1、圆与方程圆与方程 一、选择题:一、选择题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40分. 1.直线20 xy分别与 x 轴,y轴交于 A,B 两点,点 P 在圆22(2)2xy上,则ABP面积的取值范围是( ) A.2,6 B.4,8 C. 2,3 2 D.2 2,3 2 2.一条光线从点2, 3 射出,经 y轴反射后与圆22(3)(2)1xy相切,则反射光线所在直线的斜率为( ) A.53或35 B.32或23 C.54或45 D.43或34 3.若函数( )()af xxaxR在点(2, (2)f处的切线为直线1:2l yxb,若直线 l与圆222:(0)Crxyr相切,则 r的值为( )
2、 A.4 55 B.2 55 C.2 63 D.63 4.已知点( 2,0), (1, 1)AB,射线 AP与 x轴的正方向所成的角为4,点 Q满足| 1QB uuu r,则 |PQuuu r的最小值为( ) A.21 B.2 21 C.2 21 D.21 5.已知设点 M 是圆224690C xyxy上的动点,则点 M 到直线240 xy距离的最小值为( ) A.9 525 B.11 525 C.9 525 D.11 525 6.若直线:(2)(3)50()lmxmymR与圆22:(1)(2)16Pxy相交于 A,B两点,则|AB的最小值为( ) A.10 B.2 2 C.2 3 D.3 2
3、 7.若过点2,1的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230 xy的距离为( ) A.55 B.2 55 C.3 55 D.4 55 8.已知直线:10l xay 是圆22:6210C xyxy 的对称轴,过点1,Aa作圆 C的一条切线,切点为B,则AB ( ) A.1 B.2 C.4 D.8 二二、多项选择题多项选择题:本题共 2 小题,每小题 5 分,共 10 分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得 5 分,有选错的得 0 分,部分选对的得 2 分. 9.已知动点 M 到点(2 ,1)Nk k 的距离为3,记动点 M的运动轨迹为,则( ) A.直线12xy 把分成面积相等
4、的两部分 B.直线230 xy与没有公共点 C.对任意的kR,直线2xy 被截得的弦长都相等 D.存在kR,使得与 x 轴和 y轴均相切 10.已知圆221:()1Cxay,圆2222:()(2 )2Cxayaa,下列说法正确的是( ) A.若12C OC(O为坐标原点)的面积为 2,则圆2C的面积为2 B.若22a ,则圆1C与圆2C外离 C.若22a ,则22yx是圆1C与圆2C的一条公切线 D.若2a ,则圆1C与圆2C上两点间距离的最大值为 6 三、填空题三、填空题:本题共 3小题,每小题 5 分,共 15分. 11.若直线0 xym与曲线2(2)yx x没有公共点,则实数 m 的取值
5、范围是_. 12.已知圆22:240C xyxaya,直线:20l xy,若直线 l与圆 C交于 A,B两点,且60BAC,则a _. 13.过点( 2,4)P 作圆22:(2)(1)25Cxy的切线 l,直线1:320laxya与 l平行,则1l与 l间的距离为_. 四四、解答题:、解答题:本题共 1 小题,共 15分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 14.已知过点(0, 2)P的圆 M的圆心为( ,0)(0)aa ,且圆 M 与直线2 20 xy相切. (1)求圆 M 的标准方程; (2)若过点(0,1)Q且斜率为 k的直线 l交圆 M于 A,B 两点,若PAB的面积为3 72,
6、求直线 l的方程. 答案以及解析答案以及解析 1.答案:A 解析:由圆22(2)2xy可得圆心坐标为2,0,半径2r ,ABP的面积记为 S,点 P到直线 AB的距离记为 d,则有1|2SAB d.易知| 2 2AB ,max22|202|23 211d,min22|202|2211d,所以26S,故选 A. 2.答案:D 解析:点2, 3 关于 y 轴的对称点为2, 3,故可设反射光线所在直线的方程为3(2)yk x,因为反射光线与圆22(3)(2)1xy相切,所以圆心( 3,2)到直线的距离2322311kkdk,化简得21225120kk,解得43k 或34k . 3.答案:A 解析:由
7、题知2( )1afxx ,则1(2)142af , 解得2a ,2( )f xxx,(2)3f. Q切点(2,3)在直线 l上,1322b ,解得2b . Q直线1:22l yx与圆222:(0)C xyr r相切, 圆心(0,0)到直线 l的距离为224 55112r,故选 A. 4.答案:A 解析:因为| 1QB uuu r,所以点 Q 在以点 B为圆心,1 为半径的圆上, 显然当射线 AP在 x轴的下方时|PQuuu r取得最小值, 此时直线:20AP xy,点 B到 AP的距离222d , 所以|PQuuu r的最小值为21,故选 A. 5.答案:B 解析:由题意可知圆心(2,3)C,
8、半径2r ,则点 M到直线240 xy距离的最小值min22|2234|11 522521d,故选 B. 6.答案:C 解析:本题考查直线与圆的位置关系.(2)(3)50mxmy可化为()2350 xy mxy,令0,2350,xyxy1,1.xy 直线 l恒过定点( 1,1)E ,当ABPE时,|AB最小,此时22| 2|2 16 132 3ABrPE.故选 C. 7.答案:B 解析:设圆心为00,P x y,半径为 r,Q圆与 x轴,y 轴都相切,00 xyr,又圆经过点(2,1),00 xyr且2220021xyr,222(2)(1)rrr,解得1r 或5r . 1r 时,圆心(1,1)
9、P,则圆心到直线230 xy的距离22|2 1 3|2 552( 1)d ; 5r 时,圆心(5,5)P,则圆心到直线230 xy的距离22|1053|2 552( 1)d .故选 B. 8.答案:C 解析:已知直线:10l xay 是圆22:6210C xyxy 的对称轴,圆心3,1C,半径3r ,所以直线 l过圆心3,1C,故310a ,故2a .所以点1, 2A ,22|(3 1)( 2 1)5AC ,22|534AB .故选 C. 9.答案:ABC 解析:依题意得,是以(2 ,1)Nk k 为圆心,3为半径的动圆,则的方程为22(2 )(1)3xkyk.易知直线12xy 经过的圆心(2
10、 ,1)Nk k ,所以直线12xy 把分成面积相等的两部分,故 A 正确; (2 ,1)Nk k 到直线230 xy的距离15535d ,所以直线230 xy与没有公共点,故 B正确; 圆心(2 ,1)Nk k 到直线2xy 的距离2|22(1)|255kkd,所以直线2xy 被圆截得的弦长为22552 355,是定值,故 C正确; 若存在一个圆与 x轴和 y轴均相切,则|2 | |1|3kk,显然无解,故 D错误.故选 ABC. 10.答案:BC 解析:本题考查圆与圆的位置关系.依题意1(,0)Ca,2( ,2 )C aa,圆1C半径11r ,圆2C半径22 |ra.对于选项 A,1221
11、| |2 |22C OCSaaa,则2a ,所以22 | 2ra,则圆2C的面积为224r ,选项 A 错误;对于选项 B,2212()(02 )2 2|CCaaaa ,1212 |rra ,若圆1C与圆2C外离,则1212CCrr,即2 2 | 12 |aa ,得22a 或22a ,选项 B 正确;对于选项 C,当22a 时,12,02C,22, 22C,121rr,12122 2 | 2C Carr,所以圆1C与圆2C外切,且121C Ck,所以两圆的公切线中有两条的斜率为 1,设切线方程为0 xyb,则2212b,解得22b 或3 22b ,则一条切线方程为202xy,即22yx,选项
12、C 正确;对于选项 D,当2a 时,1(2,0)C ,2( 2,2 2)C,11r ,22r ,122 2 | 4C Ca,圆1C与圆2C上两点间距离的最大值为1247rr,选项 D 错误.故选 BC. 11.答案:(,12)(2,) 解析:曲线2(2)yx x可化为22(1)(2)1(12)xyy,表示圆心为( 1,2),半径为 1 的半圆,如图.当直线与曲线相切于点 A 时,有| 12|11 1m ,解得21m (舍去)或12m ;当直线经过点(0,2)时,2m ,所以当直线与曲线2(2)yx x没有交点时,m的取值范围为(,12)(2,). 12.答案:22 解析:由题可得圆 C的标准方
13、程为222412(1)024aaaxy,圆心1,2aC ,半径24122aar,由24120aa,得6a 或2a . 圆心 C到直线 l的距离1222ad ,因为直线 l与圆 C交于 A,B两点,且60BAC,所以2123341222222aaadr ,得220440aa,解得22a 或2a ,又6a 或2a ,故22a . 13.答案:125 解析:由题意,知直线1l的斜率3ak ,则直线 l的方程为4(2)3ayx ,即32120axya.由 l与圆 C相切,得2|23212|59aaa,解得4a ,所以 l的方程为43200 xy,1l的方程为4380 xy,则两直线间的距离为22208
14、1254( 3) . 14.答案:(1)圆 M的标准方程为224xy. (2)直线 l的方程为1yx . 解析:(1)设圆 M的标准方程为222()(0,0)xayr ar. 圆心 M 到直线2 20 xy的距离为2 22a . 由题意得224|2 2 |,2,arar所以0a 或4 2a (舍去),所以24r , 所以圆 M的标准方程为224xy. (2)易知直线 l的斜率存在.设直线 l的方程为1ykx, 由(1)知圆心 M 的坐标为(0,0),半径为 2,则圆心 M到直线 l的距离为211k , 所以2221432 4211kABkk,设点(0, 2)P到直线 l的距离为 d,则231dk, 所以222114333 7222121PABkSAB dkkV,解得1k , 则直线 l的方程为1yx .