专题13 直线与圆(学生版+教师版)-2022年高考数学重点题型讲与练(新高考地区专用)

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专题13 直线与圆(学生版+教师版)-2022年高考数学重点题型讲与练(新高考地区专用)

资源简介

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专题13
直线与圆
重点题型
题型一、直线与方程
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线l倾斜角的范围是.若直线l的倾斜角90°,则斜率.
(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则直线l的斜率k=.
2.直线方程的形式
(1)点斜式:,不包含直线;
(2)斜截式:,不包含垂直于x轴的直线;
(3)两点式:,不包含直线和直线;
(4)截距式:,不包含垂直于坐标轴和过原点的直线;
(5)一般式:不全为,平面直角坐标系内的直线都适用.
3.常见的直线系方程
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程:A(x-x0)+B(y-y0)+C=0(A2+B2≠0)还可以表示为y-y0=k(x-x0),斜率不存在时可设为x=x0.
(2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+C1=0(C1≠C).
(3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+C1=0.
(4)过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中不包括直线A2x+B2y+C2=0).
题型二、直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
与相交
与垂直
与平行


与重合

注意:(1)当两条直线平行时,不要忘记它们的斜率不存在时的情况;(2)当两条直线垂直时,不要忘记一条直线的斜率不存在、另一条直线的斜率为零的情况.
2.两条直线的交点
对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,与的交点坐标就是方程组的解.
(1)方程组有唯一解与相交,交点坐标就是方程组的解;
(2)方程组无解;
(3)方程组有无数解与重合.
3.距离问题
(1)平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离|P1P2|=.
(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(C1≠C2)间的距离d=.
4.对称问题
(1)中心对称:点为点与的中点,中点坐标公式为.
(2)轴对称:若点关于直线l的对称点为,则.
题型三、圆与方程
1.圆的方程
(1)标准方程:,圆心,半径
(2)一般方程:,圆心,半径
二者可以互化:将圆的标准方程展开可得一般方程,将圆的一般方程配方可得标准方程.
2.点与圆的位置关系
(1)点(x0,y0)在圆上,,
(2)点(x0,y0)在圆外,,
(3)点(x0,y0)在圆内,,
3.常见的圆的几何性质的应用
(1)圆的轴对称性:圆关于直径所在的直线对称.
(2)圆关于点对称:
①求已知圆关于某点对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于点对称,则此点为两圆圆心连线的中点.
(3)圆关于直线对称:
①求已知圆关于某条直线对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于直线对称,则此直线为两圆圆心连线的垂直平分线.
(4)圆中的直角三角形:用几何法求圆的方程,要充分运用圆的几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”,“半径、弦心距、弦长的一半构成直角三角形”.
题型三、直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系及其判断
直线与圆的位置关系
判断方法
直线与圆相离
几何法:(1)明确圆心C的坐标(a,b)和半径长r,将直线方程化为一般式;(2)利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d;(3)比较d与r的大小,写出结论.
直线与圆相切
直线与圆相交
方程无实数解,直线与圆相离
代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数来判断
方程有唯一的实数解,直线与圆相切
方程有两个不同的实数解,直线与圆相交
2.圆与圆的位置关系及其判断
(1)位置关系
两圆的位置关系
外切
相切
两圆有唯一公共点
内切
内含
相离
两圆没有公共点
外离
相交
两圆有两个不同的公共点
(2)判断方法:
几何法:确定两圆的圆心坐标和半径长;利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d,求;
比较的大小,写出结论.(如下图,其中).
代数法:设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
联立①②,如果该方程组没有实数解,那么两圆相离;如果该方程组有两组相同的实数解,那么两圆相切;
如果该方程组有两组不同的实数解,那么两圆相交.
3.常见题型
(1)两圆相交时公共弦所在直线的方程:
设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
若两圆相交,则有一条公共弦,由①-②,得(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0
③.
方程③表示圆C1与圆C2的公共弦所在直线的方程.
(2)涉及直线被圆截得的弦长问题,一般有两种求解方法:
一是利用半径长r、弦心距d、弦长l的一半构成直角三角形,结合勾股定理求解;
二是若斜率为k的直线l与圆C交于两点,则.
(3)求两圆公共弦长一般有两种方法:
一是联立两圆的方程求出交点坐标,再利用两点间的距离公式求解;
二是求出两圆公共弦所在直线的方程,转化为直线被圆截得的弦长问题.
(4)求过圆上的一点的切线方程:
先求切点与圆心连线的斜率k,若k不存在,则由图形可写出切线方程为;若,则由图形可写出切线方程为;若k存在且k≠0,则由垂直关系知切线的斜率为,由点斜式方程可求切线方程.
(5)求过圆外一点的圆的切线方程:
①几何方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即.由圆心到直线的距离等于半径长,即可得出切线方程.
②代数方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即,代入圆的方程,得到一个关于x的一元二次方程,由,求得k,切线方程即可求出.
注:在求过一定点的圆的切线方程时,应首先判断定点与圆的位置关系,若点在圆上,则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线有两条;若点在圆内,则切线不存在.
考点集训
一、单选题
1.直线的倾斜角的取值范围是(

A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设直线的斜率为,倾斜角为,则
,∴,即
∴倾斜角的取值范围是.故选D.
2.已知直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,则“m=2”是“l1平行于l2”的(
)
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由直线l1平行于l2得-m(m-1)=1×(-2),得m=2或m=-1,经验证,当m=-1时,直线l1与l2重合,舍去,所以“m=2”是“l1平行于l2”的充要条件,故选C.
3.到直线的距离等于的直线方程为(
)
A.
B.
C.或
D.或
【答案】D
【解析】因为所求与直线的距离为,所以可得所求直线与已知直线平行,
设所求直线方程为,,解得或,
故所求直线方程为或.故选D.
4.圆关于直线:对称的圆的方程为(

A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】圆的圆心坐标为,半径为2,
设关于直线:的对称点为,则,解得.
所以,则圆关于直线对称的圆的方程为.故选:C.
5.已知圆上的点到直线的最远距离为4,则实数的值是(

A.0或4
B.或2
C.
D.2
【答案】B
【解析】由得,所以圆心为,,
圆心到直线的距离为
所以,解得或2.故选
6.若,为正实数,直线与直线互相垂直,则的最大值为(

A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为直线与直线互相垂直,
所以,化简得,
因为,为正实数,所以≥,即≤,当且仅当时取等号,
所以的最大值为,故选B.
7.已知圆C与直线及都相切,圆心在直线上,则圆C的方程为(

A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】圆心在上,圆心的纵横坐标值相反,显然能排除C、D;
验证:A中圆心到两直线的距离是;
圆心到直线的距离是.故A错误.
故选B.
8.经过点作直线,若直线l与连接、的线段总有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为(

A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为,所以.
因为直线l与连接、的线段总有公共点,,,
设直线l的倾斜角为,所以,所以,
又因为,所以,故选A.
9.设、是关于x的方程的两个不相等的实数根,那么过两点,的直线与圆的位置关系是(

A.相离.
B.相切
C.相交.
D.随m的变化而变化.
【答案】D
【解析】直线AB的方程为.
即,
所以直线AB的方程为,
因为,
所以,
所以,所以直线AB与圆可能相交,也可能相切,也可能相离.
10.从点射出的光线经直线反射后到达点,则光线所经过的路程是(

A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设点关于直线的对称的点坐标为
所以
所以点关于直线的对称的点坐标为
则光线所经过的路程.故选:
11.已知圆,直线,,若被圆C所截得的弦的长度之比为,则k的值为(

A.
B.
C.
D.1
【答案】C
【解析】圆的圆心为,半径为2,
圆心到线的距离为,被圆所截得的弦的长度为,
圆心到的距离为,被圆所截得的弦的长度为,
结合,被圆所截得的弦的长度之比为,可得,求得,故选C.
12.平面直角坐标系内,过点的直线与曲线相交于两点,当的面积最大时,直线的斜率为(

A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】曲线表示以圆心半径为1的上半圆,则的面积,要使三角形的面积最大,此时,
即,则取的中点,则,∵,
∴,则,,
即直线的倾斜角为150°,则直线的斜率,故选A.
13.已知圆,若直线上总存在点,使得过点的圆的两条切线互相垂直,则实数的取值范围是(

A.或
B.
C.或
D.
【答案】A
【解析】由题意,圆,若直线上总存在点,使得过点的圆的两条切线互相垂直,如图所示,
根据过点P的圆C的两条切线互相垂直,可得四边形APBC为正方形,所以,
所以只需圆心到直线的距离,解得或.故选:A.
14.已知圆和圆的公共弦所在的直线恒过定点,且点在直线上,则的最小值为(

A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由圆和圆,
可得圆和的公共弦所在的直线方程为,
联立,解得,即点
又因为点在直线上,即

又由原点到直线的距离为,即的最小值为.故选:C.
15.已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆作切线,,,为切点,则直线经过定点(

A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为是直线的任一点,所以设,
因为圆的两条切线、,切点分别为、,所以,,
则点、在以为直径的圆上,即是圆和圆的公共弦,
则圆心的坐标是,,且半径的平方是,
所以圆的方程是,①
又,②,
②①得,,即公共弦所在的直线方程是:,
即,
由得,,所以直线恒过定点,,故选:.
16.已知圆:,圆:,点、分别是圆、圆上的动点,为轴上的动点,则的最大值是(

A.
B.9
C.7
D.
【答案】B
【解析】圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径是.要使最大,需最大,且最小,最大值为的最小值为,故最大值是;关于轴的对称点,,故
的最大值为
,故选B.
17.过点的直线与曲线交于两点,若,则直线的斜率为(
)
A.
B.
C.或
D.或
【答案】A
【解析】曲线为圆的上半部分,圆心为,半径为.
设与曲线相切于点,
则,所以
到弦的距离为,,所以,由于,所以直线的倾斜角为,斜率为.故选:A
18.在平面直角坐标系中,已知点,,圆,若圆上存在点,使得,则实数的取值范围为(

A.
B.C.
D.
【答案】B
【解析】设,则,所以,
所以点M的轨迹是一个圆D,
由题得圆C和圆D相交或相切,所以,所以.故选:B
19.过直线上一点P,作圆C:的切线,切点分别为A、B,则当四边形PACB面积最小时直线AB的方程是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题意,圆C:的圆心C为,半径;
点P为直线上一点,PA、PB为圆C的切线,则,,
则有,
则,
则当取得最小值时,四边形PACB面积最小,此时CP与直线垂直,
且,则C到AB的距离,
又由,则直线AB与直线平行,且设AB的直线方程为,
则有,解可得:或舍,则直线AB的方程为,
故选B.
二、多选题
20.若O,A两点到直线axay的距离相等,则实数a的可能取值为(

A.
B.1
C.4
D.6
【答案】ACD
【解析】由题意,得,,
当时,解得或;
当时,解得或舍去;
或6或4.故选ACD.
21.点在圆的内部,则的取值不可能是(

A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】由已知条件可得,即,解得.故选AD.
22.集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2,r>0},且M∩N=N,则r可能的取值是(

A.
B.
C.1
D.
【答案】AB
【解析】集合M表示圆x2+y2=4上以及圆内的点,集合N表示圆(x-1)2+(y-1)2=r2上以及圆内的点,由已知,知,
所以小圆(x-1)2+(y-1)2=r2内切或内含于大圆x2+y2=4,
所以圆心距,所以,而,故AB满足题意,CD不符合.
故选:AB.
23.下列结论错误的是(

A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是5
【答案】ABC
【解析】过点,的直线的斜率是,则倾斜角不为,故A错误
由直线与直线垂直,得解得,故B错误;
直线与直线之间的距离是,故C错误
点关于x轴的对称点为,连接,交x轴于点,
则,当与重合时取等号,故D正确.
故选ABC.
24.已知点P是直线上的动点,定点,则下列说法正确的是(

A.线段PQ的长度的最小值为
B.当PQ最短时,直线PQ的方程是
C.当PQ最短时P的坐标为
D.线段PQ的长度可能是
【答案】AC
【解析】当PQ垂直直线时,PQ最短,Q到直线的距离为,故A正确;
故PQ的长度范围为,,故D错误;
设,则,解得,故P为,故C正确;
此时直线PQ的方程是,即,故B错误,
故选AC.
25.已知直线和圆,则(

A.直线l恒过定点
B.存在k使得直线l与直线垂直
C.直线l与圆O相交
D.若,直线l被圆O截得的弦长为4
【答案】BC
【解析】对于A、C,由,得,令,解得,
所以直线恒过定点,故A错误;
因为直线恒过定点,而,即在圆内,所以直线l与圆O相交,故C正确;
对于B,直线的斜率为,则当时,满足直线与直线垂直,故B正确;
对于D,时,直线,圆心到直线的距离为,所以直线l被圆O截得的弦长为,故D错误.
故选:BC.
26.过点作圆C:的两条切线,切点分别为A,B,则下列说法正确的是(

A.
B.所在直线的方程为
C.四边形的外接圆方程为
D.的面积为
【答案】BCD
【解析】因为,所以以为圆心,为半径的圆交圆于两点,
因为,又因为以为圆心,为半径的圆为,
与相减得,所以所在直线的方程为,故B正确;
连接交于,等面积法可得,即,所以,即,所以,故A错误;
四边形的外接圆是以为直径的圆,故圆心为,半径为的圆,故方程为,即,故C正确;
因为,所以,故D正确;
故选:BCD.
三、填空题
27.过原点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为_______.
【答案】2
【解析】由题意直线方程为,即,圆标准方程为,圆心为,半径为,圆心到直线的距离为,
所以弦长为.故答案为:2.
28.经过点且圆心在直线上的圆的方程是____.
【答案】
【解析】设圆的方程为因为圆心在直线上,得,
所以可得圆的方程为,
因为圆经过点,所以,解得,
因此,所求圆的方程为,故答案为.
29.已知圆和点,则过点的圆的切线方程为._________
【答案】
【解析】设切线方程为:,
因为相切时圆心到直线的距离为半径,所以,解得,
所以切线方程为:,即.故答案为.
30.已知圆与圆外切,则__________,此时直线被圆所截的弦长为______________.
【答案】16
【解析】由题可知:,,即
且,由两圆向外切可知,解得
所以,到直线的距离为,设圆的半径为,
则直线被圆所截的弦长为,故答案为:,.
31.已知圆,点,过点的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点,则面积的最大值为______.
【答案】12
【解析】由题可知,所以点在以线段为直径的圆上,的边,故当到直线的距离最大时,的面积最大,以线段为直径的圆的圆心为,半径为,直线的方程为,点到直线的距离为,所以到直线的距离的最大值为,故的面积的最大值为.故答案为12
四、解答题
32.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于?两点.
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
【解析】(1)由题意可知,点到直线的距离
因为圆与直线相切,则圆的半径
所以,圆的标准方程为
(2)①当直线的斜率不存在时
因为直线的方程为.所以圆心到直线的距离.
由(1)知圆的半径为,所以.
故是符合题意的一条直线.
②当直线的斜率存在时
设直线的斜率为,则直线
圆心到直线的距离
因为
所以,即,解得
因此,直线的方程为
综上所述,直线的方程为或.
33.已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)若圆与直线:交于,两点,_____________,求的值.从下列两个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:;条件②:.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
【解析】(1)设圆心坐标为,半径为.
由圆的圆心在直线上,知:.
又∵圆与轴相切于点,
∴,,则.
∴圆的圆心坐标为,则圆的方程为.
(2)如果选择条件①:,而,
∴圆心到直线的距离,则,解得或.
如果选择条件②:,而,
∴圆心到直线的距离,则,解得或.
34.已知圆与直线,动直线过定点.
(1)若直线与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,点是的中点,直线与直线相交于点.
探索是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【解析】(1)1°当斜率不存在时,的方程为x=0,与圆不相切.
2°当的斜率存在时,设的方程为,即
∴,解得或
∴直线的方程为或
(2)有(1)可知的斜率存在,
设的方程为,

消去后得









∴为定值.
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专题13
直线与圆
重点题型
题型一、直线与方程
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线l倾斜角的范围是.若直线l的倾斜角90°,则斜率.
(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则直线l的斜率k=.
2.直线方程的形式
(1)点斜式:,不包含直线;
(2)斜截式:,不包含垂直于x轴的直线;
(3)两点式:,不包含直线和直线;
(4)截距式:,不包含垂直于坐标轴和过原点的直线;
(5)一般式:不全为,平面直角坐标系内的直线都适用.
3.常见的直线系方程
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程:A(x-x0)+B(y-y0)+C=0(A2+B2≠0)还可以表示为y-y0=k(x-x0),斜率不存在时可设为x=x0.
(2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+C1=0(C1≠C).
(3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+C1=0.
(4)过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中不包括直线A2x+B2y+C2=0).
题型二、直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
与相交
与垂直
与平行


与重合

注意:(1)当两条直线平行时,不要忘记它们的斜率不存在时的情况;(2)当两条直线垂直时,不要忘记一条直线的斜率不存在、另一条直线的斜率为零的情况.
2.两条直线的交点
对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,与的交点坐标就是方程组的解.
(1)方程组有唯一解与相交,交点坐标就是方程组的解;
(2)方程组无解;
(3)方程组有无数解与重合.
3.距离问题
(1)平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离|P1P2|=.
(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(C1≠C2)间的距离d=.
4.对称问题
(1)中心对称:点为点与的中点,中点坐标公式为.
(2)轴对称:若点关于直线l的对称点为,则.
题型三、圆与方程
1.圆的方程
(1)标准方程:,圆心,半径
(2)一般方程:,圆心,半径
二者可以互化:将圆的标准方程展开可得一般方程,将圆的一般方程配方可得标准方程.
2.点与圆的位置关系
(1)点(x0,y0)在圆上,,
(2)点(x0,y0)在圆外,,
(3)点(x0,y0)在圆内,,
3.常见的圆的几何性质的应用
(1)圆的轴对称性:圆关于直径所在的直线对称.
(2)圆关于点对称:
①求已知圆关于某点对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于点对称,则此点为两圆圆心连线的中点.
(3)圆关于直线对称:
①求已知圆关于某条直线对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于直线对称,则此直线为两圆圆心连线的垂直平分线.
(4)圆中的直角三角形:用几何法求圆的方程,要充分运用圆的几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”,“半径、弦心距、弦长的一半构成直角三角形”.
题型三、直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系及其判断
直线与圆的位置关系
判断方法
直线与圆相离
几何法:(1)明确圆心C的坐标(a,b)和半径长r,将直线方程化为一般式;(2)利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d;(3)比较d与r的大小,写出结论.
直线与圆相切
直线与圆相交
方程无实数解,直线与圆相离
代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数来判断
方程有唯一的实数解,直线与圆相切
方程有两个不同的实数解,直线与圆相交
2.圆与圆的位置关系及其判断
(1)位置关系
两圆的位置关系
外切
相切
两圆有唯一公共点
内切
内含
相离
两圆没有公共点
外离
相交
两圆有两个不同的公共点
(2)判断方法:
几何法:确定两圆的圆心坐标和半径长;利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d,求;
比较的大小,写出结论.(如下图,其中).
代数法:设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
联立①②,如果该方程组没有实数解,那么两圆相离;如果该方程组有两组相同的实数解,那么两圆相切;
如果该方程组有两组不同的实数解,那么两圆相交.
3.常见题型
(1)两圆相交时公共弦所在直线的方程:
设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
若两圆相交,则有一条公共弦,由①-②,得(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0
③.
方程③表示圆C1与圆C2的公共弦所在直线的方程.
(2)涉及直线被圆截得的弦长问题,一般有两种求解方法:
一是利用半径长r、弦心距d、弦长l的一半构成直角三角形,结合勾股定理求解;
二是若斜率为k的直线l与圆C交于两点,则.
(3)求两圆公共弦长一般有两种方法:
一是联立两圆的方程求出交点坐标,再利用两点间的距离公式求解;
二是求出两圆公共弦所在直线的方程,转化为直线被圆截得的弦长问题.
(4)求过圆上的一点的切线方程:
先求切点与圆心连线的斜率k,若k不存在,则由图形可写出切线方程为;若,则由图形可写出切线方程为;若k存在且k≠0,则由垂直关系知切线的斜率为,由点斜式方程可求切线方程.
(5)求过圆外一点的圆的切线方程:
①几何方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即.由圆心到直线的距离等于半径长,即可得出切线方程.
②代数方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即,代入圆的方程,得到一个关于x的一元二次方程,由,求得k,切线方程即可求出.
注:在求过一定点的圆的切线方程时,应首先判断定点与圆的位置关系,若点在圆上,则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线有两条;若点在圆内,则切线不存在.
考点集训
一、单选题
1.直线的倾斜角的取值范围是(

A.
B.
C.
D.
2.已知直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,则“m=2”是“l1平行于l2”的(
)
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.到直线的距离等于的直线方程为(
)
A.
B.
C.或
D.或
4.圆关于直线:对称的圆的方程为(

A.
B.
C.
D.
5.已知圆上的点到直线的最远距离为4,则实数的值是(

A.0或4
B.或2
C.
D.2
6.若,为正实数,直线与直线互相垂直,则的最大值为(

A.
B.
C.
D.
7.已知圆C与直线及都相切,圆心在直线上,则圆C的方程为(

A.
B.
C.
D.
8.经过点作直线,若直线l与连接、的线段总有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为(

A.
B.
C.
D.
9.设、是关于x的方程的两个不相等的实数根,那么过两点,的直线与圆的位置关系是(

A.相离.
B.相切
C.相交.
D.随m的变化而变化.
10.从点射出的光线经直线反射后到达点,则光线所经过的路程是(

A.
B.
C.
D.
11.已知圆,直线,,若被圆C所截得的弦的长度之比为,则k的值为(

A.
B.
C.
D.1
12.平面直角坐标系内,过点的直线与曲线相交于两点,当的面积最大时,直线的斜率为(

A.
B.
C.
D.
13.已知圆,若直线上总存在点,使得过点的圆的两条切线互相垂直,则实数的取值范围是(

A.或
B.
C.或
D.
14.已知圆和圆的公共弦所在的直线恒过定点,且点在直线上,则的最小值为(

A.
B.
C.
D.
15.已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆作切线,,,为切点,则直线经过定点(

A.
B.
C.
D.
16.已知圆:,圆:,点、分别是圆、圆上的动点,为轴上的动点,则的最大值是(

A.
B.9
C.7
D.
17.过点的直线与曲线交于两点,若,则直线的斜率为(
)
A.
B.
C.或
D.或
18.在平面直角坐标系中,已知点,,圆,若圆上存在点,使得,则实数的取值范围为(

A.
B.C.
D.
19.过直线上一点P,作圆C:的切线,切点分别为A、B,则当四边形PACB面积最小时直线AB的方程是
A.
B.
C.
D.
二、多选题
20.若O,A两点到直线axay的距离相等,则实数a的可能取值为(

A.
B.1
C.4
D.6
21.点在圆的内部,则的取值不可能是(

A.
B.
C.
D.
22.集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2,r>0},且M∩N=N,则r可能的取值是(

A.
B.
C.1
D.
23.下列结论错误的是(

A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是5
24.已知点P是直线上的动点,定点,则下列说法正确的是(

A.线段PQ的长度的最小值为
B.当PQ最短时,直线PQ的方程是
C.当PQ最短时P的坐标为
D.线段PQ的长度可能是
25.已知直线和圆,则(

A.直线l恒过定点
B.存在k使得直线l与直线垂直
C.直线l与圆O相交
D.若,直线l被圆O截得的弦长为4
26.过点作圆C:的两条切线,切点分别为A,B,则下列说法正确的是(

A.
B.所在直线的方程为
C.四边形的外接圆方程为
D.的面积为
三、填空题
27.过原点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为_______.
28.经过点且圆心在直线上的圆的方程是____.
29.已知圆和点,则过点的圆的切线方程为._________
30.已知圆与圆外切,则__________,此时直线被圆所截的弦长为______________.
31.已知圆,点,过点的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点,则面积的最大值为______.
四、解答题
32.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于?两点.
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
33.已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)若圆与直线:交于,两点,_____________,求的值.从下列两个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:;条件②:.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
34.已知圆与直线,动直线过定点.
(1)若直线与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,点是的中点,直线与直线相交于点.
探索是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
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