【#文档大全网# 导语】以下是®文档大全网的小编为您整理的《2021_2022学年新教材高中数学课时素养评价二十第二章平面解析几何2.3.3直线与圆的位置关系含》,欢迎阅读!
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二十 直线与圆的位置关系
(15分钟 30分)
1.(多选题)在同一直角坐标系中,直线ax-y+a=0与圆(x+a)2+y2=a2的位置可能是( )
【解析】选AD.圆(x+a)2+y2=a2的圆心(-a,0),半径为|a|, |-a2+a|
由题意可得d= ,
2
a+1
|-a2+a||1-a|不妨 <|a|,可得 <1,即1-2a+a2<1+a2,当a>0时,恒成立,可知A正
a2+1a2+1确,B不正确;
当a<0时,不等式不成立,说明直线与圆相离,但是直线的斜率为负数,所以C不正确,截距是负数,所以D正确.
2.已知直线2x-y+3=0与圆C:x2+y2+ay-1=0相切,则实数a的值为( ) A.-1 B.4 C.-1或4 D.-1 或2 【解析】选C.圆
C:x2+y2+ay-1=0
a2
1+ .
4
的标准方程为
x2+
y+a 2=1+a ,可知圆心坐标为24
2
0,-a ,半径=
2
因为直线2x-y+3=0与圆C相切,
所以
a+32
22+(-1)2
=
a2
+1 .化简得a2-3a-4=0,解得a=4或a=-1. 4
3.直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值X围是( ) A.[2,6] B.[4,8]
C.[2 ,32 ] D.[22 ,32 ]
【解析】选A.因为直线x+y+2=0分别与x轴、y轴交于A,B两点,
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所以A-2,0 ,B0,-2 ,则|AB| =22 . 因为点P在圆x-2 2+y2=2上, 所以圆心为2,0 ,
2+0+2||则圆心到直线距离d= =2
1
()()
()
()
2
2 ,故点P到直线x+y+2=0的距离d的X围为
[
2,32 ,
]
1
则S△ABP= |AB| d=2 d∈2,6 .
2
[]
4.直线y=x+1与圆x2+y2+2y-3=0交于A,B两点,则|AB|=________. 【解析】由x2+y2+2y-3=0,得x2+(y+1)2=4. 所以圆心C(0,-1),半径r=2.
|1+1|
圆心C(0,-1)到直线x-y+1=0的距离d= =2 ,所以|AB|=2
2=22 . 答案:22
5.过定点M的直线:kx-y+1-2k=0与圆:(x+1) 2+(y-5) 2=9相切于点N,求|MN| . 【解析】直线:kx-y+1-2k=0过定点M(2,1),(x+1)2+(y-5)2=9的圆心-1,5 ,半径为3;定点与圆心的距离为
(2+1)2+(1-5)2 =5.
r2-d2 =24-2
()
过定点M的直线:kx-y+1-2k=0与圆:(x+1)2+(y-5)2=9相切于点N, 则|MN| =
52-32 =4.
(30分钟 60分)
一、单选题(每小题5分,共20分)
1.已知直线x+y+2=0与圆x2+y2+2x-2y+a=0有公共点,则实数a的取值X围为( ) A.(-∞,0] B. (-∞,0) C. [0,2) D. (-∞,2)
【解析】选A.依题意可知,直线与圆相交或相切.x2+y2+2x-2y+a=0,
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即为x+1 +y-1 2=2-a. -1+1+2||由 ≤
2
()
2
()
2-a ,解得a≤0.
2.已知直线ax+y-1=0与圆C:(x-1)2+(y+a)2=1相交于A,B两点,△ABC为等腰直角三角形,则实数a=( )
A.1 B.2 C.1或2 D.1或-1 【解析】选D.因为△ABC是等腰直角三角形,
22所以圆心C1,-a 到直线ax+y-1=0的距离为1×sin 45°=1× = .由点到直线的距
22
()
|a-a-1|2
离公式可得 = ,解得a=±1.
22
a+1
3.曲线y=1+4-x2 与直线y=k(x-2) +4有两个不同交点,实数k的取值X围是( ) 335A.k≥ B.- ≤k<-
4412553C.k> D.
12124【解析】选D.y=1+所以曲线y=1+
4-x2 可化为x2+y-1 2=4(y≥1) ,
()
4-x2 表示以0,1 为圆心,2为半径的圆的y≥1的部分,又直线y=
()
kx-2 +4恒过定点A2,4 可得图象如图所示:
()()
当直线y=kx-2
()
3-2k||5
+4为圆的切线时,可得d= =2,解得k= ,当直线y=
k2+1
12
4-13
kx-2 +4过点B-2,1 时,k= = .
2+24
()()
53
由图象可知,当y=kx-2 +4与曲线有两个不同交点时 .
124
()
4.过圆O:x2-2x+y2-15=0内一点M(-1,3)作两条相互垂直的弦AB和CD且AB=CD,则四边形ACBD的面积为( )
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