内容正文:
专题09 直线与圆、圆与圆的位置关系
一、考情分析
二、考点梳理
知识点一 直线与圆的位置关
(1)三种位置关系:相交、相切、相离.
(2)圆的切线方程的常用结论
①过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+y0y=r2;
②过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2;
③过圆x2+y2=r2外一点M(x0,y0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x0x+y0y=r2.
知识点二 圆与圆的位置关系
设圆O1:(x-a1)2+(y-b1)2=r(r1>0),圆O2:(x-a2)2+(y-b2)2=r(r2>0).
方法
位置关系
几何法:圆心距d与r1,r2的关系
代数法:两圆方程联立组成方程组的解的情况
外离
d>r1+r2
无解
外切
d=r1+r2
一组实数解
相交
|r1-r2|<d<r1+r2
两组不同的实数解
内切
d=|r1-r2|(r1≠r2)
一组实数解
内含
0≤d<|r1-r2|(r1≠r2)
无解
【知识必备】
1.圆的切线方程常用结论
(1)过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+y0y=r2.
(2)过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
(3)过圆x2+y2=r2外一点M(x0,y0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x0x+y0y=r2.
2.圆系方程
(1)同心圆系方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其中a,b是定值,r是参数;
(2)过直线Ax+By+C=0与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0交点的圆系方程:x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(λ∈R);
(3)过圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0交点的圆系方程:x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1)(该圆系不含圆C2,解题时,注意检验圆C2是否满足题意,以防漏解)。
三、题型突破
重难点突破01 直线与圆的位置关系
例1.(1)、(2022·广西梧州·高二期末(文))已知对任意的实数k,直线l:与圆C:有公共点,则实数t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
(2)、(2020山东泰安实验中学高二期中)直线与圆相切,则实数等于( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【变式训练1-1】.(2021·银川三沙源上游学校高一期中(文))直线与圆相切,则的值是( )
A. B. C.2 D.
【变式训练1-2】.(2022·江西上饶·高二期末(文))已知直线与圆相交,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
重难点突破02 圆的弦长问题(垂径定理)
例2.(1)、直线y=kx+3被圆x2+y2-6y=0所截得的弦长是 ( )
A.6 B.3 C.2 D.8
(2)、(云南省昆明市2021-2022学年高二下学期期末考试数学试题)已知直线l:与圆C:相交于A,B两点,则______.
【变式训练2-1】、(2022·全国·模拟预测)直线被圆所截得的弦长为( )
A. B.4 C. D.
【变式训练2-2】.(2021·湖南·长沙一中高一期末)(多选题)设直线与圆,则下列结论正确的为( )
A.直线与圆一定相交
B.直线一定将圆平分
C.当时,被截得的弦长为
D.被截得的最短弦长为4
重难点突破03 圆的切线问题
例3.(1)、(2022·江苏盐城·高二期末)已知直线与圆相切,则实数a的值为_________.
(2).(2021·广东深圳市·高三月考)(多选题)过点作圆C:的两条切线,切点分别为A,B,则下列说法正确的是( )
A.
B.所在直线的方程为
C.四边形的外接圆方程为
D.的面积为
【变式训练3-1】、(2022·上海市虹口高级中学高二期末)直线与圆相切,则实数m等于( )
A.2 B. C.或 D.
【变式训练3-2】、(云南省玉溪市2021—2022学年高二下学期期末教学质量检测数学试题)已知直线经过点,且与圆相切,则的方程为( )
A. B. C. D.
重难点突破04 直线与圆的位置关系综合应用
例4.(2021·贵州黔东南·高一期末)已知直线与圆相交于,不同两点.
(1)若,求的值;
(2)设是圆上一动点,为坐标原点,若,求点到直线的最大距离.
【变式训练4-1】、(2022·全国·高二课时练习)已知圆,直线.
(1)证