【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 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考前冲刺 圆与方程(含解析)

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高考数学考前冲刺押题预测 圆与方程
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 泸县校级期末)已知点A为直线3x+4y﹣7=0上一动点,点B(4,0),且P(x,y)满足x2+y2+x﹣2=0,则3|AP|+|BP|的最小值为(  )
A. B. C. D.
2.(2024秋 沈阳期末)已知圆C1:(x﹣1)2+y2=1,圆C2:(x﹣a)2+(y﹣b)2=4,其中a,b∈R,若两圆外切,则的取值范围为(  )
A. B. C.[0,] D.
3.(2024秋 大兴区期末)已知直线l:y=x+b和曲线,则“直线l与曲线C有且仅有一个公共点”是“﹣1<b 1”的(  )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
4.(2024秋 深圳期末)已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,直线l:(a+1)x+(2a﹣2)y﹣4a=0,若直线l与圆C两交点记为A,B,点P为圆C上一动点,且满足CP∥AB,则最大值为(  )
A. B.3 C.4 D.8
5.(2024秋 成都期末)以下四个命题表述正确的是(  )
①若点A(1,2),圆的一般方程为x2+y2+2x﹣4y+1=0,则点A在圆上;
②圆C:x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线4x﹣3y+3=0的距离为2;
③圆C1:x2+y2+2x=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+4=0外切;
④两圆x2+y2+4x﹣4y=0与x2+y2+2x﹣12=0的公共弦所在的直线方程为x+2y+6=0.
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
6.(2025 柳州一模)若过点与圆x2+y2=4相切的两条直线的夹角为α,则cosα=(  )
A. B. C. D.
7.(2024秋 和平区期末)已知圆C:x2+y2=5及直线l:(m+1)x+4y+m﹣1=0(m∈R),给出下列结论:
①圆C被x轴截得的弦长为;
②直线l恒过定点(﹣1,1);
③m=1时,直线l被圆C截得弦长取最大值;
④直线l被圆C截得弦长最小值为.
其中正确结论的个数为(  )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
8.(2024秋 渝北区校级期中)若直线y=k(x﹣3)﹣1与曲线C:有两个不同的公共点,则k的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 哈尔滨校级期末)圆C1:(x﹣1)2+y2=1与圆C2:x2+(y﹣a)2=9没有公共点,则a的值可能是(  )
A.﹣3 B.﹣1 C.2 D.4
(多选)10.(2024秋 开福区校级期末)以下四个命题表述正确的是(  )
A.直线mx+4y﹣12=0(m∈R)恒过定点(0,3)
B.圆C:x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线4x﹣3y+3=0的距离为2
C.圆C1:x2+y2+2x=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+4=0恰有三条公切线
D.两圆x2+y2+4x﹣4y=0与x2+y2+2x﹣12=0的公共弦所在的直线方程为:x+2y+6=0
(多选)11.(2024秋 香坊区校级期末)若一个以(2,﹣4)为圆心,4为半径的圆,则下列结论正确的是(  )
A.圆和y轴相切
B.圆关于直线y=﹣2x对称
C.对 a∈R,直线ax﹣y﹣2a﹣1=0与圆都相交
D.P(x,y)为圆上任意一点,则的最大值为9
(多选)12.(2024秋 赤峰期末)已知圆C:x2+(y﹣1)2=5,直线l:x﹣2y﹣8=0,点P在直线l上运动,直线PA,PB分别切圆C于点A,B.则下列说法正确的是(  )
A.四边形PACB的面积最小值为
B.M为圆C上一动点,则MP最小值为
C.|PA|最短时,弦AB直线方程为2x﹣4y﹣1=0
D.|PA|最短时,弦AB长为
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 泸县校级期末)已知圆,圆,则两圆的位置关系为   .
14.(2024秋 天津期末)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣1)2=1,直线l过点P(4,3),若直线l与圆C相切,则直线l的方程为    .
15.(2024秋 西宁校级期末)已知P为圆(x+1)2+y2=1上任意一点,A,B为直线3x+4y﹣7=0上的两个动点,且|AB|=2,则△PAB面积的取值范围是    .
16.(2024秋 乌鲁木齐期末)已知直线l1:tx+y+t+1=0与直线l2:x﹣ty+t﹣1=0相交于点P,动点A,B在圆C:x2+y2﹣14x+2y+47=0上,且|AB|=2,则的取值范围是    .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 重庆期末)已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣a)2=4(a<2)及直线l:x﹣y+2=0,直线l被圆C截得的弦长为.
(1)求a的值;
(2)求过点(3,2)并与圆C相切的直线的一般式方程.
18.(2024秋 梧州期末)已知关于x,y的方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0.
(1)当m为何值时,方程C表示圆.
(2)若圆C与直线l:x+2y﹣4=0相交于M,N两点,且MN,求m的值.
19.(2024秋 宁波期末)在平面直角坐标系xOy中,圆心为(m,2m)(m>0)的圆C与y轴相切,动直线l过点P(0,6).
(1)当m=4时,直线l被圆所截得的弦长为,求直线l的方程;
(2)圆C上存在点M满足,求实数m的取值范围.
20.(2024秋 宜宾校级期末)已知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y+7=0关于直线x﹣y+1=0的对称圆的圆心为D,若直线l过点(1,4).
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若直线l与圆D交于A,B两点,,求直线l的方程.
高考数学考前冲刺押题预测 圆与方程
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 泸县校级期末)已知点A为直线3x+4y﹣7=0上一动点,点B(4,0),且P(x,y)满足x2+y2+x﹣2=0,则3|AP|+|BP|的最小值为(  )
A. B. C. D.
【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】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】D
【分析】通过构造关系|PB|=3|PM|找到定点M,将最值转化为求3(|PA|+|PM|)的最值,进而转化为|AM|最值,则点线距求解可得.
【解答】解:∵x2+y2+x﹣2=0,
∴.
∴P点轨迹是以点为圆心,为半径的圆,记为圆C,
设在x轴上存在定点M(a,0),使得圆上任意一点P(x,y),满足|PB|=3|PM|,
则,
化简得8(x2+y2)﹣(18a﹣8)x+(9a2﹣16)=0,
又∵x2+y2+x﹣2=0,代入得18ax﹣9a2=0,
要使等式恒成立,则1﹣2ax=0,即a=0.
∴存在定点M(0,0),使圆上任意一点P满足|PB|=3|PM|,
则3|AP|+|BP|=3|AP|+3|MP|=3(|AP|+|MP|)≥3|AM|,
当A,P,M三点共线(A,M位于P两侧)时,等号成立.
又A点为直线3x+4y﹣7=0上一动点,则|AM|的最小值即为点M到直线的距离,
由M(0,0)到直线距离,则.
故.
如图,过M作直线3x+4y﹣7=0的垂线段,垂线段与圆C的交点即为取最值时的点P,此时取到最小值.
故选:D.
【点评】本题主要考查点与圆的位置关系,属于中档题.
2.(2024秋 沈阳期末)已知圆C1:(x﹣1)2+y2=1,圆C2:(x﹣a)2+(y﹣b)2=4,其中a,b∈R,若两圆外切,则的取值范围为(  )
A. B. C.[0,] D.
【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】数形结合;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】依题意,得(a﹣1)2+b2=9,利用的几何意义,是点(a,b)与D(5,3)连线的斜率,即可求得答案.
【解答】解:圆C1:(x﹣1)2+y2=1,圆C2:(x﹣a)2+(y﹣b)2=4,a,b∈R,
∵圆C1与圆C2外切,
∴,整理得:(a﹣1)2+b2=9,则的几何意义,是点(a,b)与D(5,3)连线的斜率,
如图:
设圆上的点为Q,则DQ的斜率为k,
DQ的方程为:y﹣3=k(x﹣5),即kx﹣y﹣5k+3=0,所以3,
解得k∈[0,].
故选:C.
【点评】本题考查圆与圆的位置关系,考查作图能力与运算能力,属于中档题.
3.(2024秋 大兴区期末)已知直线l:y=x+b和曲线,则“直线l与曲线C有且仅有一个公共点”是“﹣1<b 1”的(  )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【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】数形结合;数形结合法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】首先根据题意得到曲线表示以(0,0)为圆心,1为半径的半圆,位于y轴及y轴右侧部分,再根据直线与曲线的位置关系得到﹣1<b≤1或,即可得出结论.
【解答】解:因为,
所以曲线表示以(0,0)为圆心,1为半径的半圆,
位于y轴及y轴右侧部分,如图所示:
当直线y=x+b过A(0,1)时,b=1,直线与曲线有一个交点;
当直线y=x+b过B(0,﹣1)时,b=﹣1,直线与曲线有两个交点;
当直线y=x+b与曲线相切时,,解得,
若直线y=x+b与曲线C:有且仅有一个公共点,则﹣1<b≤1或,
故“直线l与曲线C有且仅有一个公共点”是“﹣1<b 1”的必要不充分条件.
故选:B.
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,属中档题.
4.(2024秋 深圳期末)已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,直线l:(a+1)x+(2a﹣2)y﹣4a=0,若直线l与圆C两交点记为A,B,点P为圆C上一动点,且满足CP∥AB,则最大值为(  )
A. B.3 C.4 D.8
【考点】直线与圆的位置关系;平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】数形结合;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】先求出直线l恒过定点坐标,设AB的中点为N,根据向量的运算法则可得,分析可得当点N与点M重合时,取得最大值,再结合点到直线距离公式,弦长公式求解即可.
【解答】解:将直线l:(a+1)x+(2a﹣2)y﹣4a=0整理可得a(x+2y﹣4)+x﹣2y=0,
令,解得,
即直线l恒过定点M(2,1),
由题意知,圆心C(1,2),半径r=2,
设AB的中点为N,
因为44,
所以,
当CM⊥AB时,取得最小值,此时点N恰与点M重合,
因为CP∥AB,
所以CP⊥CM,
所以2d2,其中d为点C到直线AB的距离,
由C(1,2),M(2,1),知直线CM的斜率为1,
所以直线AB的斜率为1,
又直线AB过点M(2,1),所以直线AB的方程为y﹣1=x﹣2,即x﹣y﹣1=0,
所以点C到直线AB的距离d,
所以2d2=4,
即最大值为4.
故选:C.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,熟练掌握平面向量线性运算和数量积的运算法则,直线截圆所得弦长的求法,点到直线的距离公式等是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
5.(2024秋 成都期末)以下四个命题表述正确的是(  )
①若点A(1,2),圆的一般方程为x2+y2+2x﹣4y+1=0,则点A在圆上;
②圆C:x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线4x﹣3y+3=0的距离为2;
③圆C1:x2+y2+2x=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+4=0外切;
④两圆x2+y2+4x﹣4y=0与x2+y2+2x﹣12=0的公共弦所在的直线方程为x+2y+6=0.
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【考点】圆与圆的位置关系及其判定;命题的真假判断与应用.
【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】分别求出圆的标准方程,求出圆心和半径,根据圆与圆的位置关系进行判断即可.
【解答】解:①若点A(1,2),圆的一般方程为x2+y2+2x﹣4y+1=0,
当x=1,y=2时,x2+y2+2x﹣4y+1=1+4+2﹣8+1=0,则点A在圆上;故①正确,
②圆C:x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心为(1,4),
则圆心到直线4x﹣3y+3=0的距离d,故②错误;
③圆C1:x2+y2+2x=0的标准方程为(x+1)2+y2=1,圆心C1(﹣1,0),半径r=1,
圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+4=0的标准方程为(x﹣2)2+(y﹣4)2=16,圆心C2(2,4),半径R=4,
圆心距离|C1C2|5,R+r=4+1=5,则|C1C2|=R+r,
则两圆外切;故③正确,
④两圆x2+y2+4x﹣4y=0与x2+y2+2x﹣12=0,作差得2x﹣4y+12=0,即x﹣2y+6=0,
即两圆的公共弦所在的直线方程为x﹣2y+6=0.故④错误,
故选:B.
【点评】本题主要考查两圆位置关系的判断,求出圆的标准方程,求出圆心和半径,利用两圆位置关系是解决本题的关键,是中档题.
6.(2025 柳州一模)若过点与圆x2+y2=4相切的两条直线的夹角为α,则cosα=(  )
A. B. C. D.
【考点】圆的切线方程.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】由题意求出点(2,0)到圆心的距离为d,进而可得sin,结合二倍角的余弦公式计算即可求解.
【解答】解:过点(2,0)与圆x2+y2=4相切的两条直线的夹角为α,
点(2,0)到圆心(0,0)的距离为d=2,圆的半径为r=2,
所以sin,于是cosα=1﹣2sin21﹣2×()2.
故选:C.
【点评】本题考查了两点间的距离公式和二倍角的余弦公式,属于中档题.
7.(2024秋 和平区期末)已知圆C:x2+y2=5及直线l:(m+1)x+4y+m﹣1=0(m∈R),给出下列结论:
①圆C被x轴截得的弦长为;
②直线l恒过定点(﹣1,1);
③m=1时,直线l被圆C截得弦长取最大值;
④直线l被圆C截得弦长最小值为.
其中正确结论的个数为(  )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【考点】直线与圆的位置关系;恒过定点的直线;直线及坐标轴被圆截得的弦及弦长.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】求解直线系经过的定点,判断定点与圆的位置关系,然后求解判断4个结论的正误.
【解答】解:直线l:(m+1)x+4y+m﹣1=0(m∈R),化为m(x+1)+(x+4y﹣1)=0,
可得,解得x=﹣1,y,所以直线恒过D(﹣1,)点,可知D在圆的内部,
所以圆C被x轴截得的弦长不是定值,所以①不正确.②不正确.
m=1时,直线l为2x+4y=0,即x+2y=0,圆的圆心在直线上,直线l被圆C截得弦长最大值为直径,2,所以③正确.
圆心到定点的距离为:,直线l被圆C截得弦长最小值为2,所以④正确.
故选:C.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系的应用,是中档题.
8.(2024秋 渝北区校级期中)若直线y=k(x﹣3)﹣1与曲线C:有两个不同的公共点,则k的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
【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】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】根据曲线的方程可得曲线是以原点为圆心,为半径的圆的x轴的上半部分(含x轴),求出直线与圆相切时k的值,再结合图形即可求解.
【解答】解:由得x2+y2=2(y≥0),
所以曲线是以原点为圆心,为半径的圆的x轴的上半部分(含x轴),
当直线y=k(x﹣3)﹣1与圆x2+y2=2(y≥0)相切时,
圆心到直线的距离,
解得k=﹣1或(舍去),
当直线y=k(x+2)+1过点时,
直线斜率为,
结合图形可得实数k的取值范围是.
故选:C.
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 哈尔滨校级期末)圆C1:(x﹣1)2+y2=1与圆C2:x2+(y﹣a)2=9没有公共点,则a的值可能是(  )
A.﹣3 B.﹣1 C.2 D.4
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.
【答案】BD
【分析】圆C1与圆C2没有公共点,则两圆外离或内含,从而得到不等式,求出答案.
【解答】解:圆C1:(x﹣1)2+y2=1的圆心为(1,0),半径为1,
圆C2:x2+(y﹣a)2=9的圆心为(0,a),半径为3,
圆C1与圆C2没有公共点,则两圆外离或内含,
所以|C1C2|>3+1=4或|C1C2|<3﹣1=2,即或,
所以或或,
﹣3,2不满足要求,﹣1,4满足要求.
故选:BD.
【点评】本题考查的知识点:圆与圆的位置关系,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
(多选)10.(2024秋 开福区校级期末)以下四个命题表述正确的是(  )
A.直线mx+4y﹣12=0(m∈R)恒过定点(0,3)
B.圆C:x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线4x﹣3y+3=0的距离为2
C.圆C1:x2+y2+2x=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+4=0恰有三条公切线
D.两圆x2+y2+4x﹣4y=0与x2+y2+2x﹣12=0的公共弦所在的直线方程为:x+2y+6=0
【考点】直线与圆的位置关系;命题的真假判断与应用;恒过定点的直线.
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;简易逻辑;运算求解.
【答案】AC
【分析】利用直线系判断A;圆心到直线的距离判断B;两个圆的位置关系判断C;求解两个圆的公共弦方程判断D;
【解答】解:直线mx+4y﹣12=0(m∈R)即mx+4(y﹣3)=0对m∈R恒成立,所以直线恒过定点(0,3),所以A正确;
圆C:x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心(1,4)到直线4x﹣3y+3=0的距离为d1≠2,所以B不正确;
圆C1:x2+y2+2x=0的圆心(﹣1,0)半径为1,圆C2:x2+y2﹣4x﹣8y+4=0的圆心(2,4),半径为4,
两个圆的圆心距为:d5=1+4,所以两个圆外切,所以了两个圆有恰有三条公切线,所以C正确;
两圆x2+y2+4x﹣4y=0的圆心(﹣2,2),半径为:2,
x2+y2+2x﹣12=0的圆心(﹣1,0),半径为:,圆心距为:,半径和为:2,半径差为:,所以两个圆相交,两个圆的方程作差,可得公共弦所在的直线方程为:x﹣2y+6=0,所以D不正确;
故选:AC.
【点评】本题考查命题的真假的判断,直线与圆的位置关系以及圆与圆的位置关系的判断与应用,是中档题.
(多选)11.(2024秋 香坊区校级期末)若一个以(2,﹣4)为圆心,4为半径的圆,则下列结论正确的是(  )
A.圆和y轴相切
B.圆关于直线y=﹣2x对称
C.对 a∈R,直线ax﹣y﹣2a﹣1=0与圆都相交
D.P(x,y)为圆上任意一点,则的最大值为9
【考点】直线与圆相交的性质.
【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】BCD
【分析】对于A,由圆心到直线距离与圆的半径比较即可判断;对于B,由圆心在直线y=﹣2x上易判断;对于C,由直线经过的定点在圆内,即可判断;对于D,利用所求式的几何意义,结合图形即可求得其最大值.
【解答】解:对于A,因圆心C(2,﹣4)到直线x=0的距离为2,小于半径4,即直线x=0与圆相交,故A错误;
对于B,因圆心(2,﹣4)在直线y=﹣2x上,故圆关于直线y=﹣2x对称,即B正确;
对于C,对 a∈R,直线ax﹣y﹣2a﹣1=0即a(x﹣2)﹣y﹣1=0,则直线经过定点(2,﹣1),
而该点在圆(x﹣2)2+(y+4)2=16内,故 a∈R,直线ax﹣y﹣2a﹣1=0与圆都相交,即C正确;
对于D,依题意,P(x,y)在C:(x﹣2)2+(y+4)2=16上,圆心C(2,4),半径r=4,
而可理解为圆上的点P(x,y)与点A(﹣1,0)的距离d,
由图知dmax=|CA|+r4=9,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查直线与圆的综合应用,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 赤峰期末)已知圆C:x2+(y﹣1)2=5,直线l:x﹣2y﹣8=0,点P在直线l上运动,直线PA,PB分别切圆C于点A,B.则下列说法正确的是(  )
A.四边形PACB的面积最小值为
B.M为圆C上一动点,则MP最小值为
C.|PA|最短时,弦AB直线方程为2x﹣4y﹣1=0
D.|PA|最短时,弦AB长为
【考点】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;逻辑思维.
【答案】ACD
【分析】根据已知,结合图形,利用直角三角形、圆的性质、直线方程以及点到直线的距离公式、勾股定理计算求解.
【解答】解:对于A,由切线长定理可得|PA|=|PB|,又因为|CA|=|CB|,所以△PAC △PBC,
所以四边形PACB的面积,
因为,当CP⊥l时,|CP|取最小值,且 ,
所以四边形PACB的面积的最小值为,故A正确;
对于B,因为,所以MP最小值为,故B错误;
对于C,由题意可知点A,B,在以CP为直径的圆上,
设P(2a+8,a),其圆的方程为:,
化简为x2﹣(2a+8)x+y2﹣(a+1)y+a=0,与方程x2+(y﹣1)2=5相减可得:(2a+8)x+(a﹣1)y﹣(a+4)=0,
则直线AB的方程为(2a+8)x+(a﹣1)y﹣(a+4)=0,当|PA|最短时,CP⊥l,则 ,
解得a=﹣3,故直线AB的方程为2x﹣4y﹣1=0,故C正确;
对于D,当|PA|最短时,圆心C 到直线 2x﹣4y﹣1=0的距离,
所以弦AB长为,故D正确.
故答案为:ACD.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 泸县校级期末)已知圆,圆,则两圆的位置关系为 相交 .
【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;优选法;直线与圆;运算求解.
【答案】相交.
【分析】依题意,求出两圆的圆心距和半径后即可判断.
【解答】解:化为标准方程:x2+(y﹣2)2=4,
化为标准方程:(x﹣1)2+y2=4,
记C1,C2的半径分别为R,r,圆心距为d,根据标准方程,C1,C2的圆心分别是(1,0),(0,2),
故圆心距,而,
故两圆相交.
故答案为:相交.
【点评】本题主要考查两圆的位置关系,属于中档题.
14.(2024秋 天津期末)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣1)2=1,直线l过点P(4,3),若直线l与圆C相切,则直线l的方程为  x=4或3x﹣4y=0 .
【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】整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】x=4或3x﹣4y=0.
【分析】由直线与圆的位置关系,结合点到直线的距离公式求解.
【解答】解:已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣1)2=1,
则圆心坐标为(3,1),半径为1,
又直线l过点P(4,3),且与圆C相切,
当直线的斜率不存在时,显然x=4满足题意,
当直线的斜率存在时,不妨设直线方程为y﹣3=k(x﹣4),
由题意可得:,
即,
即直线方程为y﹣3(x﹣4),
即3x﹣4y=0.
故答案为:x=4或3x﹣4y=0.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,重点考查了点到直线的距离公式,属中档题.
15.(2024秋 西宁校级期末)已知P为圆(x+1)2+y2=1上任意一点,A,B为直线3x+4y﹣7=0上的两个动点,且|AB|=2,则△PAB面积的取值范围是  [1,3] .
【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】[1,3].
【分析】由题意可得,圆心(﹣1,0)到直线3x+4y﹣7=0的距离d,即可求得圆上一点P到直线3x+4y﹣7=0的距离d1取值范围为d﹣r≤d1≤d+r,即1≤d1≤3,再结合三角形面积公式,即可求解.
【解答】解:∵圆(x+1)2+y2=1,
∴圆的半径r=1,圆心为(﹣1,0),
∴圆心(﹣1,0)到直线3x+4y﹣7=0的距离d,
∴直线与圆的位置关系为相离,
∴圆上一点P到直线3x+4y﹣7=0的距离d1取值范围为d﹣r≤d1≤d+r,即1≤d1≤3,
∵|AB|=2,
∴,
故△PAB面积的取值范围是[1,3].
故答案为:[1,3].
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,掌握点到直线的距离公式是解本题的关键,属于中档题.
16.(2024秋 乌鲁木齐期末)已知直线l1:tx+y+t+1=0与直线l2:x﹣ty+t﹣1=0相交于点P,动点A,B在圆C:x2+y2﹣14x+2y+47=0上,且|AB|=2,则的取值范围是   .
【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】根据l1,l2所过定点以及二者垂直确定点P的轨迹方程,再根据动点A,B在圆C:x2+y2﹣14x+2y+47=0上,且|AB|=2,确定AB的中点E的轨迹方程,结合,以及两圆上两点间的距离范围,即可求得答案.
【解答】解:由直线l1:tx+y+t+1=0与直线l2:x﹣ty+t﹣1=0,
可得t×1+1×(﹣t)=0,所以直线l1与直线l2垂直,直线l1过定点M(﹣1,﹣1),l2过定点N(1,1),
所以点P的轨迹是以MN为直径的圆,
由MN的中点坐标为O(0,0),|MN|2,
所以圆心为(0,0),半径r,
所以点P的轨迹方程是x2+y2=2,
所以点P的轨迹是以点O(0,0)为圆心,半径的圆,
因为圆C的方程为(x﹣7)2+(y+1)2=3,所以圆心C(7,﹣1),半径,
取AB的中点E,连接CE,则|CE|,
所以点E的轨迹是以点C为圆心,半径的圆,
所以,
而,且,即圆x2+y2=2与点E的轨迹外离;
因为|OC|﹣r1﹣r3≤|PE|≤|OC|+r1+r3,即,
所以的取值范围是.
故答案为:.
【点评】本题考查点的轨迹方程的求法,考查圆与圆的位置关系,考查数形结合思想,属中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 重庆期末)已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣a)2=4(a<2)及直线l:x﹣y+2=0,直线l被圆C截得的弦长为.
(1)求a的值;
(2)求过点(3,2)并与圆C相切的直线的一般式方程.
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)a=1;
(2)3x+4y﹣17=0或x=3.
【分析】(1)根据直线被圆截得的弦长,可得圆心到直线的距离为,由点到直线的距离公式列式即可求解;
(2)首先判定点(3,2)在圆外,然后分切线斜率存在和斜率不存在分别求解即可.
【解答】解:(1)由已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣a)2=4(a<2),
即圆心C(1,a),半径r=2,
因为直线l被圆C截得的弦长为.
所以圆心到直线l:x﹣y+2=0的距离,
解得a=1或a=5,
又a<2,所以a=1;
(2)由(1)得a=1,则圆C:(x﹣1)2+(y﹣1)2=4(a<2),
圆心C(1,1),半径r=2,
因为(3﹣1)2+(2﹣1)2>4,所以点(3,2)在圆外,
当切线斜率存在时,设切线方程为y﹣2=k(x﹣3),即 kx﹣y﹣3k+2=0,
此时,解得,
此时,切线方程为3x+4y﹣17=0,
当切线斜率不存在时,直线x=3与圆C相切,
综上所述,所求切线方程为3x+4y﹣17=0或x=3.
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,属中档题.
18.(2024秋 梧州期末)已知关于x,y的方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0.
(1)当m为何值时,方程C表示圆.
(2)若圆C与直线l:x+2y﹣4=0相交于M,N两点,且MN,求m的值.
【考点】直线与圆相交的性质.
【专题】计算题.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)方程C可化为:(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,应有5﹣m>0.
(2)先求出圆心坐标和半径,圆心到直线的距离,利用弦长公式求出m的值.
【解答】解:(1)方程C可化为:(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,显然,当5﹣m>0时,即m<5时,方程C表示圆.
(2)圆的方程化为(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,圆心C(1,2),半径,
则圆心C(1,2)到直线l:x+2y﹣4=0 的距离为 ,
∵,有 ,
∴,解得 m=4.
【点评】本题考查圆的标准方程的特征,点到直线的距离公式、弦长公式的应用.
19.(2024秋 宁波期末)在平面直角坐标系xOy中,圆心为(m,2m)(m>0)的圆C与y轴相切,动直线l过点P(0,6).
(1)当m=4时,直线l被圆所截得的弦长为,求直线l的方程;
(2)圆C上存在点M满足,求实数m的取值范围.
【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】(1)x﹣y+6=0或x﹣7y+42=0.
(2).
【分析】(1)当m=4时,求解圆的方程,推出圆心C到直线l的距离,通过直线l的斜率是否存在转化求解即可.
(2)记圆C的半径为r,可得r=m,设M(x,y),由推出x2+(y﹣3)2=9,通过|r﹣r1| |CC1| r+r1,转化求解即可.
【解答】解:(1)当m=4时,圆心C为(4,8),圆心为(4,8)的圆C与y轴相切,圆的半径为4,圆C的方程(x﹣4)2+(x﹣8)2=16,
则圆心C到直线l的距离为,
若直线l的斜率不存在时,则l:x=0,此时直线l与圆C相切,不符合题意,
若直线l的斜率存在,可设直线l的方程为y=kx+6,即kx﹣y+6=0,
则,得7k2﹣8k+1=0,解得,
∴直线l的方程为x﹣y+6=0或x﹣7y+42=0.
(2)记圆C的半径为r,∵m>0,则r=m,
设M(x,y),由得(﹣x,﹣y)(﹣x,6﹣y)=0,
化简得:x2+y2﹣6y=0,即x2+(y﹣3)2=9,
∴M的轨迹为圆,记圆心为C1(0,3),半径为r1=3,
圆C上存在点M满足,即圆C和圆C1有公共点,
∴|r﹣r1| |CC1| r+r1,
∴,
∴m2﹣6m+9≤5m2﹣12m+9≤m2+6m+9,
∴,
解得,因为m>0,∴,
∴实数m的取值范围为.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系的应用,考查分析问题解决问题的能力,是中档题.
20.(2024秋 宜宾校级期末)已知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y+7=0关于直线x﹣y+1=0的对称圆的圆心为D,若直线l过点(1,4).
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若直线l与圆D交于A,B两点,,求直线l的方程.
【考点】直线与圆相交的性质.
【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】(1)x=1或3x+4y﹣19=0.
(2)x﹣y+3=0或x+y﹣5=0.
【分析】(1)分类讨论直线的斜率存在与不存在,利用圆心到直线的距离等于圆的半径计算即可;
(2)由题意知直线的斜率一定存在,设直线方程,利用点到直线的距离公式和圆的半径计算即可.
【解答】解:(1)由题意可知圆C:x2+y2﹣4x﹣4y+7=0的圆心坐标C(2,2),半径r=1,
当直线的斜率不存在时,直线l过点(1,4).即l的方程为x=1时,此时直线与圆相切,符合题意;
当直线的斜率存在时,设斜率为k,直线l过点(1,4).设直线的方程为y﹣4=k(x﹣1),
即化为一般式:kx﹣y﹣k+4=0,直线l与圆C相切,则,
即,解得,所以l的方程为:,即3x+4y﹣19=0.
综上,当直线l与圆C相切,直线l的方程为x=1或3x+4y﹣19=0.
(2)圆C:x2+y2﹣4x﹣4y+7=0的圆心坐标C(2,2),半径r=1,
设D(a,b),因为圆C关于直线x﹣y+1=0的对称圆的圆心为D,
所以,解得,圆D的圆心为(1,3),半径为1.
当直线l斜率不存在时,直线l的方程为x=1,此时直线l过圆D的圆心,,不符合题意;
当直线l斜率存在时,设斜率为k,直线l过点(1,4).
设直线l的方程为y﹣4=k(x﹣1),即化为一般式:kx﹣y﹣k+4=0,圆心D到直线l的距离.
若直线l与圆D交于A,B两点,,根据勾股定理可得,
所以,解得k=±1,
所以直线l的方程为x﹣y+3=0或x+y﹣5=0.
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,考查运算求解能力,属于中档题.
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