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第6练 直线与圆的位置关系
一、选择题
1.直线λ:2x-y+3=0与圆C:x2+(y-1)2=5的位置关系是( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不确定
答案 A
解析 圆C:x2+(y-1)2=5的圆心C(0,1),半径r=eq \r(5),
圆心C(0,1)到直线λ:2x-y+3=0的距离
d=eq \f(|0-1+3|,\r(4+1))=eq \f(2\r(5),5)r=eq \r(5),
∴直线λ:2x-y+3=0与圆C:x2+(y-1)2=5相交.
2.过点P(2,-1)的直线与圆C:(x+1)2+(y-1)2=5相切,则切线长为( )
A.eq \r(2) B.eq \r(5) C.2eq \r(2) D.eq \r(13)
答案 C
解析 因为点P(2,-1)到圆C的圆心(-1,1)的距离为PC=eq \r(?2+1?2+?-1-1?2)=eq \r(13),
所以切线长为eq \r(PC2-r2)=eq \r(13-5)=eq \r(8)=2eq \r(2).
3.圆x2+y2+2x-2y-2=0上到直线l:x+y+eq \r(2)=0的距离为3的点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 A
解析 圆x2+y2+2x-2y-2=0的圆心坐标为(-1,1),半径为2.
∵圆心(-1,1)到直线l:x+y+eq \r(2)=0的距离d=eq \f(|-1+1+\r(2)|,\r(2))=1,
∴圆x2+y2+2x-2y-2=0上到直线l:x+y+eq \r(2)=0的距离为3的点共有1个.
4.设点P(x,y)是曲线y=-eq \r(4-?x-1?2)上的任意一点,则eq \f(y-2,x-4)的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(12,5))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,5),\f(12,5)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,2)) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,5),2))
答案 B
解析 曲线y=-eq \r(4-?x-1?2)表示以(1,0)为圆心,2为半径的下半圆,如图所示.
eq \f(y-2,x-4)可表示点P(x,y)与点Q(4,2)连线的斜率k,
当直线PQ与圆相切时,设直线方程为y-2=k(x-4),即kx-y-4k+2=0,
圆心到直线的距离d=eq \f(|k-4k+2|,\r(1+k2))=2,解得k=eq \f(12,5)或k=0,
又y≤0,所以k=eq \f(12,5),
当直线经过点A(-1,0)时,eq \f(y-2,x-4)=eq \f(2,5),
综上,k∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,5),\f(12,5))).
5.(多选)对于定点P(1,1)和圆C:x2+y2=4,下列说法正确的是( )
A.点P在圆内部
B.过点P有两条圆的切线
C.过点P被圆截得的弦长最大时的直线方程为x-y=0
D.过点P被圆截得的弦长的最小值为2eq \r(2)
答案 ACD
解析 由12+124知,点(1,1)在圆内,∴A对;
由P在圆内,则过P不能作出圆的切线,∴B错;
过点P的最大弦长为直径,∴方程应为y=x,即x-y=0,∴C对;
过点P且弦长最小的弦应是垂直于直线CP,且过点P的弦.
又垂直于CP的直线为y-1=-(x-1),即x+y-2=0,
∴弦长为2eq \r(4-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,\r(2))))2)=2eq \r(2),
∴D对.
二、填空题
6.直线l:y=x截圆x2+y2-2y=0所得的弦长为________.
答案 eq \r(2)
解析 根据题意,设直线l与圆相交与A,B两点,
圆x2+y2-2y=0,即x2+(y-1)2=1,圆心为(0,1),半径r=1,
圆心到直线l的距离d=eq \f(1,\r(2))=eq \f(\r(2),2),则弦长AB=2×eq \r(1-\f(1,2))=eq \r(2).
7.在平面直角坐标系xOy中,从圆C:(x-1)2+(y-1)2=1外一点P(2,3)向圆C引切线,则切线方程为______________________.
答案 3x-4y+6=0或x=2
解析 由题意可得,若切线的斜率存在,设所求切线方程为y-3=k(x-2),
即kx-y+3-2k=0,
∴圆心到切线的距离为eq \f(|k-1+3-2k|,\r(k2+1))=1,
解得k=eq \f(3,4),
∴切线方程为3x-4y+6=0;
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