一、选择题
1.方程x2+y2+2ax+2by+a2+b2=0表示的图形是 ( )
A.以(a,b)为圆心的圆
B.以(-a,-b)为圆心的圆
C.点(a,b)
D.点(-a,-b)
2.点P(m,3)与圆(x-2)2+(y-1)2=2的位置关系为 ( )
A.点在圆外 B.点在圆内
C.点在圆上 D.与m的值有关
3.空间直角坐标系中,点A(-3,4,0)和B(x,-1,6)的距离为,则x的值为 ( )
A.2 B.-8
C.2或-8 D.8或-2
4.若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是 ( )
A.[-3,-1] B.[-1,3]
C.[-3,1] D.(-∞,-3]∪[1,+∞)
5.设A、B是直线3x+4y+2=0与圆x2+y2+4y=0的两个交点,则线段AB的垂直平分线的方程是 ( )
A.4x-3y-2=0 B.4x-3y-6=0
C.3x+4y+6=0 D.3x+4y+8=0
6.圆x2+y2-4x=0过点P(1,)的切线方程为 ( )
A.x+y-2=0 B.x+y-4=0
C.x-y+4=0 D.x-y+2=0
7.对任意的实数k,直线y=kx+1与圆x2+y2=2的位置关系一定是 ( )
A.相离 B.相切
C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心
8.已知圆O:x2+y2=5和点A(1,2),则过A且与圆O相切的直线与两坐标轴围成的三角形的面积为 ( )
A.5 B.10 C. D.
9.将直线2x-y+λ=0沿x轴向左平移1个单位,所得直线与圆x2+y2+2x-4y=0相切,则实数λ的值为 ( )
A.-3或7 B.-2或8 C.0或10 D.1或11
10.已知圆C:x2+y2-4x=0,l是过点P(3,0)的直线,则 ( )
A.l与C相交 B.l与C相切
C.l与C相离 D.以上三个选项均有可能
11.若直线mx+2ny-4=0(m、n∈R,n≠m)始终平分圆x2+y2-4x-2y-4=0的周长,则mn的取值范围是 ( )
A.(0,1) B.(0,-1)
C.(-∞,1) D.(-∞,-1)
12.过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m的距离为 ( )
A.4 B.2 C. D.
二、填空题
13.与直线2x+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线方程为________.
14.过点P(-2,0)作直线l交圆x2+y2=1于A、B两点,则|PA|·|PB|=________.
15.若垂直于直线2x+y=0,且与圆x2+y2=5相切的切线方程为ax+2y+c=0,则ac的值为________.
16.在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2-8x+15=0,若直线y=kx-2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则k的最大值是________.
三、解答题
17.自点A(-3,3)发出的光线l射到x轴上,被x轴反射,其反射光线所在的直线与圆x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光线l所在直线的方程.
18. 已知圆x2+y2+x-6y+m=0与直线x+2y-3=0相交于P,Q两点,O为原点,若OP⊥OQ,求实数m的值.
19.已知圆x2+y2-6mx-2(m-1)y+10m2-2m-24=0(m∈R).
(1)求证:不论m为何值,圆心在同一直线l上;
(2)与l平行的直线中,哪些与圆相交、相切、相离;
(3)求证:任何一条平行于l且与圆相交的直线被各圆截得的弦长相等.
20.如图,已知圆O:x2+y2=1和定点A(2,1),由圆O外一点P(a,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,
且有|PQ|=|PA|.
(1)求a、b间关系;
(2)求|PQ|的最小值;
(3)以P为圆心作圆,使它与圆O有公共点,试在其中求出半径最
小的圆的方程.
答案
章末检测
1.D 2.A 3.C 4.C 5.B 6.D 7.C 8.D 9.A 10.A 11.C 12.A
13.2x+3y+8=0
14.3
15.±5
16.
17.解 如图所示,已知圆C:x2+y2-4x-4y+7=0关于x轴对称的圆为C1:(x-2)2+(y+2)2=1,其圆心C1的坐标为(2,-2),半径为1,由光的反射定律知,入射光线所在直线方程与圆C1相切.设l的方程为y-3=k(x+3),
即kx-y+3+3k=0.
则=1,即12k2+25k+12=0.
∴k1=-,k2=-.
则l的方程为4x+3y+3=0或3x+4y-3=0.
18.解 设P,Q两点坐标为(x1,y1)和(x2,y2),由OP⊥OQ可得
x1x2+y1y2=0,
由
可得5y2-20y+12+m=0.①
所以y1y2=,y1+y2=4.
又x1x2=(3-2y1)(3-2y2)
=9-6(y1+y2)+4y1y2
=9-24+(12+m),
所以x1x2+y1y2=9-24+(12+m)+=0,
解得m=3.
将m=3代入方程①,可得Δ=202-4×5×15=100>0,可知m=3满足题意,即3为所求m的值.
19.(1)证明 配方得:(x-3m)2+[y-(m-1)]2=25,设圆心为(x,y),
则,
消去m得x-3y-3=0,
则圆心恒在直线l:x-3y-3=0上.
(2)解 设与l平行的直线是l1:x-3y+b=0,
则圆心到直线l1的距离为
d==.
∵圆的半径为r=5,
∴当d
当d>r,即b<-5-3或b>5-3时,直线与圆相离.
(3)证明 对于任一条平行于l且与圆相交的直线l1:x-3y+b=0,由于圆心到直线l1的距离d=,
弦长=2且r和d均为常量.
∴任何一条平行于l且与圆相交的直线被各圆截得的弦长相等.
20.解 (1)连接OQ、OP,则△OQP为直角三角形,
又|PQ|=|PA|,
所以|OP|2=|OQ|2+|PQ|2=1+|PA|2,
所以a2+b2=1+(a-2)2+(b-1)2,故2a+b-3=0.
(2)由|PQ|2=|OP|2-1=a2+b2-1=a2+9-12a+4a2-1=5a2-
12a+8=5(a-1.2)2+0.8,
得|PQ|min=.
(3)以P为圆心的圆与圆O有公共点,半径最小时为与圆O相切的情形,而这些半径的最小值为圆O到直线l的距离减去圆O的半径,圆心P为过原点且与l垂直的直线l′与l的交点P0,所以r=-1=-1,
又l′:x-2y=0,联立l:2x+y-3=0得P0(,).
所以所求圆的方程为
(x-)2+(y-)2=(-1)2.