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学必求其心得,业必贵于专精
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专题训练(十五)直线与圆
一、选择题
1.直线l过点(-1,2),且与直线2x-3y-1=0垂直,则l的方程是()
A.3x+2y-1=0 B.3x+2y+7=0
C.2x-3y+5=0 D.2x-3y+8=0
答案:A解析:解法一:由题意可得,l的斜率为-eq\f(3,2),所以直线l的方程为y-2=-eq\f(3,2)(x+1),即3x+2y-1=0。
解法二:设直线l的方程为3x+2y+C=0,将点(-1,2)代入,得C=-1,所以l的方程是3x+2y-1=0.
2.设向量a=(a,1),b=(1,b)(ab≠0),若a⊥b,则直线b2x+y=0与直线x-a2y=0的位置关系是()
A.平行 B.相交且垂直
C.相交但不垂直 D.重合
答案:B解析:由题意知,两直线都经过点(0,0).
∵a⊥b,∴a·b=a+b=0,∴a=-b,
由于直线b2x+y=0的斜率为-b2,
直线x-a2y=0的斜率为eq\f(1,a2),则(-b2)·eq\f(1,a2)=-1,
故两直线垂直.
3.已知圆C1:(x-a)2+(y+2)2=4与圆C2:(x+b)2+(y+2)2=1相外切,则ab的最大值为()
A。eq\f(\r(6),2) B.eq\f(3,2)
C。eq\f(9,4) D.2eq\r(3)
答案:C解析:由两圆外切,得eq\r(?a+b?2+?-2+2?2)=2+1,即(a+b)2=9,∴ab≤eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))2=eq\f(9,4)。
4.已知直线l:x+ay-1=0(a∈R)是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴.过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|=()
A.2 B.4eq\r(2)
C.6 D.2eq\r(10)
答案:C解析:由于直线x+ay-1=0是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴,∴圆心C(2,1)在直线x+ay-1=0上,∴2+a-1=0,∴a=-1,∴A(-4,-1),∴|AC|2=36+4=40.又r=2,∴|AB|2=40-4=36,∴|AB|=6。
5.(2016·湖北武汉模拟)设定点A(3,1),B是x轴上的动点,C是直线y=x上的动点,则△ABC周长的最小值是()
A.3eq\r(5) B.eq\r(6)
C.2eq\r(5) D.eq\r(10)
答案:C解析:设点P,Q分别为点A关于直线y=x和x轴的对称点,则P(1,3),Q(3,-1),根据对称性知△ABC的周长为L=|AB|+|BC|+|CA|=|QB|+|BC|+|PC|,则当P,B,C,Q在同一直线上时,△ABC的周长L取得最小值,其最小值为L=|PQ|=eq\r(?1-3?2+?3+1?2)=2eq\r(5),故选C。
6.已知圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=9,点P(2,2)是该圆内一点,过点P的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积是()
A.3eq\r(5) B.4eq\r(5)
C.5eq\r(7) D.6eq\r(7)
答案:D解析:依题意,圆的最长弦为直径,最短弦为过点P垂直于直径的弦,所以|AC|=2×3=6.因为圆心到BD的距离为eq\r(?2-1?2+?2-1?2)=eq\r(2),所以|BD|=2eq\r(32-?\r(2)?2)=2eq\r(7).则四边形ABCD的面积为S=eq\f(1,2)×|AC|×|BD|=eq\f(1,2)×6×2eq\r(7)=6eq\r(7).故选D。
二、填空题
7.(2016·湖南四校联考)已知点A(-1,0),过点A可作圆x2+y2+mx+1=0的两条切线,则m的取值范围是________.
答案:(-∞,-2)解析:点A(-1,0)在圆外,∴1-m+1>0,∴m<2。又∵eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(m,2)))2+y2=eq\f(m2,4)-1表示圆,
∴eq\f(m2,4)-1>0,∴m>2或m<-2,∴m<-2.
8.(2016·湖南长沙长郡中学月考)若直线l1:y=x+a和直线l2:y=x+b将圆(x-1)2+(y-2)2=8分成长度相等的四段弧,则a2+b2=________.
答案:18解析:由题意得,直线l1:y=x+a和直线l2:y=x+b截得圆的弦所对圆周角相等,皆为直角,因此圆心到两直线距离皆为eq\f(\r(2),2)r=2,即eq\f(|1-2+a|,\r(2))=eq\f(|1-2+b
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