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2023年高考数学新高考Ⅰ-6

  2023-07-08 10:57:36  

(5分)过点$(0,-2)$与圆$x^{2}+y^{2}-4x-1=0$相切的两条直线的夹角为$\alpha$,则$\sin \alpha =($  $)$
A.1              B.$\dfrac{\sqrt{15}}{4}$              C.$\dfrac{\sqrt{10}}{4}$              D.$\dfrac{\sqrt{6}}{4}$
答案:$B$
分析:圆的方程化为$(x-2)^{2}+y^{2}=5$,求出圆心和半径,利用直角三角形求出$\sin \dfrac{\alpha }{2}$,再计算$\cos \dfrac{\alpha }{2}$和$\sin \alpha$的值.
解:

圆$x^{2}+y^{2}-4x-1=0$可化为$(x-2)^{2}+y^{2}=5$,则圆心$C(2,0)$,半径为$r=\sqrt{5}$;
设$P(0,-2)$,切线为$PA$、$PB$,则$PC=\sqrt{{2}^{2}{+2}^{2}}=2\sqrt{2}$,
$\Delta PAC$中,$\sin \dfrac{\alpha }{2}=\dfrac{\sqrt{5}}{2\sqrt{2}}$,所以$\cos \dfrac{\alpha }{2}=\sqrt{1-\dfrac{5}{8}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}}$,
所以$\sin \alpha =2\sin \dfrac{\alpha }{2}\cos \dfrac{\alpha }{2}=2\times \dfrac{\sqrt{5}}{2\sqrt{2}}\times \dfrac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}}=\dfrac{\sqrt{15}}{4}$.
故选:$B$.

点评:本题考查了直线与圆的位置关系应用问题,也考查了三角函数求值问题,是基础题.

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