《4.2 直线、圆的位置关系(2)》测试题 一、选择题 1.(2009重庆文)圆 和圆 ( ). A.相离 B.相交 C.外切 D.内切 考查目的:考查圆与圆的位置关系的判定. 答案:B. 解析:化圆 、 方程为标准方程知,它们的圆心分别为 (1,0),半径为1;圆 (0,2),半径为1,∴ , , ,∴ ,∴圆 、圆 相交. 2.(2012湖北)过点P(1,1)的直线,将圆形区域 分两部分,使这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为( ). A. B. C. D. 考查目的:考查圆的有关性质,以及直线与圆位置关系的综合运用. 答案:A. 解析:要使点P(1,1)的直线将圆形区域分成两部分的面积之差最大,必须使过点P的圆的弦长达到最小,此时该直线与直线OP垂直. ∵ ,∴所求直线的斜率为 .又∵所求直线经过点P(1,1),∴所求直线的方程为 ,即 .
3.(2011江西理)直线 与圆C: 相交于M,N两点.若 ,则 的取值范围是( ). A. B. C. D. 考查目的:考查直线与圆的位置关系、点到直线距离公式的运用. 答案:A. 解析:圆C的圆心坐标为C(3,2),半径为2,且圆C与 轴相切.当 时,过圆心C作CK⊥MN,垂足为K,则 , ,∴ ,即点C(3,2)到直线 的距离公式为1,∴ ,解得 , ,结合图示可知, 的取值范围是 .  二、填空题 4.(2012安徽)若直线 与圆 有公共点,则实数 取值范围是 . 考查目的:考查直线与圆的位置关系及其应用. 答案: . 解析:圆 的圆心C( ,0)到直线 的距离为 ,则 ,∴ ,∴ ,解得 . 5.(2012江西)过直线 上点P作圆 的两条切线,若两条切线的夹角是 ,则点P的坐标是__________. 考查目的:考查直线与圆的位置关系的综合运用. 答案: .  解析:如图,由题意知 .由切线性质可知 .在直角三角形 中, ,又∵点P在直线 上,∴不妨设点P的坐标为 ,则 ,即 ,整理得 ,即 ,∴ ,即点P的坐标为 . 6.(2012江苏)在平面直角坐标系 中,圆 的方程为 ,若直线 上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆 有公共点,则 的最大值是 . 考查目的:考查圆与圆的位置关系,点到直线的距离公式. 答案: . 解析:∵圆C的方程可化为 ,∴圆C的圆心为(4,0),半径为1.由题意知,直线 上至少存在一点A ,以该点为圆心、1为半径的圆与圆C有公共点,∴存在 ,使得 成立,即 .∵ 即为点 到直线 的距离 ,∴ ,解得 ,∴ 的最大值是 . 三、解答题 7.已知圆C: ,是否存在斜率为1的直线 ,使直线 被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点,若存在,求出直线 的方程;若不存在,说明理由. 考查目的:考查直线和圆的位置关系及其综合应用. 答案: 或 . 解析:化圆C方程为标准方程 ,其圆心C的坐标为(1,-2).假设存在以AB为直径的圆M,圆心M的坐标为( , ).∵CM⊥ ,∴ ,∵ ,∴ ,整理得 ,∴ ①. 又∵直线 的方程为 ,即 ,∴ . ∵以AB为直径的圆M过原点,∴ .∵ , ,∴ ②.把①代入②得 ,∴ 或 . 当 时, ,此时直线 的方程为 ; 当 时, ,此时直线 的方程为 . 故存在这样的直线 ,其方程为 或 . 8.(2009江苏)在平面直角坐标系 中,已知圆 和圆 . ⑴若直线 过点A(4,0),且被圆 截得的弦长为 ,求直线 的方程; ⑵设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线 和 ,它们分别与圆 和圆 相交,且直线 被圆 截得的弦长与直线 被圆 截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.  考查目的:考查直线与圆的方程、点到直线的距离公式,以及综合分析问题的能力. 答案:⑴ 或 ;⑵( , )或( , ). 解析:⑴由题设易得直线 的斜率存在.设直线 的方程为 ,即 .由垂径定理得,圆心 到直线 的距离 ,结合点到直线的距离公式得 ,化简得 ,解得 或 ,∴直线 的方程为 或 ,即 或 . ⑵设点P坐标为 ,直线 , 的方程分别为 , ,即 , .∵直线 被圆 截得的弦长与直线 被圆 截得的弦长相等,∴两圆半径相等.由垂径定理得,圆心 到直线 的距离与圆心 直线 的距离相等,∴ ,化简得 ,或 .关于 的方程有无穷多个解,∴ ,或 ,解得点P的坐标为( , )或( , ).
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