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普通高中数学作业选择性必修一第二章直线与圆的方程
PAGE3
第13课时2.5.1直线与圆的位置关系(1)
一、单选题
1.圆与直线的位置关系为
A.相切 B.相离 C.相交 D.无法确定
答案:A
解析:圆的圆心,半径为,圆心到直线的距离,所以圆直线相切.故选A.
2.已知圆与直线相切,则实数
A. B. C. D.
答案:D
解析:因为圆与直线相切,所以圆心到直线的距离,解得.故选D.
3.已知直线与圆交于两点,则
A. B. C. D.
答案:B
解析:因为圆的圆心为,半径,且圆心到直线的距离,所以.故选B.
4.已知直线被圆截得的线段长为,则
A. B. C. D.
答案:B
解析:因为圆心坐标为,半径,又圆心到直线的距离,由,解得.故选B.
5.直线过点且与圆交于两点,若,则直线的方程为
A. B.
C.或 D.或
答案:D
解析:由,得圆心到直线的距离.当直线的斜率存在时,设的方程为,即,,解得;当直线的斜率不存在时,直线的方程为,满足圆心到的距离.故选D.
6.已知圆,则过点的最短弦所在直线的方程为
A. B. C. D.
答案:C
解析:根据题意,当弦最短时,,所以直线的斜率,所以在直线的方程:,即.故选C.
7.设直线被圆所截得弦的中点为,则直线的方程为
A. B. C. D.
答案:D
解析:圆的圆心为,由圆的性质知,因为,所以,所以直线的方程为,即.故选D.
8.已知直线与圆交于两点,若,则实数的值为
A. B. C. D.
答案:C
解析:因为,所以是边长为的等边三角形,所以点到直线的距离为由题意,所以,解得.故选C.
二、多选题
9.已知直线,圆的圆心坐标为,则下列说法正确的是
A.直线恒过点
B.
C.直线被圆截得的最短弦长为
D.当时,圆上存在无数对点关于直线对称
答案:ABD
解析:直线,方程即为,恒过点,所以A正确;圆的圆心为,所以,解得,所以B正确;因为圆的半径,因为当时,直线被圆截得的最短,此时弦长为,所以C错误;当时,直线的方程为,经过圆心,所以圆上存在无数对点关于直线对称,所以D正确.故选ABD.
10.直线与圆相交于两点,则长度可能为
A. B. C. D.
答案:BC
解析:直线过圆内定点,又圆心与点的距离.所以弦长的最小值为,最大值为直径.故选BC.
11.圆心在直线上,与直线相切,且被直线所截得的弦长为的圆的方程
A. B.
C. D.
答案:CD
解析:设圆心为,因为圆与直线相切,所以,所以圆心到直线距离,所以弦长为,解得,所以圆方程为或.故选CD.
三、填空题
12.已知直线与圆交于两点,则.
答案:
解析:圆心到直线的距离,所以.故答案为.
13.直线经过点,与圆相交截得的弦长为,则直线的方程为.
答案:或
解析:圆的圆心为,半径,由,得.若直线的斜率不存在,此时直线方程为,满足圆心到直线的距离为,符合题意;若直线的斜率存在,设直线方程为,即,则,解得,所以直线方程为,即.综上可得直线方程为或.
14.已知圆,圆以为中点的弦所在直线的斜率.
答案:
解析:设,以为中点的弦为,则,所以.故答案为.
15.已知直线与圆交于两点,过分别做的垂线与轴交于两点,则.
答案:2
解析:因为圆心到直线的距离,所以,设直线的倾斜角为,则,所以,所以则.
四、解答题
16.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于两点.
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
解析:(1)由题意得,所以圆方程为.
(2)由题意圆心到直线的距离为,
当直线的斜率不存在时,的方程为,满足题意;
在直线斜率存在时,设方程为,即,
则,解得,
所以直线方程为,即,
所以直线方程为或.
17.已知圆内有一点,为过点且倾斜角为的弦.
(1)当时,求的长;
(2)当弦被点平分时,写出直线的方程.
解析:(1)当时,直线的方程为,
所以圆心到直线的距离,
所以.
(2)当弦被点平分时,,
因为,所以,
故直线的方程为,即.
18.已知圆,直线.
(1)判断并证明直线与圆的位置关系;
(2)设直线与圆交于两点,若点分圆周得两段弧长之比为,求直线的方程.
解析:(1)直线与圆相交,理由如下:
由得方程,
由解得
所以直线恒过定点,
因为点在圆内,所以直线与圆相交.
(2)因为圆的圆心坐标为,半径,
因为点分圆周得两段弧长之比为,所以,
所以,故圆心到直线的距离,
由,
整理得,解得或,
所以直线的方程为或.
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