1、第二章第二章 直线和圆的方程直线和圆的方程 (时间:120 分钟 满分:150 分) 一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项 是符合题目要求的) 1.若直线过点(1,2),(4,2 3),则此直线的倾斜角 是( ) A.30 B.45 C.60 D.90 答案 A 解析 利用斜率公式得 k2 32 41 3 3 tan ,又 0 180 ,可得倾斜角 为 30 . 2.如果直线 ax2y20 与直线 3xy20 平行,则系数 a 为( ) A.3 B.6 C.3 2 D.2 3 答案 B 解析 当两直线平行时有a 3 2 1 2 2,
2、可求得 a6. 3.已知圆 C:x2y22x6y90,过 x 轴上的点 P(1,0)向圆 C 引切线,则切线长为( ) A.3 B.2 2 C.2 3 D.3 2 答案 B 解析 圆 x2y22x6y90 即(x1)2(y3)21, 其圆心为 C(1,3),半径 R1. |PC|(11)2(30)23, 故切线长为 32122 2,故选 B. 4.若直线 3x4y120 与两坐标轴的交点为 A,B,则以 AB 为直径的圆的方程是( ) A.x2y24x3y0 B.x2y24x3y0 C.x2y24x3y40 D.x2y24x3y80 答案 A 解析 在 3x4y120 中,由 x0 得 y3,
3、由 y0 得 x4, A(4,0),B(0,3), 以 AB 为直径的圆的圆心是 2,3 2 ,半径 r1 2 1695 2, 以 AB 为直径的圆的方程是(x2)2 y3 2 2 25 4 , 即 x2y24x3y0.故选 A. 5.若直线 l 经过点(1,1),且与两坐标轴所围成的三角形的面积为 2,则直线 l 的条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 C 解析 设直线 l 的截距式方程为x a y b1, 直线 l 经过点(1,1),且与两坐标轴所围成的三角形的面积为 2, 1 a 1 b1, 1 2|ab|2, 解得 ab2 或 a22 2, b22 2,或 a22 2,
4、b22 2. 故直线 l 的条数为 3.故选 C. 6.已知直线 l1:ax4y20 与直线 l2:2x5yb0 互相垂直,垂足为(1,c),则 abc 的值为( ) A.4 B.20 C.0 D.24 答案 A 解析 l1l2,故a 4 2 51, a10.l1:10 x4y20. 将(1,c)代入,得 104c20,c2; 将(1,2)代入 l2:得 25(2)b0,b12. 则 abc10(12)(2)4. 7.若圆 O1:(x3)2(y4)225 和圆 O2:(x2)2(y8)2r2(5r10)相切,则 r 等于( ) A.6 B.7 C.8 D.9 答案 C 解析 圆 O1:(x3)
5、2(y4)225 的圆心为 O1(3,4)、半径为 5; 圆 O2:(x2)2(y8)2r2的圆心为 O2(2,8)、半径为 r. 若它们相内切,则圆心距等于半径之差的绝对值, 即 (32)2(48)2|r5|,求得 r18 或8,不满足 5rr 即 7k0,解得:3k0). (1)当 m2 时,求经过原点且与圆 C 相切的直线 l 的方程; (2)若圆 C 与圆 E:(x3)2y216 内切,求实数 m 的值. 解 (1)当 m2 时,C:(x2)2(y4)24,其圆心为 C(2,4),r2. 当直线 l 的斜率不存在时,l 的方程为 x0,符合题意; 当直线 l 的斜率存在时,设 l 的方
6、程为 ykx, 由题意得 d |2k4| k212, k3 4,l 的方程为 y 3 4x. 综上直线 l 的方程为 y3 4x 或 x0. (2)圆 C:(xm)2(y2m)2m2的圆心为 C(m,2m),半径为 m, 圆 E:(x3)2y216 的圆心为 E(3,0),半径为 4, 由题意得|4m|(m3)2(2m)2,两边平方解得 m 291 4 (负值舍去). 21.(12 分)已知圆 A:x2y22x2y20,圆 B:x2y22ax2bya210,且圆 B 始终 平分圆 A 的周长. (1)求动圆 B 的圆心的轨迹方程; (2)当圆 B 的半径最小时,求圆 B 的标准方程. 解 (1
7、)把两圆的方程相减即得两圆公共弦所在直线 l 的方程为 2(a1)x2(b1)ya210, 由题意知直线 l 经过圆 A 的圆心(1,1),因而 a22a2b50. 设动圆 B 的圆心为(x,y),则由圆 B 的方程:x2y22ax2bya210 可得 B(a,b),即 x a,yb,则所求轨迹方程为 x22x2y50. (2)圆 B 的方程可化为(xa)2(yb)21b2,其半径为 1b2. 由(1)知 a22a2b50,故 2b4(a1)20, 所以 b2,因而 1b2 5,即 b2 时,圆 B 的半径最小,此时 a1. 故所求圆 B 的标准方程为(x1)2(y2)25. 22.(12 分
8、)已知一个动点 P 在圆 x2y236 上移动,它与定点 Q(4,0)所连线段的中点为 M. (1)求点 M 的轨迹方程; (2)过定点(0, 3)的直线 l 与点 M 的轨迹交于不同的两点 A(x1, y1), B(x2, y2)且满足x1 x2 x2 x1 21 2 , 求直线 l 的方程. 解 (1)设 M(x,y),动点 P(x1,y1), 则由中点坐标公式,得 x4x1 2 , yy1 2, 解得 x12x4,y12y, 又由 x21y2136,得(2x4)2(2y)236, 即(x2)2y29, 点 M 的轨迹方程是(x2)2y29. (2)当直线 l 的斜率不存在时,直线 l:x
9、0,与圆 M 交于 A(0, 5),B(0, 5),此时 x1x2 0,不合题意. 当直线 l 的斜率存在时,设直线 l:ykx3,则由 ykx3, (x2)2y29,消去 y,得(1k 2)x2 (46k)x40,则 (46k)244(1k2)0,x1x246k 1k2,x1x2 4 1k2. 由x1 x2 x2 x1 21 2 ,得 x21x2221 2 x1x2, 即(x1x2)225 2 x1x2, 46k 1k2 2 25 2 4 1k2,整理,得 7k 224k170, k1,k17 7 ,经检验 0.此时直线 l 的方程为 xy30 或 17x7y210. 综上:直线 l 的方程为 xy30 或 17x7y210.