最新高考数学二轮复习 专题四 解析几何 第1讲 直线与圆学案(考(3)

2019-04-22 16:54

A.[5-5,5+5] C.[5,5+5] 答案 A

B.[5-5,5] D.[0,5+5]

解析 直线2ax+(a+b)y+2b=0过定点D(1,-2),因为PM⊥MD,所以点M在以PD为直径的圆上运动,易得此圆的圆心为(-1,-1),半径为5,又因为点N与圆心的距离为?-1-2?+?-1-3?=5,所以|MN|的取值范围为[5-5,5+5],故选A.

7.已知圆C1:x+y-kx+2y=0与圆C2:x+y+ky-4=0的公共弦所在直线恒过定点P(a,

2

2

2

2

22b),且点P在直线mx-ny-2=0上,则mn的取值范围是( )

?1?A.?0,? ?4?

1??C.?-∞,? 4??答案 D

?1?B.?0,?

?4?

1??D.?-∞,? 4??

解析 由x+y-kx+2y=0与x+y+ky-4=0, 相减得公共弦所在直线方程为kx+(k-2)y-4=0, 即k(x+y)-(2y+4)=0,

?2y+4=0,?

所以由?

??x+y=0,

2222

得x=2,y=-2,

即P(2,-2),因此2m+2n-2=0, 所以m+n=1,mn≤?

?m+n?2=1(当且仅当m=n时取最大值).

??2?4

8.直线x+ysin α-3=0(α∈R)的倾斜角的取值范围是________.

?π3π?答案 ?,?

4??4

π

解析 若sin α=0,则直线的倾斜角为;

2若sin α≠0, 则直线的斜率k=-

1

∈(-∞,-1]∪[1,+∞), sin α

设直线的倾斜角为θ,

则tan θ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),

?ππ??π3π?故θ∈?,?∪ ?,?,

4??42??2

?π3π?综上可得直线的倾斜角的取值范围是?,?.

4??4

11

9.若过点(2,0)有两条直线与圆x+y-2x+2y+m+1=0相切,则实数m的取值范围是________. 答案 (-1,1)

解析 由题意过点(2,0)有两条直线与圆x+y-2x+2y+m+1=0相切, 则点(2,0)在圆外,即2-2×2+m+1>0,解得m>-1; 由方程x+y-2x+2y+m+1=0表示圆, 则(-2)+2-4(m+1)>0,解得m<1. 综上,实数m的取值范围是(-1,1).

10.(2018·宁波模拟)已知直线l:mx-y=1.若直线l与直线x-my-1=0平行,则m的值为________;动直线l被圆x+2x+y-24=0截得的弦长的最小值为________. 答案 -1 223

解析 当m=0时,两直线不平行;

2

2

2

22

2

2

2

2

22

m-1

当m≠0时,由题意得=,所以m=±1.

1-m当m=1时,两直线重合,所以m=1舍去,故m=-1. 因为圆的方程为x+2x+y-24=0, 所以(x+1)+y=25,

所以它表示圆心为C(-1,0),半径为5的圆. 由于直线l:mx-y-1=0过定点P(0,-1), 所以过点P且与PC垂直的弦长最短, 且最短弦长为25-?2?=223.

11.(2018·浙江省稽阳联谊学校联考)已知直角坐标系中A(-2,0),B(2,0),动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹方程是____________;轨迹为________. 答案 x+y-12x+4=0 以(6,0)为圆心,42为半径的圆

解析 设点P的坐标为(x,y),则由|PA|=2|PB|,得|PA|=2|PB|,即(x+2)+y=2[(x-2)+y],化简得x+y-12x+4=0,方程化为标准方程为(x-6)+y=32,其表示一个圆.

12.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:(x+1)+y=2,点A(2,0),若圆C上存在点M,满足|MA|+|MO|≤10,则点M的纵坐标的取值范围是________. 答案 ?-

2

2

2

2

2

2

2

2

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2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

?

?77?,? 22?

2

2

解析 设点M(x,y),因为|MA|+|MO|≤10, 所以(x-2)+y+x+y≤10, 即x+y-2x-3≤0,

12

2

2

2

2

2

2

因为(x+1)+y=2,所以y=2-(x+1), 122

所以x+2-(x+1)-2x-3≤0,化简得x≥-.

2777222

因为y=2-(x+1),所以y≤,所以-≤y≤. 422

B组 能力提高

13.已知圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方)且|AB|=|NA||MA|22

2,过点A任作一条直线与圆O:x+y=1相交于M,N两点,下列三个结论:①=;|NB||MB|②

|NB||MA||NB||MA|

-=2;③+=22.其中正确结论的序号是( ) |NA||MB||NA||MB|

2222

A.①② B.②③ C.①③ D.①②③ 答案 D

解析 根据题意,利用圆中的特殊三角形,求得圆心及半径,即得圆的方程为(x-1)+(y-2)=2,并且可以求得A(0,2-1),B(0,2+1),

2

2

因为M,N在圆O:x+y=1上, 所以可设M(cos α,sin α),

2

2

N(cos β,sin β),

所以|NA|=?cos β-0?+[sin β-?2-1?] =2?2-1??2-sin β?,

|NB|=?cos β-0?+[sin β-?2+1?] =2?2+1??2-sin β?, |NA|所以=2-1,

|NB||MA|

同理可得=2-1,

|MB||NA||MA|所以=,

|NB||MB|

|NB||MA|1

-=-(2-1)=2, |NA||MB|2-1

13

2

2

2

2

|NB||MA|

+=22, |NA||MB|故①②③都正确.

14.若对圆(x-1)+(y-1)=1上任意一点P(x,y),|3x-4y+a|+|3x-4y-9|的取值

2

2

与x,y无关,则实数a的取值范围是( ) A.a≤-4 C.a≤-4或a≥6 答案 D 解析

B.-4≤a≤6 D.a≥6

|3x-4y-9|表示圆上的点到直线l1:3x-4y-9=0的距离的5倍,|3x-4y+a|表

示圆上的点到直线l2:3x-4y+a=0的距离的5倍,

所以|3x-4y+a|+|3x-4y-9|的取值与x,y无关,即圆上的点到直线l1,l2的距离与圆上点的位置无关,所以直线3x-4y+a=0与圆相离或相切,并且l1和l2在圆的两侧,所以

d=

|3-4+a|

5

≥1,并且a>0,解得a≥6,故选D.

15.为保护环境,建设美丽乡村,镇政府决定为A,B,C三个自然村建造一座垃圾处理站,集中处理A,B,C三个自然村的垃圾,受当地条件限制,垃圾处理站M只能建在与A村相距5 km,且与C村相距31 km的地方.已知B村在A村的正东方向,相距3 km,C村在B村的正北方向,相距33 km,则垃圾处理站M与B村相距________ km. 答案 2或7

解析 以A为坐标原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系(图略),则A(0,0),B(3,0),

C(3,33).

由题意得垃圾处理站M在以A(0,0)为圆心,5为半径的圆A上,同时又在以C(3,33)为圆心,31为半径的圆C上,两圆的方程分别为x+y=25和(x-3)+(y-33)=31.

2

2

2

2

?x+y=25,由?

??x-3?2+?y-33?2=31,

22

解得?

?x=5,???y=0

5

x=-,??2或?

53y=??2,

14

?553?

∴垃圾处理站M的坐标为(5,0)或?-,?,

?22?

∴|MB|=2或|MB|=

?-5-3?2+?53?2=7, ?2??????2?

2

2

即垃圾处理站M与B村相距2 km或7 km.

16.点P(x,y)是直线2x+y+4=0上的动点,PA,PB是圆C:x+(y-1)=1的两条切线,

A,B是切点,则△PAB面积的最小值为________.

答案 8

5

解析 由圆的方程C:x2

+(y-1)2

=1,

可得圆心C(0,1),半径r=1, 则圆心到直线2x+y+4=0的距离为d=522

+1

2

=5,

设|PC|=m,则m≥5, 则S12

△PAB=2|PA|sin 2∠APC

=|PA|2

sin∠APCcos∠APC

=|PA|2

·1

|PA|(m2-1)3

|PC|·|PC|=m2

23

令S=?m-1?

m2

,m≥5, 2

2

所以S′=m2-1(3m-2m+2)m3

m2-1(m2

=+2)m3>0,

所以函数S在[5,+∞)上单调递增, 所以SS(5)=8

min=5.

即(S)8

△PABmin=5.

15

16


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