直线与圆的方程题型归类
直线与圆题型总结
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0252422=++-+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0424:222=++-+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。
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。
直线和圆的方程的题型与方法
第七章直线和圆的方程知识结构第一节直线的倾斜角和斜率学习目标1．了解直线的方程、方程的直线的定义；2．掌握直线的倾斜角、直线的斜率的定义及其取值范围；3．掌握过两点的直线的斜率公式，会运用公式求出有关直线的斜率和倾斜角．重点难点本节重点：正确地理解斜率的概念，熟练地掌握已知直线上两点求直线斜率的公式，这是学好直线这部分内容的关键．本节难点：正确理解直线倾斜角定义中的几个条件，如直线与x轴相交与不相交，按逆时针方向旋转、最小正角等．求倾斜角时，要特别注意其取值范围是高考中，由于本节内容是解析几何成果中最基础的部分，一般是隐含在综合题中进行考查．典型例题【分析】【解】【点评】【分析】【解】【点评】【解法一】代数方法：套两点斜率公式．【解法二】【点评】“解析几何的特点之一是数形结合，数无形时少直观，形无数时难入微．”在学习数学时，应该记住华罗庚的这段话．教材上还涉及证明三点共线的练习题，怎样证明三点共线呢？请看下面例4．【分析】证明三点共线，可以用代数方法、几何方法，可以用直接证法、间接证法，你能想出至少一个方法吗？下面是同学们讨论出的几种证法供参考．【证法一】【证法二】【证法三】第二节直线的方程学习目标掌握直线方程的点斜式、两点式、参数式、一般式，并能根据条件熟练地求出直线的方程式．重点难点本节重点：直线方程的点斜式和一般式，点斜式是推导直线方程其他形式的基础，一般式是直线方程统一的表述形式．本节难点：灵活运用直线方程的各种形式解题．在高考中几乎每年都要考查这部分内容，题型以选择题、填空题居多．典型例题【分析】关键是确定直线方程中的待定系数．【解】【点评】学习直线的方程常犯的错误是忽略方程各种形式的应用条件，因此造成丢解．本例中各个小题均为两解，你做对了吗？第（4）小题的解法一要用到下节学到的公式，解法二用到课外知识，供有兴趣的同学欣赏．【解法一】【解法二】【解法三】【点评】灵活运用直线方程的各种形式，常常要和平面几何的有关知识相结合．本题还有别的解法，不再一一列举．【解法一】【解法二】【解法三】【证明】【点评】【分析】【解法一】【解法二】【解法三】【点评】第三节两条直线的位置关系学习目标1．掌握两条直线平行与垂直的条件，以及两条直线的夹角和点到直线的距离公式．2．能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系．重点难点本节重点：两条直线平行与垂直的条件，点到直线的距离公式．本节难点：了解解析几何的基本思想，并用解析几何方法研究角．在高考中，两条直线的位置关系几乎年年必考，常常单独出现在选择题和填空题中，或作为综合题的一部分出现在解答题中．典型例题学习了本节以后，应该对两条直线平行与垂直的充要条件，怎样求直线的斜率、距离与角有哪些公式等问题进行归纳小结，以便提纲挈领地掌握有关知识，并灵活运用这些知识解决问题．1．两条直线平行、垂直的充要条件是什么？答：2．怎样求直线的斜率？答：3．距离和角有哪些公式？能灵活运用吗？答：用下面的例题检验是否理解和掌握了以上这些内容．1．两条直线的位置关系【解】【解】2．两条直线所成的角【解】【解法一】【解法二】3．有关交点的问题（A）1 （B）2 （C）3 （D）4【解法一】【解】【解法二】4．点到直线的距离【错误的解】【正确的解】【解法一】【解法二】【解法三】【解法四】第四节简单的线性规划学习目标1．了解用二元一次不等式表示平面区域．2．了解线性规划的意义，并会简单的应用．重点难点典型例题学习了简单的线性规划以后，常见的题型是用二元一次不等式表示平面区域，以及用线性规划的知识来解决一些简单的问题．下面的例题可检验是否掌握了这些内容．1．二元一次不等式表示的区域【分析】【解】【点评】例2 试讨论点线距离公式中，去掉绝对值符号的规律？【分析】【解】【点评】2．线性规划初步例3钢管长11.1米，需要截下1.5米和2.5米两种不同长度的小钢管，问如何截取可使残料最少？【分析】关键是利用约束条件，列出线性目标函数．【解】【评析】例4 用不超过500元的资金购买单价分别为60元、70元的单片软件和盒装磁盘，软件至少买3片，磁盘至少买2盒，则不同的选购方式共有（）．（A）5种（B）6种（C）7种（D）8种【解法一】【解法二】【解法三】列表数点．故选（C）．【点评】本题为1999年全国高考试题第14题，难度系数0.47．如果有利用二元一次不等式表示平面区域的知识，此题将不再困难．【分析】甲的解法错误，错在（1）、（2）（3）、（4），反之不行，用必要不充分条件代替原条件，使解的范围扩大，[6，10]是[5，11]的子集．乙的解法正确．本题数形结合，利用本节的知识还可以有以下的解法．【解】【点评】第六节曲线和方程学习目标1．掌握曲线的方程、方程的曲线等概念．2．了解解析几何的基本思想和解析法，学习运动变化、对立统一等辩证唯物主义思想．重点难点本节重点：了解曲线的点集与方程的解集之间的一一对应关系，从而掌握曲线的方程和方程的曲线这两个重要概念，并掌握由曲线的已知条件求方程的方法和步骤，熟悉解析法．本节难点：理解曲线和方程的概念，以及求曲线的方程的方法．在高考中，曲线和方程常是重点考查的内容，出现在解答题中．典型例题学习了本节后主要要掌握求曲线的方程的步骤，以及用解析法解题的步骤，以下归纳供参考．求曲线的方程的步骤是：一建--选取适当的点和直线，建立坐标系；二设--设曲线上点，以及利用已知条件设出其他有关点的坐标等；三列式--根据动点符合的条件，列出含、的方程0；四化简--化方程0为最简形式；五证明--证曲线上点的坐标都是方程的解，以这个方程的解为坐标的点都在曲线上（这一步不要求写出）．解析法的主要步骤是：一建--建立适当的坐标系．建系原则是使已知条件好用，使表达式简明，运算简便．因此，尽量利用已知点和已知直线；二设--选取一组基本量，用字母表示出题目涉及的点的坐标和曲线的方程；三算--通过运算，得到所要的结果．用以下例题检验是否理解和掌握了这些内容．1．怎样求轨迹方程【解法一】【解法二】【点评】【错误解法】【正确解法】【点评】【解法一】【解法二】【点评】2．解析法与综合法【证法一】【证法二】【证法三】【证法四】【点评】不同证法，以解析法较简便，复数将在高三年级学习，这里的证法实质和解析法一样，不过是换个说法．【分析】【解】【点评】解析法与综合法的特点，从中你体会到了吗？解析法的优点是程序固定（一建二设三算），操作简便，但一般运算量较大；综合法的优点是思路灵活，但如何添加辅助线不易掌握．【解法一】【解法二】【解法三】【解法四】【点评】“是否可以用代数中的计算过程代替几何中的证明？”“让代数和几何中一切最好的东西互相取长补短”等是笛卡儿创立解析几何的初衷．解析几何既然是用代数方法来研究几何对象的特征和性质，当然对运算能力要求较高．运算能力是一种计算化了的推理能力，是逻辑思维能力与计算知识、方法、技能和技巧的结合．在解析几何中，如果不注意运算方法上的特点和技能，就可能陷入有思路但算不出或很难算出正确结果的窘境，如本题的思路一、二．解析几何中常用的运算方法和技能是：①注意利用平面几何知识，如思路四；②不忘利用定义，尤其是圆锥曲线的定义解题；③充分利用一元二次方程根与系数的关系，并不忘对判别式的要求，如思路三；④合理利用曲线系；⑤数形结合，依形判数，就数论形；⑥灵活运用字母的可轮换性，减少同类量的重复运算．以上方法和技能，要在实际解题中逐步掌握．第七节圆的方程学习目标1．掌握圆的标准方程和一般方程，理解圆的参数方程．2．初步了解直线和圆中反映出的运动变化、对立统一等辩证思想和观点．重点难点本节重点：圆的标准方程、一般方程、参数方程及其相互转化．本节难点：直线和圆的综合运用．在高考中，圆的方程在选择题、填空题、解答题等各类题型中出现．本节要掌握三种类型的问题，之一是求圆的方程，之二是直线和圆的综合题，之三是应用直线和圆的知识解决一些问题．1．圆的方程有哪些形式？典型例题用下面的例题检验是否理解和掌握了圆的方程的三种形式：【解法一】【解法二】【解法三】【点评】怎样求圆的方程？这三条思路具有典型意义．【解法一】【解法二】【点评】【解法一】【解法二】【点评】【分析】关键确定圆心坐标和半径．【解】【点评】本题为1997年全国高考理科第25题，难度系数0.20．难在什么地方呢？第一文字叙述较长，有同学读不懂题；第二涉及众多知识，有同学不会运用；第三丢解，忽略了不同的位置关系．会不会用知识和怎样用知识，是一个人有没有能力和能力高低的重要标志，努力吧！2．直线和圆综合题【分析】【解】【点评】【解法一】【解法二】【点评】【分析】【解】【点评】【解法一】【解法二】【点评】分类是自然科学的基本方法，数学中的分类讨论的思想方法，就是依据数学对象的共同点和差异点，将其区分为不同种类，分类讨论并归纳结论，这一思想方法，在近代数学和现代数学中占有重要地位，是应该学习和掌握的重要思想方法．3．怎样利用直线和圆的知识解题？【分析】数形结合，将代数式或方程赋予几何意义．【解】【点评】从“数”中认识“形”，从“形”中认识“数”，数形结合相互转化，是数学思维的基本方法之一．“数学是一个有机的统一体，它的生命力的一个必要条件是所有的各个部分不可分离地结合．”（希尔伯特）数形结合的思维能力不仅是中学生的数学能力、数学素养的主要标志之一，而且也是学习高等数学和现代数学的基本能力．本题是利用直线和圆的知识求最值的典型题目．【解法一】【解法二】【解法三】【点评】。
直线和圆的方程题型
直线和圆的方程题型直线和圆的方程是解析几何中的重要内容。
在解析几何中，直线和圆的方程是解决几何问题的基础。
本文将介绍直线和圆的方程题型，并提供解题步骤和示例。
直线的方程题型以下是直线的方程题型及解题步骤：1. 已知两点求直线方程问题描述：已知点A(x₁, y₁)和点B(x₂, y₂)，求直线AB的方程。
解题步骤： 1. 使用点斜式公式或两点式公式求解。
- 点斜式公式：直线的方程为 y - y₁ = k(x - x₁)，其中k为斜率。
- 两点式公式：直线的方程为 (y - y₁)/(x - x₁)= (y₂ - y₁)/(x₂ - x₁)。
2.根据题目给出的点坐标，代入公式，求解方程。
2. 已知斜率和一点求直线方程问题描述：已知直线的斜率m和一点A(x₁, y₁)，求直线的方程。
解题步骤： 1. 使用点斜式公式求解。
- 点斜式公式：直线的方程为 y - y₁ = m(x - x₁)。
2.根据题目给出的斜率和点坐标，代入公式，求解方程。
3. 已知截距求直线方程问题描述：已知直线的截距b和斜率m，求直线的方程。
解题步骤： 1. 使用斜截式公式求解。
- 斜截式公式：直线的方程为 y = mx + b。
2.根据题目给出的截距和斜率，代入公式，求解方程。
圆的方程题型以下是圆的方程题型及解题步骤：1. 已知圆心和半径求圆的方程问题描述：已知圆心坐标C(h, k)和半径r，求圆的方程。
解题步骤： 1. 使用标准圆方程求解。
- 标准圆方程：圆的方程为 (x-h)² + (y-k)²= r²。
2.根据题目给出的圆心坐标和半径，代入公式，求解方程。
2. 已知直径的两个端点求圆的方程问题描述：已知直径的两个端点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂)，求圆的方程。
解题步骤： 1. 使用标准圆方程求解。
- 标准圆方程：圆的方程为 (x-h)² + (y-k)²= r²。
直线与圆的方程必考的几种题型
直线与圆的方程必考的几种题型ʏ河北省三河市第二中学 杨 勇从高考命题的角度看,直线㊁圆的方程及位置关系问题是必考的内容,题型大多以选择题或填空题的形式呈现,此类试题难度中等㊂鉴于以上高考命题特点,建议同学们必须掌握以下几种必考题型㊂一㊁求直线方程例1 已知直线l 1:(m +2)x +m y -8=0与直线l 2:m x +y -4=0,m ɪR ㊂(1)若l 1ʊl 2,求m 的值;(2)若点P (1,m )在直线l 2上,直线l 过点P ,且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线l 的方程㊂分析:(1)由题意可知m ʂ0,所以可得m +2m =m 1ʂ-8-4,从而可求出m 的值㊂(2)将点P (1,m )的坐标代入直线l 2的方程,求出m 的值,从而可得点P 的坐标,然后设出直线l 的方程,利用两坐标轴上的截距之和为0,列方程求解㊂解:(1)因为l 1ʊl 2,所以m ʂ0,且m +2m=m 1ʂ-8-4㊂由m +2m =m1,得m 2-m -2=0,解得m =-1或m =2(舍去),故m =-1㊂(2)因为点P (1,m )在直线l 2上,所以m +m -4=0,解得m =2,点P 的坐标为(1,2)㊂设直线l 的方程为y -2=k (x -1)(k ʂ0)㊂令x =0,则y =2-k ;令y =0,则x =1-2k㊂因为直线l 在两坐标轴上的截距之和为0,所以1-2k +2-k =0,解得k =1或k =2㊂因此,直线l 的方程为x -y +1=0或2x -y =0㊂点评:解决直线方程问题时应注意以下几点㊂(1)求解两条直线平行的问题时,在利用A 1B 2-A 2B 1=0建立方程求出参数的值后,要注意代入检验,排除两条直线重合的可能性㊂(2)要注意直线方程每种形式的局限性,应用点斜式㊁两点式㊁斜截式时,要求直线不能与x 轴垂直㊂而截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线㊂(3)讨论两条直线的位置关系时,要讨论直线的斜率是否存在㊂(4)直线与圆相切时,利用 切线与过切点的半径垂直,圆心到切线的距离等于半径 建立关于切线斜率的等式,一般求切线方程时多选择点斜式㊂二㊁求圆的方程例2 (1)已知圆心为C 的圆经过点A (1,1)和B (2,-2),且圆心C 在直线l :x +y +5=0上,则圆C 的方程为㊂(2)经过点(0,0),(0,4),(3,3)的圆的方程为㊂分析:(1)由圆的性质可得,A B 的垂直平分线与直线l :x +y +5=0联立求得圆心为(-3,-2),用两点之间距离公式求得r =|C A |=(-3-1)2+(-2-1)2=5,即可求出圆的标准方程㊂(2)设圆的一般方程为x 2+y 2+D x +E y +F =0,代入三个点的坐标,求出待定系数即可㊂解:因为A (1,1),B (2,-2),所以线段A B 的中点坐标为32,-12,直线A B 的斜率k A B =-2-12-1=-3㊂因此线段A B 的垂直平分线方程是y +12=13x -32,即x -3y -3=0㊂圆心C 的坐标是方程组x -3y -3=0,x +y+5=0的解㊂解此方程组得x =-3,y =-2㊂所以圆心C 的坐标是(-3,-2)㊂因此,圆C 的半径r =|C A |=(-3-1)2+(-2-1)2=5㊂所以圆C 的标准方程是(x +3)2+(y +2)2=25㊂(2)设圆的方程为x 2+y 2+D x +E y +F =0,代入点(0,0),(0,4),(3,3)可得:F =0,16+4E +F =0,18+3D +3E +F =0,解得F =0,D =-2,E =-4㊂故圆的方程为x 2+y 2-2x -4y =0㊂点评:求圆的方程一般有两种方法㊂(1)几何法,通过研究圆的性质㊁直线与圆㊁圆与圆的位置关系,进而求得圆的基本量和方程㊂(2)代数法,即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各个系数㊂三㊁与直线或圆有关的距离问题例3 (1)已知点P 1(1,1),P 2(5,4)到直线l 的距离都等于2,则直线l 的方程为㊂(2)已知圆:x 2+y 2=16上恰有3个点到直线l :y =3x +b (b >0)的距离等于2,则b 的值为㊂分析:(1)直线l 与直线P 1P 2平行,直线l 过线段P 1P 2的中点或斜率不存在,进行分类讨论㊂(2)根据圆上3个点到直线l 的距离等于2,可得圆心到直线l 的距离为4-2=2,利用点到直线的距离公式解出b 即可㊂解:(1)①当l ʊP 1P 2时,因为直线P 1P 2的方程为3x -4y +1=0,所以可设直线l 的方程为3x -4y +m =0㊂由d =|m -1|5=2⇒m =11或m =-9,即直线l 的方程为3x -4y +11=0或3x -4y -9=0㊂②当l 过线段P 1P 2的中点M 3,52时,设l 的方程为y -52=k (x -3),即k x -y +52-3k =0㊂点P 1到l 的距离d =32-2k k 2+1=2⇒k =-724,即y -52=-724(x -3)⇒7x +24y -81=0㊂③当l ʅx 轴时,斜率不存在,此时x =3也符合题意㊂(2)因为圆的方程为x 2+y 2=16,所以圆心为(0,0),半径为4㊂因为圆x 2+y 2=16上恰有3个点到直线l 的距离都等于2,所以只需要圆心到直线l :y =3x +b (b >0)的距离为2即可㊂直线方程为y =3x +b (b >0),所以圆心到直线的距离为b2=2,且b >0,故b 的值为4㊂点评:(1)求点到直线的距离时,应先将直线方程化为一般式㊂(2)求两平行线之间的距离时,应先将两直线方程化为一般式且x ,y 的系数对应相等㊂(3)求曲线上任意一点到已知直线的最小距离,要利用数形结合和转化与化归思想解题㊂四㊁直线与圆㊁圆与圆的位置关系判断例4 (1)(多选)已知直线l :(1+a )x +y +2a =0(a ɪR )与圆C :x 2+(y -2)2=4,则( )㊂A.直线l 必过定点B .当a =1时,l 被圆C 截得的弦长为455C .直线l 与圆C 可能相切D .直线l 与圆C 不可能相离(2)已知圆C 1的圆心在直线x +2y -1=0上,点(3,0)与(1,-2)都在圆C 1上,圆C 2:(x -3)2+(y +1)2=1,则圆C 1与圆C 2的位置关系是㊂分析:(1)将直线l 变形为x +y +a (x +2)=0,求定点坐标,即可判断A 项;根据弦长公式求弦长,判断B 项;根据直线l 所过定点与圆C 的关系,结合直线方程的形式,即可判断C ㊁D 项㊂(2)利用待定系数法求得圆C 1的标准方程,求出圆心距|C 1C 2|,与两圆的半径和㊁差比较即可得出结论㊂解:(1)因为联立x +y =0,x +2=0,得x =-2,y =2,所以直线过点(-2,2),故A 正确㊂当a =1时,l :2x +y +2=0,圆心(0,2)到直线l 的距离d =422+12=45,弦长=2r 2-d 2=455,故B 正确㊂直线l 所过定点(-2,2)在圆上,过点(-2,2)与圆C 相切的直线是x =-2,但直线l :(1+a )x +y +2a =0(a ɪR )表示斜率存在的直线,表示不了直线x =-2,故不存在直线l 与圆C 相切,故C 错误㊂直线所过定点(-2,2)在圆上,所以直线l 与圆C 总有公共点,不可能相离,故D 正确㊂故选A B D ㊂(2)设圆C 1的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 21㊂因为圆心C 1在直线x +2y -1=0上,且该圆经过(3,0)与(1,-2)两点,列方程组a +2b -1=0,(3-a )2+(0-b )2=r 21,(1-a )2+(-2-b )2=r 21,解得a =1,b =0,r 1=2㊂圆C 1的标准方程为(x -1)2+y 2=4,圆心C 1(1,0),半径r 1=2㊂圆C 2:(x -3)2+(y +1)2=1,圆心C 2(3,-1),半径r 2=1㊂则|C 1C 2|=(3-1)2+12=5㊂又r 1+r 2=3,r 1-r 2=1,而1<5<3,故圆C 1与圆C 2的位置关系是相交㊂点评:(1)直线与圆的位置关系有相交㊁相切和相离三种情况,判断直线与圆的位置关系,主要通过比较圆心到直线的距离与半径的大小㊂(2)圆与圆的位置关系有五种,即内含㊁内切㊁相交㊁外切㊁外离㊂两个圆的位置关系的判断依据是两个圆的圆心距与两个圆的半径差的绝对值或半径和的大小关系㊂(3)过圆外一点求解切线段长的问题,可先求出圆心到圆外点的距离,再结合半径利用勾股定理计算㊂五㊁直线与圆㊁圆与圆弦长问题例5 已知圆C 1:(x -a )2+y 2=4与C 2:x 2+(y -b )2=1(a ,b ɪR )交于A ,B 两点㊂若存在a ,使得|A B |=2,则b 的取值范围为㊂分析:根据圆与圆相交弦所在直线方程性质求得直线A B 的方程,利用直线与圆相交弦长公式,求得a ,b 满足的等式关系,根据方程有解,即可得b 的取值范围㊂解:圆C 1:(x -a )2+y 2=4的圆心C 1(a ,0),半径r 1=2㊂圆C 2:x 2+(y -b )2=1的圆心C 2(0,b ),半径r 2=1㊂若两圆相交,则|r 1-r 2|<|C 1C 2|<r 1+r 2,即1<a 2+b 2<3,则1<a 2+b 2<9㊂又两圆相交弦A B 所在直线方程为(x -a )2+y 2-x 2-(y -b )2=4-1,即2a x -2b y -a 2+b 2+3=0㊂所以圆心C 1(a ,0)到直线A B 的距离d 1=|2a 2-0-a 2+b 2+3|4a 2+4b2,圆心C 2(0,b )到直线A B 的距离d 2=|0-2b 2-a 2+b 2+3|4a 2+4b2,则弦长|A B |=2r 21-d 21=2r 22-d 22=2㊂所以d 1=3,d 2=0,则|a 2+b 2+3|4a 2+4b 2=3,|a 2+b 2-3|4a 2+4b 2=0㊂因此,a 2+b 2=3㊂若存在a ,使得|A B |=2,则b 2ɤ3,即-3ɤb ɤ3,所以b 的取值范围为[-3,3]㊂点评:求解圆的弦长的方法有三种㊂(1)几何法,根据半径㊁弦心距㊁弦长构成的直角三角形,构成三者间的关系r 2=d 2+l 24(其中l 为弦长,r 为圆的半径,d 为圆心到弦的距离)㊂(2)公式法,根据公式l =1+k 2|x 1-x 2|求解(其中l 为弦长,x 1,x 2为直线与圆相交所得两个交点的横坐标,k 为直线的斜率)㊂(3)距离法,联立直线与圆的方程,解方程组先求出两个交点坐标,再利用两点间的距离公式求解㊂六㊁隐圆问题例6 (1)已知A (-2,0),B (2,0),点P 满足|P A |2+|P B |2=16,直线l :(m +1)㊃x -y +1-3m =0(m ɪR ),当点P 到直线l 的距离最大时,m 的值为( )㊂A.43 B .13 C .-74 D .-34(2)已知O 为坐标原点,A ,B 在直线x -y -4=0上,|A B |=22,动点M 满足|M A |=2|M B |,则|O M |的最小值为㊂分析:(1)由|P A |2+|P B |2=16可求出点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4,结合图形可知,当O M ʅl 时,点P 到直线l 的距离最大,计算k O M ㊃k l =-1可求得m 的值㊂(2)设M (x ,y ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由|A B |=22,|M A |2=4|M B |2,得到(x -x 1)2+(y -y 1)2=4(x -x 2)2+4(y -y 2)2,整理得M 点在以D4x 2-x 13,4y 2-y 13为圆心,半径为423的圆上,且圆心D 在直线x -y -4=0上,过O 作l 的垂线,当垂足为圆心D 时,|O M |长度最小,求出|O D |长度即可㊂解:(1)已知A (-2,0),B (2,0),设P (x ,y ),则|P A |2+|P B |2=(x +2)2+y 2+(x -2)2+y 2=2x 2+2y 2+8㊂因为|P A |2+|P B |2=16,所以2x 2+2y 2+8=16,化简得x 2+y 2=4㊂故点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4,其圆心为(0,0),半径为2㊂直线l :(m +1)x -y +1-3m =0(m ɪR ),化简得m (x -3)+x -y +1=0㊂由x -3=0,x -y +1=0,解得x =3,y =4㊂即直线l 恒过定点(3,4)㊂图1设定点为M (3,4),如图1,当O M ʅl 时,点P 到直线l 的距离最大㊂此时k O M ㊃k l =-1,k O M =4-03-0=43,k l=m +1,故43(m +1)=-1,m =-74㊂选C㊂(2)设M (x ,y ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)㊂因为|A B |=22,所以|A B |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=8㊂因为|M A ||M B |=2,所以|M A |2=4|M B |2,即(x -x 1)2+(y -y 1)2=4(x -x 2)2+4(y -y 2)2㊂整理得x -4x 2-x 132+y -4y 2-y 132=4(y 1-y 1)2+4(x 1-x 2)29=329,可得M 点在以D 4x 2-x 13,4y 2-y 13为圆心,半径为423的圆上㊂M A ң=(x 1-x ,y 1-y ),B M ң=(x -x 2,y -y 2),当B M ң=-14M A ң时,可得x -x 2=-14(x 1-x ),y -y 2=-14(y 1-y ),即x =4x 2-x 13,y =4y 2-y 13㊂图2易知圆心D4x 2-x 13,4y 2-y 13在直线x -y -4=0上㊂如图2,过O 作x -y -4=0的垂线,当垂足为圆心D 时,|O D |长度最小,|O M |的长度也最小㊂|O D |长度的最小值为|0-0-4|2=22,此时|O M |的最小值为22-423=223㊂点评:(1)利用圆的定义或圆的几何性质确定隐圆㊂(2)在平面上给定相异的两点A ,B ,设点P 与点A ,B 在同一平面上,且满足|P A |=λ|P B |,当λ>0且λʂ1时,点P 的轨迹是一个圆,这个圆我们称为阿波罗尼斯圆㊂(3)两定点A ,B 与动点P 满足P A ң㊃P B ң=λ,点P 的轨迹是隐圆㊂(4)两定点A ,B 与动点P 满足|P A |2+|P B |2是定值,点P 的轨迹是隐圆㊂(责任编辑 徐利杰)。
直线与圆的方程 解答题(八大题型,均为不同类型题)(学生版)24-25学年高二数学期中(人教选修一)
特训06 直线与圆的方程 解答题（八大题型，均为不同类型题）目录：题型1：直线的倾斜角、斜率，方程题型2：交点、距离问题题型3：对称，将军饮马问题题型4：求圆的方程（含轨迹）题型5：直线与圆综合题型6：直线与圆的实际应用题型7：圆与圆综合题型8：难点分析题型1：直线的倾斜角、斜率，方程1．（23-24高二上·新疆伊犁·期中）已知直线1:(31)(3)300l a x a y ++-+=，直线2:(1)390l a x y -++=．(1)若12//l l ，求实数a 的值；(2)若12l l ^，求实数a 的值．2．（22-23高二上·甘肃武威·期中）已知坐标平面内两点()()3,25,2,1M m m N m ++-.(1)当m 为何值时，直线MN 的倾斜角为锐角？(2)当m 为何值时，直线MN 的倾斜角为钝角？3．（23-24高二上·四川·期中）已知()4,0A ，()1,2B ，(),C m m ，()7,1D -.(1)若直线AB 与CD 平行，求m 的值；(2)若ABC V 为直角三角形，求m 的值.4．（20-21高二上·黑龙江哈尔滨·期中）已知ABC V 的三个顶点的坐标分别为()3,8A ，()3,2B -，()3,0C -.（1）求AB 边上中线CM 所在直线的方程；（2）求BC 边上高AD 所在直线的方程.5．（23-24高二上·浙江·期中）已知()2,3A ，()4,1B -，()0,3C -．(1)求直线AB 和AC 的斜率；(2)若点D 在线段BC （包括端点）上移动时，求直线AD 的斜率的变化范围．6．（23-24高二上·江苏盐城·期中）在平面直角坐标系xOy 中，设直线l ：()()()121740R k x k y k k -+--+=Î．(1)求证：直线l 经过第一象限；(2)当原点O 到直线l 的距离最大时，求直线l 的方程．7．（23-24高二上·浙江嘉兴·期中）已知直线:210l x y +-=和点()1,2A (1)请写出过点A 且与直线l 平行的直线；(2)求点A 关于直线l 的对称点的坐标.8．（21-22高二上·云南·期中）已知直线l ：()12(3)(4)0x y l l l ++--+=，()()1,3,3,2A B -(1)证明无论l 取何值，直线l 恒过一定点，并求出该定点坐标；(2)若l 与线段AB 有公共点，求l 斜率k 的取值范围．题型2：交点、距离问题9．（23-24高二上·浙江温州·期中）已知直线2310x y --=和直线30x y +-=的交点为P .(1)求过点P 且与直线210x y --=平行的直线1l 的方程；(2)求线段OP （O 为原点）的垂直平分线2l 的方程.10．（23-24高二上·广东茂名·期中）已知直线1l ：23180x y ++=，2l ：2380x y +-=，在1l 上任取点A ，在2l 上任取点B ，过线段AB 的中点作2l 的平行线3l .(1)求直线1l 与2l 之间的距离；(2)求直线3l 的方程.11．（23-24高二上·浙江绍兴·期中）已知直线1l 的方程为240x y +-=，若直线2l 在x 轴上的截距为32，且12l l ^.(1)求直线1l 和直线2l 的交点坐标；(2)已知不过原点的直线3l 经过直线1l 与直线2l 的交点，且在y 轴上截距是在x 轴上的截距的2倍，求直线3l 的方程.12．（23-24高二上·河南开封·期中）已知ABC V 的顶点()2,0A ，()0,4B ，且重心G 的坐标为24,33æö-ç÷èø.(1)求C 点坐标：(2)数学家欧拉在1765年提出定理：三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上，这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.求ABC V 的欧拉线的一般式方程.题型3：对称，将军饮马问题13．（2020高三·全国·专题练习）已知直线:2310l x y -+=，点()1,2--A ．求：(1)点A 关于直线l 的对称点A ¢的坐标；(2)直线:3260m x y --=关于直线l 的对称直线m ¢的方程；(3)直线l 关于点()1,2--A 对称的直线l ¢的方程．14．（21-22高一下·江西宜春·阶段练习）已知直线1:30l x y -+=及点(4,7)A -和点(1,8)B ，Q 为1l 上一动点．(1)求AQ BQ +的最小值并求出此时点Q 的坐标；(2)在（1）的条件下，直线2l 经过点Q 且与x 轴正半轴､y 轴正半轴分别交于C ､D 两点，当直线2l 与两坐标轴围成的三角形面积取得最小值时，求直线2l 的方程．题型4：求圆的方程（含轨迹）15．（23-24高二上·辽宁·期中）分别求满足下列条件的圆的标准方程：(1)经过点()()3,2,2,3A B ，圆心在x 轴上；(2)经过直线230x y ++=与230x y -+=的交点，圆心为点()2,1C -.16．（23-24高二上·河北保定·期中）已知()()2,0,2,0A B -，动点M 与点A 的距离是它与点B 倍.(1)求点M 的轨迹方程；(2)倍改成(0)k k >倍，求点M 的轨迹.17．（23-24高二上·广东佛山·期中）已知ABC V 的三个顶点分别是(5,1)A ，(7,3)B -，(8,2)C -．(1)求BC 边上的高所在的直线方程；(2)求ABC V 的外接圆的标准方程．18．（23-24高三上·山西大同·阶段练习）已知线段AB 的端点B 的坐标为()1,3，端点A 在圆()22:14C x y ++=上运动.(1)求线段AB 的中点M 的轨迹方程；(2)已知点(),P x y 为（1）所求轨迹上任意一点，求22x y +的最大值.19．（22-23高二上·四川成都·期中）已知直线l 的倾斜角为135o ，且过点（3，3），直线l 分别与x 轴、y 轴交于A ，B 两点，圆C 是以AB 为直径的圆.(1)求圆C 的标准方程；(2)分别判断点M （6，4），点N （-1，1）与圆C 的位置关系.20．（22-23高二上·四川成都·阶段练习）设()3,0A -，()3,0B 为两定点，动点P 到A 点的距离与到B 点的距离的比为定值2.(1)求P 点的轨迹E 方程；(2)求ABP △面积的最大值.21．（22-23高二上·北京怀柔·期中）在平面直角坐标系中，已知点(0,3)A ，(4,0)B ，(1,0)M -，(1,0)N ，O 为原点，以MN 为直径作圆C ．(1)求圆C 的方程；(2)设P 是圆C 上的动点，求22S PA PB =+的最大值和最小值．题型5：直线与圆综合22．（23-24高二上·云南昆明·期中）已知两直线1:20l x y ++=和2:3210l x y -+=的交点为P ．(1)直线l 过点P 且与直线310x y ++=平行，求直线l 的一般式方程；(2)圆C 过点()1,0且与1l 相切于点P ，求圆C 的一般方程．23．（23-24高二下·四川·阶段练习）已知圆C 和直线12:240,:20l x y l x y --=--=，若圆C 的圆心为(0,0)，且圆C 经过直线1l 和2l 的交点．(1)求圆C 的标准方程；(2)过定点(1,2)的直线l 与圆C 交于M ，N 两点，且MN =l 的方程．24．（23-24高二上·江苏宿迁·期中）已知圆C 的圆心在直线y x =上，且过点()()3,0,2,1-(1)求圆C 的方程；(2)已知直线l 经过()0,3，并且被圆C 截得的弦长为2，求直线l 的方程．25．（23-24高二上·贵州·期中）已知直线l 经过点()2,1A -，且与直线2210x y +-=平行．(1)求直线l 的方程；(2)已知圆C 与y 轴相切，直线l 被圆C 截得的弦长为1y x =-上，求圆C 的方程．26．（21-22高二上·安徽芜湖·期中）已知直线:(21)(1)85l m x m y m +++=+，圆22:(1)(2)25C x y -+-=．(1)证明：直线与圆总有两个交点，与m 的取值无关．(2)是否存在m ，使得直线l 被圆C 截得的弦长为m 的值；若不存在，请说明理由．27．（23-24高二上·江西南昌·期中）已知圆心为C 的圆经过点()1,1A -和()2,2B --，且圆心在直线:10l x y +-=，求：(1)求圆心为C 的圆的标准方程：(2)设点()1,1P 在圆C 内，过点P 的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ，求四边形ABCD 的面积题型6：直线与圆的实际应用28．（23-24高二上·湖北黄冈·期中）为了保护河上古桥OA ，规划建一座新桥BC ，同时建立一个圆形保护区.规划要求：新桥BC 与河岸AB 垂直，保护区的边界为圆心M 在线段OA 上，并与BC 相切的圆，且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不小于94m .经测量点A 位于点O 正北方向40m 处，点C 位于O 正东方向220m 处（OC 为河岸），3tan 4BCO Ð=.(1)求新桥BC 的长；(2)当OM 多长时，圆形保护区面积最大.29．（23-24高二上·四川成都·期中）如图所示，有一个矩形坐标场地ABCD （包含边界和内部，A 为坐标原点），AD 长为8米，在AB 边上距离A 点4米的F 处放置一个行走仪，在距离A 点2米的E 处放置一个机器人，机器人行走速度为v ，行走仪行走速度为2v ，若行走仪和机器人在场地内沿直线方向同时到达场地内某点M ，那么行走仪将被机器人捕获，称点M 叫捕获点.(1)求在这个矩形场地内捕获点M 的轨迹方程；(2)若N 为矩形场地AD 边上的一点，若行走仪在线段FN 上都能逃脱，问：N 点的位置应在何处？题型7：圆与圆综合30．（23-24高二上·福建泉州·期中）已知圆221:2280C x y x y +++-=与圆222:210240C x y x y +-+-=相交于A ，B 两点．(1)求公共弦AB 的长;(2)求圆心在直线y x =-上，且过A ，B 两点的圆的方程;31．（23-24高二上·江西·期中）已知圆1C ：222210x y x y +--+=，圆2C ：()()22245x y r -+-=（0r >）.(1)若圆1C 与圆2C 相外切，求r 的值；(2)若圆1C 与圆2C 有两个公共点，求r 的取值范围.32．（23-24高二上·江苏常州·期中）已知圆22:48120C x y x y +--+=，(2,0)A -，O 为坐标原点.(1)若P 为圆C 上的动点，当PAO Ð最大时，求直线PA 的斜率；(2)若圆M 过点O 及点A ，且与圆C 外切，求圆M 的方程.33．（23-24高二上·广东江门·期中）已知圆22:4O x y +=.(1)直线430x y a -+=截圆O 的弦长为a 的值.(2)记圆O 与x 、y 轴的正半轴分别交于,A B 两点，动点Q Q 的轨迹与圆O 是否有两个公共点？若有，求出公共弦长；若没有，说明理由.题型8：难点分析34．（23-24高二上·浙江杭州·期中）已知圆C 过点()2,6A ，圆心在直线1y x =+上，截y 轴弦长为(1)求圆C 的方程；(2)若圆C 半径小于10，点D 在该圆上运动，点()3,2B ，记M 为过B 、D 两点的弦的中点，求M 的轨迹方程；(3)在（2）的条件下，若直线BD 与直线:2l y x =-交于点N ，证明：BM BN ×恒为定值．35．（22-23高二上·湖北武汉·期中）如图，已知圆22:1O x y +=，点P 为直线20x y +-=上一动点，过点P 作圆O 的切线，切点分别为M 、N ，且两条切线PM 、PN 与x 轴分别交于A 、B 两点．(1)当P 在直线y x =上时，求PA PB -的值；(2)当P 运动时，直线MN 是否过定点？若是，求出该定点坐标；若不是，请说明理由．36．（22-23高三上·辽宁·阶段练习）已知在平面直角坐标系xOy 中，(0,1),(0,4),A B 平面内动点P 满足2PA PB =．(1)求点P 的轨迹方程；(2)点P 轨迹记为曲线τ，若C ，D 是曲线τ与x 轴的交点，E 为直线:4l x =上的动点，直线CE ，DE 与曲线τ的另一个交点分别为M ，N ，直线MN 与x 轴交点为Q ，求2211MQ NQ +的最小值．。
(完整word版)直线与圆的方程典型例题
高中数学圆的方程典型例题类型一：圆的方程例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系．分析：欲求圆的标准方程，需求出圆心坐标的圆的半径的大小，而要判断点P 与圆的位置关系，只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径，则点在圆外；若距离等于半径，则点在圆上；若距离小于半径，则点在圆内．解法一：（待定系数法）设圆的标准方程为222)()(r b y a x =-+-． ∵圆心在0=y 上，故0=b ． ∴圆的方程为222)(r y a x =+-． 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点．∴⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-22224)3(16)1(ra r a 解之得：1-=a ,202=r ．所以所求圆的方程为20)1(22=++y x ． 解法二：（直接求出圆心坐标和半径)因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点，所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为13124-=--=AB k ，故l 的斜率为1，又AB 的中点为)3,2(，故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x ．又知圆心在直线0=y 上，故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(22=++==AC r ． 故所求圆的方程为20)1(22=++y x ． 又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为r PC d >=++==254)12(22．∴点P 在圆外．例2 求半径为4，与圆042422=---+y x y x 相切，且和直线0=y 相切的圆的方程．分析：根据问题的特征，宜用圆的标准方程求解．解:则题意，设所求圆的方程为圆222)()(r b y a x C =-+-：．圆C 与直线0=y 相切，且半径为4，则圆心C 的坐标为)4,(1a C 或)4,(2-a C ． 又已知圆042422=---+y x y x 的圆心A 的坐标为)1,2(，半径为3． 若两圆相切,则734=+=CA 或134=-=CA ．(1）当)4,(1a C 时，2227)14()2(=-+-a ,或2221)14()2(=-+-a (无解），故可得1022±=a ． ∴所求圆方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2224)4()1022(=-++-y x ．（2)当)4,(2-a C 时，2227)14()2(=--+-a ，或2221)14()2(=--+-a (无解）,故622±=a ． ∴所求圆的方程为2224)4()622(=++--y x ,或2224)4()622(=+++-y x ． 说明:对本题，易发生以下误解：由题意，所求圆与直线0=y 相切且半径为4，则圆心坐标为)4,(a C ，且方程形如2224)4()(=-+-y a x ．又圆042422=---+y x y x ，即2223)1()2(=-+-y x ,其圆心为)1,2(A ,半径为3．若两圆相切，则34+=CA ．故2227)14()2(=-+-a ，解之得1022±=a ．所以欲求圆的方程为2224)4()1022(=-+--y x ，或2224)4()1022(=-++-y x ．上述误解只考虑了圆心在直线0=y 上方的情形，而疏漏了圆心在直线0=y 下方的情形．另外，误解中没有考虑两圆内切的情况．也是不全面的．例3 求经过点)5,0(A ，且与直线02=-y x 和02=+y x 都相切的圆的方程．分析:欲确定圆的方程．需确定圆心坐标与半径,由于所求圆过定点A ，故只需确定圆心坐标．又圆与两已知直线相切，故圆心必在它们的交角的平分线上．解：∵圆和直线02=-y x 与02=+y x 相切，∴圆心C 在这两条直线的交角平分线上，又圆心到两直线02=-y x 和02=+y x 的距离相等． ∴5252y x y x +=-．∴两直线交角的平分线方程是03=+y x 或03=-y x ． 又∵圆过点)5,0(A ，∴圆心C 只能在直线03=-y x 上． 设圆心)3,(t t C∵C 到直线02=+y x 的距离等于AC ， ∴22)53(532-+=+t t t t ．化简整理得0562=+-t t ． 解得：1=t 或5=t∴圆心是)3,1(，半径为5或圆心是)15,5(,半径为55．∴所求圆的方程为5)3()1(22=-+-y x 或125)15()5(22=-+-y x ．说明:本题解决的关键是分析得到圆心在已知两直线的交角平分线上，从而确定圆心坐标得到圆的方程，这是过定点且与两已知直线相切的圆的方程的常规求法．例4、 设圆满足：（1)截y 轴所得弦长为2；(2）被x 轴分成两段弧,其弧长的比为1:3，在满足条件(1)(2)的所有圆中，求圆心到直线02=-y x l ：的距离最小的圆的方程．分析：要求圆的方程,只须利用条件求出圆心坐标和半径，便可求得圆的标准方程．满足两个条件的圆有无数个，其圆心的集合可看作动点的轨迹,若能求出这轨迹的方程，便可利用点到直线的距离公式，通过求最小值的方法找到符合题意的圆的圆心坐标，进而确定圆的半径，求出圆的方程．解法一：设圆心为),(b a P ，半径为r ．则P 到x 轴、y 轴的距离分别为b 和a ．由题设知：圆截x 轴所得劣弧所对的圆心角为︒90，故圆截x 轴所得弦长为r 2． ∴222b r =又圆截y 轴所得弦长为2． ∴122+=a r ．又∵),(b a P 到直线02=-y x 的距离为52b a d -=∴2225b a d -=ab b a 4422-+=)(242222b a b a +-+≥ 1222=-=a b当且仅当b a =时取“=”号，此时55min =d ． 这时有⎩⎨⎧=-=1222a b b a∴⎩⎨⎧==11b a 或⎩⎨⎧-=-=11b a 又2222==b r故所求圆的方程为2)1()1(22=-+-y x 或2)1()1(22=+++y x 解法二：同解法一，得52b a d -=．∴d b a 52±=-．∴2225544d bd b a +±=．将1222-=b a 代入上式得：01554222=++±d bd b ．上述方程有实根，故0)15(82≥-=∆d ,∴55≥d ． 将55=d 代入方程得1±=b ． 又1222+=a b ∴1±=a ． 由12=-b a 知a 、b 同号．故所求圆的方程为2)1()1(22=-+-y x 或2)1()1(22=+++y x ．说明：本题是求点到直线距离最小时的圆的方程，若变换为求面积最小呢?类型二：切线方程、切点弦方程、公共弦方程例5 已知圆422=+y x O ：，求过点()42，P 与圆O 相切的切线．解:∵点()42，P 不在圆O 上，∴切线PT 的直线方程可设为()42+-=x k y 根据r d =∴21422=++-kk解得 43=k 所以 ()4243+-=x y即 01043=+-y x因为过圆外一点作圆得切线应该有两条，可见另一条直线的斜率不存在．易求另一条切线为2=x ． 说明：上述解题过程容易漏解斜率不存在的情况,要注意补回漏掉的解．本题还有其他解法，例如把所设的切线方程代入圆方程，用判别式等于0解决（也要注意漏解）．还可以运用200r y y x x =+，求出切点坐标0x 、0y 的值来解决,此时没有漏解．例6 两圆0111221=++++F y E x D y x C ：与0222222=++++F y E x D y x C ：相交于A 、B 两点，求它们的公共弦AB 所在直线的方程．分析:首先求A 、B 两点的坐标，再用两点式求直线AB 的方程,但是求两圆交点坐标的过程太繁．为了避免求交点，可以采用“设而不求”的技巧．解：设两圆1C 、2C 的任一交点坐标为),(00y x ，则有:0101012020=++++F y E x D y x ① 0202022020=++++F y E x D y x ②①－②得:0)()(21021021=-+-+-F F y E E x D D ．∵A 、B 的坐标满足方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D ．∴方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D 是过A 、B 两点的直线方程． 又过A 、B 两点的直线是唯一的．∴两圆1C 、2C 的公共弦AB 所在直线的方程为0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D ．说明：上述解法中，巧妙地避开了求A 、B 两点的坐标，虽然设出了它们的坐标，但并没有去求它，而是利用曲线与方程的概念达到了目标．从解题的角度上说，这是一种“设而不求”的技巧，从知识内容的角度上说，还体现了对曲线与方程的关系的深刻理解以及对直线方程是一次方程的本质认识．它的应用很广泛．例7、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．解：设切线方程为1(3)y k x -=-,即310kx y k --+=， ∵圆心(1,0)到切线l 的距离等于半径2，2=，解得34k =-，∴切线方程为31(3)4y x -=--，即34130x y +-=，当过点M 的直线的斜率不存在时,其方程为3x =，圆心(1,0)到此直线的距离等于半径2， 故直线3x =也适合题意。
直线与圆的方程复习专题
直线与圆的方程复习专题直线与圆的方程复专题一、斜率与过定点问题1.已知点A(1,3)、B(2,6)、C(5,m)在同一条直线上，求实数m的值。
直线的斜率为：(6-3)/(2-1)=3，因为三点在同一条直线上，所以AC的斜率也为3，即(m-3)/(5-1)=3，解得m=9.2.已知m≠0，过点(1,-1)的直线ax+3my+2a=0的斜率为：-a/3m，因为过点(1,-1)，所以1a+3(-1)m+2a=0，解得a=3m，代入斜率公式得-k=3m/3m，即k=-1.3.已知线段PQ两端点的坐标分别为(-1,1)、(2,2)，若直线l:mx+y-m=0与线段PQ有交点，求m的范围。
设交点为R，则PR的斜率为(2-1)/(2-(-1))=1/3，QR的斜率为(2-1)/(2-(-1))=1/3，因为l与PQ有交点，所以l的斜率也为1/3，即m=1/3+(-1)/3=2/3.二、截距问题：4.若三点A(2,2)、B(a,0)、C(0,b)(ab≠0)共线，则(2-0)/(2-0)=(0-b)/(a-0)，解得a=4b/3，所以11/ab=11/4.5.已知ab0,b0时，直线在第二象限；当a<0,b<0时，直线在第一象限。
6.（1）过点A(1,2)且在x轴、y轴上截距相等的直线方程为y=x+1；（2）过点A(1,2)且在x轴、y轴截距互为相反数的直线方程为y=-x+3.三、平行垂直：7.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与直线2x+y-1=0平行，则两条直线的斜率相等，即(m-4)/(-2-m)=1，解得m=-1.8.若直线.9.过点P(-1,3)且垂直于直线x-2y+3=0的直线方程为2x+y-5=0.10.已知直线l1:(m+3)x+4y=5-3m，.五、交点问题：11.过直线.12.若直线l:y=kx-1与直线x+y-1=0的交点位于第一象限，求实数k的取值范围。
直线l与x+y-1=0的交点为(1,k-1)，因为在第一象限，所以1+k-1>0，即k>0；又因为直线l与x+y-1=0的斜率相等，即k=1，所以k=1.六、距离问题：13.已知点(3,m)到直线x+3y-4=0的距离等于1，则|3+3m-4|/√(1^2+3^2)=1，解得m=-2或m=2/3.14.已知直线3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行，则它们之间的距离为|3(-6)+2(m)-3|/√(3^2+2^2)=|18-2m|/√13.15.（1）平行于直线3x+4y-12=0且与它的距离是7的直线的方程为3x+4y-47=0；（2）垂直于直线x+3y-5=0且与点P(-1,0)的距离是5的直线方程为3x-y-4=0.16.过点A(1,2)且与原点距离最大的直线方程是 y = -2x + 4.七：圆的方程例1、若方程x+y-2x+4y+1+a=0表示的曲线是一个圆，则a的取值范围是 -4<a<6.圆心坐标是(1,-2)，半径是√10.例2、求过点A(1,4)、B(3,2)且圆心在直线y=-x上的圆的标准方程，并判断点P(2,4)与圆的关系。
高中数学必修2直线与圆常考题型：圆的标准方程
圆的标准方程【知识梳理】1．圆的标准方程(1)圆的定义：平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆，定点称为圆心，定长称为圆的半径．(2)确定圆的要素是圆心和半径，如图所示．(3)圆的标准方程：圆心为A (a ，b )，半径长为r 的圆的标准方程是(x －a )2＋(y －b )2＝r 2. 当a ＝b ＝0时，方程为x 2＋y 2＝r 2，表示以原点为圆心、半径为r 的圆．2．点与圆的位置关系圆的标准方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2，圆心A (a ，b )，半径为r .设所给点为M (x 0，y 0)，则题型一、求圆的标准方程【例1】 过点A (1，－1)，B (－1,1)且圆心在直线x ＋y －2＝0上的圆的方程是( )A ．(x －3)2＋(y ＋1)2＝4B ．(x ＋3)2＋(y －1)2＝4C ．(x －1)2＋(y －1)2＝4D ．(x ＋1)2＋(y ＋1)2＝4[解析] 法一：设所求圆的标准方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2，由已知条件知⎩⎪⎨⎪⎧ (1－a )2＋(－1－b )2＝r 2，(－1－a )2＋(1－b )2＝r 2，a ＋b －2＝0，解此方程组，得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝1，b ＝1，r 2＝4.故所求圆的标准方程为(x －1)2＋(y －1)2＝4.法二：设点C 为圆心，∵点C 在直线x ＋y －2＝0上，∴可设点C 的坐标为(a,2－a )．又∵该圆经过A ，B 两点，∴|CA |＝|CB |. ∴(a －1)2＋(2－a ＋1)2 ＝(a ＋1)2＋(2－a －1)2，解得a ＝1.∴圆心坐标为C (1,1)，半径长r ＝|CA |＝2.故所求圆的标准方程为(x －1)2＋(y －1)2＝4.法三：由已知可得线段AB 的中点坐标为(0,0)，k AB ＝1－(－1)－1－1＝－1，所以弦AB 的垂直平分线的斜率为k ＝1，所以AB 的垂直平分线的方程为y －0＝1·(x －0)，即y ＝x .则圆心是直线y ＝x 与x ＋y －2＝0的交点，由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝x ，x ＋y －2＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝1， 即圆心为(1,1)，圆的半径为(1－1)2＋[1－(－1)]2＝2，故所求圆的标准方程为(x －1)2＋(y －1)2＝4.[答案] C【类题通法】确定圆的标准方程就是设法确定圆心C (a ，b )及半径r ，其求解的方法：一是待定系数法，如解法一，建立关于a ，b ，r 的方程组，进而求得圆的方程；二是借助圆的几何性质直接求得圆心坐标和半径，如解法二、三．一般地，在解决有关圆的问题时，有时利用圆的几何性质作转化较为简捷．【对点训练】1．求下列圆的标准方程：(1)圆心是(4，－1)，且过点(5,2)；(2)圆心在y 轴上，半径长为5，且过点(3，－4)；(3)求过两点C (－1,1)和D (1,3)，圆心在x 轴上的圆的标准方程．解：(1)圆的半径长r ＝ (5－4)2＋(2＋1)2＝10，故圆的标准方程为(x －4)2＋(y ＋1)2＝10.(2)设圆心为C (0，b )，则(3－0)2＋(－4－b )2＝52，解得b ＝0或b ＝－8，则圆心为(0,0)或(0，－8)．又∵半径r ＝5，∴圆的标准方程为x 2＋y 2＝25或x 2＋(y ＋8)2＝25.(3)直线CD 的斜率k CD ＝3－11＋1＝1，线段CD 中点E 的坐标为(0,2)，故线段CD 的垂直平分线的方程为y －2＝－x ，即y ＝－x ＋2，令y ＝0，得x ＝2，即圆心为(2,0)．由两点间的距离公式，得r ＝ (2－1)2＋(0－3)2＝10.所以所求圆的标准方程为(x －2)2＋y 2＝10.题型二、点与圆的位置关系【例2】 如图，已知两点P 1(4,9)和P 2(6,3)．(1)求以P 1P 2为直径的圆的方程；(2)试判断点M (6,9)，N (3,3)，Q (5,3)是在圆上，在圆内，还是在圆外．[解] (1)设圆心C (a ，b )，半径长为r ，则由C 为P 1P 2的中点，得a＝4＋62＝5，b ＝9＋32＝6.又由两点间的距离公式得r ＝|CP 1|＝ (4－5)2＋(9－6)2＝10，故所求圆的方程为(x －5)2＋(y －6)2＝10.(2)由(1)知，圆心C (5,6)，则分别计算点到圆心的距离：|CM |＝ (6－5)2＋(9－6)2＝10；|CN |＝ (3－5)2＋(3－6)2＝13＞10；|CQ |＝ (5－5)2＋(3－6)2＝3＜10.因此，点M 在圆上，点N 在圆外，点Q 在圆内．【类题通法】1．判断点与圆的位置关系的方法(1)只需计算该点与圆的圆心距离，与半径作比较即可；(2)把点的坐标代入圆的标准方程，判断式子两边的符号，并作出判断．2．灵活运用若已知点与圆的位置关系，也可利用以上两种方法列出不等式或方程，求解参数范围．【对点训练】2．点(1,1)在圆(x－a)2＋(y＋a)2＝4的内部，则a的取值范围是()A．－1＜a＜1B．0＜a＜1C．a＞1或a＞－1 D．a＝±1解析：选A由于点(1,1)在圆(x－a)2＋(y＋a)2＝4的内部，所以(1－a)2＋(1＋a)2＜4，a2＜1，所以－1＜a＜1.【练习反馈】1．圆(x－1)2＋(y＋3)2＝1的圆心坐标是()A．(1，3)B．(－1，3)C．(1，－3) D．(－1，－3)答案：C2．点P(m,5)与圆x2＋y2＝24的位置关系是()A．在圆外B．在圆内C．在圆上D．不确定解析：选A∵m2＋25＞24，∴点P在圆外．3．若点P(－1，3)在圆x2＋y2＝m2上，则实数m＝________.解析：∵P点在圆x2＋y2＝m2上，∴(－1)2＋(3)2＝4＝m2，∴m＝±2.答案：±24．经过原点，圆心在x轴的负半轴上，半径为2的圆的方程是________．解析：圆心是(－2,0)，半径是2，所以圆的方程是(x＋2)2＋y2＝4.答案：(x＋2)2＋y2＝45．求以A(2,2)，B(5,3)，C(3，－1)为顶点的三角形的外接圆的方程．解：设所求圆的方程是(x－a)2＋(y－b)2＝r2.将点A(2,2)，B(5,3)，C(3，－1)代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧ (2－a )2＋(2－b )2＝r 2，(5－a )2＋(3－b )2＝r 2，(3－a )2＋(－1－b )2＝r 2，解此方程组，得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝4，b ＝1，r 2＝5. 所以，△ABC 的外接圆方程是(x －4)2＋(y －1)2＝5.。
直线与圆题型总结
圆的方程常考题型类型一：圆的方程1 、求过两点、且圆心在直线上的圆的标准方程。
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、过圆外一点，作这个圆的两条切线、，切点分别是、，求直线的方程。
练习：1、求过点，且与圆相切的直线的方程 .2、已知直线与圆相切，则的值为 .类型三:弦长、弧问题1、求直线被圆截得的弦的长。
2、直线截圆得的劣弧所对的圆心角为。
3、求两圆和的公共弦长。
类型四:直线与圆的位置关系1、若直线与曲线有且只有一个公共点，实数的取值范围。
2、圆上到直线的距离为1的点有个。
3、直线与圆没有公共点,则的取值范围是。
4、若直线与圆有两个不同的交点，则的取值范围是 .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、判断圆与圆的位置关系2、圆和圆的公切线共有条。
类型六:圆中的对称问题1、圆关于直线对称的圆的方程是。
类型七：圆中的最值问题1、圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差是 .2、已知圆，为圆上任一点．求：（1）的最大值与最小值；（2）求的最大值与最小值;（3）求的最大值与最小值。
类型八：轨迹问题1、已知点与两个定点，的距离的比为,求点的轨迹方程。
2、已知线段的端点的坐标是（4,3)，端点在圆上运动，求线段的中点的轨迹方程。
3、由动点向圆引两条切线、，切点分别为、，=600，则动点的轨迹方程是。
九种直线和圆的方程的解题方法高考数学一轮复习(新高考专用原卷版)
九种直线和圆的方程的解题方法题型一：直接法求直线方程 一、单选题 1．（2022·全国·高三专题练习）直线l 经过两条直线10x y -+=和2320x y ++=的交点，且平行于直线240x y -+=，则直线l 的方程为（ ） A ．210x y --= B ．210x y -+= C ．220x y -+=D ．220x y +-=2．（2022·全国·高三专题练习（文））若经过点(1,2)P --的直线与圆225x y +=相切，则该直线在y 轴上的截距为( ) A ．52B ．5C ．52-D ．5-3．（2022·浙江·高三专题练习）如图，圆1C 、2C 在第一象限，且与x 轴，直线:l y =均相切，则圆心1C 、2C 所在直线的方程为（ ）A ．y =B ．y x =C ．y =D ．y x =4．（2022·重庆·高三开学考试）若直线l 交圆22:420C x y x y +-+=于A 、B 两点，且弦AB 的中点为()1,0M ，则l 方程为（ ） A ．10x y --= B ．10x y -+=C ．10x y +-=D ．10x y ++=二、多选题5．（2022·全国·高三专题练习）过点()2,3A 且在两坐标轴上截距相等的直线方程为（ ） A ．320x y -=B ．230x y -=C ．5x y +=D ．1x y -=-6．（2022·全国·高三专题练习）已知(1,2)A ，(3,4)B -，(2,0)C -，则（ ） A ．直线0x y -=与线段AB 有公共点 B ．直线AB 的倾斜角大于135︒C ．ABC 的边BC 上的中线所在直线的方程为2y =D ．ABC 的边BC 上的高所在直线的方程为470x y -+=7．（2022·全国·高三专题练习）已知直线l 过点P （－1，1），且与直线1:230l x y -+=以及x 轴围成一个底边在x 轴上的等腰三角形，则下列结论正确的是（ ） A ．直线l 与直线l 1的斜率互为相反数B ．所围成的等腰三角形面积为1C ．直线l 关于原点的对称直线方程为210x y +-=D ．原点到直线l 8．（2021·全国·模拟预测）已知平面上的线段l 及点P ，任取l 上一点Q ，称线段PQ 长度的最小值为点P 到线段l 的距离，记作(,)d P l .已知线段1:(122)l x y =--≤≤，21:()20l x y =-≤≤，点P 为平面上一点，且满足12(,)(,)d P l d P l =，若点P 的轨迹为曲线C ，A ，B 是第一象限内曲线C 上两点，点(10)F ，且54AF =，BF = ） A ．曲线C 关于x 轴对称 B ．点A 的坐标为1,14⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．点B 的坐标为35,22⎛⎫⎪⎝⎭D ．FAB 的面积为1916题型二：待定系数法求直线方程一、单选题 1．（2022·内蒙古·满洲里市教研培训中心模拟预测（理））已知抛物线C ：22y px =的焦点F 的坐标为()20，，准线与x 轴交于点A ，点M 在第一象限且在抛物线C 上，则当MAMF取得最大值时，直线M A 的方程为（ ） A ．24y x =+ B ．24y x =-- C ．y =x +2D ．2y x =--2．（2022·全国·高三专题练习）若直线1:2330l x y --=与2l 互相平行，且2l 过点(2,1)，则直线2l 的方程为（ ） A ．3270x y +-= B ．3240x y -+= C ．2330x y -+=D ．2310x y --=3．（2022·全国·高三专题练习）已知直线:20l ax y a +-+=在x 轴与y 轴上的截距相等，则实数a 的值是（ ） A ．1B ．﹣1C ．﹣2或1D ．2或14．（2022·全国·高三专题练习）过点()1,2作直线l ，满足在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l 有（ ）条. A ．1 B ．2C ．3D ．4二、多选题5．（2021·重庆梁平·高三阶段练习）已知直线l 10y -+=，则下列结论正确的是（ ）A ．直线l 的倾斜角是3πB ．若直线m ：10x +=，则l m ⊥ C．点到直线l 的距离是2D ．过2)与直线l 40y --= 6．（2022·全国·高三专题练习）下列命题正确的是（ ）A ．已知点3(2,)A -，(3,2)B --，若直线(1)1y k x =-+与线段AB 有交点，则34k ≥或4k ≤-B ．1m =是直线1l ：10mx y +-=与直线2l ：()220m x my -+-=垂直的充分不必要条件C ．经过点()1,1且在x 轴和y 轴上的截距都相等的直线的方程为20x y +-=D ．已知直线1l ：10ax y -+=，2l ：10x ay ++=，R a ∈，和两点(0,1)A ，(1,0)B -，如果1l 与2l 交于点M ，则MA MB ⋅的最大值是1.7．（2022·全国·高三专题练习）下列说法错误．．的是（ ） A ．若直线210a x y -+=与直线20x ay --=互相垂直，则1a =- B ．直线sin 20x y α++=的倾斜角的取值范围是30,,)44[πππ⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦C ．()()()()0,1,2,1,3,4,1,2A B CD -四点不在同一个圆上D ．经过点()1,1且在x 轴和y 轴上截距都相等的直线方程为20x y +-=8．（2021·全国·高三专题练习）直线l 与圆22(2)2x y -+=相切，且l 在x 轴、y 轴上的截距相等，则直线l 的方程可能是A ．0x y +=B ．20x y +-=C ．0x y -=D ．40x y +-=三、填空题9．（2022·全国·高三专题练习（理））已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，过焦点F 的直线C 交于11(,)A x y ，22(,)B x y 两点，若21154x x -=，则直线AB 的方程为______． 10．（2020·黑龙江·哈师大附中高三期末（理））若过点()1,1A 的直线l 将圆()()22:324C x y -+-=的周长分为2:1两部分，则直线l 的斜率为___________.四、解答题11．（2022·全国·高三专题练习）已知圆C ：()()22214x y -+-=，直线l ：()()423360m x m y m ----=.(1)过点()4,2P -，作圆C 的切线1l ，求切线1l 的方程；(2)判断直线l 与圆C 是否相交，若相交，求出直线l 被圆截得的弦长最短时m 的值及最短弦长；若不相交，请说明理由.12．（2022·全国·高三专题练习）已知椭圆C 的中心在原点，焦点在x 轴上，左右焦点分别为1F ，2F ，且12||2F F ，点3(1,)2在椭圆C 上.（1）求椭圆C 的方程；（2）过1F 的直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点，且2AF B ∆，求以2F 为圆心且与直线l 相切的圆的方程.题型三：已知两直线位置关系求参数值或范围一、单选题 1．（2022·四川凉山·三模（理））已知直线1:210l x y -+=，2:10l x ay +-=，且12l l ⊥，点()1,2P 到直线2l 的距离d =（ ）A BC D 2．（2022·辽宁·二模）己知直线:0l ax y a ++=，直线:0m x ay a ++=，则l m ∥的充要条件是（ ） A ．1a =- B ．1a = C ．1a =± D ．0a =二、多选题3．（2021·重庆一中高三阶段练习）下列说法正确的有（ ）A ．若m ∈R ，则“1m =”是“1l ：330x my m -+=与2l ：()20m x y m +--=平行”的充要条件B ．当圆222110x y x +--=截直线l ：()1y kx k =+∈R 所得的弦长最短时，1k =-C ．若圆1C ：222x y t +=+与圆2C ：()()22349x y -++=有且仅有两条公切线，则()2,6t ∈D ．直线l ：tan 412022y x =-︒⋅+的倾斜角为139°4．（2021·广东·高三阶段练习）已知直线l 过点()1,2M 且与圆C ：()2225x y -+=相切，直线l 与x 轴交于点N ，点P 是圆C 上的动点，则下列结论中正确的有（ ） A ．点N 的坐标为()3,0- B ．MNP △面积的最大值为10C ．当直线l 与直线10ax y -+=垂直时，2a =D ．tan MNP ∠的最大值为43三、填空题5．（2022·陕西·安康市高新中学三模（理））若双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线l 与直线:20g ax by a ++=平行，则直线l ，g 间的距离为______． 6．（2022·天津·二模）在平面直角坐标系xOy 中，已知圆222:(62)4560C x y m x my m m +---+-=，直线l 经过点(1,2)-，若对任意的实数m ，直线l 被圆C 截得的弦长都是定值，则直线l 的方程为___________.四、解答题7．（2022·全国·高三专题练习）已知曲线32y x x =+-在点0P 处的切线1l 平行于直线410x y --=，且点0P 在第三象限．(1)求0P 的坐标；(2)若直线1l l ⊥，且l 也过切点0P ，求直线l 的方程．8．（2020·江苏·南京师大附中模拟预测）如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知圆221:(4)1C x y ++=，圆222:(4)4C x y -+=，A 是第一象限内的一点，其坐标为(,)t t ．（1）若1212AC AC →→⋅=-，求t 的值； （2）过A 点作斜率为k 的直线l ，①若直线l 和圆1C ，圆2C 均相切，求k 的值；①若直线l 和圆2C ，圆2C 分别相交于,A B 和,C D ，且AB CD =，求t 的最小值．题型四：求解直线的定点 一、单选题1．（2022·山东滨州·二模）已知直线()22:1(32)250l m m x m y m +++---=，圆22:20C x y x +-=，则直线l 与圆C 的位置关系是（ ）A ．相离B ．相切C ．相交D ．不确定2．（2022·陕西·榆林市教育科学研究所模拟预测（理））在平面直角坐标系xOy 中，已知圆22:1O x y +=，若曲线12y k x =-+上存在四个点()1,2,3,4i P i =，过动点Pi 作圆O 的两条切线，A ，B 为切点，满足32i iP A PB ⋅=，则k 的取值范围为（ ） A ．4,3∞⎛⎫-- ⎪⎝⎭B ．4,03⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．(,7)(4,13)--∞--D ．4(7,)1)30(,---二、多选题3．（2022·湖南·长沙市明德中学二模）已知O 为坐标原点，点()P a b ，在直线()40l kx y k --=∈R ：上，PA PB ，是圆222x y +=的两条切线，A B ，为切点，则（ ） A ．直线l 恒过定点()04，B ．当PAB △为正三角形时，OP =C ．当PA PB ⊥时，k 的取值范围为()7⎡-∞+∞⎣，，D．当14PO PA ⋅=时，a b +的最大值为4．（2022·江苏盐城·三模）设直线l ：()220mx y m m R --+=∈，交圆C ：()()22349x y -+-=于A ，B 两点，则下列说法正确的有（ ）A ．直线l 恒过定点()1,2B ．弦AB 长的最小值为4C ．当1m =时，圆C 关于直线l 对称的圆的方程为：()()22439x y -+-=D ．过坐标原点O 作直线l 的垂线，垂足为点M ，则线段MC 5．（2022·重庆·高三阶段练习）在平面直角坐标系xOy 中，圆22:1O x y +=，若曲线12y k x =-+上存在四个点()1,2,3,4=i P i ，过动点i P 作圆O 的两条切线，A ，B 为切点，满足32i iP A PB ⋅=，则k 的值可能为（ ） A ．-7 B ．-5 C ．-2 D ．–1三、双空题6．（2022·北京房山·二模）已知圆()()22:121C x y -+-=和直线():1l y k x =+，则圆心坐标为___________；若点P 在圆C 上运动，P 到直线l 的距离记为()d k ，则()d k 的最大值为___________. 四、填空题7．（2022·河南焦作·三模（文））已知()f x 是定义在R 上的奇函数，其图象关于点(2,0)对称，当[0,2]x ∈时，()f x =()(2)0f x k x --=的所有根的和为6，则实数k 的取值范围是______． 五、解答题8．（2022·全国·高三专题练习）O 为坐标原点，动点M 在椭圆22:12x C y +=上，过M 作x 轴的垂线，垂足为N ，点P 满足2NP NM =. (1)求点P 的轨迹方程；(2)设点Q 在直线3x =-上，且1OP PQ =，直线l 过点P 且垂直于OQ ，求证：直线过定点.9．（2022·全国·高三专题练习）在平面直角坐标系xoy 中，如图，已知椭圆22195x y +=的左、右顶点为A 、B ，右焦点为F ，设过点(,)T t m 的直线TA 、TB 与此椭圆分别交于点1(M x ，1)y 、2(N x ，2)y ，其中0m >，10y >，20y <(1)设动点P 满足()()13PF PB PF PB +-=，求点P 的轨迹方程；(2)设12x =，213x =，求点T 的坐标；(3)若点T 在点P 的轨迹上运动，问直线MN 是否经过x 轴上的一定点，若是，求出定点的坐标；若不是，说明理由.题型五：直线相关的对称问题一、单选题 1．（2022·全国·高三专题练习（理））集合M 在平面直角坐标系中表示线段的长度之和记为M .若集合(){}22,925A x y xy =≤+≤，(){},B x y y x m ==+，(){},2C x y y kx k ==+-则下列说法中不正确的有（ ）A ．若AB ⋂≠∅，则实数m 的取值范围为{m m -≤ B ．存在k ∈R ，使A C ⋂≠∅C ．无论k 取何值，都有A C ⋂≠∅D ．A C 的最大值为42．（2022·全国·高三专题练习）已知平面向量12312312,,,1,,60e e e e e e e e ︒====.若对区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的三个任意的实数123,,λλλ,都有11223312312e e e e e e λλλ++++,则向量1e 与3e 夹角的最大值的余弦值为（ ）A ．B ．C ．D ．二、多选题3．（2022·全国·模拟预测）已知直线:50l x y -+=，过直线上任意一点M 作圆()22:34C x y -+=的两条切线，切点分别为A ，B ，则有（ ）A ．四边形MACB 面积的最小值为B ．AMB ∠最大度数为60°C ．直线AB 过定点15,22⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．AB 4．（2022·福建三明·模拟预测）已知直线l ：10kx y k --+=与圆C ：()()222216x y -++=相交于A ，B 两点，O 为坐标原点，下列说法正确的是（ ）A ．AB 的最小值为B ．若圆C 关于直线l 对称，则3k =C ．若2ACB CAB ∠=∠，则1k =或17k =-D ．若A ，B ，C ，O 四点共圆，则13k =-三、填空题5．（2022·全国·模拟预测）已知平面内点,05n n A ⎛⎫- ⎪⎝⎭，,05n n B ⎛⎫⎪⎝⎭()*n ∈N ，点n C 满足n n n n A C B C ⊥．设n C 到直线()3410x y n n +++=的距离的最大值为n a ，若数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n项和n S m <恒成立，则实数m 能取的最小值是______．6．（2022·天津·南开中学模拟预测）已知圆221:(1)(2)4C x y -+-=和圆222:(2)(1)2C x y -+-=交于,A B 两点，直线l 与直线AB 平行，且与圆2C 相切，与圆1C 交于点,M N ，则MN =__________．7．（2022·广东佛山·模拟预测）已知点1,0A ，()3,0B ，若2PA PB ⋅=，则点P 到直线l ：340x y -+=的距离的最小值为____________．四、解答题8．（2022·安徽·蚌埠二中模拟预测（理））在直角坐标系xOy 中，曲线C 的参数方程为22224x t ty t ⎧=-⎨=+⎩(t 为参数)． (1)求C 与坐标轴交点的直角坐标；(2)以坐标原点O 为极点，x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系，曲线C 与坐标轴的交点是否共圆，若共圆，求出该圆的极坐标方程；若不共圆，请说明理由.9．（2022·安徽·寿县第一中学高三阶段练习（理））已知直线:sin cos 0l x y a θθ++=，圆()()221:324C x y a +--=，圆2222:340C x y a a +-+=(1)若4θ=，求直线l 的倾斜角；(2)设直线l 截两圆的弦长分别为12,d d ，当23πθ=时，求12d d ⋅的最大值并求此时a 的值.10．（2022·江西南昌·一模（理））已知面积为ABO （O 是坐标原点）的三个顶点都在抛物线()2:20E y px p =>上，过点(),2P p -作抛物线E 的两条切线分别交y 轴于M ，N 两点.(1)求p 的值；(2)求PMN 的外接圆的方程.题型六：几何法求圆的方程一、多选题 1．（2022·广东·模拟预测）三角形的外心、重心、垂心所在的直线称为欧拉线．已知圆O '的圆心在OAB 的欧拉线l 上，O 为坐标原点，点()4,1B 与点()1,4A 在圆O '上，且满足O A O B '⊥'，则下列说法正确的是（ ）A ．圆O '的方程为224430x y x y +--+=B ．l 的方程为0x y -=C ．圆O '上的点到l 的最大距离为3D ．若点(),x y 在圆O '上，则x y -的取值范围是⎡-⎣二、填空题2．（2022·河北·模拟预测）圆心为(1,2)C -，且截直线350x y ++=所得弦长为方程为___________.3．（2022·河南·高三阶段练习（文））已知㮋圆1C ：()2221024x y b b+=<<的离心率为12，1F 和2F 是1C 的左右焦点，M 是1C 上的动点，点N 在线段1F M 的延长线上，2MN MF =，线段2F N 的中点为P ，则1F P 的最大值为______．4．（2022·天津·高三专题练习）已知圆C 过点(0,1)(2,1)P Q 、两点，且圆心C 在x 轴上，经过点(1,0)M -且倾斜角为钝角的直线l 交圆C 于A ，B 两点，若0CA CB ⋅=(C 为圆心)，则该直线l 的斜率为________．5．（2022·全国·高三专题练习）已知圆C ：(x －2)2＋y 2＝2，直线l ：y ＝k (x ＋2)与x 轴交于点A ，过l 上一点P 作圆C 的切线，切点为T ，若|P A ||PT |，则实数k 的取值范围是______________． 三、解答题6．（2022·内蒙古呼和浩特·二模（理））拋物线C 的顶点为坐标原点O ，焦点在x 轴上，直线l ：2x =交C 于P ，Q 两点，且OP OQ ⊥．已知点M 的坐标为()4,0，M 与直线l 相切．(1)求抛物线C 和M 的标准方程；(2)已知点()8,4N ，点1A ，2A 是C 上的两个点，且直线1NA ，2NA 均与M 相切．判断直线12A A 与M 的位置关系，并说明理由．7．（2022·江苏·南京市第五高级中学一模）已知O 为坐标原点，抛物线E ：22x py =（p ＞0），过点C （0，2）作直线l 交抛物线E 于点A 、B （其中点A 在第一象限），4OA OB ⋅=-且AC CB λ=（λ＞0）. (1)求抛物线E 的方程；(2)当λ=2时，过点A 、B 的圆与抛物线E 在点A 处有共同的切线，求该圆的方程8．（2022·全国·高三专题练习）已知平面直角坐标系上一动点(),P x y 到点()2,0A -的距离是点P 到点()10B ,的距离的2倍． （1）求点P 的轨迹方程：（2）若点P 与点Q 关于点()1,4-对称，求P 、Q 两点间距离的最大值；（3）若过点A 的直线l 与点P 的轨迹C 相交于E 、F 两点，()2,0M ，则是否存在直线l ，使BFM S △取得最大值，若存在，求出此时的方程，若不存在，请说明理由．题型七：待定系数法求圆的方程一、单选题 1．（2016·天津市红桥区教师发展中心高三学业考试）已知圆M 的半径为1，若此圆同时与 x轴和直线y = 相切，则圆M 的标准方程可能是（ ）A ．22((1)1x y +-=B ．22(1)(1x y -+-=C ．22(1)(1x y -+=D ．22((1)1x y ++=二、填空题2．（2022·四川眉山·三模（文））已知函数()()()2112819f x x x x =+--.过点()() 1,1A f --作曲线()y f x =两条切线，两切线与曲线()y f x =另外的公共点分别为B 、C ，则ABC 外接圆的方程为___________.3．（2022·安徽·高三阶段练习（文））已知抛物线2:8C x y =，过点(2,2)N -作抛物线C 的两条切线NA ，NB ，切点分别为点A ，B ，以AB 为直径的圆交x 轴于P ，Q 两点，则PQ =_______．4．（2022·天津·高三专题练习）已知抛物线C ：24y x =的焦点为F ，抛物线C 上一点A 位于第一象限，且满足3AF =，则以点A 为圆心，AF 为半径的圆的方程为______. 三、解答题5．（2022·全国·高三专题练习）已知圆C 经过点A (0，2)，B (2，0)，圆C 的圆心在圆x 2＋y 2＝2的内部，且直线3x ＋4y ＋5＝0被圆C 所截得的弦长为点P 为圆C 上异于A ，B 的任意一点，直线P A 与x 轴交于点M ，直线PB 与y 轴交于点N . (1)求圆C 的方程；(2)若直线y ＝x ＋1与圆C 交于A 1，A 2两点，求12BA BA →→； (3)求证：|AN |·|BM |为定值.6．（2021·江西·高三阶段练习（理））已知圆C 过点(2,1)-，(6,3)，(2,3)-． (1)求C 的标准方程；(2)若点(,)P x y 在C 上运动，求34x y -的取值范围．7．（2021·全国·模拟预测）已知点()1,1P 在抛物线C ：()220y px p =>上，过点P 作圆E ：()()22220y x r r +=->的两条切线，切点为A ，B ，延长PA ，PB 交抛物线于C ，D .（1）当直线AB 抛物线焦点时，求抛物线C 的方程与圆E 的方程； （2）证明：对于任意()0,1r ∈，直线CD 恒过定点.8．（2019·云南·二模（理））已知O 是坐标原点，抛物线C ：2x y =的焦点为F ，过F 且斜率为1的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点，Q 为抛物线C 的准线上一点，且2AQB π∠=.（1）求Q 点的坐标；（2）设与直线l 垂直的直线与抛物线C 交于M 、N 两点，过点M 、N 分别作抛物线C 的切线1l 、2l ，设直线1l 与2l 交于点P ，若OP OQ ⊥，求MON ∆外接圆的标准方程.题型八：几何法求弦长 一、单选题1．（2022·全国·模拟预测）已知直线 l 过点(A ，则直线 l 被圆O ：2212x y +=截得的弦长的最小值为（ ）A ．3B ．6C ．D ．2．（2022·全国·模拟预测）过点()2,2A ，作倾斜角为π3的直线l ，则直线l 被圆22:16O x y +=- ）A ．1B ．2C ．3D ．6-二、多选题3．（2022·广东·模拟预测）已知圆221:(1)1C x y ++=和圆222:(4)4C x y -+=，过圆2C 上任意一点P 作圆1C 的两条切线，设两切点分别为,A B ，则（ ）A ．线段ABB ．线段ABC ．当直线AP 与圆2C 相切时，原点O 到直线AP 的距离为65D ．当直线AP 平分圆2C 的周长时，原点O 到直线AP 的距离为45三、填空题4．（2022·河北唐山·三模）直线:0+-=l x m 与圆22:480+--=C x y x 交于A 、B 两点，且6⋅=-CA CB ，则实数m =_______． 四、解答题5．（2022·全国·高三专题练习）已知点()()1,0M m m ->，不垂直于x 轴的直线l 与椭圆22:143x y C +=相交于()11,A x y ，()22,B x y 两点.(1)若M 为线段AB 的中点，证明：212112y y x x ->-； (2)设C 的左焦点为F ，若M 在①AFB 的角平分线所在直线上，且l 被圆224x y +=截得的弦长为l 的方程.6．（2021·湖北·武汉市第六中学高三阶段练习）已知圆O ：x 2＋y 2=2，过点A （1，1）的直线交圆O，且与x 轴的交点为双曲线E ：2222x y a b-=1的右焦点F （c ，0）（c ＞2），双曲线E 的离心率为32．(1)求双曲线E 的方程； (2)若直线y =kx ＋m （k ＜0，k ≠m ＞0）交y 轴于点P ，交x 轴于点Q ，交双曲线右支于点M ，N 两点，当满足关系111||||||PM PN PQ +=时，求实数m 的值．7．（2022·全国·高三专题练习）已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>0y -=过E 的上顶点A 和左焦点1F .(1)求E 的方程；(2)设直线l 与椭圆E 相切，又与圆22:4O x y +=交于M ，N 两点（O 为坐标原点），求OMN 面积的最大值，并求出此时直线l 的方程.题型九：利用点到直线的距离解决圆上点与直线上点的距离问题一、单选题 1．（2022·江苏扬州·模拟预测）已知直线():130l a x y -+-=，圆22:(1)5C x y -+=.则“32a =”是“l 与C 相切”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2．（2022·重庆南开中学模拟预测）已知圆2220x y x a +-+=上仅存在一个点到直线30x +=的距离为1，则实数a 的值为（ ）A ．-2B ．C ．-1D ．03．（2022·全国·高三专题练习（文））圆O ：222x y +=上点P 到直线l ：3410x y +=距离的最小值为（ ）A 1B ．2C ．2D ．04．（2022·安徽·寿县第一中学高三阶段练习（理））过直线34110x y -+=上一动点P 作圆22:2210C x y x y +--+=的两条切线，切点分别为,A B ，则四边形PACB 的面积的最小值为（ ）AB C ．3D二、多选题5．（2022·湖南·长郡中学高三阶段练习）已知点P 在圆22:4O x y +=上，点()3,0A ，()0,4B ，则（ ）A ．点P 到直线AB 的距离最大值为225B ．满足AP BP ⊥的点P 有2个C ．过点B 作圆O 的两切线，切点分别为M ､N ，则直线MN 的方程为1y =D ．2PA PB +的最小值是6．（2022·重庆·二模）已知点(),P x y 是圆()22:14C x y -+=上的任意一点，直线()):1130l m x y m ++-=，则下列结论正确的是（ ）A ．直线l 与圆C 的位置关系只有相交和相切两种B ．圆C 的圆心到直线l C ．点P 到直线43160++=x y 距离的最小值为2D ．点P 可能在圆221x y +=上 三、填空题7．（2022·四川省泸县第二中学模拟预测（理））过直线0x y m --=上动点P 作圆2:(2)(3)1M x y -+-=的一条切线，切点为A ，若使得1PA =的点P 有两个，则实数m 的取值范围为___________．8．（2022·贵州遵义·三模（理））圆22:2O x y +=上点P 到直线3410:x y l +=距离的最小值为__________． 四、解答题9．（2022·广东茂名·模拟预测）已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，直线2y x =-与抛物线C 交于A ，B 两点. （1）求FAB 的面积；（2）过抛物线C 上一点Р作圆()22:34M x y -+=的两条斜率都存在的切线，分别与抛物线C 交于异于点P 的两点D ，E .证明：直线DE 与圆M 相切.。
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。
圆,直线方程知识点,经典题型分类
圆的方程，直线方程一、标准方程()()222x a y b r -+-=、1.求标准方程的方法——关键是求出圆心(),a b 和半径r①待定系数：往往已知圆上三点坐标 ②利用平面几何性质 往往涉及到直线与圆的位置关系，特别是：相切和相交相切：利用到圆心与切点的连线垂直直线相交：利用到点到直线的距离公式及垂径定理 2.特殊位置的圆的标准方程设法（无需记，关键能理解） 条件方程形式圆心在原点()2220x y r r +=≠ 过原点 ()()()2222220x a y b a bab -+-=++≠圆心在x 轴上 ()()2220x a y rr -+=≠圆心在y 轴上()()2220x y b rr +-=≠圆心在x 轴上且过原点()()2220x a y a a -+=≠ 圆心在y 轴上且过原点()()2220x y b bb +-=≠与x 轴相切()()()2220x a y b bb -+-=≠与y 轴相切 ()()()2220x a y b aa -+-=≠与两坐标轴都相切 ()()()2220x a y b a a b -+-==≠二一般方程1圆的一般方程为220x y Dx Ey F ++++=，圆心坐标(,)22D E--，半径为2422F E D -+。
方程表示圆的充要条件是2240D E F +->①当D 2+E 2-4F ＞0时，表示圆心为（-D 2,-E 2），半径为12的圆；②当D 2+E 2-4F=0时，表示一个点（-D 2，-E2）；③当D 2+E 2-4F ＜0时，它不表示任何图形.2240D E F +->常可用来求有关参数的范围2.以),(),(2211y x B y x A 、为直径端点的圆方程为0))(())((2121=--+--y y y y x x x x3. 若圆222)()(r b y a x =-+-与x 轴相切，则r b =||;若圆222)()(r b y a x =-+-与y 轴相切，则r a =||4. 若圆220x y Dx Ey F ++++=关于x 轴对称，则0=E ； 若圆220x y Dx Ey F ++++=关于y 轴对称，则0=D ；若圆220x y Dx Ey F ++++=关于x y =轴对称，则E D =； 5、点),(00y x M 与圆022=++++F Ey Dx y x 的位置关系：M 在圆内⇔0002020<++++F Ey Dx y xM 在圆上⇔0002020=++++F Ey Dx y xM 在圆外⇔0002020>++++F Ey Dx y x三圆的参数方程()222cos 0sin x r x y r r y r θθ=⎧+=>⇔⎨=⎩，θ为参数 ()()()222cos 0sin x a r x a y b r r y b r θθ=+⎧-+-=>⇔⎨=+⎩，θ为参数3在求圆的方程时，常用到圆的以下几个性质：①圆心在过切点且与切线垂直的直线上；②圆心在任一弦的中垂线上； ③两圆内切或外切时，切点与两圆圆心三点共线. 四、点与圆的位置关系1.判断方法：点到圆心的距离d 与半径r 的大小关系d r <⇒点在圆内；d r =⇒点在圆上；d r >⇒点在圆外 2涉及最值：（1）求与圆有关的最值问题多采用几何法，就是利用一些代数式的几何意义进行转化.如①形如m=y bx a--的最值问题，可转化为动直线斜率的最值问题；②形如t=ax+by 的最值问题，可转化为直线在y 轴上的截距的最值问题；③形如m=(x-a)2+(y-b)2的最值问题，可转化为两点间的距离平方的最值问题.(2)特别要记住下面两个代数式的几何意义：y x表示点（x,y ）与原点（0,0）连线的直线斜率.22x y +表示点（x,y ）与原点的距离. 3 （1）圆外一点B ，圆上一动点P ，讨论PB 的最值min PB BN BC r ==-max PB BM BC r ==+（2）圆内一点A ，圆上一动点P ，讨论PA 的最值min PA AN r AC ==- max PA AM r AC ==+思考：过此A 点作最短的弦？（此弦垂直AC ） 五直线与圆的位置关系1.判断方法（d 为圆心到直线的距离）（1）相离⇔没有公共点⇔0d r ∆<⇔> （2）相切⇔只有一个公共点⇔0d r ∆=⇔= （3）相交⇔有两个公共点⇔0d r ∆>⇔<2.直线与圆相切：圆心C 到直线l 的距离恰好等于半径r 常见题型——求过定点的切线方程①切线条数：点在圆外——两条；点在圆上——一条；点在圆内——无 ②求切线方程的方法及注意点．．．i ）点在圆外：如定点()00,P x y ，圆：()()222x a y b r -+-=，[()()22200x a y b r -+->]第一步：设切线l 方程()00y y k x x -=- 第二步：通过d r =k ⇒，从而得到切线方程 特别注意：以上解题步骤仅对k 存在有效，当k 不存在时，应补上——千万不要漏了！ 如：过点()1,1P 作圆2246120x y x y +--+=的切线，求切线方程.答案：3410x y -+=和1x =ii ）点在圆上（1）若点()00x y ，在圆222x y r +=上，则切线方程为200x x y y r += 会在选择题及填空题中运用，但一定要看清题目.（2）若点()00x y ，在圆()()222x a y b r -+-=上，则切线方程为()()()()200x a x a y b y b r --+--=碰到一般方程则可先将一般方程标准化，然后运用上述结果.iii)求切点弦方程：过圆外一点),(00y x 作圆的两切线，则两切点相连的方程为()()()()200x a x a y b y b r --+--=③求切线长：利用基本图形，222AP CP r AP =-⇒=,)()(22020r b y a x --+-=求切点弦的长度：圆外一点),(00y x 作圆的两切线与圆222)()(r b y a x =-+-相切于M,N 两点，则切点弦MN =22222)()()()(2b y a x MN r b y a x r -+-=--+-求切点坐标：利用两个关系列出两个方程1AC APAC rk k ⎧=⎨⋅=-⎩①直线被圆截得的弦长22r 2d AB -=（r 为半径，d 为弦心距） ②过圆C 外一点P 作圆的切线PA （A 为切点），则切线长22r PC PA -=（C 为圆心3.直线与圆相交（1）求弦长及弦长的应用问题 垂径定理．．．．及勾股定理——常用 （2）判断直线与圆相交的一种特殊方法（一种巧合）：直线过定点，而定点恰好在圆内. （3）关于点的个数问题例：若圆()()22235x y r -++=上有且仅有两个点到直线4320x y --=的距离为1，则半径r 的取值范围是_________________. 答案：()4,6 4.直线与圆相离 会对直线与圆相离作出判断 六、圆与圆的位置关系1 (1)设两圆半径分别为12,r r ，圆心距为d 若两圆相外离，则r R d +> ，公切线条数为4 若两圆相外切,则r R d +=，公切线条数为3 若两圆相交r R d r R +<<-，则，公切线条数为2 若两圆内切，则r R d -=，公切线条数为1 若两圆内含，则r R d -<，公切线条数为0 2 圆系问题1 以),(b a 为圆心的圆心系方程是222)()(γ=-+-b y a x2 与220x y Dx Ey F ++++=同心的圆系方程是：022=++++λEy Dx y x 3过同一定点),(b a 的圆系方程是：0)()()()(2122=-+-+-+-b y a x b y a x λλ4过两圆1C ：221110x y D x E y F ++++=和2C ：222220x y D x E y F ++++=交点的圆系方程为()22221112220x y D x E y F x y D x E y F λ+++++++++=（1λ≠-） 5过直线0Ax By C ++=与圆220x y Dx Ey F ++++=交点的圆系方程为()220x y Dx Ey F Ax By C λ+++++++=说明：1上述圆系不包括2C ； 2当1λ=-时，表示过两圆交点的直线方程（公共弦）0)()(:212121=-+-+-F F y E E x D D l3当两圆相切（内且或外切）时，则l 为过两圆公共切点的直线方程。
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。
直线与圆常考6种题型总结(解析板)--2024高考数学常考题型精华版
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.设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_______．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．8-B．16-C．8+D．16+【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d =O 的半径2r =，()4,0A -，()0,4B ，则AB =PAB △面积的最大值为()1282⨯=+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由对称性可知CQ EQ =，点E 到直线125240x y -+=的距离为的交点以及点【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PM 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 ．。
必修二直线与圆的方程题型归纳最新最全
d Ax0 By0 C . A2 B2
3．两平行线间的距离公式
两条平行直线 l1 : Ax By C1 0, l2 :
Ax By C2 0 ，则的距离 d
C1 C2 . A2 B2
例题9 点(0，﹣1)到直线 y k x 1距离的最大值为（ ）
A．1
B． 2
C． 3
D．2
x x1 x2 x1
( x1
x2 , y1
y2 ) .这个方程叫做直线的两点式方程.
当 x1 x2 时，直线与 x 轴垂直，所以直线方程为： x x1 ；当 y1 y2 时，直线与 y 轴垂直，直线方程
为：
y
y1 .特别地，若直线 l
过两点 P1(a, 0), P2 (0, b)
(ab
0) ，则直线 l
3
a
设直线 y＝ax+b 和 AC 的交点为 P，则由
【解析】由 y k(x 1) 可知直线过定点 P(1, 0) ，设 A(0, 1) ，
当直线 y k(x 1) 与 AP 垂直时，点 A 到直线 y k(x 1) 距离最大，即为| AP | 2 .选 B.
例题10 在平面直角坐标系中，记 d 为点 Pcosθ,sin θ 到直线 x my 2 0 的距离，当 、 m 变化时，
2
2
例题1
直线
l
的倾斜角
4
,
3
，则其斜率的取值范围为（
）
A． ( 3 ,1) 3
B． (1, 3)
C．
2, 2
3
D． ( 3 , 2 ) 32
【解析】直线的倾斜角为
2
，则斜率为
tan
，
y
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直线与圆的方程题型归类
一、求直线方程
例1.直线l 过点（－1，2）且与直线2x －3y ＋4=0垂线，则l 的方程是（ ）
（A ）3x ＋2y －1=0 （B ）3x ＋2y ＋7=0 （C ）2x －3y ＋5=0 （D ） 2x －3y ＋8=0 分析：要求过已知点的直线方程只需求斜率，因而可以由与已知直线的垂直关系得到斜率。
解：因为直线2x －3y ＋4=0的斜率为3
232=--
=k ，且直线l 与它垂直，所以，3
2l k =-，
∴l 的方程为3
2(1)2
y x -=-
+，即3210x y +-=选A 点评：本题考查直线的斜率、直线方程、两直线的位置关系，在学习中一定要弄清楚有关概 念、直线方程的不同形式的特点、两直线平行与垂直所满足的条件，熟练掌握、灵活运用。
二、求圆方程
1．直接求圆方程
例2.（1）以点（2，－1）为圆心且与直线6x y +=相切的圆的方程是_____________________。
分析：因为圆心知道，只需要求出圆的半径
解：先将直线6x y +=化为一般式60x y +-=,再由圆心到直线的距离公式得：
圆的半径
r =
=,
所以圆的方程为2
2
25
(2)(1)2
x y -++=
点评：此题考查圆的方程，首先要明确圆的标准方程、一般式方程、其中中包含哪些待定系数？其次，要掌握求这些系数的办法。
2．利用对称关系求圆方程
（2）已知圆1C ：2
(1)x ++2
(1)y -=1，圆2C 与圆1C 关于直线10x y --=对称，则圆2C 的方程为（B ）
（A ）2
(2)x ++2
(2)y -=1 （B ）2
(2)x -+2
(2)y +=1 （C ）2
(2)x ++2
(2)y +=1 （D ）2
(2)x -+2
(2)y -=1
分析：要求圆的方程，关键是求圆心坐标和半径。
可以用对称关系代换、也可以列方程求解。
解法1。
将圆1C 方程中的x 用1+y 代换，y 用1-x 代换就会得选项（B ）。
解法2。
设圆心),(2b a C ， 则由已知得 半径12=r , )1,1(1-C
由于两圆关于直线10x y --=对称得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=---=-+--1)
1(10121
2
1a b b a 解得：)2,2(2-C 故选（B ）
点评：对称是直线与圆一章中很重要的问题之一，在学习中要正确理解对称的概念，准确把
握点点对称、点线对称、图形对称的本质，灵活运用。
三、直线与圆
1．直线与圆相切
例3.（1）已知圆C 与直线x-y=0 及x-y-4=0都相切，圆心在直线x+y=0上，则圆C 的方程为(B)
（A ）22(1)(1)2x y ++-= (B) 22
(1)(1)2x y -++= (C) 22(1)(1)2x y -+-= (D)
22(1)(1)2x y +++= 解析：（1）由圆C 夹在直线x-y=0 及x-y-4=0之间，且圆心在直线x+y=0上可知，圆心在第四象限，参看选项。
故选(B) （2）因为，直线x-y=0 和x-y-4=0都是圆的相切线且圆心在直线x+y=0上，所以，直线x-y=0 和x-y-4=0平行且都与直线x+y=0相交，它们的交点是直径的两个端点，求交点坐标可得(B) 点评：本题考察的是圆及其切线，要弄清楚切线的概念、切线与半径的垂直关系、圆心到切线的距离等于半径等。
2．直线与圆相交 例
4.在平面直角坐标系
xoy
中，已知圆
2
2
1:(3)(1)4
C x y ++-=和圆2
2
2:(4)(5)4C x y -+-=
（1）若直线l 过点(4,0)A ，且被圆1C 截得的弦长为，求直线
l 的方程；
（2）设P 为平面上的点，满足：存在过点P 的无穷多对互相垂的直线12l l 和，它们分别与圆1C 和圆2C 相交，且直线1l 被圆1C 截得的弦长与直线2l 被圆2C
截得的弦长相等，试求所有满足条件的点P 的坐标.
分析：(1)由弦长公式求斜率或由直角三角形列方程求斜率；（2）P 在以C 1C 2的中垂线上，且与C 1、C 2等腰直角三角形，利用几何关系计算可得点P 坐标。
解：(1) 圆1C 被直线所截，弦长为
∴ 设直线l 的方程为),4(-=x k y 即04=--k y kx
4))1(41)3(322
22
=-+---+k k k （
）（ 解得k=0 或 24
7
-
所以，所求直线l 的方程为0y =或7
(4)24
y x =--， (2)依题意点P 在C 1C 2的中垂线上，且与C 1、C 2等腰直角三角形，设点),(y x P 则
)1,3(1-C ，)5,4(2C ，取C 1C 2 中点为D （32
1，）
,21C C PD ⊥ 21PC PC ⊥ 由12
1-=•∴C C PD K K 且 121-=•PC PC K K 得：
点P 坐标为313(,)22-
或51(,)22
-。
点评：本题综合考察直线与圆的相关问题，其中牵扯到直线的斜率、直线方程、两直线的位置关系、点到直线的距离、圆的方程、直线与圆的位置关系以及相关几何关系。
学习时要对这些问题理解清楚、把握准确、熟练运用。
四、圆与圆相交
例 5.若圆422=+y x 与圆
)0(06222>=-++a ay y x 的公共弦长为32，则a=________.
分析：因为，两圆相交连心线垂直公共弦，垂直于弦且平分弦，所以，由勾股定理可解。
解：由已知，两个圆的方程作差可以得到相交弦的直线方程为
a y 1
=
，利用圆心（0，0）
到直线的距离d
1|1|
a =为13222
=-，解得a=1 点评：本试题考查了直线与圆的位置关系以及点到直线的距离公式的运用。
考察了同学们的
运算能力和推理能力。