内容正文:
专题2.5 直线与圆,圆与圆之间的位置关系
1.直线与圆的位置关系:
1. 直线与圆,圆心到直线的距离
(1);
(2);
(3);弦长|AB|=2
2.还可以利用直线方程与圆的方程联立方程组求解,通过解的个数来判断:
(1)当时,直线与圆有2个交点,,直线与圆相交;
(2)当时,直线与圆只有1个交点,直线与圆相切;
(3)当时,直线与圆没有交点,直线与圆相离;
2. 两圆的位置关系
1.设两圆与圆,
圆心距
1
;
2
;
3
;
4
;
5
;
外离 外切 相交 内切 内含
3.切线问题
1. 过一点作圆的切线的方程:
(1) 过圆外一点的切线:
①k不存在,验证是否成立
②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,即:
(2) 过圆上一点的切线方程:
圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),设切线方程上某点坐标为,
则过此点的切线方程为:
, 则过此点的切线方程也可为:
特别地,过圆上一点的切线方程为.
2.切点弦
过⊙C:外一点作⊙C的两条切线,切点分别为,
则切点弦所在直线方程为:
3.切线长:
若圆的方程为(xa)2+(yb)2=r2,则过圆外一点P(x0,y0)的切线长为 d=
4.圆心的三个重要几何性质:
1 圆心在过切点且与切线垂直的直线上;
2 圆心在某一条弦的中垂线上;
3 两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线。
3.两圆公共弦所在直线方程
圆:,
圆:,
则为两相交圆公共弦方程.
补充说明:
①若与相切,则表示其中一条公切线方程;
②若与相离,则表示连心线的中垂线方程.
4.圆系问题
1.过直线与圆的交点的圆系方程是:
()
2.以为圆心的同心圆系方程是:;
3.与圆同心的圆系方程是;
4.过同一定点的圆系方程是.
补充:
①上述圆系不包括;
②当时,表示过两圆交点的直线方程(公共弦)
③过直线与圆交点的
圆系方程为
一、单选题
1.已知圆,P为抛物线上的动点,过点P作圆的切线,则切线长的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.3
【来源】广东省华附、省实,广雅、深中等四校2021-2022学年高二下学期期末联考数学试题
【答案】C
【解析】解:圆的圆心为,半径,
因为为抛物线上的动点,设,
则,
所以当时,过点作圆的切线,此时切线长最小,最小为;
故选:C
2.若圆与圆有3条公切线,则正数( )
A.3 B.3 C.5 D.3或3
【答案】B
【解析】由题可知两圆外切,又圆的圆心为,半径为1,圆的圆心为,半径为4,
,
∴,又,
∴.
故选:B.
3.已知P是直线l:x+y-7=0上任意一点,过点P作两条直线与圆C:相切,切点分别为A,B.则|AB|的最小值为( )
A. B. C. D.
【来源】湖北省咸宁市2021~2022学年高二下学期期末数学试题
【答案】A
【解析】圆是以为圆心,2为半径的圆,由题可知,当最小时,的值最小. ,当取得最小值时,最大,最小,点到直线的距离,故当时,最大,且最大值为,此时,则.
故选:A
4.若直线始终平分圆的周长,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【来源】贵州省遵义市2021-2022学年高二下学期期末质量监测数学(文)试题
【答案】A
【解析】圆的圆心为,由题意可知,直线过圆心,则,
因为,则且,
因此,,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
故选:A.
5.直线被圆所截得的最短弦长等于( )
A. B. C. D.
【来源】甘肃省酒泉市2021-2022学年高二下学期期末数学(理)试题
【答案】C
【解析】解:圆的圆心为,半径,
又直线,直线恒过定点,
当圆被直线截得的弦最短时,圆心与定点的连线垂直于弦,
此时弦心距为.
所截得的最短弦长:.
故选:C.
6.已知直线过点且斜率为1,若圆上恰有3个点到的距离为1,则的值为( )
A. B. C. D.
【来源】北京市清华大学附属中学2021-2022学年高二下学期统练一数学试题
【答案】D
【解析】解:直线过点且斜率为1,
设,
圆上恰有3个点到的距离为1,
圆心到直线的距离等于半径减去1,
圆心到直线的距离为,解得.
故选:D.
7.已知圆:,点是直线上的动点,过作圆的两条切线,切点分别为,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】圆:化为标准方程:,其圆心,半径.
过点P引圆C的两条切线,切点分别为点A、B,如图:
在△PAC中,有,即,变形可得:.
设,则.
所以当的值即x最小时,的值最大,