【高考押题卷】2025年高考数学高频易错题考前冲刺:圆与方程(含解析)

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【高考押题卷】2025年高考数学高频易错题考前冲刺:圆与方程(含解析)

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2025年高考数学高频易错考前冲刺:圆与方程
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 合肥期末)圆与圆的公共弦的弦长为(  )
A. B. C. D.
2.(2024秋 顺义区期末)已知直线,点P在圆(x﹣2)2+(y﹣2)2=1上运动,则点P到直线l的距离的最小值是(  )
A. B. C. D.
3.(2024秋 上城区校级期末)已知圆与圆,则圆C1与圆C2的位置关系是(  )
A.相交 B.外离 C.外切 D.内含
4.(2025秋 甘肃校级期中)当α变动时,动直线xcos2α+ysin2α=4cos2α围成的封闭图形的面积为(  )
A.π B. C.2π D.4π
5.(2024秋 宝安区期末)若直线l:mx+y﹣1=0与圆(x﹣2)2+y2=4相切,则m=(  )
A. B.1 C. D.
6.(2024秋 淮安期末)设m,n为实数,若点M(m,n)是圆x2+y2=1上的任意一点,则直线mx+ny=1与圆的位置关系是(  )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
7.(2024秋 惠州期末)若直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,则点P(a,b)与圆的位置关系是(  )
A.点P在圆上 B.点P在圆外
C.点P在圆内 D.以上都有可能
8.(2024秋 平和县校级期末)圆心为(1,2)且与直线3x+4y﹣1=0相切的圆的方程为(  )
A.(x﹣1)2+(y﹣2)2=2 B.(x﹣1)2+(y﹣2)2=4
C.(x+1)2+(y+2)2=2 D.(x+1)2+(y+2)2=4
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 平和县校级期末)已知圆C:x2+y2﹣2x﹣4y+1=0,直线l:2x﹣y+2=0与圆C交于A,B两点,则以下四个选项中正确的是(  )
A.圆C的圆心坐标是(1,2)
B.
C.CA⊥CB
D.△ABC的面积是
(多选)10.(2024秋 宁德期末)已知直线l:kx﹣y﹣k+1=0,圆C:(x﹣2)2+(y+1)2=1,则(  )
A.直线l过定点(0,1)
B.圆上的点到l的距离最大值为
C.当l与圆C相切时,直线l方程为3x+4y﹣7=0
D.当k=﹣2时,圆C上有三个点到l的距离为1
(多选)11.(2024秋 惠州期末)已知圆C:x2+y2﹣4x﹣6y﹣3=0,直线l:ax﹣y﹣a﹣1=0(其中a为参数),则下列选项正确的是(  )
A.圆心坐标为(2,3)
B.若直线l与圆C相交,弦长最大值为12
C.直线l过定点(0,﹣a﹣1)
D.当时,直线l与圆C相切
(多选)12.(2024秋 张家口期末)已知点A(﹣1,0),B(2,0),分别以点A,B为圆心,以1,2为半径作圆.若直线l与圆A和圆B相切,切点分别为A1,B1,则(  )
A.若A1,B1重合,则直线l的方程是x=0
B.若A1,B1不重合,则A1B1=2
C.若直线l的斜率存在,则其斜率为
D.若A1,B1不重合,则四边形ABB1A1的面积为
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 顺义区期末)已知圆与圆,若圆C1与圆C2有公共点,则实数m的一个取值为    .
14.(2024秋 天津期末)已知a∈R,直线l:(a+1)x+2y﹣2a=0恒过定点P,圆C的圆心与点P关于直线y=x对称,直线l′:2x+y﹣5=0与圆C相交于A,B两点,且|AB|=2,则圆C的半径为    .
15.(2025 永州二模)在平面直角坐标系xOy中,射线l1:y=x(x≥0),l2:y=0(x≥0),半圆C:y.现从点A(1,0)向上方区域的某方向发射一束光线,光线沿直线传播,但遇到射线l1,l2时会发生镜面反射.设光线在发生反射前所在直线的斜率为k,若光线始终与半圆C没有交点,则k的取值范围是    .
16.(2024秋 长沙县校级期末)已知O为坐标原点,点P(0,1),圆C:x2+y2﹣4x+3=0点Q为圆C上的一动点,则∠POQ的最小值为    .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 桂林期末)已知直线l经过点P(1,﹣1),圆C:(x+1)2+(y﹣3)2=4.
(1)若l经过圆C的圆心,求l的方程;
(2)若l与C相切,求l的方程.
18.(2024秋 合肥期末)圆x2+y2=8内有一点M(﹣1,2),AB为过点M且倾斜角为α的弦.
(1)当时,求弦AB的长;
(2)当弦AB的长最小时,求直线AB的方程.
19.(2024秋 富平县期末)已知点A(3,0),B(2,1),圆C:x2+y2=1.
(1)求过线段AB中点M,且与AB垂直的直线l的方程;
(2)过点B作圆C的切线,求切线方程.
20.(2024秋 惠州期末)已知圆x2+y2=8内有一点P0(﹣1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦.
(1)当α时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P0平分时,写出直线AB的方程.
2025年高考数学高频易错考前冲刺:圆与方程
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B A D A B B B
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 合肥期末)圆与圆的公共弦的弦长为(  )
A. B. C. D.
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】先求出公共弦所在直线的方程,再结合垂径定理,以及点到直线的距离公式,即可求解.
【解答】解:x2+y2﹣4=0,①,x2+y2﹣4x+4y﹣12=0②,
②﹣①并整理得x﹣y+2=0,为公共弦所在直线的方程,
易知圆x2+y2﹣4=0的圆心为原点,半径为2,原点到公共弦所在直线的距离为,
故公共弦的弦长为.
故选:C.
【点评】本题主要考查两圆公共弦长的求解,属于基础题.
2.(2024秋 顺义区期末)已知直线,点P在圆(x﹣2)2+(y﹣2)2=1上运动,则点P到直线l的距离的最小值是(  )
A. B. C. D.
【考点】直线与圆相交的性质.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】利用点到直线的距离公式即可求解.
【解答】解:已知直线,点P在圆(x﹣2)2+(y﹣2)2=1上运动,
则圆心(2,2)到直线l的距离,
所以点P到直线l的距离的最小值是.
故选:B.
【点评】本题考查了点到直线的距离公式,属于基础题.
3.(2024秋 上城区校级期末)已知圆与圆,则圆C1与圆C2的位置关系是(  )
A.相交 B.外离 C.外切 D.内含
【考点】根据两圆的圆心距与两圆半径之和求解圆与圆的位置关系.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】A
【分析】根据圆与圆的位置关系即可求解.
【解答】解:对于圆,圆心坐标O1(﹣2,0),半径r1=2,
对于圆,圆心坐标O2(2,1),半径r2=3,
则圆心距d,
两圆半径之和r1+r2=2+3=5,
两圆半径之差|r2﹣r1|=|3﹣2|=1,
因为,即|r2﹣r1|<d<r1+r2,
故两圆相交.
故选:A.
【点评】本题考查了圆与圆的位置关系,属于基础题.
4.(2025秋 甘肃校级期中)当α变动时,动直线xcos2α+ysin2α=4cos2α围成的封闭图形的面积为(  )
A.π B. C.2π D.4π
【考点】过圆外一点的圆的切线方程;点到直线的距离公式.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】D
【分析】利用点到直线的距离公式,推导出题中的动直线是圆C:(x﹣2)2+y2=4的切线,进而利用圆的面积公式算出答案.
【解答】解:因为4cos2α=2(1+cos2α)=2+2cos2α,
所以直线:xcos2α+ysin2α=4cos2α可化为(x﹣2)cos2α+ysin2α=2,
当α变动时,点(2,0)到该直线的距离,为常数.
所以动直线是以C(2,0)为圆心、半径r=2的圆的切线,
圆C的方程是(x﹣2)2+y2=4,可知动直线围成的封闭图形的面积S=π 22=4π.
故选:D.
【点评】本题主要考查直线的方程、直线与圆的位置关系、三角恒等变换公式等知识,考查了计算能力、概念的理解能力,属于中档题.
5.(2024秋 宝安区期末)若直线l:mx+y﹣1=0与圆(x﹣2)2+y2=4相切,则m=(  )
A. B.1 C. D.
【考点】直线与圆的位置关系;由直线与圆的位置关系求解直线与圆的方程或参数.
【专题】整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】A
【分析】由圆的方程可得圆心坐标及半径,由题意可得圆心到直线的距离等于半径,列方程可得参数m的值.
【解答】解:圆(x﹣2)2+y2=4的圆心C(2,0),半径r=2,
因为直线l:mx+y﹣1=0与圆(x﹣2)2+y2=4相切,
所以圆心到直线的距离d2,解得m.
故选:A.
【点评】本题考查点到直线的距离公式的应用及直线与圆相切的性质的应用,属于基础题.
6.(2024秋 淮安期末)设m,n为实数,若点M(m,n)是圆x2+y2=1上的任意一点,则直线mx+ny=1与圆的位置关系是(  )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
【考点】直线与圆的位置关系;根据圆心到直线距离与圆的半径求解直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】根据题意,由点M在圆上可得m2+n2=1,由直线与圆位置关系的判断方法分析可得答案.
【解答】解:根据题意,圆x2+y2=1的圆心为(0,0),半径为1,
若点M(m,n)是圆x2+y2=1上的任意一点,则m2+n2=1,
圆心O到直线mx+ny=1的距离d1,
故直线与圆相切.
故选:B.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,涉及圆的标准方程和直线的一般方程,属于基础题.
7.(2024秋 惠州期末)若直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,则点P(a,b)与圆的位置关系是(  )
A.点P在圆上 B.点P在圆外
C.点P在圆内 D.以上都有可能
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】题意可得圆心(0,0)到直线ax+by=1的距离小于半径1,从而可得a2+b2>1,进而可得结论.
【解答】解:因为直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,
所以圆心(0,0)到直线ax+by=1的距离小于半径1,即,
所以,
所以a2+b2>1,
所以点P(a,b)在圆x2+y2=1外,
故选:B.
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,考查转化能力,属于基础题.
8.(2024秋 平和县校级期末)圆心为(1,2)且与直线3x+4y﹣1=0相切的圆的方程为(  )
A.(x﹣1)2+(y﹣2)2=2 B.(x﹣1)2+(y﹣2)2=4
C.(x+1)2+(y+2)2=2 D.(x+1)2+(y+2)2=4
【考点】由直线与圆的位置关系求解直线与圆的方程或参数;根据圆的几何属性求圆的标准方程.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】根据题意,先求出圆的半径,结合圆的标准方程分析可得答案.
【解答】解:根据题意,点(1,2)到直线3x+4y﹣1=0的距离d2,即圆的半径为2,
故要求圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=4.
故选:B.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,涉及圆的标准方程,属于基础题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 平和县校级期末)已知圆C:x2+y2﹣2x﹣4y+1=0,直线l:2x﹣y+2=0与圆C交于A,B两点,则以下四个选项中正确的是(  )
A.圆C的圆心坐标是(1,2)
B.
C.CA⊥CB
D.△ABC的面积是
【考点】直线与圆相交的性质.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】AB
【分析】对于A,利用配方法整理圆的方程,根据圆的标准方程,可得答案;
对于B,利用点到直线的距离公式求得弦心距,根据弦长公式,可得答案;
对于C,根据垂径定理的相关性质,结合正弦函数的二倍角公式以及锐角三角函数定义,可得答案;
对于D,根据三角形的面积公式,可得答案.
【解答】解:已知圆C:x2+y2﹣2x﹣4y+1=0,直线l:2x﹣y+2=0与圆C交于A,B两点,
由题意,过C作CD⊥l,垂足为D,作图如下:
对于A选项,由方程x2+y2﹣2x﹣4y+1=0,整理可得(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,
则圆心C(1,2),故A选项正确;
对于B选项,圆心(1,2)到直线2x﹣y+2=0的距离是,
则,故B选项正确;
对于C选项,,故C选项错误;
对于D选项,,故D选项错误.
故选:AB.
【点评】本题考查了直线与圆相交的性质,属于中档题.
(多选)10.(2024秋 宁德期末)已知直线l:kx﹣y﹣k+1=0,圆C:(x﹣2)2+(y+1)2=1,则(  )
A.直线l过定点(0,1)
B.圆上的点到l的距离最大值为
C.当l与圆C相切时,直线l方程为3x+4y﹣7=0
D.当k=﹣2时,圆C上有三个点到l的距离为1
【考点】圆上的点到直线的距离及其最值;恒过定点的直线.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】BC
【分析】将l的方程化为k(x﹣1)+(﹣y+1)=0,可知l经过直线x﹣1=0与﹣y+1=0的交点,从而判断出A项的正误;求出圆心C到直线l距离的最大值,进而算出圆上的点到直线l距离的最大值,由此判断出B项的正误;根据切线的性质、点到直线的距离公式,算出直线l与圆C相切时的斜率k值,进而判断出C项的正误;当k=2时,圆心C恰好在直线l上,结合圆的半径r=1,判断出D项的正误.
【解答】解:对于A,直线l:kx﹣y﹣k+1=0可化为k(x﹣1)+(﹣y+1)=0,
所以直线l经过直线x﹣1=0与直线﹣y+1=0的交点P(1,1),故A项不正确;
对于B,圆C:(x﹣2)2+(y+1)2=1的圆心为C(2,﹣1),半径r=1.
根据直线l经过定点P(1,1),可知点C到直线l的最大距离为|PC|.
因此,圆C上的点到l的距离最大值为|PC|+r,故B项正确;
对于C,当l与圆C相切时,圆心C到直线l的距离d=r,
即,解得k,可得直线l的方程为x﹣y1=0,即3x+4y﹣7=0,故C项正确;
对于D,当k=﹣2时,直线l方程为2x+y﹣3=0,此时圆心C恰好在直线l上,
根据圆的半径r=1,可知圆C上仅有两个点到l的距离等于1,故D项不正确.
故选:BC.
【点评】本题主要考查圆的方程及其性质、点到直线的距离公式、直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.
(多选)11.(2024秋 惠州期末)已知圆C:x2+y2﹣4x﹣6y﹣3=0,直线l:ax﹣y﹣a﹣1=0(其中a为参数),则下列选项正确的是(  )
A.圆心坐标为(2,3)
B.若直线l与圆C相交,弦长最大值为12
C.直线l过定点(0,﹣a﹣1)
D.当时,直线l与圆C相切
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】AD
【分析】将圆的一般方程整理为标准方程,可得圆心C的坐标及半径r的值,判断出A的真假;B中,求出直线恒过的定点的坐标,判断出定点P在圆外,过定点的直线又过圆心时,相交弦长最大为2r=8,判断出B的真假;C中,由B选项分析,可得C的真假;D中,求出直线与圆相切时的a的值,判断出D的真假.
【解答】解:将圆C:x2+y2﹣4x﹣6y﹣3=0整理可得(x﹣2)2+(y﹣3)2=16,可得圆心C(2,3),半径r=4,所以A正确;
B中,将直线l:ax﹣y﹣a﹣1=0整理为a(x﹣1)﹣y﹣1=0,可得直线恒过定点P(1,﹣1),
因为(1﹣2)2+(﹣1﹣3)2>16,所以点P在圆外,则直线与圆相交的最大弦长为2r=8,所以B不正确;
C中,由B选项分析,直线恒过定点P(1,﹣1),所以C不正确;
D中,当直线与圆相切时,则圆心C到直线l的距离d4,解得a=0或a,所以D正确.
故选:AD.
【点评】本题考查直线恒过的定点的求法及直线与圆相切的性质的应用,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 张家口期末)已知点A(﹣1,0),B(2,0),分别以点A,B为圆心,以1,2为半径作圆.若直线l与圆A和圆B相切,切点分别为A1,B1,则(  )
A.若A1,B1重合,则直线l的方程是x=0
B.若A1,B1不重合,则A1B1=2
C.若直线l的斜率存在,则其斜率为
D.若A1,B1不重合,则四边形ABB1A1的面积为
【考点】根据圆心到直线距离与圆的半径求解直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】ABD
【分析】先判断两圆的位置关系,可知若A1,B1重合,则A1,B1即为O(0,0),此时直线l的方程是x=0,可判断A;若A1,B1不重合,结合图像由此可判断BCD.
【解答】解:点A(﹣1,0),B(2,0),分别以点A,B为圆心,以1,2为半径作圆,
所以A:(x+1)2+y2=1,B:(x﹣2)2+y2=4,r1=1,r2=2,
对于A,因为|AB|=3=1+2=r1+r2,所以圆A圆B外切,且切点为O(0,0),
若A1,B1重合,则A1,B1即为O(0,0),此时直线l的方程是x=0,故A正确;
对于B,如下图,因为A1A∥B1B,|AA1|=1,|BB1|=2,
设直线l与x轴交于点H,所以A为BH的中点,
所以A1为B1H的中点,|AB|=|HA|=3,|AA1|=1,|BB1|=2,
所以在Rt△HAA1中,,故B正确;
对于C,在Rt△HAA1中,,
故直线l的斜率存在,则其斜率为,故C错误;
对于D,若A1,B1不重合,则四边形ABB1A1的面积为:
,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 顺义区期末)已知圆与圆,若圆C1与圆C2有公共点,则实数m的一个取值为  0(答案不唯一,是[﹣7,5]上为实数即可) .
【考点】根据两圆的圆心距与两圆半径之和求解圆与圆的位置关系.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】0(答案不唯一,是[﹣7,5]上为实数即可).
【分析】根据题意,分析两个圆的圆心和半径,若圆C1与圆C2有公共点,即两圆相交或相切,由此可得|1|≤31,解可得m的取值范围,取其中特殊值即可.
【解答】解:根据题意,圆,其圆心为(0,0),半径R=1,
圆,变形可得(x﹣3)2+y2=9﹣m,必有m<9,
其圆心为(3,0),半径r,
若圆C1与圆C2有公共点,即两圆相交或相切,则有|1|≤31,
解可得:﹣7≤m≤5,即m的取值范围为[﹣7,5],
故实数m的一个取值为0.
故答案为:0(答案不唯一,是[﹣7,5]上为实数即可).
【点评】本题考查圆与圆的位置关系,涉及圆的一般方程,属于基础题.
14.(2024秋 天津期末)已知a∈R,直线l:(a+1)x+2y﹣2a=0恒过定点P,圆C的圆心与点P关于直线y=x对称,直线l′:2x+y﹣5=0与圆C相交于A,B两点,且|AB|=2,则圆C的半径为   .
【考点】直线与圆相交的性质;恒过定点的直线.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】.
【分析】根据题意,由直线过定点可得点P的坐标,从而可得点C的坐标,再由圆的弦长公式,代入计算,即可得到结果.
【解答】解:直线l:(a+1)x+2y﹣2a=0的方程可化为a(x﹣2)+(x+2y)=0,
令,解得,所以点P的坐标为(2,﹣1),
又圆C的圆心与点P关于直线y=x对称,则C(﹣1,2),
设圆C的方程为(x+1)2+(y﹣2)2=r2(r>0),
且圆C的圆心到直线l′:2x+y﹣5=0的距离为,
又|AB|=2,则,
即圆C的半径为.
故答案为:.
【点评】本题考查了直线与圆相交的性质,属于中档题.
15.(2025 永州二模)在平面直角坐标系xOy中,射线l1:y=x(x≥0),l2:y=0(x≥0),半圆C:y.现从点A(1,0)向上方区域的某方向发射一束光线,光线沿直线传播,但遇到射线l1,l2时会发生镜面反射.设光线在发生反射前所在直线的斜率为k,若光线始终与半圆C没有交点,则k的取值范围是   .
【考点】根据圆心到直线距离与圆的半径求解直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】.
【分析】求出光线与(x﹣4)2+y2=1(y≥0),(x+4)2+y2=1(y≥0),x2+(y﹣4)2=1相切时的斜率,数形结合即可得解.
【解答】解:将半圆依次沿着y=x,x=0,y=﹣x作对称,如图所示:
光线在镜面发生反射可以等效处理为:光线进入了镜子后的空间,
因此问题就转化为光线如何与镜子内外的圆没有交点,光线变化的范围如图所示,
当光线与(x﹣4)2+y2=1(y≥0)相切时,光线所在直线斜率为,
由对称性可知当光线遇射线l1时反射光线若与(x﹣4)2+y2=1(y≥0)相切,
则入射光线所在直线为x=1与圆x2+(y﹣4)2=1相切,
当光线与圆x2+(y﹣4)2=1相切但遇射线l1时反射光线不与(x﹣4)2+y2=1(y≥0)相切时,
此时,所以光线斜率为,
当光线与(x+4)2+y2=1(y≥0)相切时,光线斜率为,
所以由图可知k的取值范围是.
故答案为:.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,属于中档题.
16.(2024秋 长沙县校级期末)已知O为坐标原点,点P(0,1),圆C:x2+y2﹣4x+3=0点Q为圆C上的一动点,则∠POQ的最小值为   .
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】.
【分析】求出当Q位于第一象限且OQ与圆C相切时∠COQ的大小进而即可得∠POQ的最小值.
【解答】解:圆C:x2+y2﹣4x+3=0,可得标准方程为(x﹣2)2+y2=1,圆心为C(2,0),半径为r=1(如图).
由图可知,当OQ与圆C相切,且Q位于第一象限时∠POQ最小,
此时,即,所以,
故∠POQ的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系的应用,是中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 桂林期末)已知直线l经过点P(1,﹣1),圆C:(x+1)2+(y﹣3)2=4.
(1)若l经过圆C的圆心,求l的方程;
(2)若l与C相切,求l的方程.
【考点】直线与圆的位置关系;根据圆的几何属性求圆的标准方程.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)2x+y﹣1=0;
(2)x=1或3x+4y+1=0.
【分析】(1)由圆的标准方程得到圆心坐标,由两点得斜率,由点斜式写出直线方程,化简即得;
(2)验证斜率不存在时是否符合题意,斜率存在时,设出切线方程,由圆心到切线距离等于圆的半径可求得参数,得直线方程.
【解答】解:(1)已知直线l经过点P(1,﹣1),圆C:(x+1)2+(y﹣3)2=4,
圆C:(x+1)2+(y﹣3)2=4的圆心为(﹣1,3),半径r=2,
因为直线l经过点P(1,﹣1),则直线l的斜率为,
所以l的方程为y+1=﹣2(x﹣1),即2x+y﹣1=0;
(2)若l与C相切,
当直线l斜率不存在时,直线l的方程为x=1,圆心到直线的距离为2,等于半径,符合题意;
当直线l斜率存在时,设直线l的方程为y+1=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k﹣1=0,
因为l与C相切,则,解得,
所以l的方程为;
综上,直线l的方程为x=1或3x+4y+1=0.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,属于中档题.
18.(2024秋 合肥期末)圆x2+y2=8内有一点M(﹣1,2),AB为过点M且倾斜角为α的弦.
(1)当时,求弦AB的长;
(2)当弦AB的长最小时,求直线AB的方程.
【考点】直线与圆相交的性质.
【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1);
(2)x﹣2y+5=0.
【分析】(1)先求出直线AB的方程,然后求圆心到直线的距离d,再利用圆心距,弦和半径的关系可求出|AB|的长;
(2)由圆的性质可知当MO⊥AB时,弦AB最短,从而可求出直线AB的方程.
【解答】解:(1)圆x2+y2=8内有一点M(﹣1,2),AB为过点M且倾斜角为α的弦,
当时,直线AB的斜率k=tanα=﹣1,圆的半径,
则直线AB的点斜式方程为y﹣2=﹣(x+1),即x+y﹣1=0,
则圆心(0,0)到直线AB的距离,
由垂径定理,得,
所以,
解得;
(2)当弦AB最短时,M为AB的中点,MO⊥AB,
由题意kMO kAB=﹣1,则,
则直线AB的点斜式方程为,即x﹣2y+5=0.
【点评】本题考查了直线与圆相交的性质,属于中档题.
19.(2024秋 富平县期末)已知点A(3,0),B(2,1),圆C:x2+y2=1.
(1)求过线段AB中点M,且与AB垂直的直线l的方程;
(2)过点B作圆C的切线,求切线方程.
【考点】由直线与圆的位置关系求解直线与圆的方程或参数;两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系;过圆外一点的圆的切线方程.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)y=x﹣2;
(2)y=1或4x﹣3y﹣5=0.
【分析】(1)求出中点M与直线l的斜率,应用点斜式写出即可;
(2)设切线的斜率,写出切线方程,应用相切的充要条件求出斜率,即可解出切线方程.
【解答】解:(1)根据题意,因为点A(3,0),B(2,1),AB的中点为M,
则M的坐标为(,),,
所以直线l的方程为,即y=x﹣2
(2)根据题意,分2种情况讨论:
当切线斜率不存在时,切线的方程为x=2,与圆C不相切;
当切线斜率存在时,设切线方程为y=k(x﹣2)+1,即kx﹣y﹣2k+1=0,
因为圆C:x2+y2=1的圆心为(0,0),半径为1,
所以,解之得k=0或,
此时圆C的切线方程为y=1或4x﹣3y﹣5=0;
故要求切线方程为y=1或4x﹣3y﹣5=0.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,涉及线段的垂直平分线,属于基础题.
20.(2024秋 惠州期末)已知圆x2+y2=8内有一点P0(﹣1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦.
(1)当α时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P0平分时,写出直线AB的方程.
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】综合题;方程思想;演绎法;直线与圆.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当α时,求出直线AB的方程,圆心到直线AB的距离,即可求AB的长;
(2)当弦AB被点P0平分时,OP0⊥AB,求出直线AB的斜率,即可写出直线AB的方程.
【解答】解:(1)当时,直线AB的方程为:y﹣2=﹣(x+1) x+y﹣1=0,
设圆心到直线AB的距离为d,则,
∴(5分),
(2)当弦AB被点P0平分时,OP0⊥AB,
∵,∴,
故直线AB的方程为:即x﹣2y+5=0…(10分)
【点评】本题考查直线方程,考查直线与圆的位置关系,属于中档题.
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