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第04讲直线与圆、圆与圆的位置关系
(模拟精练+真题演练)
1.(2023·广东深圳·统考二模)若过点的直线与圆交于两点,则弦最短时直线的方程为(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
当最短时,直线,所以.
又,所以,
所以的方程为,即.
故选:D
2.(2023·云南·云南师大附中校考模拟预测)已知圆:,直线:被圆截得的弦长为(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】圆:的圆心为,半径,
所以圆心到直线的距离为,
所以直线:被圆截得的弦长为,
故选:C.
3.(2023·河南·校联考模拟预测)已知圆的直径,若平面内一个动点与点的距离是它与点距离的倍,则的面积的最大值为(????)
A.64 B.12 C. D.
【答案】D
【解析】以为原点,所在直线为轴,线段的垂直平分线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
则,,设,
因为,所以,
整理得,
所以点在以为圆心,以为半径的圆上,到直线的距离的最大值为,
因此的面积的最大值为.
故选:D
4.(2023·福建泉州·泉州五中校考模拟预测)若点是圆:上的任一点,直线:与轴、轴分别交于两点,则的最小值为(????)
A. B.2 C. D.8
【答案】C
【解析】令则,即,
令,则,即,
圆:,则设点,
当时取得最小值.
故选:C.
5.(2023·重庆·统考模拟预测)已知过抛物线焦点的直线与抛物线C交于A,B两点,且,圆,若抛物线C与圆交于P,Q两点,且,则线段的中点D的横坐标为(????)
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】圆过原点,则点P,Q之一为原点,不妨令点,设,
依题意,,又,解得,即,
则,解得,抛物线的焦点,准线方程为,
设,于是,而,
因此,所以线段的中点D的横坐标.
故选:B
6.(2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测)圆:与直线:交于、,当最小时,的值为(????)
A. B.2 C. D.1
【答案】B
【解析】直线:,即,令,解得,
即直线恒过定点,又,所以点在圆内,
所以当时弦最小,因为,所以,即,解得.
故选:B
7.(2023·北京·北京八十中校考模拟预测)已知直线与圆交于A,B两点,O是原点,C是圆上一点,若,则a的值为(????).
A.1 B. C.2 D.4
【答案】C
【解析】由条件可知,,
所以,则,
则,解得,
,
所以,
所以圆心到直线的距离,得.
故选:C
8.(2023·云南昭通·校联考模拟预测)已知,,点为圆上任意一点,则面积的最大值为(????)
A.5 B. C. D.
【答案】D
【解析】圆的圆心,半径,直线的方程为:,
于是点到直线:的距离,而点在圆上,
因此点到直线距离的最大值为,又,
所以面积的最大值为.
故选:D
9.(2023·福建三明·统考三模)角的顶点在坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边不在坐标轴上,终边所在的直线与圆相交于、两点,当面积最大时(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,
故当时,的面积取最大值,则,
所以,圆心到直线的距离为,
由题意可知,直线的斜率存在,设直线的方程为,即,其中,
圆的圆心为,则,解得,即,显然,
因此,.
故选:D.
10.(2023·河南·河南省内乡县高级中学校考模拟预测)已知函数在上的最大值与最小值分别为和,则经过函数的图象的对称中心的直线被圆截得的最短弦长为(????)
A.10 B.5 C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
设,,
因为函数的定义域关于原点对称,
且,
所以函数为奇函数,由已知可得函数的最大值为,最小值为,
所以,故,
所以,
因为是奇函数,关于原点对称,
所以关于中心对称,
因为
则点在圆的内部,
因为点到坐标原点的距离为,
所以所求最短弦长为.
故选:D.
11.(多选题)(2023·海南海口·海南华侨中学校考一模)如图所示,该曲线W是由4个圆:,,,的一部分所构成,则下列叙述正确的是(????)
??
A.曲线W围成的封闭图形面积为4+2π
B.若圆与曲线W有8个交点,则
C.与的公切线方程为
D.曲线W上的点到直线的距离的最小值为4
【答案】ACD
【解析】曲线W围成的封闭图形可分割为一个边长为2的正方形和四个半径为1的相同的半圆,
所以其面积为,故A选项正确.
当时,交点为B,D,F,H;当时,交点为A,C,E,G;
当或时,没有交点;当时,交点个数为8,故B选项错误.
设与的公切线方程为,
由直线和圆相切的条件可得,
解得,(舍去),
则其公切线方程为,即,故C选项正确.
同理可得,的公切线方程为,
则两平行线的距离,故D选项正确.
故选:ACD.
12.(多选题)(2023·湖南·校联考二模)已知点在圆上,点在圆上,则(????)
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