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直线与圆的位置关系综合测试题
一、选择题
1.(2012·重庆高考)对任意的实数k,直线y=kx+1与圆x2+y2=2的位置关系一定是( )
A.相离 B.相切
C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心
2.已知直线l:y=k(x-1)-eq \r(3)与圆x2+y2=1相切,则直线l的倾斜角为( )
A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,2) C.eq \f(2π,3) D.eq \f(5,6)π
3.(2012·安徽高考)若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是( )
A.[-3,-1] B.[-1,3]
C.[-3,1] D.(-∞,-3]∪[1,+∞)
4.(2013·广州测试)已知圆O:x2+y2=r2,点P(a,b)(ab≠0)是圆O内一点,过点P的圆O的最短弦所在的直线为l1,直线l2的方程为ax+by+r2=0,那么( )
A.l1∥l2,且l2与圆O相离
B.l1⊥l2,且l2与圆O相切
C.l1∥l2,且l2与圆O相交
D.l1⊥l2,且l2与圆O相离
5.若圆C:x2+y2+2x-4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,则由点M(a,b)向圆所作的切线长的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
二、填空题
6.已知圆C1:x2+y2-6x-7=0与圆C2:x2+y2-6y-27=0相交于A、B两点,则线段AB的中垂线方程为________.
7.过点(0,1)的直线与x2+y2=4相交于A、B两点,则|AB|的最小值为________.
8.已知圆O的方程为x2+y2=2,圆M的方程为(x-1)2+(y-3)2=1,过圆M上任一点P作圆O的切线PA,若直线PA与圆M的另一交点为Q,则当弦PQ的长度最大时,直线PA的斜率是________.
三、解答题
9.已知:圆C:x2+y2-8y+12=0,直线l:ax+y+2a=0.
(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;
(2)当直线l与圆C相交于A、B两点,且|AB|=2eq \r(2)时,求直线l的方程.
10.已知m∈R,直线l:mx-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0.
(1)求直线l斜率的取值范围;
(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为eq \f(1,2)的两段圆弧?为什么?
11.已知圆C:x2+y2+x-6y+m=0与直线l:x+2y-3=0.
(1)若直线l与圆C没有公共点,求m的取值范围;
(2)若直线l与圆C相交于P、Q两点,O为原点,且OP⊥OQ,求实数m的值.
解析及答案
一、选择题
1.
【解析】 ∵x2+y2=2的圆心(0,0)到直线y=kx+1的距离d=eq \f(|0-0+1|,\r(1+k2))=eq \f(1,\r(1+k2))≤1,半径r=eq \r(2),
∴0<d<r.∴直线与圆相交但直线不过圆心.
【答案】 C
2.
【解析】 由题意知,eq \f(|k+\r(3)|,\r(k2+1))=1,∴k=-eq \f(\r(3),3),
∴直线l的倾斜角为eq \f(5,6)π.
【答案】 D
3.
【解析】 由题意知,圆心为(a,0),半径r=eq \r(2).
若直线与圆有公共点,
则圆心到直线的距离小于或等于半径,即eq \f(|a-0+1|,\r(2))≤eq \r(2).
∴|a+1|≤2.∴-3≤a≤1.
【答案】 C
4.
【解析】 由点P(a,b)在圆O内得a2+b2<r2,所以圆心(0,0)到直线ax+by+r2=0的距离eq \f(r2,\r(a2+b2))>r,故直线l2与圆相离.又kOP=eq \f(b,a),而过点P最短的弦是垂直于OP的弦,所以kl1=-eq \f(a,b)=kl2,故l1∥l2,即选择A.
【答案】 A
5.
【解析】 由题意直线2ax+by+6=0过圆心C(-1,2),
所以a-b-3=0.
当点M(a,b)到圆心距离最小时,切线长最短.
|MC|=eq \r((a+1)2+(b-2)2)=eq \r(2a2-8a+26),
∴a=2时最小.
此时b=-1,切线长等于4.
【答案】 C
二、填空题
6.【解析】 ∵圆C1的圆心C1(3,0),圆C2的圆心C2(0,3),
∴直线C1C2的方程为x+y-3=0,
AB的中垂线即直线C1C2,故其方程为x+y-3=0.
【答案】 x+y-3=0
7.【解析】 当点(0,1)点为弦AB的中点时,|AB|的长最小,且易求得最小值为2e
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