1、2019届高考文科数学知识点总结考点分类复习第九章 直线和圆考点1 直线与方程1. (2016北京,7)已知A(2,5),B(4,1),若点P(x,y)在线段AB上,则2xy的最大值为() A.1 B.3 C.7 D.81.解析 线段AB的方程为y1(x4),2x4.即2xy90,2x4,因为P(x,y)在线段AB上,所以2xy2x(2x9)4x9.又2x4,则14x97,故2xy最大值为7.答案C2.(2015安徽,8)直线3x4yb与圆x2y22x2y10相切,则b的值是() A.2或12 B.2或12 C.2或12 D.2或122.解析 圆方程可化为(x1)2(y1)21,该圆是以(1,
2、1)为圆心,以1为半径的圆,直线3x4yb与该圆相切,1.解得b2或b12,故选D.答案 D3.(2014福建,6)已知直线l过圆x2(y3)24的圆心,且与直线xy10垂直,则l的方程是() A.xy20 B.xy20 C.xy30 D.xy303.解析 依题意,得直线l过点(0,3),斜率为1,所以直线l的方程为y3x0,即xy30.故选D.答案 D4. (2014四川,9)设mR,过定点A的动直线xmy0和过定点B的动直线mxym30交于点P(x,y),则|PA|PB|的取值范围是() A.,2 B.,2 C.,4 D.2,44.解析 易知直线xmy0过定点A(0,0),直线mxym30
3、过定点B(1,3),且两条直线相互垂直,故点P在以AB为直径的圆上运动,故|PA|PB|AB|cosPAB|AB|sinPABsin,2,故选B.答案 B5. (2015江苏,12)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2y21右支上的一个动点.若点P到直线xy10的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为_.5.解析 双曲线x2y21的渐近线为xy0,直线xy10与渐近线xy0平行,故两平行线的距离d.由点P到直线xy10的距离大于c恒成立,得c,故c的最大值为.答案 考点2 圆的方程及直线与圆的位置关系1.(2016新课标全国,6)圆x2y22x8y130的圆心到直线axy10的距离为1,则a
4、() A. B. C. D.21.解析 由圆的方程x2y22x8y130得圆心坐标为(1,4),由点到直线的距离公式得d1,解之得a.答案 A2.(2016北京,5)圆(x1)2y22的圆心到直线yx3的距离为() A.1 B.2 C. D.22.解析 圆(x1)2y22的圆心坐标为(1,0),由yx3得xy30,则圆心到直线的距离d.答案 C3.(2016山东,7)已知圆M:x2y22ay0(a0)截直线xy0所得线段的长度是2,则圆M与圆N:(x1)2(y1)21的位置关系是() A.内切 B.相交 C.外切 D.相离3.解析 圆M:x2(ya)2a2,圆心坐标为M(0,a),半径r1为a
5、,圆心M到直线xy0的距离d,由几何知识得()2a2,解得a2.M(0,2),r12.又圆N的圆心坐标N(1,1),半径r21,|MN|,r1r23,r1r21.r1r2|MN|r1r2,两圆相交,故选B.答案B4.(2015新课标全国,7)已知三点A(1,0),B(0,),C(2,),则ABC外接圆的圆心到原点的距离为() A. B. C. D.4.解析 由点B(0,),C(2,),得线段BC的垂直平分线方程为x1,由点A(1,0),B(0,),得线段AB的垂直平分线方程为y,联立,解得ABC外接圆的圆心坐标为,其到原点的距离为.故选B.答案 B5.(2015北京,2)圆心为(1,1)且过原
6、点的圆的方程是() A.(x1)2(y1)21B.(x1)2(y1)21 C.(x1)2(y1)22 D.(x1)2(y1)225.解析 圆的半径r,圆的方程为(x1)2(y1)22.答案 D6.(2014湖南,6)若圆C1:x2y21与圆C2:x2y26x8ym0外切,则m() A.21 B.19 C.9 D.116.解析 圆C1的圆心C1(0,0),半径r11,圆C2的方程可化为(x3)2(y4)225m,所以圆心C2(3,4),半径r2.从而|C1C2|5.由两圆外切得|C1C2|r1r2,即15,解得m9,故选C.答案 C7.(2014浙江,5)已知圆x2y22x2ya0截直线xy20
7、所得弦的长度为4,则实数a的值是() A.2 B.4 C.6 D.87.解析 将圆的方程化为标准方程为(x1)2(y1)22a,所以圆心为(-1,1),半径r,圆心到直线xy20的距离d,故r2d24,即2a24,所以a-4,故选B.答案 B8.(2014北京,7)已知圆C:(x3)2(y4)21和两点A(m,0),B(m,0)(m0).若圆C上存在点P,使得APB90,则m的最大值为() A.7 B.6 C.5 D.48. 解析 若APB90,则点P的轨迹是以AB为直径的圆,其方程为x2y2m2.由题意知圆C:(x3)2(y4)21与圆O:x2y2m2有公共点,所以|m1|OC|m1,易知|
8、OC|5,所以4m6,故m的最大值为6.故选B.答案 B9.(2014安徽,6)过点P(,1)的直线l与圆x2y21有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是() A. B. C. D.9.答案 过P点作圆的切线PA、PB,连接OP,如图所示.显然,直线PA的倾斜角为0,又OP2,PA,OA1,因此OPA,由对称性知,直线PB的倾斜角为.若直线l与圆有公共点,由图形知其倾斜角的取值范围是.故选D.答案 D10.(2014新课标全国,12)设点M(x0,1),若在圆O:x2y21上存在点N,使得OMN45,则x0的取值范围是() A.1,1 B. C., D.10.解析 过M作圆O的两条切线MA、M
9、B,切点分别为A、B,若在圆O上存在点N,使OMN45,则OMBOMN45,所以AMB90,所以1x01,故选A.答案 A11.(2017江苏,13)在平面直角坐标系中,点在圆上,若则点的横坐标的取值范围是 .11.解析 设,由,易得,由,可得或,由得P点在圆左边弧上,结合限制条件 ,可得点P横坐标的取值范围为.答案 12.(2016新课标全国,15)设直线yx2a与圆C:x2y22ay20相交于A,B两点,若|AB|2,则圆C的面积为_.12.解析 圆C:x2y22ay20,即C:x2(ya)2a22,圆心为C(0,a),C到直线yx2a的距离为d.又由|AB|2,得a22,解得a22,所以
10、圆的面积为(a22)4.答案 413 (2016新课标全国,15)已知直线l:xy60与圆x2y212交于A、B两点,过A、B分别作l的垂线与x轴交于C、D两点,则|CD|_.13.解析设A(x1,y1),B(x2,y2),由得y23y60,则y1y23,又y22,y1,A(3,),B(0,2).过A,B作l的垂线方程分别为y-(x3),y2-x,令y0,则xC-2,xD2,|CD|2-(-2)4.答案414 (2016浙江,10)已知aR,方程a2x2(a2)y24x8y5a0表示圆,则圆心坐标是_.半径是_.14.解析 由已知方程表示圆,则a2a2,解得a2或a1.当a2时,方程不满足表示
11、圆的条件,故舍去.当a1时,原方程为x2y24x8y50,化为标准方程为(x2)2(y4)225,表示以(2,4)为圆心,半径为5的圆.答案(-2,-4)515 (2015湖南,13)若直线3x4y50与圆x2y2r2(r0)相交于A,B两点,且AOB120(O为坐标原点),则r_.15.解析 如图,过O点作ODAB于D点,在RtDOB中,DOB60,DBO30,又|OD|1,r2|OD|2.答案 216 (2015江苏,10)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mxy2m10(mR)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为_.16.解析 直线mxy2m10恒过定点(2,1)
12、,由题意,得半径最大的圆的半径r.故所求圆的标准方程为(x1)2y22.答案 (x1)2y2217.(2015湖北,16)如图,已知圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|2. (1)圆C的标准方程为_. (2)圆C在点B处的切线在x轴上的截距为_.17.解析 (1)由题意,设圆心C(1,r)(r为圆C的半径),则r2122,解得r.所以圆C的方程为(x1)2(y)22.(2)方法一令x0,得y1,所以点B(0, 1).又点C(1,),所以直线BC的斜率为kBC1,所以过点B的切线方程为y(1)x0,即yx(1).令y0,得切线在x轴上的截距为1.
13、方法二令x0,得y1,所以点B(0,1).又点C(1,),设过点B的切线方程为y(1)kx,即kxy(1)0.由题意,圆心C(1,)到直线kxy(1)0的距离dr,解得k1.故切线方程为xy(1)0.令y0,得切线在x轴上的截距为1.答案 (1)(x1)2(y)22(2)118 (2014湖北,17)已知圆O:x2y21和点A(2,0),若定点B(b,0)(b2)和常数满足:对圆O上任意一点M,都有|MB|MA|,则(1)b_;(2)_.18.解析 设M(x,y),则x2y21,y21x2,2.为常数,b2b10,解得b或b2(舍去).2,解得或(舍去).答案 (1)(2)19.(2014重庆
14、,14)已知直线xya0与圆心为C的圆x2y22x4y40相交于A,B两点,且ACBC,则实数a的值为_.19. 解析 圆C:x2y22x4y40的标准方程为(x+1)2+(y-2)29,所以圆心为C(1,2),半径为3.因为ACBC,所以圆心C到直线xya0的距离为,即,所以a0或6.答案 0或620.(2017课标3,20)在直角坐标系xOy中,曲线与x轴交于A,B两点,点C的坐标为.当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现ACBC的情况?说明理由;(2)证明过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.20 答案(1)不会;(2)详见解析解析 试题分析:(1)设,由ACBC得;由韦达定理
15、得,矛盾,所以不存在(2)可设圆方程为,因为过,所以 ,令 得,即弦长为3.(1)不能出现ACBC的情况,理由如下:设A(x1,0),B(x2,0),则x1,x2满足x2+mx-2=0,所以x1x2=-2.又C的坐标为(0,1),故AC的斜率与BC的斜率之积为-1X1-1X2=-12,所以不能出现ACBC的情况.(2)设过A,B,C三点的圆与y轴的另一个交点为D,由可知原点O在圆内,由相交弦定理可得,又,所以,所以过A,B,C三点的圆在y轴上截得的弦长为,为定值.21.(2015新课标全国,20)已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x2)2(y3)21交于M,N两点. (1)求k的
16、取值范围; (2)若12,其中O为坐标原点,求|MN|.21.解(1)由题设,可知直线l的方程为ykx1,因为l与C交于两点,所以1.解得k.所以k的取值范围为.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2).将ykx1代入方程(x2)2(y3)21,整理得(1k2)x24(1k)x70.所以x1x2,x1x2.x1x2y1y2(1k2)x1x2k(x1x2)18.由题设可得812,解得k1,所以l的方程为yx1.故圆心C在l上,所以|MN|2.22.(2015广东,20)已知过原点的动直线l与圆C1:x2y26x50相交于不同的两点A,B. (1)求圆C1的圆心坐标; (2)求线段AB的中点M的
17、轨迹C的方程; (3)是否存在实数k,使得直线L:yk(x4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.22.解(1)圆C1:x2y26x50化为(x3)2y24,所以圆C1的圆心坐标为(3,0).(2)设线段AB的中点M(x0,y0),由圆的性质可得C1M垂直于直线l,设直线l的方程为ymx,易知直线l的斜率存在,所以kC1Mm1,y0mx0,所以1,所以x3x0y0,即y,因为动直线l与圆C1相交,所以2,所以m2,所以ym2xx,所以3x0x或x00,又因为0x03,所以x03.所以M(x0,y0)满足y,即M的轨迹C的方程为y2.(3)由题意知直线L表示过定点
18、T(4,0),斜率为k的直线.结合图形,y2表示的是一段关于x轴对称,起点为按逆时针方向运动到的圆弧.根据对称性,只需讨论在x轴对称下方的圆弧,设P,则kPT,而当直线L与轨迹C相切时,解得k在这里暂取k,因为,所以kPTk.结合图形,可得对于x轴对称下方的圆弧,当k0或k时,直线L与x轴对称下方的圆弧有且只有一个交点,根据对称性可知k或k,综上所述:当k或k时,直线L:yk(x4)与曲线C只有一交点.23.(2014新课标全国,20)已知点P(2,2),圆C:x2y28y0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点. (1)求M的轨迹方程; (2)当|OP|OM|时,求l的方程及POM的面积.23.解 (1)圆C的方程可化为x2(y4)216,所以圆心为C(0,4),半径为4.设M(x,y),则(x,y-4),(2-x,2-y).由题设知0,故x(2x)(y4)(2-y)0,即(x1)2(y3)22.由于点P在圆C的内部,所以M的轨迹方程是(x1)2(y3)22.(2)由(1)可知M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆.由于|OP|OM|,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而ONPM.因为ON的斜率为3,所以l的斜率为,故l的方程为yx.又|OM|OP|2,O到l的距离为,|PM|,所以POM的面积为.