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考点21 直线与圆
1.(2010·安徽高考文科·T4)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
【命题立意】本题主要考查直线平行问题.
【思路点拨】可设所求直线方程为,代入点(1,0)得值,进而得直线方程.
【规范解答】选A,设直线方程为,又经过,故,所求方程为.
2.(2010·广东高考文科·T6)若圆心在x轴上、半径为的圆O位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆O的方程是( )
(A) (B)
(C) (D)
【命题立意】本题考察直线与圆的位置关系.
【思路点拨】由切线的性质:圆心到切线的距离等于半径求解.
【规范解答】选.设圆心为,则,解得,
所以所求圆的方程为:,故选.
3.(2010 ·海南宁夏高考·理科T15)过点A(4,1)的圆C与直线相切于点B(2,1).
则圆C的方程为 .
【命题立意】本题主要考察了圆的相关知识,如何灵活转化题目中的条件求解圆的方程是解决问题的关键.
【思路点拨】由题意得出圆心既在线段AB的中垂线上,又在过点B(2,1)且与直线垂直的直线上,进而可求出圆心和半径,从而得解.
【规范解答】由题意知,圆心既在过点B(2,1)且与直线垂直的直线上,又在线段AB的中垂线上.可求出过点B(2,1)且与直线垂直的直线为,AB的中垂线为,联立
半径,所以,圆的方程为.
【答案】
4.(2010·广东高考理科·T12)已知圆心在x轴上,半径为的圆O位于y轴左侧,且与直线x+y=0相切,则圆O的方程是
【命题立意】本题考察直线与圆的位置关系.
【思路点拨】由切线的性质:圆心到切线的距离等于半径求解.
【规范解答】设圆心坐标为,则,解得,又圆心位于轴左侧,所以.故圆O的方程为.
【答案】
5.(2010·天津高考文科·T14)已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切.则圆C的方程为
【命题立意】考查点到直线的距离、圆的标准方程、直线与圆的位置关系.
【思路点拨】圆心到与圆的切线的距离即为圆的半径.
【规范解答】由题意可得圆心的坐标为(-1,0),圆心到直线x+y+3=0的距离即为圆的半径,故
,所以圆的方程为.
【答案】
6.(2010·江苏高考·T9)在平面直角坐标系xOy中,已知圆上有且仅有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1,则实数c的取值范围是___________
【命题立意】本题考查直线与圆的位置关系.
【思路点拨】由题意分析,可把问题转化为坐标原点到直线12x-5y+c=0的距离小于1,从而求出c的取值范围.
【规范解答】如图,圆的半径为2,
圆上有且仅有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1,
问题转化为坐标原点(0,0)到直线12x-5y+c=0的
距离小于1.
【答案】
7.(2010·山东高考理科·T16)已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线:被圆C所截得的弦长为,则过圆心且与直线垂直的直线的方程为 .
【命题立意】本题考查了直线的方程、点到直线的距离、直线与圆的关系,考查了考生的分析问题解决问题的能力、推理论证能力和运算求解能力.
【规范解答】由题意,设所求的直线方程为,设圆心坐标为,则由题意知:,解得或-1,又因为圆心在x轴的正半轴上,所以,故圆心坐标为(3,0),因为圆心(3,0)在所求的直线上,所以有,即,故所求的直线方程为.
【答案】
【方法技巧】(1)研究直线与圆的位置关系,尽可能简化运算,要联系圆的几何特性.如“垂直于弦的直径必平分弦”,“圆的切线垂直于过切点的半径”,“两圆相交时连心线必垂直平分其公共弦”等.在解题时应注意灵活运用.
(2)直线与圆相交是解析几何中一类重要问题,解题时注意运用“设而不求”的技巧.
8.(2010·山东高考文科·T16)已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:被该圆所截得的弦长为,则圆C的标准方程为 .
【命题立意】本题考查了点到直线的距离、直线与圆的关系,圆的标准方程等知识,考查了考生的分析问题解决问题的能力、推理论证能力和运算求解能力.
【思路点拨】根据弦长及圆心在x轴的正半轴上求出圆心坐标,再求出圆的半径即可得解.
【规范解答】设圆心坐标为,圆的半径为,则由题意知:,解得或-1,又因为圆心在x轴的正半轴上,所以,故圆心坐标为(3,0),故所求圆的方程为.
【答案】
【方法技巧】(1)研究直线与圆的位置关系,尽可能简化运算,要联系圆的几何特性.如“垂直于弦的直径必平分弦”,“圆的切线垂直于过切点的半径”,“两圆相交时连心线必垂直平分其公共弦”等.在解题时应注意灵活运用.
(2)直线与圆相交是解析几何中一类重要问题,解题时注意运用“设而不求”的技巧.
9.(2010·湖南高考文科·T14)若不同两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线l的斜率为 ,圆(x-2)2+(y-3)2=1关于直线对称的圆的方程为 .
【思路点拨】第一问直接利用“如果两直线的斜率存在,那么相互垂直的充要条件是斜率之积等于-1”;第二问把圆的对称转化为圆心关于直线的对称.
【规范解答】设PQ的垂直平分线的斜率为k,则k·=-1,∴k=-1,而且PQ的中点坐标是( ,),∴l的方程为:y-=-1·(x- ),∴y=-x+3,而圆心(2,3)关于直线y=-x+3对称的点坐标为(0,1),∴所求圆的方程为:x2+(y-1)2=1.
【答案】-1 x2+(y-1)2=1
【方法技巧】一个图形关于一条直线的对称图形的方程的求法,如果对称轴的斜率为±1,常常把横坐标代入得到纵坐标,把纵坐标代入得到横坐标,如(a,b)关于y=x+c的对称点是(b-c,a+c).
10.(2010·北京高考理科·T19)在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于.
(1)求动点P的轨迹方程.
(2)设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:是否存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【命题立意】本题考查了动点轨迹的求法,第(2)问是探究性问题,考查了考生综合运用知识解决问题的能力,考查了数学中的转化与化归思想.
【思路点拨】(1)设出点P的坐标,利用AP与BP的斜率之积为,可得到点P的轨迹方程.(2)方法一:设出,把和的面积表示出来,整理求解;方法二:把△PAB与△PMN的面积相等转化为,进而转化为.
【规范解答】(1)因为点B与点A关于原点对称,所以点的坐标为.
设点的坐标为,
由题意得,
化简得 .
故动点的轨迹方程为.
(2)方法一:设点的坐标为,点,得坐标分别为,.
则直线的方程为,直线的方程为,
令得,,
于是的面积为
,
又直线的方程为,,
点到直线的距离,
于是的面积为
,
当时,有,
又,
所以=,解得.
因为,所以,
故存在点使得与的面积相等,此时点的坐标为
方法二:若存在点使得与的面积相等,设点的坐标为
则,
因为,
所以,
所以,
即 ,解得,
因为,所以,
故存在点使得△与△的面积相等,此时点的坐标为.
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