圆的切线问题--重难点挑战(含解析)

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圆的切线问题--重难点挑战(含解析)

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圆的切线问题
过直线上任一点P作圆O:的两条切线,切点分别为A,B,若直线AB与圆M:恒有公共点,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
已知直线是圆的对称轴,过点作圆C的一条切线,切点为A,则( )
A. 2 B. C. 7 D.
过点作圆的切线,则切线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
平面直角坐标系xOy中,点,圆O:与x轴的正半轴交于点则( )
A. 点P到圆O上的点的距离最大值为
B. 过点P且斜率为1的直线被圆O截得的弦长为
C. 过点P与圆O相切的直线方程为
D. 过点P的直线与圆O交于不同的两点A,B,则直线QA,QB的斜率之和为定值
已知圆,直线,P为直线l上的动点,过点P作圆M的切线,,切点为A,B,则下列结论正确的是
A. 四边形面积的最小值为4
B. 四边形面积的最大值为8
C. 当最大时,
D. 当最大时,直线的方程为
已知点M为直线上的动点,过点M引圆的两条切线,切点分别为,则点到直线AB的距离的最大值为________.
已知圆C的圆心坐标是半径长是r,若直线与圆相切于点,则__________,__________.
已知点,点,圆
求过点P的圆C的切线方程;
求过点M的圆C的切线方程,并求出切线长.
已知圆C经过、两点,且圆心在直线上.
求圆C的方程;
若直线l经过点且与圆C相切,求直线l的方程.
已知点A、B在直线上且关于坐标原点O对称,,圆M过点A、B且与直线相切.
求圆M的半径;
若圆M的半径小于4,求过点且与圆M相切的直线方程.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了直线与圆的位置关系和点与圆的位置关系,属于中档题.
设,,,可求得切线方程,由于切线方程过定点,由于定点在圆上或是圆内,由点与圆的位置关系可解得t的取值范围.
【解答】
解:设,,,过直线上任意一点P作圆O:的两条切线分别为,,
则切线,
切线,
又,
从而直线AB的方程为,且过定点,
因为直线AB与圆M:恒有公共点,
故有定点在圆M上或是圆内,
故可得,
解得,
故选

2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查圆的性质及切线长计算,属于中档题.
由圆的方程可得圆心坐标及半径,由直线是圆的对称轴可得圆心在直线上,求出a的值,进而求出的值,再由切线长的求法可得其值.
【解答】
解:由直线为圆的对称轴可得圆心在直线l上,
由圆的方程可得圆心,半径,
所以,解得,
所以,
可得,
圆心到直线PA的距离,
所以,
故选:

3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查直线与圆的位置关系及圆的切线方程的求解问题,考查点到直线的距离公式,属于中档题.
将切线的斜率分为存在与不存在两种情况讨论,借助点到直线的距离公式即可求解.
【解答】
解:圆的圆心为,半径为
当过点P的切线切线斜率不存在,即直线垂直于x轴时,方程为
圆心到直线的距离为,
直线符合题意;
当过点P的切线斜率存在时,设切线方程为,即,
由点到直线的距离公式得 ,解得,
此时切线方程为 ,即
综上所述,所求切线方程为或
故选

4.【答案】ABD
【解析】
【分析】
本题主要考查的是点和直线与圆的位置关系,定值问题,属于难题.
通过点与圆上点的距离的位置关系来求最大值判断A,由直线与圆的位置关系,及其计算来判断BC,通过联立直线与圆方程来判断D即可.
【解答】
解:由题,点P在圆O之外,,半径
对于A,点P与圆O上的点的距离的最大值为,A正确;
对于B,过点P且斜率为1的直线方程为:,即
圆心到直线的距离
由垂径定理与勾股定理,得弦长为,B正确;
对于C,当过点P的直线斜率不存在时,直线为,
此时直线与圆O相切,故C错误;
对于D,显然,过点P与圆O有两个交点的直线的斜率存在且不为0,设斜率为k,,
则直线方程为:,即,
联立,消去y得

所以,,,
又,,
所以

将,代入并化简得
,故D正确.
综上,正确的是

5.【答案】AD
【解析】
【分析】
本题主要考查直线与圆的相切关系,属于中档题.
由题意分析得四边形MAPB面积的最小时是时,由此判断A;由四边形MAPB面积的无最大值判断B;由当最大时特点判断
【解答】
解:对于A:四边形MAPB面积最小时,切线,最短,
则M到l距离最短,即为M到直线l的垂线段为,
,此时四边形MAPB面积,故A正确;
对于B:直线l上的点到M得距离可以无限大,所以四边形MAPB面积无最大值,故B错误;
对于C:,,
当PM最小时,最大,由A得最小,此时,故C错误;
对于D:当最大时,,
PM方程为:,P点坐标为,
PM中点为,AB过,
直线,方程为:,故D正确.
故选
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了圆的切线方程,点到直线的距离公式,二次函数的性质,属于较综合的中档题.
求出切线的方程,结合切点弦的性质,求出直线AB,利用距离公式d,求出最大值即可.
【解答】
解:设,切点坐标为,,
设直线MA上任意一点,
由 ,得,化简得,
同理直线MB的方程为,
因为都在直线MA,MB上,且A,B都满足上面两式,
所以直线AB的方程为:,
由点到直线AB的距离,
令,,
所以
即点到直线AB的距离的最大值为

7.【答案】

【解析】
【分析】
本题考查直线与圆的位置关系及判定,涉及两点间的距离公式,点到直线的距离公式,属于中档题,由题意,,可得结论.
【解答】
解:由题意,,

化简得,解得,
故答案为;

8.【答案】解:由题意得圆心,半径
因为,
所以点P在圆C上.
又,
所以切线的斜率
所以过点P的圆C的切线方程是,

因为,
所以点M在圆C外部.
当过点M的直线斜率不存在时,直线方程为,即
又点到直线的距离,
即此时满足题意,所以直线是圆的切线.
当切线的斜率存在时,设切线方程为,即,
则圆心C到切线的距离,解得
所以切线方程为,即
综上可得,过点M的圆C的切线方程为或
因为,
所以过点M的圆C的切线长为

【解析】 本题考查了求圆的切线问题,当点在圆外时,圆的切线有两条,属于拔高题.
先判断点P在圆C外,再设过点P的切线斜率为k,写出切线方程,利用圆心到切线的距离求出k的值,即可写出切线方程;
判断点M在圆C外,讨论过点M的直线斜率不存在和斜率存在时,利用圆心到切线的距离求出对应切线的方程.
9.【答案】解:解法一:设圆C的方程为,
依题意得, 解得,,
所以圆C的方程为
解法二:因为、,所以线段AB中点D的坐标为,
直线AB的斜率,
因此直线AB的垂直平分线的方程是,即
圆心C的坐标是方程组的解.
解此方程组,得即圆心C的坐标为
圆C的半径长
所以圆C的方程为
由于直线l经过点,
当直线l的斜率不存在时,与圆C:相离,不合题意.
当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为,即
因为直线l与圆C相切,且圆C的圆心为,半径为,所以有
解得或
所以直线l的方程为或,
即或

【解析】本题考查求圆的标准方程以及直线与圆的位置关系,属于中档题.
解法一:设圆C的方程为,利用已知条件联立方程组,求得参数,进而可得结果.
解法二:求出AB直线的垂直平分线,联立方程组,求得圆心坐标,利用两点间的距离公式求出半径,进而可得结果;
分类讨论,判断出直线斜率存在,设出直线的点斜式方程,化为一般方程,根据直线与圆的位置关系即可确定直线l的方程.
10.【答案】解:、B在直线上,
可设,则,
又,
,解得,
圆M过点A,B,
圆心M必在直线上,
设,圆的半径为r,
圆M与相切,

又,即,
,解得或,
当时,,当时,,
圆M的半径为2或
由知,圆M的方程为:,
点在圆上,
切线的斜率,
切线方程为:
【解析】本题主要考查直线与圆的位置关系,需要学生较强的综合能力,属于中档题.
根据已知条件,结合两点之间的距离公式,以及圆的几何性质,即可求解.
根据已知条件,结合圆的几何性质,以及斜率公式,即可求解.
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