内容正文:
第2章:圆与方程重点题型复习
题型一 圆的标准方程与普通方程
【例1】以点为圆心,2为半径的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】以点为圆心,2为半径的圆的标准方程为,
即,故选:D.
【变式1-1】设点M在直线上,点和均在上,则的方程为________.
【答案】
【解析】∵点M在直线上,
∴设点M为,又因为点和均在上,
∴点M到两点的距离相等且为半径R,
∴,
,解得,
∴,,
的方程为.
【变式1-2】已知,则外接圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设外接圆的方程为
则有,解之得
则外接圆的方程为,故选:D
【变式1-3】方程表示圆,则实数a的取值范围是___________.
【答案】
【解析】方程,即,
若其表示圆,则,解得,
即的取值范围为:.
题型二 点与圆的位置关系判断
【例2】点与圆的位置关系是_____________.(填“在圆内”、“在圆上”、“在圆外”)
【答案】在圆内
【解析】圆的圆心坐标为,半径为2
点到圆心的距离,
因为,所以点在圆内.
故答案为:在圆内
【变式2-1】点与圆的位置关系是( ).
A.在圆内 B.在圆外 C.在圆上 D.不确定
【答案】B
【解析】因为,所以点在圆外,故选:B
【变式2-2】若点在圆的内部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为点在圆的内部,
则,
解得:.故选:D.
【变式2-3】若点在圆:的外部,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为点在圆:的外部,
所以,解得,
又方程表示圆,
所以,解得,
故实数a的取值范围为.故选:C
题型三 直线与圆的位置关系判断
【例3】直线与圆的位置关系是___________.(选填“相交”、“相切”、“相离”)
【答案】相交
【解析】圆心到直线的距离为,
则直线与圆的位置关系是相交.
故答案为:相交
【变式3-1】直线与圆的位置关系是_________.(填相切、相交、相离)
【答案】相交
【解析】直线恒过定点,
又,即点在圆内,
所以直线与圆相交;
故答案为:相交
【变式3-2】直线和圆的位置关系是______.
【答案】相交或相切
【解析】易知直线l过定点(1,1),设为A.又∵点A在圆上,
∴当直线l的斜率存在时,l与圆相交,
当直线l的斜率不存在时,l与圆相切,
∴直线l与圆相交或相切.
故答案为:相交或相切.
【变式3-3】圆上到直线的距离为的点的个数是____.
【答案】4
【解析】圆,
即,表示以为圆心,以为半径的圆.
圆心到直线的距离为,
,
故圆上到直线的距离为的点共有4个.
题型四 由直线与圆位置关系求参数
【例4】已知直线与圆相交,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,圆心到直线的距离,
即,解得故选:D
【变式4-1】已知圆与直线相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】圆的标准方程是,圆心为,半径为2,
所以,解得.故选:A.
【变式4-2】曲线与直线有两个交点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对方程变形得,即,
所以,曲线表示圆的上半圆,
对直线方程,
该直线过定点,且斜率为,如下图所示:
当直线与半圆相切时,
则有,解得,
当直线过点时,,解得.
由图形可知,当曲线与直线有两个相异的交点时,
.故选:D
【变式4-3】已知直线l:与圆O:相交于不同的两点A,B,若∠AOB为锐角,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为直线l:经过定点,圆O:的半径为,
当∠AOB为直角时,此时圆心O到直线l的距离,解得,
则当∠AOB为锐角时,.
又直线与圆相交于A,B两点,则,即,
所以或,故选:A.
题型五 圆的弦长问题
【例5】已知直线与圆相交于两点,则=__________.
【答案】2
【解析】根据圆的方程:,圆心坐标,半径,
∴圆心到直线距离,
所以,
故答案为:.
【变式5-1】若直线:被圆:截得线段的长为6,则实数的值为______.
【答案】24
【解析】把圆:化为标准方程有:,
所以圆心,半径,又直线:,
所以圆心到直线的距离为,
因为直线: