022·江苏·高二)在平面直角坐标系中,已知点在圆内,动直线过点且交圆于两点,若的面积的最大值为,则实数的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      32.(2022·江苏·)已知圆:,直线过点与圆交于A,B两点,若点为线段的中点,则直线的方程为( )
      A.B.
      C.D.
      33.(2022·江苏·高二)若直线 ​与圆​相交于​两点, 且​(其中​为原点), 则​的值为( )
      A.​或​B.​C.​或​D.​
      34.(2022·江苏·高二)已知圆:,点是直线上的动点,过作圆的两条切线,切点分别为,,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      35.(2022·福建·厦门外国语学校高二期末)已知直线:恒过点,过点作直线与圆C:相交于A,B两点,则的最小值为( )
      A.B.2C.4D.
      36.(2022·福建·厦门外国语学校高二期末)已知直线与圆C:相交于点A,B,若是正三角形,则实数( )
      A.-2B.2C.D.
      37.(2022·江苏·高二专题练习)设,O为坐标原点,点P满足,若直线上存在点Q使得,则实数k的取值范围为( )
      A.B.
      C.D.
      二、多选题
      38.(2022·全国·高二单元测试)已知直线,圆,则( )
      A.存在一个实数m,使直线l经过圆心C
      B.无论m为何值,直线l与圆C一定有两个公共点
      C.圆心C到直线l的最大距离是
      D.当时,圆C关于直线l对称的圆的方程为
      39.(2022·江苏·高二专题练习)直线:与圆:相交于,两点,则( )
      A.直线过定点
      B.时,直线平分圆
      C.时,为等腰直角三角形
      D.时,弦最短
      40.(2022·浙江金华第一中学高二期中)圆C:,直线,点P在圆C上,点Q在直线l上,则下列结论正确的是( )
      A.直线l与圆C相交
      B.的最小值是1
      C.若P到直线l的距离为2,则点P有2个
      D.从Q点向圆C引切线,则切线段的最小值是3
      41.(2022·江苏·高二专题练习)关于直线与圆,下列说法正确的是( )
      A.若直线l与圆C相切,则为定值B.若,则直线l被圆C截得的弦长为定值
      C.若,则直线l与圆C相离D.是直线l与圆C有公共点的充分不必要条件
      42.(2022·浙江浙江·高二期中)已知圆,直线,则下列结论正确的有( )
      A.圆C的圆心坐标为,半径为9
      B.对于任意实数m直线l恒过定点
      C.若直线l交圆C于A,B两点,则弦长的最小值为4
      D.当时,直线l交圆C于A,B两点,D是圆C上的动点,则面积的最大值为
      43.(2022·湖南省岳阳县第一中学高二阶段练习)已知直线,圆C的方程为,则下列选项正确的是( )
      A.直线l与圆一定相交
      B.当k=0时,直线l与圆C交于两点M,N,点E是圆C上的动点,则面积的最大值为
      C.当l与圆有两个交点M,N时,|MN|的最小值为2
      D.若圆C与坐标轴分别交于A,B,C,D四个点,则四边形ABCD的面积为48
      三、填空题
      44.(2022·全国·高二)若动直线和圆相交于、两点,则弦的中点坐标所满足的等式为______.
      45.(2022·全国·高二)直线l经过点P(5,5)且和圆C:相交,截得弦长为,则l的方程是______.
      46.(2022·全国·高二)已知圆关于直线对称,设点,若点Q是圆C上任意一点,则的最小值是______.
      47.(2022·山东·东营市第一中学高二期中)已知直线与圆交于A、B两点,直线垂直平分弦AB,则a的值为______.
      48.(2022·全国·高二课时练习)德国数学家米勒曾提出最大视角问题,这一问题一般的描述是:已知点A,B是∠MON的ON边上的两个定点,C是OM边上的一个动点,当C在何处时,∠ACB最大?问题的答案是:当且仅当的外接圆与OM边相切于点C时,∠ACB最大.人们称这一命题为米勒定理,已知点D,E的坐标分别是(0,1),(0,3),F是x轴正半轴上的一动点,当∠DFE最大时,点F的横坐标为______.
      49.(2022·江苏·高二)已知圆:及直线:,设直线与圆相交所得的最长弦长为,最短弦为,则四边形的面积为______.
      四、解答题
      50.(2022·福建福州·高二期末)圆的圆心为,且过点.
      (1)求圆的标准方程;
      (2)直线:与圆交两点,且,求.
      51.(2022·全国·高二课时练习)已知实数满足,求:
      (1)的最小值;
      (2)的最大值.
      52.(2022·全国·高二课时练习)已知圆,Q是x轴上的动点,QA、QB分别与圆M相切于A、B两点.
      (1)若,求切线方程;
      (2)求四边形QAMB面积的最小值;
      (3)若,求直线MQ的方程.
      53.(2022·江苏省如皋中学高二开学考试)已知直线与圆.
      (1)求证:直线l过定点,并求出此定点坐标;
      (2)设O为坐标原点,若直线l与圆C交于M,N两点,且直线OM,ON的斜率分别为,,则是否为定值?若是,求出该定值:若不是,请说明理由.
      54.(2022·全国·高二课时练习)已知直线过定点,且与圆交于、两点.
      (1)求直线的斜率的取值范围.
      (2)若为坐标原点,直线、的斜率分别为、,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
      55.(2022·全国·高二课时练习)已知圆C的圆心位于x轴的正半轴上,该圆与直线相切,且被y轴截得的弦长为,圆C的面积小于13.
      (1)求圆C的标准方程.
      (2)设过点M(0,3)的直线l与圆C交于不同的两点A,B,以OA,OB为邻边作平行四边形OADB.是否存在这样的直线l,使得直线OD与MC恰好平行?如果存在,求出l的方程;如果不存在,请说明理由.
      56.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高二开学考试)已知圆.
      (1)直线过点,且与圆C相切,求直线的方程;
      (2)设直线与圆C相交于M,N两点,点P为圆C上的一动点,求的面积S的最大值.位置关系
      相交
      相切
      相离
      公共点个数
      2个
      1个
      0个
      判断方法
      几何法:
      设圆心到直线的距离为d=eq \f(|Aa+Bb+C|,\r(A2+B2))
      dr
      代数法:
      由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Ax+By+C=0,,x-a2+y-b2=r2,))消元得到一元二次方程,可得方程的判别式Δ
      Δ>0
      Δ=0
      Δ0,所以.
      故选:A.
      14.B
      【分析】先求得台风中心距离城市A的最短距离,再利用直线截圆的弦长即可求得城市A受台风影响的时间
      【详解】如图,,,台风中心沿方向以的速度移动,
      台风中心距离城市A的最短距离为
      又台风中心为圆心的圆形区域,半径为km.
      则台风中心在以城市A为圆心半径为km的圆内时,城市A受台风影响
      以城市A为圆心半径为km的圆截直线所得弦长为
      km
      则城市A受台风影响的时间为
      故选:B
      15.B
      【详解】以A为坐标原点,正东方向为x轴建立直角坐标系,则直线被圆 截得弦长为 ,所以B城市处于危险区内的时间为 ,选B.
      点睛:圆的弦长问题,
      处理直线与圆的弦长问题时多用几何法,即弦长的一半、弦心距、半径构成直角三角形.
      代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:
      16.A
      【分析】先求出动圆所经过的定点,由题意可知直线恒过定点,即可求解
      【详解】因为,
      所以,
      由得或,
      则动圆恒过定点,
      若存在一条定直线被动圆截得的弦长为定值,
      则定直线恒过定点,
      所以,
      所以此定直线的方程为,即.
      故选:A
      17.D
      【分析】利用圆心到直线的距离可判断A,利用圆的性质得切线长利用点到直线的距离判断B,由题意四边形ACBP面积为判断C,由题知A,B在以为直径的圆上,利用两圆方程得直线AB的方程判断D.
      【详解】由圆C:,则圆心,半径,
      ∴圆心到直线l:的距离为,而,故A错误;
      由圆的性质,切线长,
      ∴当最小时,有最小值,又,则,故B错误;
      ∵四边形AMBP面积为,
      ∴四边形AMBP面积的最小值为1,故C错误;
      设,由题知A,B在以为直径的圆上,又,
      ∴,即,
      又圆C:,即,
      ∴直线AB的方程为:,即,
      由,得,即直线AB恒过定点,故D正确.
      故选:D.
      18.(1)
      (2)①;②存在,
      【分析】(1)由条件求出圆心坐标,再结合弦长公式求出圆的半径,由此可得圆的方程;
      (2)①利用代点法求出点的轨迹方程,②在直线斜率存在条件下利用设而不求法求点的坐标,检验斜率不存在时该点是否也满足条件即可.
      (1)
      由题意可设圆的圆心的坐标为,圆的圆心在直线上,
      ,解得:,即圆心为,
      圆心到直线的距离为,设圆的半径为r,弦长为,
      由已知
      所以,所以圆的标准方程为;
      (2)
      设,则,
      由得:,所以
      D在圆上运动,
      整理可得点T的轨迹方程为:
      当直线轴时,轴平分,
      当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为,
      联立化简可得,
      方程的判别式,
      设,,,
      若轴平分,则,所以,
      又,,
      所以,
      所以,
      所以
      所以
      解得,
      当时,能使轴平分.
      19.(1);(2).
      【分析】(1)根据圆的标准方程写出圆心的坐标,然后求出直线的斜率,点斜式即可写出直线的方程;
      (2)根据圆的几何性质分析出直线与垂直时,弦长最小,然后首先求出直线的斜率,进而求出直线的斜率,即可写出直线的方程.
      【详解】(1)圆的圆心半径为3
      又直线过点,所以直线的斜率为
      所以直线的方程为,即
      (2)设圆心到直线的距离为,则,所以越大,弦长的越小
      故取得最大时,弦长最小,而过点作直线,当其与垂直时,取得最大,此时弦长最小,直线的斜率为,故直线的斜率为
      所以直线的方程为,即:
      20.(1)的最大值是,最小值为;(2) 的最大值为51,的最小值为11;(3)的最大值为,最小值为.
      【解析】(1)求得已知圆的圆心和半径,设,即,则圆心到直线的距离,即可得到最值;
      (2)表示点与的距离的平方加上2,连接,交圆于,延长,交圆于,可得最短,最长,然后可得答案;
      (3)化简可得,从而令,,从而利用三角函数求最值.
      【详解】(1)圆即为,
      可得圆心为,半径为,
      设,即,
      则圆心到直线的距离,
      即,
      平方得,
      解得:,
      故的最大值是,最小值为;
      (2)表示点与的距离的平方加上2,
      连接,交圆于,延长,交圆于,
      可得为最短,且为,
      为最长,且为,
      则 的最大值为,
      的最小值为;
      (3)圆即为,
      令,,
      则,


      的最大值为,最小值为.
      21.(1)或;(2)
      【解析】(1)将圆化为标准式,求出圆心与半径,讨论直线的斜率存在或不存在,当不存在时,设出点斜式,利用点到直线的距离等于半径即可求解.
      (2)作出图象,将问题转化为求圆上的点到直线距离的最大值即可求解.
      【详解】(1)圆:,
      圆心为,半径,
      当直线的斜率不存在时,,此时圆心到直线的距离等于半径,满足题意;
      当直线的斜率存在时,设切线方程为,
      即,,
      解得,直线的方程,
      故切线方程为或.
      (2)由图可知,,要求面积的最大值,
      只需求圆上的点到直线距离的最大值即可,
      直线为,
      圆心到直线的距离,
      所以圆上的点到直线距离的最大值为,
      面积的最大值为.
      22.B
      【分析】求出圆与轴相切的等价条件,结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
      【详解】对于圆,,
      若圆与轴相切,则,圆的标准方程为,
      则,可得.
      所以,“”“”,且“”“”.
      所以,“”是“圆与轴相切”的必要不充分条件.
      故选:B.
      23.A
      【分析】由圆心到直线的距离大于半径求解.
      【详解】圆的标准方程是,圆心为,半径为,
      所以,由于,平方整理得,,
      所以.
      故选:A.
      24.C
      【分析】圆M先成化标准方程求得圆心,半径为5,则至少有3个点到直线l的距离为等价于圆心到直线l的距离不超过,用点线距离公式列式求解即可
      【详解】圆M的标准方程为,则圆心,半径为5,
      由题意及圆的几何性质得,圆心到直线的距离不超过,
      由点线距离公式得,,解得,即或.
      故选:C
      25.(1);
      (2)
      【分析】(1)通过对变形,结合圆的标准方程计算即得结论;
      (2)通过(1)可知,利用点到直线的距离公式计算可知弦心距,利用弦心距、半径与半弦长的关系计算即得结论
      (1)
      ,,
      又曲线表示圆,,即,
      所以m的取值范围为;
      (2)
      由(1)可知,圆心坐标为,
      又直线,圆心到直线的距离,
      直线截得的弦长为,,
      解得:
      26.(1);
      (2)
      【分析】(1)将点的坐标代入圆的方程,求出实数的值,可得出圆的标准方程,求出直线的斜率,由圆的几何性质可得,可求得直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程,化为一般式即可;
      (2)分析可知直线过圆心,求出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程.
      (1)
      把点代入圆的方程,可得,解得,
      得的方程为,即,
      圆心为,所以,直线的斜率为,
      由圆的几何性质可知,则直线的斜率为,
      直线的方程为,即.
      (2)
      由(1)可知,圆的直径为,故直线经过圆心,
      且直线的斜率为,直线的方程为,即.
      27.B
      【分析】由题可得圆心在直线上,即,然后利用基本不等式即得.
      【详解】由题意得圆的标准方程为,
      ∴圆心为,半径.
      ∵直线被圆截得的弦长为4,
      ∴圆心在直线上,
      ∴,即,又,,
      ∴,
      当且仅当,即,时等号成立,
      ∴的最小值是4.
      故选:B.
      28.D
      【分析】根据圆的性质结合条件可得圆心到直线的距离,进而即得.
      【详解】由圆,可得,
      所以圆心,半径,
      设,由题意知圆心到直线的距离,
      即,解得,
      故点的横坐标的最大值为4.
      故选:D.
      29.B
      【分析】由题意知直线过圆的圆心得到,求的最大值可转化为的最小值的倒数,利用基本不等式的妙用求最值即可.
      【详解】圆:,圆心,
      直线平分圆:,
      直线过圆心,即,

      当且仅当,即,的最大值为.
      故选:B
      30.C
      【分析】设的方程为,根据弦长公式或弦长的一半,半径,圆心距的关系求出半径即可得解.
      【详解】由题可设的方程为.∵被直线截得的弦长为6,且圆心到直线的距离,∴,解得,可得的方程为.
      故选:C.
      31.C
      【分析】由题知圆心为,进而根据三角形面积公式得面积最大时,,圆心到直线的距离为,再根据题意解不等式即可得答案.
      【详解】解:圆,即圆,即圆心为,
      所以的面积为,
      当且仅当,此时为等腰直角三角形,,圆心到直线的距离为,
      因为点在圆内,
      所以,即,
      所以,,解得或,
      所以,实数的取值范围是
      故选:C
      32.B
      【分析】由题知,进而得,再求直线的方程即可.
      【详解】解:由已知得,所以.
      因为为弦的中点,所以,所以,
      所以,直线的方程为,即.
      故选:B
      33.A
      【分析】根据点到直线的距离公式即可求解.
      【详解】由可知,圆心到直线的距离为,根据点到直线的距离公式可得
      故选:A
      【点睛】
      34.B
      【分析】利用面积相等求出.设,得到.利用几何法分析出,即可求出的最小值.
      【详解】圆:化为标准方程:,其圆心,半径.
      过点P引圆C的两条切线,切点分别为点A、B,如图:
      在△PAC中,有,即,变形可得:.
      设,则.
      所以当的值即x最小时,的值最大,此时最小.
      而的最小值为点C到直线的距离,即,
      所以.
      故选:B
      35.A
      【分析】写出直线的定点坐标并判断与圆的位置关系,进而确定最小时直线与直线的位置关系,即可得结果.
      【详解】由恒过,
      又,即在圆C内,
      要使最小,只需圆心与的连线与该直线垂直,所得弦长最短,
      由,圆的半径为5,
      所以.
      故选:A
      36.D
      【分析】由圆心到直线的距离为得出.
      【详解】设圆的半径为,由可得,
      因为是正三角形,所以点到直线的距离为
      即,两边平方得,
      故选:D
      37.B
      【分析】设,由两点距离公式计算可得根据题意可得,进而利用点到直线的距离公式即可求解.
      【详解】设,

      ,即.
      点P的轨迹为以原点为圆心,2为半径的圆面.
      若直线上存在点Q使得,
      则PQ为圆的切线时最大,如图,
      ,即.
      圆心到直线的距离,
      或.
      故选:B.
      38.BCD
      【分析】代入圆心坐标求m值判断A,确定直线所过定点可判断B,由定点到圆心距离可判断C,求出圆心的对称点坐标可判断D
      【详解】解:圆心C的坐标为,代入直线l的方程,得,无解,所以不论m为何值,圆心C都不在直线l上,A错误;
      直线l的方程可整理为,由,得,即直线l过定点,所以,所以点M在圆C内部,所以直线l与圆C一定有两个公共点,B正确;
      设直线与圆相交于两点,弦中点为,则,为到直线的距离,显然,重合时取等号,故圆心C到直线l的最大距离为,C正确;
      当时,直线l的方程为,点C关于直线l的对称点为,因此所求的圆方程为,D正确;
      故选:BCD.
      39.AD
      【分析】对A,根据定点的定义判断即可;
      对B,判断当时,直线是否经过圆的圆心即可;
      对C,当时,可根据直线过圆心判断;
      对D,根据直线过定点,在圆内,故当弦最短时,与直线垂直判断即可
      【详解】对A,因为当时,恒成立,故直线过定点,故A正确;
      对B,当时,,圆的圆心为不满足,故此时直线不过圆的圆心,故直线不平分圆,故B正确;
      对C,当时,经过圆的圆心,故无,故C错误;
      对D,因为直线过定点,,故在圆内,故当弦最短时,与直线垂直.因为时,直线的斜率为,直线的斜率为1,故与直线垂直成立,故D正确;
      故选:AD
      40.BCD
      【分析】对于A:求出圆心到直线的距离,即可判断直线与圆相离;
      对于B:利用几何法求出的最小值,即可判断;
      对于C:设直线m与l平行,且m到l的距离为2.求出m的方程,判断出直线m与圆C相交,有两个交点,即可判断;
      对于D:根据图形知,过Q作QR与圆C相切于 R,连结CR.要使切线长最小,只需最小.利用几何法求出切线段的最小值,即可判断.
      【详解】对于A:由圆C:,得圆C的标准方程为,圆心到直线的距离,所以直线与圆相离.
      故A错误;
      对于B:圆心到直线的距离,所以的最小值为.
      故B正确;
      对于C:设直线m与l平行,且m到l的距离为2.则可设.由,解得:或.
      当时,直线,圆心到直线的距离,所以直线m与圆C相交,有两个交点,且这两个点到直线l的距离为1.
      当时,直线,圆心到直线的距离,所以直线m与圆C相离,不合题意.
      综上所述,圆上到直线l的距离为1的点有且只有2个.故C正确.
      对于D:根据图形知,过Q作QR与圆C相切于R,连结CR.则切线长.要使切线长最小,只需最小.
      点Q到圆心C的最小值为圆心到直线的距离d=5,由勾股定理得切线长的最小值为,故D正确.
      故选:BCD
      41.ABD
      【分析】利用圆心到直线的距离,判断A;利用弦长公式,判断B;直线方程与圆的方程联立,利用判断C;利用直线与轴的交点,判断D.
      【详解】A. 若直线l与圆C相切,则圆心到直线的距离,整理为,即,故A正确;
      B.弦长,当时,,故B正确;
      C.联立方程,,得,
      ,当时,
      整理为恒成立,所以直线与圆相交,故C错误;
      D.直线与轴的交点是,当时,在圆内,过圆内的点的直线一定与圆有交点,但反过来,直线与轴的交点在圆上的直线也与圆有交点,或直线与轴的交点在圆外,也有直线与圆相交,所以是直线l与圆C有公共点的充分不必要条件,故D正确.
      故选:ABD
      42.BCD
      【分析】将圆化为标准方程即可判断A;根据直线系方程可判断B;由于直线过定点在圆内,故当直线与直线垂直时,弦取得最小值,进而求解判断C;直接求解对应的弦长,圆心到直线的距离,进而求解面积最值判断D.
      【详解】解:对于A选项,圆化为标准方程得圆,故圆C的圆心坐标为,半径为,故A选项错误;
      对于B选项,由题知直线,所以直线过直线与直线的交点,所以直线过定点,故B正确;
      对于C选项,由于点在圆内,故当直线与直线垂直时,弦取得最小值,此时最小弦长为,故C正确;
      对于D选项,当时,直线,此时圆心到直线的距离为,弦长,所以面积的最大值为,故D正确.
      故选:BCD
      43.AC
      【分析】由直线过定点在圆内判断A,由圆上点到直线的距离的最大值,求得三角形面积最大值判断B,当定点与圆心连线垂直于直线时,弦长最短,由勾股定理计算可得弦长,判断C,求出圆与坐标轴的交点坐标,由面积公式计算面积判断D.
      【详解】直线过定点,,在圆内,因此直线一定与圆相交,A正确;
      时,直线为,代入圆方程得,,因此,
      圆心为,圆半径为,圆心到直线的距离为,因此到直线的距离的最大值为,的面积最大值为,B错;
      当l与圆有两个交点M,N时,|MN|的最小时,,,
      因此,C正确;
      在圆方程中分别令和可求得圆与坐标轴的交点坐标为,
      ,,四边形面积为,D错.
      故选:AC.
      44.
      【分析】求出直线过定点,设线段的中点为,分析可得,分析可知点不在轴上,由此可得出结果.
      【详解】对于直线,由可得,即直线过定点,
      设线段的中点为,圆的圆心为原点,
      由垂径定理可知,则,
      即,即,
      作出圆与圆的图形如下图所示:
      因为直线的斜率存在,所以,点不在轴上,故.
      所以,弦的中点坐标所满足的等式为.
      故答案为:.
      45.或
      【分析】首先判断直线的斜率是否存在,然后结合弦长、点到直线的距离公式、圆的几何性质求得直线的方程.
      【详解】圆的圆心为,半径.
      若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
      直线与圆相切,不符合题意,所以直线的斜率存在,设为,
      故直线的方程为,即,
      由于直线与圆相交所得弦长为,
      所以圆心到直线的距离,
      所以,
      两边平方得,解得或,
      所以直线的方程为或,
      即或
      故答案为:或
      46.##
      【分析】由题意可知直线经过圆的圆心,推出,的关系,再求出圆心到直线的距离,即可求出的最小值.
      【详解】圆化为,圆的圆心坐标为,半径为.
      圆关于直线对称,所以在直线上,可得,即.
      圆心到直线的距离为,
      的最小值是.
      故答案为:.
      47.4
      【分析】由题意可得直线与垂直,可求出的值,再由直线垂直平分弦AB,可得直线过圆心,可求出.
      【详解】因为直线与垂直,
      所以,得,
      由,得,则圆心为,
      因为直线垂直平分弦AB,
      所以直线过圆心,
      所以,解得,
      故答案为:4
      48.
      【分析】根据米勒定理可知,当的外接圆与x轴相切时,∠DFE最大,利用垂径定理和三角形外接圆的性质即可得出答案.
      【详解】因为点D,E是y轴正半轴上的两个定点,点F是x轴正半轴上的一个动点,
      根据米勒定理可知,当的外接圆与x轴相切时,∠DFE最大,
      易知,弦DE的垂直平分线必过的外接圆圆心,
      所以弦DE中点G的纵坐标,即为外接圆半径的大小,即r=2.
      设的外接圆的圆心为(a,2),其中a>0,则,
      即,解得,所以△DEF的外接圆的方程为,令y=0,可得,即点F的横坐标为.
      故答案为:.
      49.
      【分析】将直线方程整理为,得直线恒过定点,且在圆内,进而可得最长弦为过的圆的直径,即,最短弦为过,且与最长弦垂直的弦,根据垂直关系求出,可得直线的方程,利用弦长公式求出,从而根据四边形的面积即可求解.
      【详解】解:将圆方程整理为,得圆心,半径,
      将直线方程整理为,得直线恒过定点,且在圆内,
      最长弦为过的圆的直径,即,最短弦为过,且与最长弦垂直的弦,
      ,,
      直线方程为,即,
      圆心到直线的距离为,

      四边形的面积,
      故答案为:.
      50.(1)
      (2)或
      【分析】(1)根据两点间的距离公式求得半径,再求标准方程即可;
      (2)由题知圆心到直线的距离为,再结合点到直线的距离公式求解即可.
      (1)
      解:因为圆的圆心为,且过点,
      所以半径,
      所以,圆的标准方程为
      (2)
      解:设圆心到直线的距离为,因为
      所以,解得
      所以,由圆心到直线距离公式可得.
      解得或.
      51.(1)
      (2)
      【分析】(1)令,当直线与圆相切时,取得最值,根据列式求解;(2)计算原点到圆上任意点的最大距离的平方
      (1)
      由题意,圆的标准方程为.
      令,当直线与圆相切时,取得最值,
      则,解得或.
      所以的最小值为.
      (2)
      令,则表示点到点距离的平方,
      因为圆上的点到原点距离最大值为

      所以.
      52.(1)或
      (2)
      (3)或.
      【分析】(1)根据过点Q的切线的斜率是否存在进行分类讨论,结合点到直线的距离公式求得切线方程.
      (2)求得四边形面积的表达式,由的最小值求得面积的最小值.
      (3)根据以及圆的切线的几何性质求得点坐标,进而求得直线的方程.
      (1)
      圆的圆心为,半径为1,
      当过点Q的切线的斜率不存在时,切线方程为x=1,与圆相切,符合题意;
      当过点Q的切线的斜率存在时,设切线方程为,即kx-y-k=0,
      所以圆心到切线的距离,解得.
      所以切线方程为3x+4y-3=0.
      综上,切线方程为x=1或3x+4y-3=0.
      (2)
      由题意得四边形QAMB的面积,
      所以当MQ⊥x轴时,取得最小值2,
      所以四边形QAMB面积的最小值为.
      (3)
      由题意得圆心M到弦AB的距离为.
      设,,则.
      又AB⊥MQ,所以,解得,

      所以或,
      所以,
      所以直线MQ的方程为或.
      53.(1)证明见解析,定点
      (2)是定值,定值为
      【分析】(1)由已知可得根据过定点的直线系方程计算方法可得l恒过定点
      (2)设出直线的方程.联立直线与圆的方程,利用韦达定理求解进而即可得结果.
      (1)
      由直线得,
      联立,解得,
      直线l恒过定点.
      (2)
      圆的圆心为,半径为,直线过点,
      直线l与圆C交于M,N两点,则直线l的斜率存在,设直线l方程为,
      联立,得,
      设,,则,,
      是定值,定值为
      54.(1)
      (2)是定值为
      【分析】(1)分析可知直线的斜率存在,设直线的方程为,利用点到直线的距离公式可得出关于的不等式,解之即可;
      (2)设,,设直线的方程为,将该直线的方程与圆的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可计算得出的值.
      (1)
      解:圆的标准方程为,圆心为,半径为.
      若直线的斜率不存在,此时直线与圆相切,不合乎题意.
      所以,直线的斜率存在,设直线的方程为,
      由题意可得,解得.
      因此,直线的斜率的取值范围是.
      (2)
      解:设,,设直线的方程为.
      联立,得,其中,
      所以,,
      则,
      所以为定值.
      55.(1)
      (2)不存在,理由见解析
      【分析】(1)利用待定系数法,根据已知条件建立方程组求解.
      (2)假设存在,把直线方程与圆的方程联立、消元、韦达定理,根据条件进行求解、判断.
      (1)
      设圆C的方程为,
      由题意,知,解得或,
      又圆C的面积,∴,,
      ∴圆C的标准方程为.
      (2)
      当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=0,不满足题意.
      当直线l的斜率存在时,假设存在满足题意的直线l,设直线l的方程为,,,
      由,得,
      ∵直线l与圆C相交于不同的两点,
      ∴,
      解得或.
      ,,
      ∵线段OD过线段AB的中点,且线段AB与OD互相平分,
      ∴点D的坐标为,即,
      又MC的斜率为,∴,解得.
      由于,故不存在这样的直线l.
      56.(1)x=-1或4x-3y+7=0
      (2)
      【分析】(1)根据直线的斜率是否存在,分别设出直线方程,再根据圆心到直线的距离等于半径,即可解出;
      (2)根据弦长公式求出,再根据几何性质可知,当时,点P到直线距离的最大值为半径加上圆心到直线的距离,即可解出.
      (1)
      由题意得C(2,0),圆C的半径为3.
      当直线的斜率存在时,设直线的方程为y-l=k(x+1),即kx-y+k+1=0,
      由直线与圆C相切,得,解得,所以直线的方程为4x-3y+7=0.
      当直线的斜率不存在时,直线的方程为,显然与圆C相切.
      综上,直线的方程为x=-1或4x-3y+7=0.
      (2)
      由题意得圆心C到直线的距离,
      设圆C的半径为r,所以r=3,所以,
      点P到直线距离的最大值为,
      则的面积的最大值.

      相关试卷

      高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册直线与圆、圆与圆的位置课时作业:

      这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册直线与圆、圆与圆的位置课时作业,文件包含人教A版选择性必修一高二数学上册同步精讲精练25直线与圆圆与圆的位置关系原卷版docx、人教A版选择性必修一高二数学上册同步精讲精练25直线与圆圆与圆的位置关系解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共41页, 欢迎下载使用。

      资料下载及使用帮助
      版权申诉
      • 1.电子资料成功下载后不支持退换,如发现资料有内容错误问题请联系客服,如若属实,我们会补偿您的损失
      • 2.压缩包下载后请先用软件解压,再使用对应软件打开;软件版本较低时请及时更新
      • 3.资料下载成功后可在60天以内免费重复下载
      版权申诉
      若您为此资料的原创作者,认为该资料内容侵犯了您的知识产权,请扫码添加我们的相关工作人员,我们尽可能的保护您的合法权益。
      入驻教习网,可获得资源免费推广曝光,还可获得多重现金奖励,申请 精品资源制作, 工作室入驻。
      版权申诉二维码
      高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册电子课本

      2.5 直线与圆、圆与圆的位置

      版本: 人教A版 (2019)

      年级: 选择性必修 第一册

      切换课文
      • 同课精品
      • 所属专辑18份
      • 课件
      • 教案
      • 试卷
      • 学案
      • 更多
      欢迎来到教习网
      • 900万优选资源,让备课更轻松
      • 600万优选试题,支持自由组卷
      • 高质量可编辑,日均更新2000+
      • 百万教师选择,专业更值得信赖
      微信扫码注册
      手机号注册
      手机号码

      手机号格式错误

      手机验证码 获取验证码 获取验证码

      手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

      设置密码

      6-20个字符,数字、字母或符号

      注册即视为同意教习网「注册协议」sky星空娱乐
      QQ注册
      手机号注册
      微信注册

      注册成功

      返回
      顶部
      添加客服微信 获取1对1服务
      微信扫描添加客服
      Baidu
      map