直线与圆题型总结
直线与圆的位置关系知识点及例题
直线与圆的位置关系知识点及例题Prepared on 22 November 2020直线与圆的位置关系一、知识点梳理1、直线与圆的位置关系:图形名称相离相切相交判定d>r d=r d<r交点个数无1个2个例1、下列判断正确的是()①直线上一点到圆心的距离大于半径,则直线与圆相离;②直线上一点到圆心的距离等于半径,则直线与圆相切;③直线上一点到圆心的距离小于半径,•则直线与圆相交.A.①②③ B.①② C.②③ D.③例2、过圆上一点可以作圆的______条切线;过圆外一点可以作圆的_____条切线;•过圆内一点的圆的切线______.例3、以三角形一边为直径的圆恰好与另一边相切,则此三角形是_______.例4、下列直线是圆的切线的是()A.与圆有公共点的直线 B.到圆心的距离等于半径的直线C.垂直于圆的半径的直线 D.过圆直径外端点的直线例5.如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=6,CB=8,以C为圆心,r为半径作⊙C,当r为多少时,⊙C与AB相切2、切线的判定:(1)根据切线的定义判定:即与圆有一个公共点的直线是圆的切线.(2)根据圆心到直线的距离来判定:即与圆心的距离等于半径的直线是圆的切线. (3)根据切线的判定定理来判定:即经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.判定切线时常用的辅助线作法:(1)若直线与圆有公共点时,辅助线的作法是“连结圆心和公共点”,再证明直线和半径垂直.(2)当直线与圆并没有明确有公共点时,辅助线的作法是“过圆心向直线作垂线”再证明圆心到直线的距离等于圆的半径.例6、判断下列命题是否正确(1)经过半径的外端的直线是圆的切线(2)垂直于半径的直线是圆的切线;(3)过直径的外端并且垂直于这条直径的直线是圆的切线;(4)和圆有一个公共点的直线是圆的切线;(5)以等腰三角形的顶点为圆心,底边上的高为半径的圆与底边相切.例7.OA平分∠BOC,P是OA上任一点(O除外),若以P为圆心的⊙P与OC相离,•那么⊙P与OB的位置关系是()A.相离 B.相切 C.相交 D.相交或相切例8、如图所示,在直角坐标系中,⊙M的圆心坐标为(m,0),半径为2,•如果⊙M与y轴所在直线相切,那么m=______,如果⊙M与y轴所在直线相交,那么m•的取值范围是_______.例9、如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点M,过点B作BE∥CD,交AC•的延长线于点E,连结BC.(1)求证:BE为⊙O的切线;(2)如果CD=6,tan∠BCD=12,求⊙O的直径.例10、如图,已知:△ABC内接于⊙O,点D在OC的延长线上,sinB=12,∠D=30°.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若AC=6,求AD的长.例11、如图,P为⊙O外一点,PO交⊙O于C,过⊙O上一点A作弦AB⊥PO于E,若∠EAC=∠CAP,求证:PA是⊙O的切线.3、切线的性质:1、经过切点的半径垂直于圆的切线,经过切点垂直于切线的直线必经过圆心对于切线的性质可分解为:过圆心、过切点、垂直于切线这三个条件中任意两个作为条件,就可以推出第三个作为结论4、切线长定理:切线长定义:经过圆外一点作圆的切线,这点和切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长切线长定理:从圆外一点可以引圆的两条切线,它们的切线长相等,这点和圆心的连线平分两条切线的夹角.例12、如图1,PA、PB是⊙O的两条切线、A、B为切点。
直线和圆的方程题型总结
直线和圆的方程题型总结1. 直线的方程题型1.1 点斜式点斜式方程的形式为:y - y1 = k(x - x1)其中(x1, y1)是直线上已知的一点,k是直线的斜率。
常见的题型包括:例题:已知直线过点 A(2, 3),斜率为 2. 求直线方程。
解答:根据点斜式方程,直线方程为y - 3 = 2(x - 2)。
1.2 截距式截距式方程的形式为:x/a + y/b = 1其中a是 x 轴截距,b是 y 轴截距。
常见的题型包括:例题:直线与 x 轴和 y 轴的截距分别为 4 和 2. 求直线方程。
解答:根据截距式方程,直线方程为x/4 + y/2 = 1。
1.3 两点式两点式方程的形式为:(y - y1)/(x - x1) = (y - y2)/(x - x2)其中(x1, y1)和(x2, y2)是直线上已知的两点。
常见的题型包括:例题:已知直线通过点 A(-2, 1) 和 B(3, 4). 求直线方程。
解答:根据两点式方程,直线方程为(y - 1)/(x - (-2)) = (y - 4)/(x - 3)。
2. 圆的方程题型2.1 标准式标准式方程的形式为:(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2其中(h, k)是圆心坐标,r是半径。
常见的题型包括:例题:圆心坐标为 (-1, 2),半径为 3. 求圆的方程。
解答:根据标准式方程,圆的方程为(x - (-1))^2 + (y - 2)^2 = 3^2。
2.2 一般式一般式方程的形式为:x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0其中D, E, F是圆心坐标和半径的函数表达式。
常见的题型包括:例题:圆心坐标为 (2, -1),半径为 5. 求圆的方程。
解答:根据一般式方程,圆的方程为(x - 2)^2 + (y - (-1))^2 - 5^2 = 0。
结语本文总结了直线和圆的常见方程题型,包括点斜式、截距式、两点式、标准式和一般式。
直线与圆题型及做题技巧
直线与圆题型及做题技巧
一、直线与圆题型
1、求圆与直线的位置关系,即直线是否与圆相交,相交的情况有几种;
2、求直线与圆的交点;
3、求圆与直线的切线;
4、求直线与圆的关系,即圆是否在直线内部,圆是否完全包含在直线外面;
5、求直线上一点到圆的距离;
6、求圆上一点到直线的距离;
7、求圆心到直线的距离;
8、求圆的切点;
9、求圆的外切线;
10、求圆的内切线;
二、做题技巧
1、首先应该判断出圆与直线的位置关系,其次才能确定
解题思路;
2、要分析圆的参数方程和直线的参数方程,并将它们进
行比较;
3、从圆的数学定义出发,可以把问题转化为求解二元一
次方程组;
4、可以利用圆心到直线的距离公式求解;
5、可以利用圆上一点到直线的距离公式求解;
6、可以利用圆的切点求解,如果圆与直线不相交,可以
求出两个切点;
7、可以利用圆的外切线求解,此时可以求出一条外切线;
8、可以利用圆的内切线求解,此时可以求出一条内切线;
9、可以利用圆的半径求解,如果圆与直线不相交,可以
求出直线与圆的距离;
10、可以利用三角法求解,如果圆与直线不相交,可以求出直线与圆的距离。
总之,在做直线与圆的题目时,首先要分析出圆与直线的位置关系,然后根据圆和直线的数学定义,把问题转化为求解
二元一次方程组的形式,再利用相关公式解出相应的解,最后根据题目要求,得出结果。
直线与圆的高考常见题型总结
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
知识篇 新高考名师护航
高二数学 2023 年 10 月
解得
5
a)≤ (
a-3)+2 ,
2
2
2
1
3
≤a≤ 。
3
2
(
2
0
2
3 年 新 高 考 Ⅰ 卷 )过 点 (
0,
例 6
与圆 x2 +y2 -4
-2)
x-1=0 相 切 的 两 条 直
y -2)<1,
2
2
,
方程 xc
o
sθ+ (
s
i
nθ=1(
0≤θ≤2π)
θ
y-2)
无解。因此经过任意点的直线均为有限个。
Copyright©博看网. All Righ识篇 新高考名师护航
高二数学 2023 年 10 月
(
对于 B:
不在任一直线上。
0,
2)
对于 C:
做圆 x + (
y-2)=1 的 外 切 正
2
故选 ABD。
2
n 边形 即 可。 (将 正 n 边 形 的 中 心 置 于 (
0,
,
中心到边的距离 设 为 1,此 正 n 边 形 即 满
2)
足题意)
例 4
2
x-y-3=0 的距离为(
5
A.
5
对 于 D:注 意 到 任 意 三 条 直 线 若 能 围 成
高考热点 2
2
(写 出 所 有 真
其中真命 题 的 代 号 是
。
命题的代号)
高中直线与圆题型归纳总结
高中直线与圆题型归纳总结直线与圆是高中数学中的重要知识点,涉及到的题型较为广泛。
在这篇文章中,我将对高中直线与圆题型进行归纳总结,以帮助同学们更好地掌握和应用这些知识。
一、直线与圆的基本性质在解题过程中,掌握直线与圆的基本性质是非常重要的。
下面列举了一些常见的性质:1. 直线与圆的位置关系:a. 若直线与圆有两个交点,则该直线称为切线;b. 若直线与圆相交于两个不重合的交点,则该直线称为割线;c. 若直线与圆不相交,则该直线称为外切线或外割线;d. 若直线完全在圆内,则该直线称为内切线或内割线。
2. 判定直线与圆的位置关系的方法:可以通过直线的方程与圆的方程进行联立,进而判断位置关系。
二、直线与圆的相交性质1. 两条直线与圆的相交性质:a. 相交弧的性质:两条直线与圆相交,相交的弧度数相等;b. 垂直切线的性质:切线与半径垂直;c. 切线长度的性质:切线长的平方等于切点到圆心的距离与圆半径的乘积。
2. 直线与圆的切线性质:a. 切线定理:切线与半径垂直;b. 外切角性质:切线与半径的夹角等于其对应的弧所对圆心角的一半。
三、直线与圆的方程1. 圆的一般方程:(x-a)² + (y-b)² = r²,其中(a, b)为圆心坐标,r为圆半径。
2. 直线的一般方程:Ax + By + C = 0,其中A、B、C为实数且不全为零。
3. 判定直线与圆的位置关系的方法:将直线方程代入圆的方程,求解该二次方程的判别式,进而判断位置关系。
四、直线与圆的应用题1. 判断两个圆的位置关系:比较两个圆的圆心距离与两个圆半径之和的大小来判断位置关系。
2. 直线与圆的垂直与切线问题:通过证明直线与半径的斜率乘积为-1,判定直线与圆的垂直关系;通过判定直线与圆的切点的情况,判定直线与圆的切线关系。
3. 直线与圆的联立方程求解问题:列出直线方程与圆方程,通过解联立方程,求解直线与圆的交点坐标。
4. 直线与圆的面积问题:求直线与圆所形成的图形的面积,可以通过计算扇形面积与三角形面积之和来完成。
直线与圆的位置关系题型很全
注意:1.在求过一定点的圆的切线方程时,应首先判断这点与圆的位置关系,
2.设直线的方程时,切记千万要对直线的斜率存在与否进行讨论。
若存在,则经常设直线的方程为点斜式;若不存在,则特殊情况特殊对待。
小结:求圆的切线方程一般有两种方法:
(1)证明直线l与圆C相交;
(2)求直线l被圆C截得的弦长最小时, 直线l的方程.
题型五、判断点的个数问题
例1、圆x 2 + y 2 + 2 x + 4 y - 3 = 0上到直线x + y +1 = 0的 距离为 2的点共有几个.
练习1:已知圆
x y ,4
2 2
直线 l: y=x+b, 求b的取值范围,使
2 2
B
A
O
x
| AB | (1 k 2 )[( x1 x2 ) 2 4 x1 x2 ]
2.已知直线 y=x+1 与圆 x 2 y 2 4 相交于A,B两点,求
弦长|AB|的值
解三:解弦心距,半弦及半径构成的直角三角形) 设圆心O(0,0)到直线的距离为d,则 y
2 d 2 1 (1) 2 | AB | 2 r d 14
y y ,由直线 l 与圆的方程构造以 x x
为未知数的一元二次方程,由根与系数关系得出 kOP kOQ 的值,从而使问题得以解决.
解:设点 P 、 Q 的坐标为 ( x1 , y1 ) 、 ( x2 , y2 ) .一方面,由 OP OQ ,得
kOP kOQ 1 ,即
y1 y2 1 ,也即: x1 x2 y1 y2 0 . x1 x2
2024高考数学常考题型 第18讲 直线与圆常考6种题型总结(解析板)
第18讲直线与圆常考6种题型总结【考点分析】考点一:圆的定义:在平面上到定点的距离等于定长的点的轨迹是圆考点二:圆的标准方程设圆心的坐标()C a b ,,半径为r ,则圆的标准方程为:()()222x a y b r -+-=考点三:圆的一般方程圆的一般方程为220x y Dx Ey F ++++=,圆心坐标:()22D E --,,半径:r =注意:①对于F E D 、、的取值要求:2240D E F +->当2240D E F +-=时,方程只有实数解22D E x y =-=-,.它表示一个点()22D E--,当2240D E F +-<时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.②二元二次方程220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=,表示圆的充要条件是22040A C B D E AF =≠⎧⎪=⎨⎪+->⎩考点四:以1122()()A x y B x y ,,,为直径端点的圆的方程为1212()()()()0x x x x y y y y -⋅-+--=考点五:阿波罗尼斯圆设A B ,为平面上相异两定点,且||2(0)AB a a =>,P 为平面上异于A B ,一动点且||||PA PB λ=(0λ>且1λ≠)则P 点轨迹为圆.考点六:直线与圆的位置关系设圆心到直线的距离d ,圆的半径为r ,则直线与圆的位置关系几何意义代数意义公共点的个数①直线与圆相交r d <0>∆两个②直线与圆相切r d =0=∆一个③直线与圆相离r d >0<∆0个注:代数法:联立直线方程与圆方程,得到关于x 的一元二次方程2Ax Bx C ++=考点七:直线与圆相交的弦长问题法一:设圆心到直线的距离d ,圆的半径为r ,则弦长222d r AB -=法二:联立直线方程与圆方程,得到关于x 的一元二次方程20Ax Bx C ++=,利用韦达定理,弦长公式即可【题型目录】题型一:圆的方程题型二:直线与圆的位置关系题型三:直线与圆的弦长问题题型四:圆中的切线切线长和切点弦问题题型五:圆中最值问题题型六:圆与圆的位置关系问题【典型例题】题型一:圆的方程【例1】AOB 顶点坐标分别为()2,0A ,()0,4B ,()0,0O .则AOB 外接圆的标准方程为______.【答案】()()22125x y -+-=【解析】设圆的标准方程为()()222x a y b r -+-=,因为过点()2,0A ,()0,4B ,()0,0O 所以()()()()()()222222222200400a b r a b r a b r ⎧-+-=⎪⎪-+-=⎨⎪-+-=⎪⎩解得2125a b r =⎧⎪=⎨⎪=⎩则圆的标准方程为()()22125x y -+-=故答案为:()()22125x y -+-=【例2】已知圆22(1)(2)4x y +++=关于直线()200,0ax by a b ++=>>对称,则12a b+的最小值为()A .52B .92C .4D .8故选:B【例3】过点(1,1),(3,5)A B -,且圆心在直线220x y ++=上的圆的方程为_______.【例4】设甲:实数3a <;乙:方程2230x y x y a +-++=是圆,则甲是乙的()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【例5】苏州有很多圆拱的悬索拱桥(如寒山桥),经测得某圆拱索桥(如图)的跨度100AB =米,拱高10OP =米,在建造圆拱桥时每隔5米需用一根支柱支撑,则与OP 相距30米的支柱MN 的高度是()米.(注意:≈3.162)A .6.48B .5.48C .4.48D .3.48【答案】A【解析】以O 为原点,以AB 所在直线为x 轴,以OP 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系.设圆心坐标为(0,a ),则P (0,10),A (-50,0).可设圆拱所在圆的方程为()222x y a r +-=,由题意可得:()()222221050a r a r ⎧-=⎪⎨-+=⎪⎩解得:2120,16900a r =-=.所以所求圆的方程为()2212016900x y ++=.将x =-30代入圆方程,得:()290012016900y ++=,因为y >0,所以12040 3.162120 6.48y =≈⨯-=.故选:A.【例6】阿波罗尼斯(约公元前262-190年)证明过这样一个命题:在平面内到两定点距离之比为常数(0,1)k k k >≠的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点A ,B 间的距离为2,动点P 满足||||PA PB =,则PAB △面积的最大值是()AB .2C.D .4【答案】C【解析】设经过点A ,B 的直线为x 轴,AB的方向为x 轴正方向,线段AB 的垂直平分线为y 轴,线段AB 的中点O 为原点,建立平面直角坐标系.则()1,0A -,()10B ,.设(),P x y,∵PA PB==两边平方并整理得22610x y x +-+=,即()2238x y -+=.要使PAB △的面积最大,只需点P到AB (x 轴)的距离最大时,此时面积为122⨯⨯故选:C.【题型专练】1.设点M 在直线210x y +-=上,点(3,0)和(0,1)均在M 上,则M 的方程为______________.2.经过三个点00()(02)()0A B C -,,,,的圆的方程为()A .(()2212x y ++=B .(()2212x y +-=C .(()2214x y ++=D .(()2214x y +-=中的三点的一个圆的方程为____________.【答案】22420x y x y +--=或22460x y x y +--=或22814033x y x y +--=或2216162055x y x y +---=(答案不唯一,填其中一个即可)【解析】设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=若圆过(0,0),(4,0),(4,2)三点,则0164020420F D F D E F =⎧⎪++=⎨⎪+++=⎩,解得420D E F =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,故圆的方程为22420x y x y +--=;若圆过(0,0),(4,0),(1,1)-三点,则0164020F D F D E F =⎧⎪++=⎨⎪-++=⎩,解得460D E F =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,故圆的方程为22460x y x y +--=;若圆过(0,0),(1,1)-,(4,2)三点,则02020420F D E F D E F =⎧⎪-++=⎨⎪+++=⎩,解得831430D E F ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩,故圆的方程为22814033x y x y +--=;若圆过(4,0),(1,1)-,(4,2)三点,则16402020420D F D E F D E F ++=⎧⎪-++=⎨⎪+++=⎩,解得1652165D E F ⎧=-⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎩,故圆的方程为2216162055x y x y +---=.4.已知“m t ≤”是“220x y m ++=”表示圆的必要不充分条件,则实数t 的取值范围是()A .()1,-+∞B .[)1,+∞C .(),1-∞D .(),1-∞-5.若两定点()1,0A ,()4,0B ,动点M 满足2MA MB =,则动点M 的轨迹围成区域的面积为().A .2πB .5πC .3πD .4π6.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两定点A ,B 的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系xOy 中,A (-2,0),B (4,0),点P 满足PA PB=12.设点P 的轨迹为C ,则下列结论正确的是()A .轨迹C 的方程为(x +4)2+y 2=9B .在x 轴上存在异于A ,B 的两点D ,E 使得PD PE=12C .当A ,B ,P 三点不共线时,射线PO 是∠APB 的平分线D .在C 上存在点M ,使得2MO MA =【答案】BC【分析】根据阿波罗尼斯圆的定义,结合两点间距离公式逐一判断即可.MA MO,则在O,A,M三点所能构成7.已知动点M与两个定点O(0,0),A(3,0)的距离满足2=的三角形中面积的最大值是()A.1B.2C.3D.4易知90MBO ∠=︒时,MOA S △取得最大值3.故选:C .题型二:直线与圆的位置关系【例1】直线:10l kx y k -+-=与圆223x y +=的位置关系是()A .相交B .相离C .相切D .无法确定【例2】(黑龙江哈尔滨市)若过点()4,3A 的直线l 与曲线()()22231x y -+-=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为()A .⎡⎣B .(C .,33⎡-⎢⎣⎦D .,33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】由题意知,直线的斜率存在,设直线的斜率为k ,则直线方程为()43-=-x k y ,即043=-+-k y kx ,圆心为()3,2,半径为1,所以圆心到直线得距离1211433222+≤-⇒≤+-+-=k k k kk d ,解得3333≤≤-k【例3】直线:20l kx y --=与曲线1C x -只有一个公共点,则实数k 范围是()A .(3,)(,3)+∞-∞- B .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .4(2,4]3⎧⎫⎨⎬D .(-由图知,当24k <≤或故选:C【例4】已知直线2:0l ax by r +-=与圆222:C x y r +=,点(),A a b ,则下列说法正确的是()A .若点A 在圆C 上,则直线l 与圆C 相切B .若点A 在圆C 内,则直线l 与圆C 相交C .若点A 在圆C 外,则直线l 与圆C 相离D .若点A 在直线l 上,则直线l 与圆C 相切【答案】AD【分析】根据直线与圆的位置关系相应条件判断即可.【题型专练】1.直线():120l kx y k k R -++=∈与圆22:5C x y+=的公共点个数为()A .0个B .1个C .2个D .1个或2个【答案】D【解析】将直线l 变形为()012=+-+y x k ,令⎩⎨⎧=+-=+0102y x ,解得⎩⎨⎧=-=12y x ,所以直线过定点()1,2-P ,因为()51222=+-,所以点P 在圆上,所以直线与圆相切或者相交2.已知关于x 的方程2(3)1k x ++有两个不同的实数根,则实数k 的范围______.当直线与半圆相切时,圆心O 到直线1l 的距离d 解得:13265k -=(舍),或13265k +=当直线过点(2,0)-时,可求得直线2l 的斜率2k =则利用图像得:实数k 的范围为3261,5⎡⎫+⎪⎢⎪⎣⎭故答案为:3261,5⎡⎫+⎪⎢⎪⎣⎭3.(2022全国新高考2卷)设点A (-2,3),B (0(x +3)2+(y +2)2=1有公共点,则a 的取值范围为_______.【答案】13,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】()2,3A -关于y a =对称的点的坐标为()2,23A a '--,()0,B a 在直线y a =上,所以A B '所在直线即为直线l ,所以直线l 为32a y x a -=+-,即()3220a x y a -+-=;圆()()22:321C x y +++=,圆心()3,2C --,半径1r =,依题意圆心到直线l 的距离1d =≤,即()()2225532a a -≤-+,解得1332a ≤≤,即13,32a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;故答案为:13,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦题型三:直线与圆的弦长问题【例1】已知圆C :()()22210x y a a +-=>与直线l :x -y -1=0相交于A ,B 两点,若△ABC 的面积为2,则圆C 的面积为()A .πB .2πC .4πD .6π【答案】C 【解析】如图,由圆C 方程可知圆心()0,1C ,半径为a ,由点到直线的距离公式可知圆心C到直线l 的距离d =又△ABC 的面积为11222S AB d =⋅==,解得AB =2222a ⎛+= ⎝⎭,则a =2,即圆C 的半径为2.则圆C 的面积为24S a ππ==.故选:C.【例2】已知圆22:60M x y x +-=,过点()1,2的直线1l ,2l ,…,()*n l n ∈N 被该圆M 截得的弦长依次为1a ,2a ,…,n a ,若1a ,2a ,…,n a 是公差为13的等差数列,则n 的最大值是()A .10B .11C .12D .13【答案】D【分析】求出弦长的最小和最大值,根据等差数列的关系即可求出n 的最大值此时,直线DE 的解析式为:3y x =-+直线BC 的解析式为:=+1y x 圆心到弦BC 所在直线的距离:AM 连接BM ,由勾股定理得,()22=322=1AB -x y+=交于,A B两点,过,A B分别作l的垂线与x轴交于【例3】已知直线:10l mx y+--=与圆2216,C D两点,则当AB最小时,CD=()A.4B.C.8D.故选:D【例4】(多选题)若直线l 经过点0(3,1)P -,且被圆2282120x y x y +--+=截得的弦长为4,则l 的方程可能是()A .3x =B .3y =C .34130x y --=D .43150x y --=【题型专练】1.直线:l y x m =+与圆224x y +=相交于A ,B 两点,若AB ≥m 的取值范围为()A .[]22-,B .⎡⎣C .[]1,1-D .,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】令圆224x y +=的圆心(0,0)O 到直线l 的距离为d ,而圆半径为2r =,弦AB 长满足AB ≥,则有1d =,又d =1≤,解得m ≤≤所以实数m 的取值范围为⎡⎣.故选:B2.在圆22420x y x y +-+=内,过点()1,0E 的最长弦和最短弦分别是AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为()A .B .C .D .【答案】D【解析】圆22420x y x y +-+=化简为22(2)(1)5x y -++=可得圆心为(2,1),r -=易知过点()1,0E 的最长弦为直径,即||AC =而最短弦为过()1,0E 与AC 垂直的弦,圆心(2,1)-到()1,0E 的距离:d ==所以弦||BD ==所以四边形ABCD 的面积:12S AC BD =⋅=故选:D.3.若直线1y kx =+与圆221x y +=相交于B A ,两点,且60AOB ∠= (其中O 为原点),则k 的值为()A .3-或3B .3C .D 4.直线l :()()2110m x m y -+-+=与圆C :2260x x y -+=相交于A ,B 两点,则AB 的最小值是()A .B .2C .D .4【答案】D【解析】分别取1,2m m ==,则1010x y -+=⎧⎨-+=⎩,得11x y =⎧⎨=⎩,即直线l 过定点(1,1)P ,将圆C 化为标准方程:22(3)9x y -+=,圆心为(3,0),半径3r =.如图,因为AB =,所以当圆心到直线距离最大时AB 最小.当CP 不垂直直线l 时,总有d CP <,故当CP l ⊥时AB 最小,因为CP =所以AB的最小值为4=.故选:D题型四:圆中的切线切线长和切点弦问题【例1】直线l 过点(2,1)且与圆22:(1)9C x y ++=相切,则直线l 的方程为______________.【例2】已知圆C :228240x y y +--+=,且圆外有一点()0,2P ,过点P 作圆C 的两条切线,且切点分别为A ,B ,则AB =______.【例3】点P 在圆C :()()22334x y -+-=上,()2,0A ,()0,1B ,则PBA ∠最大时,PB =___________.【答案】3【分析】根据题意PBA ∠最大时,直线【详解】点P 在圆C :()23x -+如图将BA 绕点B 沿逆时针方向旋转,当刚好与圆当旋转到与圆相切于点2P 时,∠【例4】过点()2,1P 作圆O :221x y +=的切线,切点分别为,A B ,则下列说法正确的是()A.PA B .四边形PAOB 的外接圆方程为222x y x y +=+C .直线AB 方程为21y x =-+D .三角形PAB 的面积为85【题型专练】1.过点(0,2)作与圆2220x y x +-=相切的直线l ,则直线l 的方程为()A .3480x y -+=B .3480x y +-=C .0x =D .1x =2.直线40x y +-=平分圆222:2250C x y bx by b +---+=的周长,过点()1,P b --作圆C 的一条切线,切点为Q ,则PQ =()A .5B .4C .3D .2【答案】B【详解】圆222:2250C x y bx by b +---+=的圆心为(,)C b b ,半径为r =因为直线40x y +-=平分圆222:2250C x y bx by b +---+=的周长,所以直线40x y +-=经过(,)C b b ,所以40b b +-=,故2b =,由已知()1,2P --,(2,2)C ,||PC ,圆的半径为3,所以4PQ =,故选:B.3.过点(2,2)P 作圆224x y +=的两条切线,切点分别为A 、B ,则直线AB 的方程为_______.【答案】2+-x y 0=【分析】由题知()0,2A 、()2,0B ,进而求解方程即可.【详解】解:方法1:由题知,圆224x y +=的圆心为()0,0,半径为2r =,所以过点(2,2)P 作圆224x y +=的两条切线,切点分别为()0,2A 、()2,0B ,所以1AB k =-,所以直线AB 的方程为2y x =-+,即2+-x y ;方法2:设()11,A x y ,()22,B x y ,则由2211111142.12x y y y x x ⎧+=⎪-⎨=-⎪-⎩,可得112x y +=,同理可得222x y +=,所以直线AB 的方程为2+-x y 0=.故答案为:2+-x y 题型五:圆中最值问题【例1】已知l :4y x =+,分别交x ,y 轴于A ,B 两点,P 在圆C :224x y +=上运动,则PAB △面积的最大值为()A .82-B .1682-C .842+D .162+【答案】C 【解析】如图所示,以AB 为底边,则PAB △面积最大等价于点P 到l 距离最大,而点P 到l 距离最大值等于O 到l 的距离加半径看,O 到l 的距离422d =O 的半径2r =,()4,0A -,()0,4B ,则42AB =PAB △面积的最大值为()14222822⨯=+故选:C【例2】已知点P 是圆()()2241625x y -+-=上的点,点Q 是直线0x y -=上的点,点R 是直线125240x y -+=上的点,则PQ QR +的最小值为()A .7B .335C .6D .295【答案】B【分析】设圆心()1,6C ,记点()6,1E ,作圆()()224:1625C x y -+-=关于直线0x y -=的对称圆()()224:6125E x y -+-=,计算出圆心E 到直线125240x y -+=的距离d ,结合对称性可得出PQ QR +的最小值为25d -,即可得解.【详解】设圆心()1,6C ,记点()6,1E ,作圆()()224:1625C x y -+-=关于直线0x y -=的对称圆()()224:6125E x y -+-=,由对称性可知CQ EQ =,点E 到直线125240x y -+=的距离为()221265247125d ⨯-+==+-,【例3】已知直线:320l x y ++=与x 、轴的交点分别为A 、B ,且直线1:310l mx y m --+=与直线2:310l x my m +--=相交于点P ,则PAB 面积的最大值是()A .103+B .103+C D【例4】已知圆()()22:254C x y -+-=的圆心为C ,T 为直线220x y --=上的动点,过点T 作圆C 的切线,切点为M ,则TM TC ⋅的最小值为()A .10B .16C .18D .20()2TM TC TC CM TC TC CM ⋅=+⋅=+ CM TM ⊥ ,CM CT CM CT ∴⋅=⋅ 24TM TC TC ∴⋅=- ,【例5】已知复数z 满足1i 1z +-=(i 为虚数单位),则z 的最大值为()A .2B 1C 1D .1【答案】B【解析】令i z x y =+,x ,y ∈R ,则()1i 11i 1z x y +-=++-=,即()()22111x y ++-=,表示点(),x y 与点()1,1-距离为1的点集,此时,i z x y =-()()22111x y ++-=上点到原点距离,所以z 的最大值,即为圆上点到原点的距离的最大值,,且半径为1,1.故选:B .【例6】若0x =,则2yx -的取值范围为【答案】11[,]22-【解析】因为0x +=x =-所以()2210x y x +=≤如图,此方程表示的是圆心在原点,半径为1的半圆,2yx -的几何意义是点(),x y 与点()2,0连线的斜率如图,()()0,1,0,1A B -,()2,0P101022PA k -==--,101022PB k --==-所以2y x -的取值范围为11[,]22-故选:D【例】AB 为⊙C :(x -2)2+(y -4)2=25的一条弦,6AB =,若点P 为⊙C 上一动点,则PA PB ⋅的取值范围是()A .[0,100]B .[-12,48]C .[-9,64]D .[-8,72]【答案】D 【解析】【分析】取AB 中点为Q ,利用数量积的运算性质可得2||9PA PB PQ ⋅=- ,再利用圆的性质可得||PQ 取值范围,即求.【详解】取AB 中点为Q ,连接PQ2PA PB PQ ∴+= ,PA PB BA -= 221()()4PA PB PA PB PA PB ⎡⎤∴⋅=+--⎣⎦ 2214||||4PQ BA ⎡⎤=-⎣⎦ ,又||6BA = ,4CQ =2||9PA PB PQ ∴⋅=-,∵点P 为⊙C 上一动点,∴max min ||9,|5|15PQ Q P C Q Q C =+=-==PA PB ∴⋅的取值范围[-8,72].故选:D.【题型专练】1.直线20x y +-=分别与x 轴,y 轴交于,A B 两点,点P 在圆22(2)2x y ++=上,则ABP 面积的取值范围是()A .[]2,6B .[]4,8C .D .⎡⎣2.(多选题)已知点P 在圆O :224x y +=上,直线l :43120x y +-=分别与x 轴,轴交于,A B 两点,则()A .过点B 作圆O 的切线,则切线长为B .满足0PA PB ⋅=的点P 有3个C .点P 到直线l 距离的最大值为225D .PA PB +的最小值是1【答案】ACD【分析】对于A,根据勾股定理求解即可;对于B,0PA PB ⋅=即PA PB ⊥,所以点P 在以AB 为直径的圆上,设AB 的中点为M ,写出圆M 的方程,根据两个圆的交点个数即可判断正误;对于C,根据圆上一点到直线的最大3.已知动点A ,B 分别在圆1C :()2221x y ++=和圆2C :()2244x y -+=上,动点P 在直线10x y -+=上,则PA PB +的最小值是_______【答案】3-##3-+如图,设点()10,2C -关于直线10x y -+=对称的点为()030,C x y ,所以,00002121022y x x y +⎧=-⎪⎪⎨-⎛⎫⎪-+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得003,1x y =-=,即()33,1C -,所以,3252C C =所以,32523PA B C P C r R --+=-≥,即PA PB +的最小值是523-.故答案为:523-4.过直线3450x y +-=上的一点P 向圆()()22344x y -+-=作两条切线12l l ,.设1l 与2l 的夹角为θ,则θ的最大值为______.【答案】π3##60︒【分析】由题可得圆心为()3,4C ,半径为2,设12l l ,与圆C 切于,A B ,根据圆的性质结合条件可得1sin sin22APC θ∠=≤,进而即得.【详解】由()()22344x y -+-=,可得圆心为()3,4C ,半径为2,设12l l ,与圆C 切于,A B ,则2APB APC θ=∠=∠,在Rt APC △中,2AC =,2sin sin 2CA APC CP CPθ∠===又()3,4C 到直线3450x y +-=的距离为223344534⨯+⨯-+所以4CP ≥,1sin sin22APC θ∠=≤,所以APC ∠的最大值为π6,即θ的最大值为π3.故答案为:π3.5.已知圆22:410,+--=M x y x (),P x y 是圆M 上的动点,则3t x =+的最大值为_________;22x y +的最小值为____________.6.18世纪末,挪威测量学家维塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数,使复数及其运算具有了几何意义,例如z OZ =,也即复数z 的模的几何意义为z 对应的点Z 到原点的距离.已知复数z 满足2z =,则34i z --的最大值为()A .3B .5C .7D .9【答案】C【解析】2z = ,z ∴对应的点(),Z x y 的轨迹为圆224x y +=;34i z -- 的几何意义为点(),Z x y 到点()3,4的距离,max 34i 27z ∴--==.故选:C.题型六:圆与圆的位置关系问题【例1】已知圆221:1C x y +=与圆222:(3)(4)4C x y -+-=,则圆1C 与2C 的位置关系是()A .内含B .相交C .外切D .相离【例2】已知点P 在圆O :224x y +=上,点()30A -,,()0,4B ,满足AP BP ⊥的点P 的个数为()A .3B .2C .1D .0【答案】B【解析】【分析】设(,)P x y ,轨迹AP BP ⊥ 可得点P 的轨迹方程,即可判断该轨迹与圆的交点个数.设点(,)P x y ,则224x y +=,且(3,)(,4)AP x y BP x y =+=- ,,由AP BP ⊥,得22(3)(4)340AP BP x x y y x y x y ⋅=++-=++-= ,即22325()(2)24x y ++-=,故点P 的轨迹为一个圆心为3(,2)2-、半径为52的圆,则两圆的圆心距为52,半径和为59222+=,半径差为51222-=,有159222<<,所以两圆相交,满足这样的点P 有2个.故选:B.【例3】圆221:22260O x y x y +---=与圆222:820O x y y +--=的公共弦长为()A .B .C .D .【例4】已知圆C :()()22681x y -+-=和两点(),0A m -,()(),00B m m >,若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则m 的最大值为()A .12B .11C .10D .9【答案】B【分析】由题意得P 点轨迹,转化为有交点问题【详解】90APB ∠=︒,记AB 中点为O ,则||OP m =,故P 点的轨迹是以原点为圆心,m 为半径的圆,又P 在圆C 上,所以两圆有交点,则|1|||1m OC m -≤≤+,而||10OC =,得911m ≤≤.故选:B【题型专练】1.写出与圆221x y +=和圆()2264x y -+=都相切的一条直线的方程______.2.(2022全国新高考1卷)写出与圆x 2+y 2=1和(x -3)2+(y -4)2=16都相切的一条直线的方程_______.【答案】3544y x =-+或7252424y x =-或1x =-【解析】【分析】先判断两圆位置关系,分情况讨论即可.【详解】圆221x y +=的圆心为()0,0O ,半径为1,圆22(3)(4)16x y -+-=的圆心1O 为(3,4),半径为4,5=,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l 时,因为143OO k =,所以34l k =-,设方程为3(0)4y x t t =-+>O 到l 的距离1d ==,解得54t =,所以l 的方程为3544y x =-+,当切线为m 时,设直线方程为0kx y p ++=,其中0p >,0k <,由题意14⎧=⎪⎪=,解得7242524k p ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,7252424y x =-当切线为n 时,易知切线方程为1x =-,故答案为:3544y x =-+或7252424y x =-或1x =-.3.(多选题)圆221:20x y x O +-=和圆222:240O x y x y ++-=的交点为A ,B ,则有()A .公共弦AB 所在直线的方程为0x y -=B .公共弦AB 所在直线的方程为10x y +-=C .公共弦ABD .P 为圆1O 上一动点,则P 到直线AB 14.已知点()()2,3,5,1A B -,则满足点A 到直线l 的距离为1,点B 到直线l 距离为3的直线l 的条数有()A .1B .2C .3D .4【答案】D【解析】【分析】以A 为圆心,1为半径,B 为圆心,3为半径分别画圆,将所求转化为求圆A 与圆B 的公切线条数,判断两圆的位置关系,从而得公切线条数.【详解】以A 为圆心,1为半径,B 为圆心,3为半径分别画圆,如图所示,由题意,满足点A 到直线l 的距离为1,点B 到直线l 距离为3的直线l 的条数即为圆A 与圆B 的公切线条数,因为513AB ==>+,所以两圆外离,所以两圆的公切线有4条,即满足条件的直线l 有4条.故选:D5.已知圆()()221:111C x y -++=,圆()()222:459C x y -+-=,点M 、N 分别是圆1C 、圆2C 上的动点,点P 为x 轴上的动点,则PN PM -的最大值是()A .4B .9C .7D .2【答案】B【解析】【分析】分析可知()21max 4PN PM PC PC -=-+,设点()24,5C 关于x 轴的对称点为()24,5C '-,可得出22PC PC '=,求出21PC PC '-的最大值,即可得解.【详解】圆()()221:111C x y -++=的圆心为()11,1C -,半径为1,圆()()222:459C x y -+-=的圆心为()24,5C ,半径为3.()max min max PN PM PN PM -=- ,又2max 3PN PC =+,1min 1PMPC =-,()()()2121max 314PN PM PC PC PC PC ∴-=+--=-+.点()24,5C 关于x 轴的对称点为()24,5C '-,2121125PC PC PC PC C C ''-=-≤==,所以,()max 549PN PM -=+=,故选:B .。
直线与圆知识点及经典例题(含答案)
圆的方程、直线和圆的位置关系【知识要点】一、 圆的定义:平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆 (一)圆的标准方程222()()x a y b r -+-= 这个方程叫做圆的标准方程。
说 明:1、若圆心在坐标原点上,这时0a b ==,则圆的方程就是222x y r +=。
2、圆的标准方程的两个基本要素:圆心坐标和半径;圆心和半径分别确定了圆的位置和大小,从而确定了圆,所以,只要,,a b r 三个量确定了且r >0,圆的方程就给定了。
就是说要确定圆的方程,必须具备三个独立的条件确定,,a b r ,可以根据条件,利用待定系数法来解决。
(二)圆的一般方程将圆的标准方程222)()(r b y a x =-+-,展开可得02222222=-++--+r b a by ax y x 。
可见,任何一个圆的方程都可以写成 :220x y Dx Ey F ++++= 问题:形如220x y Dx Ey F ++++=的方程的曲线是不是圆? 将方程022=++++F Ey Dx y x 左边配方得:22224()()222D E D E Fx x +-+++=(1)当F E D 422-+>0时,方程(1)与标准方程比较,方程022=++++F Ey Dx y x 表示以(,)22D E--为圆 心,以2242D E F+-为半径的圆。
,(3)当F E D 422-+<0时,方程022=++++F Ey Dx y x 没有实数解,因而它不表示任何图形。
圆的一般方程的定义:当224D E F +->0时,方程220x y Dx Ey F ++++=称为圆的一般方程. 圆的一般方程的特点:(1)2x 和2y 的系数相同,不等于零; (2)没有xy 这样的二次项。
(三)直线与圆的位置关系 1、直线与圆位置关系的种类(1)相离---求距离; (2)相切---求切线; (3)相交---求焦点弦长。
2、直线与圆的位置关系判断方法: 几何方法主要步骤:(1)把直线方程化为一般式,利用圆的方程求出圆心和半径 (2)利用点到直线的距离公式求圆心到直线的距离(3)作判断: 当d>r 时,直线与圆相离;当d =r 时,直线与圆相切;当d<r 时,直线与圆相交。
直线与圆的位置关系题型归纳
直线与圆的位置关系题型归纳引言在几何学中,直线和圆是基本的几何元素。
研究直线与圆的位置关系不仅有助于理解几何学基本原理,还可以应用到实际问题中。
本文将归纳总结几种常见的直线与圆的位置关系题型,并给出相应的解题方法。
一、直线与圆相交直线与圆相交通常有三种情况:直线与圆相切、直线穿过圆、直线既与圆相切又穿过圆。
1. 直线与圆相切当直线与圆只有一个交点时,称直线与圆相切。
这种情况下,直线与圆的位置关系相对简单。
求解这类问题时,可以利用以下方法: - 根据已知条件确定直线方程和圆的方程。
- 将直线方程和圆的方程联立,求解交点的坐标。
- 判断交点是否满足直线方程和圆的方程,从而确定直线与圆相切。
2. 直线穿过圆当直线与圆有两个交点时,称直线穿过圆。
这种情况下,需要进一步确定直线与圆的具体位置关系。
求解这类问题时,可以按照以下步骤进行: - 利用已知条件确定直线方程和圆的方程。
- 将直线方程和圆的方程联立,求解交点的坐标。
- 判断交点的坐标与圆心的位置关系,从而确定直线与圆的位置关系。
3. 直线既与圆相切又穿过圆当直线与圆既有一个交点又有两个交点时,称直线既与圆相切又穿过圆。
这种情况下,需要进一步确定直线与圆的具体位置关系。
求解这类问题时,可以按照以下步骤进行: - 利用已知条件确定直线方程和圆的方程。
- 将直线方程和圆的方程联立,求解交点的坐标。
- 判断交点的坐标与圆心的位置关系,从而确定直线与圆的位置关系。
二、直线与圆相离直线与圆相离是指直线与圆没有交点。
这种情况下,直线与圆的位置关系相对简单。
求解这类问题时,可以按照以下步骤进行: - 利用已知条件确定直线方程和圆的方程。
- 求解直线方程和圆的方程的解集。
- 判断解集是否为空集,从而确定直线与圆相离。
三、总结与应用对于直线与圆的位置关系题型,我们可以通过确定直线方程和圆的方程,求解交点的坐标,判断交点的坐标与圆心的位置关系来确定直线与圆的位置关系。
高考数学直线和圆【概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结】
概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结直线和圆一.直线的倾斜角:1.定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线l ,如果把x 轴绕着交点按逆时针方向转到和直线l 重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角。
当直线l 与x 轴重合或平行时,规定倾斜角为0;2.倾斜角的范围[)π,0。
二.直线的斜率:1.定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜率k ,即k =tan α(α≠90°);倾斜角为90°的直线没有斜率;(2.斜率公式:经过两点111(,)P x y 、222(,)P x y 的直线的斜率为()212121x x x x y y k ≠--=;三.直线的方程: 1.点斜式:已知直线过点00(,)x y 斜率为k ,则直线方程为00()y y k x x -=-,它不包括垂直于x 轴的直线。
2.斜截式:已知直线在y 轴上的截距为b 和斜率k ,则直线方程为y kx b =+,它不包括垂直于x 轴的直线。
3.两点式:已知直线经过111(,)P x y 、222(,)P x y 两点,则直线方程为121121x x x x y y y y --=--,它不包括垂直于坐标轴的直线。
4.截距式:已知直线在x 轴和y 轴上的截距为,a b ,则直线方程为1=+bya x ,它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线。
5.一般式:任何直线均可写成0Ax By C++=(A,B 不同时为0)的形式。
提醒:(1)直线方程的各种形式都有局限性.(如点斜式不适用于斜率不存在的直线,还有截距式呢?);(2)直线在坐标轴上的截距可正、可负、也可为0.直线两截距相等⇔直线的斜率为-1或直线过原点;直线两截距互为相反数⇔直线的斜率为1或直线过原点;直线两截距绝对值相等⇔直线的斜率为1±或直线过原点。
四.设直线方程的一些常用技巧:1.知直线纵截距b ,常设其方程为y kx b =+;2.知直线横截距0x ,常设其方程为0x my x =+(它不适用于斜率为0的直线);3.知直线过点00(,)x y ,当斜率k 存在时,常设其方程为00()y k x x y =-+,当斜率k 不存在时,则其方程为0x x =;4.与直线:0l Ax By C ++=平行的直线可表示为10Ax By C ++=; 5.与直线:0l Ax By C++=垂直的直线可表示为10Bx Ay C -+=.提醒:求直线方程的基本思想和方法是恰当选择方程的形式,利用待定系数法求解。
直线与圆、圆与圆的位置关系题型归纳总结
直线与圆、圆与圆的位置关系【重难点精讲】重点一、直线与圆的位置关系:(1)直线与圆相交,有两个公共点;(2)直线与圆相切,只有一个公共点;(3)直线与圆相离,没有公共点. 重点二、几何判定法:设r 为圆的半径,d 为圆心到直线的距离:(1)d >r ⇔圆与直线相离;(2)d =r ⇔圆与直线相切;(3)d <r ⇔圆与直线相交.重点三、代数判定法:由⎩⎪⎨⎪⎧ Ax +By +C =0x -a 2+y -b 2=r 2消元,得到一元二次方程的判别式Δ,则(1)Δ>0⇔直线与圆相交;(2)Δ=0⇔直线与圆相切;(3)Δ<0⇔直线与圆相离.重点四、圆与圆的位置关系:两圆(x -a 1)2+(y -b 1)2=r 21(r 1>0)与(x -a 2)2+(y -b 2)2=r 22(r 2>0)圆心距d 221212()()a a b b -+- d >r 1+r 2⇔两圆外离;d =r 1+r 2⇔两圆外切;|r 1-r 2|<d <r 1+r 2⇔两圆相交;d =|r 1-r 2|⇔两圆内切;0<d <|r 1-r 2|⇔两圆内含,d =0时为同心圆.重点五、两圆的公切线条数:当两圆内切时有一条公切线;当两圆外切时有三条公切线;相交时有两条公切线;相离时有四条公切线;内含时无公切线.【典题精练】考点1、直线与圆的位置关系例1.已知直线320l x y -+=,圆22:4410C x y x y ++--=.(1)判断直线l 与圆C 的位置关系,并证明;(2)若直线l 与圆C 相交,求出圆C 被直线l 截得的弦长;否则,求出圆上的点到直线l 的最短距离.【解析】(1)相交,证明如下;可将圆的一般方程22:4410C x y x y ++--=化为:22(2)(2)9x y ++-=,可得其圆心:(2,2)-,半径为:3,由直线320l x y -+=, 可得圆心到直线l 的距离:2322313d --+==+d r <,可得直线l 与圆C 相交;(2)由(1)得直线l 与圆C 相交,且圆心到直线l 的距离d =故弦长为:==考点2、弦长问题例2.已知圆C 的圆心在直线1y x =+上,且圆C 经过点()3,6P 和点()5,6Q .(1)求圆C 的方程;(2)过点()3,0的直线l 截圆所得弦长为2,求直线l 的方程.【解析】(1)由题意可知,设圆心为(),1a a +,则圆C 为:22()[(1)]2x a y a -+-+=, 圆C 经过点()3,6P 和点()5,6Q ,2222(3)[6(1)]2(5)[6(1)]2a a a a ⎧-+-+=∴⎨-+-+=⎩,解得4a =,则圆C 的方程为:22(4)(5)2x y -+-=; (2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为()3y k x =-,即30k y k --=,∴过点()3,0的直线l 截圆所得弦长为2,1d ∴==,解得125k =, ∴直线l 的方程为125360x y --=,当直线l 的斜率不存在时,直线l 为3x =,此时弦长为2符合题意. 综上,直线l 的方程为3x =或125360x y --=.考点点睛:设直线l 的方程为ax +by +c =0,圆O 的方程为(x -x 0)2+(y -y 0)2=r 2,求弦长的方法通常有以下两种:(1)几何法:由圆的性质知,过圆心O 作l 的垂线,垂足C 为线段AB 的中点.如图所示,在Rt △OCB 中,|BC |2=r 2-d 2,则弦长|AB |=2|BC |=2r 2-d 2.(2)代数法:解方程组222000()()ax by c x x y y r++=⎧⎪⎨-+-=⎪⎩,消元后可得关于x 1+x 2,x 1·x 2或y 1+y 2,y 1·y 2的关系式,则|AB |考点3、圆的切线问题例3.已知点1,2P ,点()3,1M ,圆22:124C x y(1)求过点P 的圆C 的切线方程;(2)求过点M 的圆C 的切线方程.【解析】由题意得:圆心()1,2C ,半径2r(1)()()22211224+-+= P ∴在圆C 上 1PC k ==-∴切线的斜率11PC k k =-= ∴过点P 的圆C 的切线方程为()21y x --=-,即10x y -+-= (2)()()22311254-+-=> M ∴在圆C 外部若过点M 的直线斜率不存在,直线方程为3x =,是圆C 的切线;若过点M 的切线斜率存在,可设切线方程为:()13y k x -=-,即310kx y k--+=∴圆心C 到切线的斜率2d ===,解得:34k = ∴切线方程为()3413y x -=-,即3450x y --= 综上所述:切线方程为3x =或3450x y --=考点点睛:求过某一点的圆的切线方程,首先判定点与圆的位置关系,以确定切线的条数.(1)求过圆上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程:先求切点与圆连线的斜率k ,则由垂直关系得切线斜率为-1k,由点斜式方程可求得切线方程.如果k =0或斜率不存在,则由图形可直接得切线方程为y =y 0或x =x 0.(2)求过圆外一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程时,常用几何方法求解:设切线方程为y -y 0=k (x -x 0),即kx -y -kx 0+y 0=0,由圆心到直线的距离等于半径,可求得k ,进而求出切线方程.但要注意,若求出的k 值只有一个时,则另一条切线的斜率一定不存在,切线方程为x =x 0. 考点4、两圆位置关系的判断例4.已知两圆1C :22210100x y x y +-++=和2C :222210x y x y ++++=. (Ⅰ)判断两圆的位置关系;(Ⅱ)求两圆公共弦所在直线方程;(Ⅲ)求两圆公共弦的长度.【解析】(Ⅰ)1C :()()221516x y -++=,()11,5C -,14r =, 2C :()()22111x y +++=,()21,1C --,21r =,∴12C C ==121212r r C C r r <<-+,故1C 与2C 相交. (Ⅱ)因为两圆1C :22210100x y x y +-++=和2C 222210x y x y ++++=,所以两方程相减得:4890x y --=.(Ⅲ)设1C 到4890x y --=的距离为d ,则d ==,弦长AB ==2=. 考点点睛: 判断两圆位置关系的方法有两种,一是代数法,看方程组的解的个数,但往往较繁琐,另外须注意方程组有“一个”解与两圆相切不等价;二是几何法,看两圆连心线的长d ,若d =r 1+r 2,两圆外切;d =|r 1-r 2|时,两圆内切;d >r 1+r 2时,两圆外离;d <|r 1-r 2|时,两圆内含;|r 1-r 2|<d <r 1+r 2时,两圆相交.考点5、由圆与圆的位置关系求参数的值或取值范围例5.已知直线:0l x y m ++=与圆()()22:119C x y ++-=没有公共点,圆()()221:121O x y -++=与圆()()()2222:420O x y m m -+-=>相交,求m 的取值范围.【解析】圆()()22:119C x y ++-=的圆心()1,1C -,半径3r =,由题意可得,圆心C 到直线的距离3d =>,0m >,则m >圆()()221:121O x y -++=与圆()()()2222:420O x y m m -+-=>相交,圆心()11,2O -,圆1O 的半径11R =,圆心()24,2O ,圆2O 的半径2R m =,121212R R OO R R ∴-<<+,即11m m -<<+,解得46m <<.综上所述,实数m 的取值范围是().考点点睛: 两圆相切包括外切与内切,外切时,圆心距等于两圆半径之和,内切时,圆心距等于两圆半径差的绝对值.在题目没有说明是内切还是外切时,要分两种情况进行讨论.解决两圆相切问题,常用几何法.。
直线与圆常见考点及题型分析
《直线与圆》常见考点及题型分析陕西省麟游县中学(721599) 韩红军1.热点透析解析几何涉及直线与圆和圆锥曲线两部分内容,是衔接初等数学和高等数学的纽带,是运用“数”研究“形”。
(1)近几年高考的热点:第一部分是直线的方程。
需要掌握直线的倾斜角和斜率,直线方程的几种形式(如点斜式、两点式和一般式等),两直线位置关系(平行、垂直)的判定和应用。
第二部分是圆的方程。
需要掌握圆的标准方程、一般方程、参数方程,与圆有关的最值问题、弦长问题、轨迹问题等。
第三部分是直线和圆、圆与圆的位置关系。
需要掌握直线与圆、圆与圆的位置关系中基本量的计算。
(2)近几年常考的题型:主要是一道选择题或填空题,单独出解答题的概率不大,然而有可能作为解答题的背景或渗透在解答题的第(1)问中。
2.热点题型分类精讲题型一:求直线的倾斜角或斜率例1.(2014,安徽)过点P(-3,-1)的直线l 与圆x 2+y 2=1有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π6B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π3C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3解析:易知直线l 的斜率存在,所以可设l :y +1=k(x +3),即kx -y +3k -1=0.因为直线l 圆x 2+y 2=1有公共点,所以圆心(0,0)到直线l 的距离|3k -1|1+k2≤1,即k 2-3k ≤0,解得0≤k≤3,故直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3.故选D .评注:直线的倾斜角和斜率是最重要的两个概念,应熟练地掌握这两个概念,扎实地记住计算公式,倾斜角往往会和三角函数的有关知识联系在一起.题型二:求直线的方程例2.(2014,福建)已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0垂直,则l 的方程是( )A .x +y -2=0B .x -y =2=0C .x +y -3=0D .x -y +3=0解析:由直线l 与直线x +y +1=0垂直,可设直线l 的方程为x -y +m =0.又直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心(0,3),则m =3,所以直线l 的方程为x -y +3=0,故选D.评注:若已知直线过定点,一般考虑点斜式;若已知直线过两点,一般考虑两点式;若已知直线与两坐标轴相交,一般考虑截距式;若已知一条非具体的直线,一般考虑一般式.题型三:求圆的方程例3.(2014,陕西)若圆C 的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,则圆C 的标准方程为________.解析:由圆C 的圆心与点(1,0)关于直线y =x 对称,得圆C 的圆心为(0,1).又因为圆C 的半径为1,所以圆C 的标准方程为x 2+(y -1)2=1.例4.(2014,山东)圆心在直线x -2y =0上的圆C 与y 轴的正半轴相切,圆C 截x 轴所得弦的长为23,则圆C 的标准方程为________.解析:因为圆心在直线x -2y =0上,所以可设圆心坐标为(2b ,b).又圆C 与y 轴的正半轴相切,所以b>0,圆的半径是2b.由勾股定理可得b 2+(3)2=4b 2,解得b =±1.又因为b>0,所以b =1,所以圆C 的圆心坐标为(2,1),半径是2,所以圆C 的标准方程是(x -2)2+(y -1)2=4.评注:求圆的方程的两种方法:(1)几何法:通过研究圆的性质、直线和圆、圆与圆的位置关系,进而求得圆的基本量和方程.(2)代数法:即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.题型四:直线与圆的位置关系例5.(2014,江苏)在平面直角坐标系xOy 中,直线x +2y -3=0被圆(x -2)2+(y +1)2=4截得的弦长为________.解析:由题意可得,圆心为(2,-1),r =2,圆心到直线的距离d =|2-2-3|12+22=35 5,所以弦长为2r 2-d 2=24-95=2555 . 例6.(2014,浙江)已知圆x 2+y 2+2x -2y +a =0截直线x +y +2=0所得弦的长度为4,则实数a 的值是( )A .-2B .-4C .-6D .-8解析:圆的标准方程为(x +1)2+(y -1)2=2-a ,r 2=2-a ,则圆心(-1,1)到直线x+y +2=0的距离为|-1+1+2|2= 2.由22+(2)2=2-a ,得a =-4, 故选B.例7.(2014,湖北)直线l 1:y =x +a 和l 2:y =x +b 将单位圆C :x 2+y 2=1分成长度相等的四段弧,则a 2+b 2=________.解析:依题意得,圆心O 到两直线l 1:y =x +a ,l 2:y =x +b 的距离相等,且每段弧长等于圆周的14,即|a|2=|b|2=1×sin 45°,得 |a|=|b|=1.故a 2+b 2=2.例8.(2014,全国)直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.解:根据题意,OA⊥PA,OA =2,OP =10,所以PA =OP 2-OA 2=2 2,所以tan ∠OPA =OA PA =22 2=12,故tan ∠APB =2tan ∠OPA 1-tan 2∠OPA =43,即l 1与l 2的夹角的正切值等于43. 评注:解决圆与圆的位置关系的问题时,要注意运用数形结合思想,要用平面几何中有关圆的性质,养成勤画图的良好习惯. 题型五:圆与圆的位置关系例9.(2014,湖南)若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =( ) A .21 B .19 C .9 D .-11解析:依题意可得C 1(0,0),C 2(3,4),则|C 1C 2|=33+42=5.又r 1=1,r 2=25-m ,由r 1+r 2=25-m +1=5,解得m =9. 故选 C .题型六:求轨迹的方程例10.(2014,全国新课标卷Ⅰ)已知点P(2,2),圆C :x 2+y 2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点.(1)求M 的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l 的方程及△POM 的面积.解:(1)圆C 的方程可化为x 2+(y -4)2=16,所以圆心为C(0,4),半径为4.设M(x ,y),则CM =(x ,y -4),MP =(2-x ,2-y).由题设知CM·MP=0,故x(2-x)+(y -4)(2-y)=0,即(x -1)2+(y -3)2=2.由于点P 在圆C 的内部,所以M 的轨迹方程是(x -1)2+(y -3)2=2.(2)由(1)可知M 的轨迹是以点N(1,3)为圆心,2为半径的圆.由于|OP|=|OM|,故O 在线段PM 的垂直平分线上,又P 在圆N 上,从而ON⊥PM.因为ON 的斜率为3,所以直线l 的斜率为-13,故l 的方程为y =-13x +83.又|OM|=|OP|=2 2,O 到直线l 的距离为4105,故|PM|=4105,所以△POM 的面积为165.评注:解决直线与圆的位置关系的问题时,要注意运用数形结合思想,既要用平面几何中有关圆的性质,又要结合待定系数法运用直线方程中的基本关系,养成勤画图的良好习惯. 题型七:最值问题例11.(2014,北京)已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1和两点A(-m ,0),B(m ,0)(m >0).若圆C 上存在点P ,使得∠APB=90°,则m 的最大值为( )A .7B .6C .5D .4 解析:由图可知,圆C 上存在点P 使∠APB=90°,即圆C 与以AB 为直径的圆有公共点,所以32+42-1≤m≤32+42+1,即4≤m≤6.故选B .例12.(2014,四川)设m∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P(x ,y),则|PA|+|PB|的取值范围是( )A .[5,2 5 ]B .[10,2 5 ]C .[10,4 5 ]D .[25,4 5 ]解析:由题意可知,定点A(0,0),B(1,3),且两条直线互相垂直,则其交点P(x ,y)落在以AB 为直径的圆周上,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,即|PA|+|PB|≥|AB|=10.又|PA|+|PB|=(|PA|+|PB|)2=|PA|2+2|PA||PB|+|PB|2≤2(|PA|2+|PB|2)=2 5,所以|PA|+|PB|∈[10,2 5],故选B.例13.(2013,江西师大附中)已知P 是直线0843=++y x 上的动点,PA PB 、是圆012222=+--+y x y x 的切线,A B 、是切点, C 是圆心,那么四边形PACB 面积的最小值是( )A .2B .2C .22D .4解析:由题意,圆012222=+--+y x y x 的圆心是C (1,1),半径为1,PA=PB 。
2023赵礼显高考 直线与圆经典题型总结
2023赵礼显高考直线与圆经典题型总结引言直线与圆是高中数学的重要内容之一,也是高考的重要考点。
在高考备考过程中,掌握直线与圆的经典题型对于提高数学成绩具有重要意义。
本文将详细介绍赵礼显老师总结的直线与圆经典题型,帮助考生更好地备考高考。
一、直线与圆的基本概念1. 直线方程及其性质2. 圆的方程及其性质3. 直线与圆的位置关系及其判定二、经典题型总结1. 直线过定点,圆过定圆,求公共弦所在直线方程【题型1】求圆C:$(x - 1)^{2} + y^{2} = 4$与圆D:$(x + 2)^{2} + (y - 3)^{2} = r^{2}$的公共弦BD所在直线方程【分析】利用两圆相减可得公共弦所在直线方程。
【解答】由题意可知,两圆的方程相减可得:$x + 2y - 1 = 0$,即公共弦BD所在直线方程为$x + 2y - 1 = 0$。
2. 求圆上点到定直线的距离【题型2】求圆上点到定直线的距离最大值或最小值【分析】根据点到直线的距离公式求解最值。
【解答】设圆心到定直线的距离为d,则当直线与圆相交时,最大值为d + r,最小值为d - r。
3. 求圆内或圆外两平行直线之间的距离【题型3】求圆内或圆外两平行直线之间的距离【分析】根据平行线间的距离公式求解。
【解答】设两平行直线之间的距离为h,则有$h =\frac{|m|}{\sqrt{n^{2} + m^{2}}} = \frac{m}{\sqrt{n^{2} +m^{2}}},(m$表示平行线之间的距离,n表示两平行线中一条直线的斜率)4. 求过已知三点且与已知圆相切的圆的方程【题型4】求过已知三点$A(x_{1},y_{1})、B(x_{2},y_{2})$、C(a,b)且与已知圆C:$(x - a)^{2} + (y - b)^{2} = r^{2}$相切的圆的方程【分析】利用已知三点共线的方法求出圆的圆心和半径,进而得到圆的方程。
【解答】根据已知条件可知,所求圆的圆心在AB垂直平分线上,且半径等于AB的一半。
高三高考数学总复习《直线与圆》题型归纳与汇总
高考数学总复习题型分类汇《直线与圆》篇经典试题大汇总目录【题型归纳】题型一倾斜角与斜率 (3)题型二直线方程 (3)题型三直线位置关系的判断 (4)题型四对称与直线恒过定点问题 (4)题型五圆的方程 (5)题型六直线、圆的综合问题 (6)【巩固训练】题型一倾斜角与斜率 (7)题型二直线方程 (8)题型三直线位置关系的判断 (9)题型四对称与直线恒过定点问题 (10)题型五圆的方程 (11)题型六直线、圆的综合问题 (12)高考数学《直线与圆》题型归纳与训练【题型归纳】题型一 倾斜角与斜率例1 直线l 310y +-=,则直线l 的倾斜角为( )A. 0150B. 0120C. 060D. 030【答案】 A【解析】由直线l 的方程为310y +-=,可得直线的斜率为33-=k ,设直线的倾斜角为[)πα,0∈,则33tan -=α,∴︒=150α. 故选:A .【易错点】基础求解问题注意不要算错【思维点拨】直线方程的基础问题(倾斜角,斜率与方程,注意倾斜角为α为2π,即斜率k 不存在的情况)应对相关知识点充分理解,熟悉熟练例2 已知三点()0,a A 、()7,3B 、()a C 9,2--在一条直线上,求实数a 的值.【答案】2=a 或92=a 【解析】597,35a k a k CB AB +=-= ∵A 、B 、C 三点在一条直线上,∴BC AB k k =,即59735a a +=-,解得2=a 或92=a .题型二 直线方程例1 经过点()1,1M 且在两坐标轴上截距相等的直线是( ).A. 2x y +=B. 1x y +=C. 1x =或1y =D. 2x y +=或x y =【答案】D【解析】若直线过原点,则直线为y x =符合题意,若直线不过原点设直线为1x y m m+=, 代入点()1,1解得2m =,直线方程整理得20x y +-=,故选D .【易错点】截距问题用截距式比较简单,但截距式1=+n y m x 中要求m ,n 均非零。
2020年高考理科数学《直线与圆》题型归纳与训练
2020年高考理科数学《直线与圆》题型归纳与训练【题型归纳】题型一直线方程、两直线的位置关系例1已知两直线1:80l mx y n ++=和2:210l x my +-=.试确定m 、n 的值,使: (1)1l 与2l 相交于点(),1P m -; (2)1l ∥2l ;(3)1l ⊥2l ,且1l 在y 轴上的截距为-1. 【答案】(1)1m =,7n =.(2)4m =,2n ≠-时或4m =-,2n ≠时,1l ∥2l . (3)0m =,8n =【解析】(1)由题意得280210m n m n ⎧-+=⎨--=⎩,解得1m =,7n =.(2)当0m =时,显然1l 不平行于2l ;当0m ≠时,由821m nm =-≠-,得⎩⎨⎧-≠=⇒⎩⎨⎧≠--⨯=⨯-⋅240)1(8028n m nm m m 或⎩⎨⎧≠-=24n m . 即4m =,2n ≠-时或4m =-,2n ≠时,1l ∥2l .(3)当且仅当280m m +=,即0m =时,1l ⊥2l .又18n-=-,∴8n =.即0m =,8n =时,1l ⊥2l ,且1l 在y 轴上的截距为-1.【易错点】忽略对0m =的情况的讨论【思维点拨】遇到直线类题型,首先要注意特殊情况如斜率不存在时或0k =时,并且对于直线平行和垂直时与12A A 和12B B 间的关系要熟练记忆。
例2如图,设一直线过点(-1,1),它被两平行直线l 1:x +2y -1=0,l 2:x +2y -3=0所截的线段的中点在直线l 3:x -y -1=0上,求其方程.【答案】2750x y +-=.【解析】与1l 、2l 平行且距离相等的直线方程为220x y +-=.设所求直线方程为()()2210x y x y λ+-+--=,即()()1220x y λλλ++---=.又直线过()1,1A -,∴()()()112120λλλ+-+-⋅--=.解13λ=-.∴所求直线方程为2750x y +-=.2【易错点】求错与1l 、2l 平行且距离相等的直线方程【思维点拨】本题的关键在于求到1l 、2l 平行且距离相等的直线方程,再利用这条直线求出和第三条支线的交点,从而求解本题.题型二 圆的方程(对称问题、圆的几何性质运用) 例1已知实数x 、y 满足方程22410x y x +-+=.(1)求yx的最大值和最小值; (2)求y x -的最大值和最小值.【答案】(1)yx(2)y x -的最大值为2-+,最小值为2-.【解析】(1)原方程化为()2223x y -+=,表示以点()2,0为圆心,为半径的圆.设yk x=,即y k x =,当直线y kx =与圆相切时,斜率k=k =.故yx 的最大值(2)设y x b -=,即y x b =+,当y x b =+与圆相切时,纵截距b取得最大值和最小值,此时=2b =-.故y x -的最大值为2-,最小值为2--. 【易错点】理解错给定要求结果的含义【思维点拨】正确理解给定结果的含义,在利用题中的条件解决问题。
直线与圆经典题型
直线与圆经典题型题型一:对称性求最值已知点M(3,5),在直线l:x﹣2y+2=0和y轴上各找一点P和Q,使△MPQ的周长最小.解:点M关于直线l和y轴的对称点分别为M1(5,1)和M2(﹣3,5)。
直线M1M2的方程为x+2y﹣7=0,解得交点P(1,3)。
令x=0,得到M1M2与y轴的交点Q(0.5,0.75)。
所以,点P(1,3)和点Q(0.5,0.75)使△MPQ的周长最小。
题型二:反射光线问题已知光线经过已知直线l1:3x﹣y+7=0和l2:2x+y+3=0的交点M,且射到x轴上一点N(1,0)后被x轴反射。
1)求点M关于x轴的对称点P的坐标;2)求反射光线所在的直线l3的方程;3)求与l3距离为2的直线方程。
解:(1)由l1和l2的方程解得M(﹣2,1),因此点P (﹣2,﹣1)。
2)因为入射角等于反射角,所以反射光线与x轴的夹角为2α,其中α为MN与x轴的夹角。
直线MN的斜率为﹣1/3,因此α=arctan(﹣1/3)≈﹣18.43°。
反射光线与x轴的夹角为2α≈﹣36.86°,因此反射光线的斜率为tan(﹣36.86°)≈﹣0.75.反射光线所在的直线l3的方程为y=﹣0.75x+b,代入M (﹣2,1)得b=2.5,因此l3的方程为y=﹣0.75x+2.5.3)设与l3平行的直线方程为y=﹣0.75x+c,根据平行线的距离公式得|2﹣0.75c|/√(0.75²+1²)=2,解得c=10/3或﹣2/3.因此与l3距离为2的直线方程为y=﹣0.75x+10/3或y=﹣0.75x﹣2/3.题型三:直线恒过点问题已知直线方程为(2+m)x+(1﹣2m)y+4﹣3m=0.Ⅰ)证明:直线恒过定点M(1,2);Ⅱ)若直线分别与x轴、y轴的负半轴交于A,B两点,求△AOB面积的最小值及此时直线的方程。
解:(Ⅰ)将M(1,2)代入直线方程得(2+m)+(1﹣2m)×2+4﹣3m=0,解得m=﹣1.因此,直线方程为x﹣3y+5=0,显然直线恒过点M(1,2)。
直线和圆的方程全章十类必考压轴题
直线和圆的方程全章十类必考压轴题直线和圆是几何学中的基本概念,它们在解决几何问题和建模实际情况中起着重要的作用。
在本文中,我们将讨论直线和圆的方程,并介绍与之相关的十类必考压轴题。
一、直线的方程1. 点斜式方程:已知直线上一点P(x₁, y₁)和直线的斜率k,直线的方程可以表示为y - y₁ = k(x - x₁)。
2. 两点式方程:已知直线上两点P₁(x₁, y₁)和P₂(x₂, y₂),直线的方程可以表示为(y - y₁)/(y₂ - y₁) = (x - x₁)/(x₂ - x₁)。
3. 截距式方程:已知直线与x轴和y轴的截距分别为a和b,直线的方程可以表示为y = mx + b,其中m为直线的斜率。
二、圆的方程4. 标准方程:已知圆心坐标为(h, k)和半径r,圆的方程可以表示为(x - h)² + (y - k)² = r²。
5. 中心半径式方程:已知圆心坐标为(h, k)和半径r,圆的方程可以表示为(x - h)² + (y - k)² = r²。
6. 直径式方程:已知圆上两点P₁(x₁, y₁)和P₂(x₂, y₂),圆的方程可以表示为(x - (x₁ + x₂)/2)² + (y - (y₁ + y₂)/2)² = ((x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²)/4。
三、直线和圆的关系7. 直线与圆的位置关系:直线与圆有三种可能的位置关系,即相离、相切和相交。
相离时,直线与圆没有交点;相切时,直线与圆有且仅有一个交点;相交时,直线与圆有两个交点。
8. 直线与圆的切线:直线与圆相切时,直线被称为圆的切线。
切线与圆的切点处的切线斜率等于圆的斜率。
四、直线和圆的求解问题9. 直线与圆的交点:已知直线和圆的方程,可以通过联立方程求解得到直线与圆的交点坐标。
10. 直线和圆的切点:已知直线和圆的方程,可以通过求解直线与圆的切线方程,再求解切线与圆的交点坐标得到直线和圆的切点坐标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中数学圆的方程典型例题
类型一:圆的方程
1 求过两点、且圆心在直线上的圆的标准方程并判断点与圆的关系.
2、设圆满足:(1)截轴所得弦长为2;(2)被轴分成两段弧,其弧长的比为,在满足条件(1)(2)的所有圆中,求圆心到直线的距离最小的圆的方程.
类型二:切线方程、切点弦方程、公共弦方程
1 已知圆,求过点与圆相切的切线.
2 两圆与相交于、两点,求它们的公共弦所在直线的方程.
3、过圆122=+y x 外一点)3,2(M ,作这个圆的两条切线MA 、MB ,切点分别是A 、B ,求直线AB 的方程。
练习:
1.求过点(3,1)M ,且与圆22(1)4x y -+=相切的直线l 的方程
2、过坐标原点且与圆02
52422=++-+y x y x 相切的直线的方程为 3、已知直线0125=++a y x 与圆0222=+-y x x 相切,则a 的值为.
类型三:弦长、弧问题
1、求直线063:=--y x l 被圆042:22=--+y x y x C 截得的弦AB 的长
2、直线0323=-+y x 截圆422=+y x 得的劣弧所对的圆心角为
3、求两圆0222=-+-+y x y x 和522=+y x 的公共弦长
类型四:直线与圆的位置关系
1、若直线m x y +=与曲线24x y -=
有且只有一个公共点,实数m 的取值范围 2圆上到直线的距离为1的点有个?
3、直线1=+y x 与圆)0(0222>=-+a ay y x 没有公共点,则a 的取值范围是
4、若直线2+=kx y 与圆1)3()2(22=-+-y x 有两个不同的交点,则k 的取值范围是.
5、 圆上到直线的距离为的点共有().
(A )1个(B )2个(C )3个(D )4个
6、 过点作直线,当斜率为何值时,直线与圆有公共点 类型五:圆与圆的位置关系
1、判断圆02662:221=--++y x y x C 与圆0424:2
22=++-+y x y x C 的位置关系
2圆0222=-+x y x 和圆0422=++y y x 的公切线共有条。
)4,1(A )2,3(B 0=y )4,2(P y x 1:302=-y x l :42
2=+y x O :()42,P O 0111221=++++F y E x D y x C :0222222=++++F y E x D y x C :A B AB 9)3()3(22=-+-y x 01143=-+y x 034222=-+++y x y x 01=++y x 2()43--,P l l ()()4212
2=++-y x C :
类型六:圆中的对称问题
1、圆222690x y x y +--+=关于直线250x y ++=对称的圆的方程是
类型七:圆中的最值问题
1、圆0104422=---+y x y x 上的点到直线014=-+y x 的最大距离与最小距离的差是
2、 (1)已知圆,为圆上的动点,求的最大、最小值.
(2)已知圆,为圆上任一点.
求的最大、最小值,求的最大、最小值.
3、已知)0,2(-A ,)0,2(B ,点P 在圆4)4()3(22=-+-y x 上运动,则22PB PA +的最小值是.
练习:
1:已知点),(y x P 在圆1)1(22=-+y x 上运动.
(1) 求
21--x y 的最大值与最小值;(2)求y x +2的最大值与最小值.
类型八:轨迹问题
1、已知点M 与两个定点)0,0(O ,)0,3(A 的距离的比为2
1,求点M 的轨迹方程. 2、已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆4)1(22=++y x 上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹
方程.
3、由动点P 向圆12
2=+y x 引两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,APB ∠=600,则动点P 的轨迹方程是
类型九:圆的综合应用
1、已知圆与直线相交于、两点,为原点,且,求实数的值.
2、已知对于圆上任一点,不等式恒成立,求实数的取值范围.
1)4()3(221=-+-y x O :),(y x P O 22y x d +=1)2(222=++y x O :),(y x P 12--x y y x 2-0622=+-++m y x y x 032=-+y x P Q O OQ OP ⊥m 1)1(22=-+y x ),(y x P 0≥++m y x m
1、已知圆C :044222=-+-+y x y x ,是否存在斜率为1的直线l ,使l 被圆C 截得的弦AB 为直径的圆过原点,若存在求出直线l 的方程,若不存在说明理由。
2、已知点A(-2,-1)和B(2,3),圆C :x 2+y 2 = m 2,当圆C 与线段..AB 没有公共点时,求m 的取值范围.
3、已知动圆与轴相切,且过点.
⑴求动圆圆心的轨迹方程;
⑵设、为曲线上两点,,,求点横坐标的取值范围.
4、已知圆O 的方程为且与圆O 相切。
(1)求直线的方程;
(2)设圆O 与x 轴交与P,Q 两点,M 是圆O 上异于P,Q 的任意一点,过点A 且与x 轴垂直的直线为,直线PM
交直线于点,直线QM 交直线于点。
求证:以为直径的圆C 总过定点,并求出定点坐标。
5、已知以点)0,)(2,(≠∈t R t t t C 为圆心的圆与x 轴交于点A O ,,与y 轴交于点O 、B ,其中O 为原点。
(1) 求证:OAB ∆的面积为定值;
(2)设直线42+-=x y 与圆C 交于点N M ,,若ON OM =,求圆C 的方程。
Q x ()0,2A Q M B C M ()2,2P PB BC ⊥C ),
,过点直线03(,1122A l y x =+1l 2l 2l 'P 2l 'Q ''Q P。