一、选择题
1.(2011·东莞模拟)过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是
A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0
C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0
解析 所求直线的斜率等于,故所求直线方程为y-0=(x-1),即x-2y-1=0,故选A.
答案 A
2.在△ABC中,已知角A,B,C所对的边依次为a,b,c,且2lg sin B=lg sin A+lg sin C,则两条直线l1:xsin2A+ysin A=a与l2:xsin2B+ysin C=c的位置关系是
A.平行 B.重合
C.垂直 D.相交不垂直
解析 已知2lg sin B=lg sin A+lg sin C,
可得sin2B=sin Asin C,故=,
又=,所以两直线重合,故选B.
答案 B
3.(2011·广东)已知集合A={(x,y)|x,y为实数,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y为实数,且y=x},则A∩B的元素个数为
A.0 B.1
C.2 D.3
解析 集合A表示圆x2+y2=1上的点构成的集合,集合B表示直线y=x上的点构成的集合,可判定直线和圆相交,故A∩B的元素个数为2.
答案 C
4.以双曲线-=1的右焦点为圆心,且与渐近线相切的圆的方程是
A.x2+y2-10x+9=0 B.x2+y2-10x+16=0
C.x2+y2+10x+16=0 D.x2+y2+10x+9=0
解析 据题意知圆心为(5,0),
双曲线的渐近线是4x±3y=0,
∴r=4,故所求圆的方程是(x-5)2+y2=16,
即x2+y2-10x+9=0.
答案 A
5.(2011·海淀模拟)圆x2+y2=50与圆x2+y2-12x-6y+40=0的公共弦长为
A. B.
C.2 D.2
解析 x2+y2=50与x2+y2-12x-6y+40=0作差,得两圆公共弦所在的直线方程为2x+y-15=0,圆x2+y2=50的圆心(0,0)到2x+y-15=0的距离d=3,因此,公共弦长为2=2.
答案 C
6.(2011·珠海模拟)已知直线l:y=-1,定点F(0,1),P是直线x-y+=0上的动点,若经过点F、P的圆与l相切,则这个圆面积的最小值为
A. B.π
C.3π D.4π
解析 由于圆经过点F、P且与直线y=-1相切,所以圆心到点F、P与到直线y=-1的距离相等.由抛物线的定义知圆心C在以点(0,1)为焦点的抛物线x2=4y上,圆与直线x-y+=0的交点为点P.显然,圆心为抛物线的顶点时,半径最小,为1,此时圆面积最小,为π.故选B.
答案 B
二、填空题
7.若直线l1:ax+2y+6=0与直线l2:x+(a-1)y+a2-1=0平行,则实数a=________.
解析 由得a=-1.
答案 -1
8.已知两点A(-2,0),B(0,2),点C是圆x2+y2-2x=0上任意一点,则△ABC面积的最小值是________.
解析 由题知,圆的方程可化为(x-1)2+y2=1,直线AB的方程为x-y+2=0.因为圆心到直线AB的距离为d=,所以圆周上的点到直线AB的最小距离为-1.又AB=2,所以△ABC面积的最小值是×2×=3-.
答案 3-
9.若直线l:2x+y+3=0与圆(x-1)2+(y+2)2=5相交于A、B两点,则|AB|=________.
解析 圆心C(1,-2)到直线l的距离为d==,
则|AB|=2 =.
答案
三、解答题
10.设直线l经过点P(3,4),圆C的方程为(x-1)2+(y+1)2=4.
(1)若直线l经过圆C的圆心,求直线l的斜率;
(2)若直线l与圆C交于两个不同的点,求直线l的斜率的取值范围.
解析 (1)由已知得直线l经过的定点是P(3,4),
而圆C的圆心是C(1,-1),
所以,当直线l经过圆C的圆心时,
直线l的斜率为k=.
(2)由题意,设直线l的方程为y-4=k(x-3),
即kx-y+4-3k=0.
又直线l与圆C:(x-1)2+(y+1)2=4交于两个不同的点,
所以圆心到直线的距离小于圆的半径,
即<2.
解得k>.
所以直线l的斜率的取值范围为.
11.(2011·课标全国卷)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.
(1)求圆C的方程;
(2)若圆C与直线x-y+a=0交于A,B两点,且OA⊥OB,求a的值.
解析 (1)曲线y=x2-6x+1与y轴的交点为(0,1),
与x轴的交点为(3+2,0),(3-2,0).
故可设C的圆心为(3,t),则有32+(t-1)2=(2)2+t2,解得t=1.
则圆C的半径为=3.
所以圆C的方程为(x-3)2+(y-1)2=9.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程组
消去y,得方程2x2+(2a-8)x+a2-2a+1=0.
由已知可得,判别式Δ=56-16a-4a2>0.
因此x1,2=,
从而x1+x2=4-a,x1x2=.①
由于OA⊥OB,可得x1x2+y1y2=0.
又y1=x1+a,y2=x2+a,
所以2x1x2+a(x1+x2)+a2=0.②
由①②得a=-1,满足Δ>0,故a=-1.
12.已知圆M的方程为x2+(y-2)2=1,直线l的方程为x-2y=0,点P在直线l上,过点P作圆M的切线PA,PB,切点为A,B.
(1)若∠APB=60°,试求点P的坐标;
(2)若P点的坐标为(2,1),过P作直线与圆M交于C,D两点,当CD=时,求直线CD的方程;
(3)求证:经过A,P,M三点的圆必过定点,并求出所有定点的坐标.
解析 (1)设P(2m,m),由题可知MP=2,
所以(2m)2+(m-2)2=4,
解之得m=0或m=.
故所求点P的坐标为P(0,0)或P.
(2)由题意易知k存在,设直线CD的方程为y-1=k(x-2),
由题知圆心M到直线CD的距离为,
所以=,解得,k=-1或k=-,
故所求直线CD的方程为x+y-3=0或x+7y-9=0.
(3)证明 设P(2m,m),MP的中点Q,因为PA是圆M的切线,所以经过A,P,M三点的圆是以Q为圆心,以MQ为半径的圆,故其方程为(x-m)2+2=m2+2.
化简得:x2+y2-2y-m(2x+y-2)=0,此式是关于m的恒等式,
故解得或
所以经过A,P,M三点的圆必过定点(0,2)或(1,0).
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