2015年全国高考文科数学分类汇编——8.直线与圆
1.【2015高考北京,文2】圆心为?1,1?且过原点的圆的方程是( ) A.?x?1???y?1??1 B.?x?1???y?1??1 C.?x?1???y?1??2 D.?x?1???y?1??2 【答案】D
【解析】由题意可得圆的半径为r?D.
【考点定位】圆的标准方程.
【名师点晴】本题主要考查的是圆的标准方程,属于容易题.解题时一定要抓住重要字眼“过原点”,否则很容易出现错误.解本题需要掌握的知识点是圆的标准方程,即圆心?a,b?,
2半径为r的圆的标准方程是?x?a???y?b??r.
22222222222,则圆的标准方程为?x?1???y?1??2,故选
222.【2015高考四川,文10】设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆C:(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于点M,且M为线段AB中点,若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是( )
(A)(1,3) (B)(1,4) (C)(2,3) (D)(2,4) 【答案】D
【解析】不妨设直线l:x=ty+m, 代入抛物线方程有:y2-4ty-4m=0 则△=16t2+16m>0
又中点M(2t2+m,2t),则kMCkl=-1 即m=3-2t2
当t=0时,若r≥5,满足条件的直线只有1条,不合题意,
若0<r<5,则斜率不存在的直线有2条,此时只需对应非零的t的直线恰有2条即可. 当t≠0时,将m=3-2t2代入△=16t2+16m,可得3-t2>0,即0<t2<3 又由圆心到直线的距离等于半径, 可得d=r=|5?m|1?t2?2?2t21?t2?21?t2 由0<t2<3,可得r∈(2,4).选D
【考点定位】本题考查直线、圆及抛物线等基本概念,考查直线与圆、直线与抛物线的位置关系、参数取值范围等综合问题,考查数形结合和分类与整合的思想,考查学生分析问题和处理问题的能力.
【点评】本题实质是考查弦的中垂线过定点问题,注意到弦的斜率不可能为0,但有可能不存在,故将直线方程设为x=ty+m,可以避免忘掉对斜率不存在情况的讨论.在对r的讨论中,要注意图形的对称性,斜率存在时,直线必定是成对出现,因此,斜率不存在(t=0)时也必须要有两条直线满足条件.再根据方程的判别式找到另外两条直线存在对应的r取值范围即可.属于难题.
3.【2015高考湖南,文13】若直线3x?4y?5?0与圆x?y?r点,且?AOB?120(O为坐标原点),则r=_____. 【答案】
2【解析】如图直线3x?4y?5?0与圆x2?y2?r( 交于A、B两点,O为坐标原点,r>0)oo222?r?0?相交于A,B两
且?AOB?120,则圆心(0,0)到直线3x?4y?5?0的距离为
1r ,21?r,?r=2 .故答案为2. 2223?45
【考点定位】直线与圆的位置关系
【点评】涉及圆的弦长的常用方法为几何法:设圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则
l()2?r2?d2.本题条件是圆心角,可利用直角三角形转化为弦心距与半径之间关系,再根2据点到直线距离公式列等量关系.
4.【2015高考安徽,文8】直线3x+4y=b与圆x2?y2?2x?2y?1?0相切,则b=( ) (A)-2或12 (B)2或-12 (C)-2或-12 (D)2或12 【答案】D
【解析】∵直线3x?4y?b与圆心为(1,1),半径为1的圆相切,∴或12,故选D.
【考点定位】本题主要考查利用圆的一般方程求圆的圆心和半径,直线与圆的位置关系,以及点到直线的距离公式的应用.
【点评】在解决直线与圆的位置关系问题时,有两种方法;方法一是代数法:将直线方程与圆的方程联立,消元,得到关于x(或y)的一元二次方程,通过判断??0;??0;??0来确定直线与圆的位置关系;方法二是几何法:主要是利用圆心到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d,然后再将d与圆的半径r进行判断,若d?r则相离;若d?r则相切;若d?r则相交;本题考查考生的综合分析能力和运算能力.
5.【2015高考重庆,文12】若点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P处的切线方程为________. 【答案】x?2y?5?0
223?4?b3?422=1?b?2【解析】由点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上知此圆的方程为:x?y?5,所以该圆在点P处的切线方程为1?x?2?y?5即x?2y?5?0,故填:x?2y?5?0. 【考点定位】圆的切线.
【点评】本题考查复数的概念和运算,采用分母实数化和利用共轭复数的概念进行化解求解. 本题属于基础题,注意运算的准确性.
6.【2015高考湖北,文16】如图,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?2. (Ⅰ)圆C的标准方程为_________; ..
(Ⅱ)圆C在点B处的切线在x轴上的截距为_________.
y B C A O T x
【答案】(Ⅰ)(x?1)2?(y?2)2?2;(Ⅱ)?1?2. 【解析】设点C的坐标为(x0,y0),则由圆C与x轴相切于点T(1,0)知,点C的横坐标为1,即x0?1,半
径r?y0.又因为AB?2,所以12?12?y02,即y0?2?r,所以圆C的标准方程为
(x?1)2?(y?2)2?2,
令x?0得:B(0,2?1).设圆C在点B处的切线方程为y?(2?1)?kx,则圆心C到其距离
为:
d?k?2?2?1k?12?2,解之得k?1.即圆C在点B处的切线方程为y?x?(2?1),于是
令y?0可得
x??2?1,即圆C在点B处的切线在x轴上的截距为?1?2,故应填
(x?1)2?(y?2)2?2和?1?2. 【考点定位】本题考查圆的标准方程和圆的切线问题, 属中高档题.
【点评】将圆的标准方程、圆的切线方程与弦长问题联系起来,注重实际问题的特殊性,合理的挖掘问题的实质,充分体现了数学学科特点和知识间的内在联系,渗透着方程的数学思想,能较好的考查学生的综合知识运用能力.其解题突破口是观察出点C的横坐标. 7.【2015高考广东,文20】(本小题满分14分)已知过原点的动直线l与圆
C1:x2?y2?6x?5?0相交于不同的两点?,?.
(1)求圆C1的圆心坐标;
(2)求线段??的中点?的轨迹C的方程;
(3)是否存在实数k,使得直线L:y?k?x?4?与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;
若不存在,说明理由.
25253?9?5???k?【答案】(1)?3,0?;(2)?x???y2???x?3?;(3)存在,?772?4?3??2或k??3. 4【解析】
试题分析:(1)将圆C1的方程化为标准方程可得圆C1的圆心坐标;(2)先设线段??的中点?的坐标和直线l的方程,再由圆的性质可得点?满足的方程,进而利用动直线l与圆C1相交可得x0的取值范围,即可得线段??的中点?的轨迹C的方程;(3)先说明直线L的方程和曲线C的方程表示的图形,再利用图形可得当直线L:y?k?x?4?与曲线C只有一个交点时,k的取值范围,进而可得存在实数k,使得直线L:y?k?x?4?与曲线C只有一个交点.
2试题解析:(1)圆C1:x2?y2?6x?5?0化为?x?3??y?4,所以圆C1的圆心坐标为
2?3,0?
(2)设线段AB的中点?(x0,y0),由圆的性质可得C1?垂直于直线l.
设直线l的方程为y?mx(易知直线l的斜率存在),所以kC1??m??1,y0?mx0,所以
y0y3?9?222?0??1,所以x0?3x0?y0?0,即?x0???y0?. x0?3x02?4?因为动直线l与圆C1相交,所以所以y0?mx0?22223mm2?1?2,所以m2?4. 5424252x0,所以3x0?x0?x0,解得x0?或x0?0,又因为55350?x0?3,所以?x0?3.
33?9?2所以M(x0,y0)满足?x0???y0?2?4?22?5???x0?3? ?3?3?9?5??即?的轨迹C的方程为?x???y2???x?3?.
2?4?3??(3)由题意知直线L表示过定点T(4,0),斜率为k的直线.
3?9?5??结合图形,?x???y2???x?3?表示的是一段关于x轴对称,起点为
2?4?3??2