内容正文:
专题02 圆的方程、直线与圆的位置关系
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【重难点题型突破】:
一、圆的方程
1、圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
2、圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
例1 .(1)、(2022·四川·成都七中高二阶段练习(文))已知O为坐标原点,,则以为直径的圆方程为( )
A. B.
C. D.
(2)、(2022·全国·高二)已知圆M的圆心在直线上,且点,在M上,则M的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式训练1-1】、(2022·重庆南开中学高二阶段练习)已知圆经过两点,,且圆心在直线上,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式训练1-2】、(2022·山东师范大学附中高二期中)圆心在直线上,且经过圆与的交点的圆的标准方程是_________.
例2.(2022·辽宁鞍山·高二阶段练习)已知圆经过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若平面上有两个点,,点是圆上的点且满足,求点的坐标.
【变式训练2-1】、(2022·江苏·苏州中学高二期中)在平面直角坐标系中,已知的顶点,边上中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为,求:
(1)顶点A的坐标;
(2)外接圆的一般方程
.
二、直线与圆的位置关系
(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.
例3 .(1)、(2022·陕西宝鸡·一模(理))已知直线与圆相切,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
(2)、(2022·上海市川沙中学高二阶段练习)已知关于的方程有两个不同的实数根,则实数的范围______.
(3)、(2022·安徽·六安一中高三阶段练习)若直线与圆分别交于M、N两点. 则弦MN长的最小值为___________.
【变式训练3-1】、(2022·广西柳州·高三阶段练习(理))圆截直线:所得的弦长最短为( )
A. B.1 C. D.
【变式训练3-2】、(2022·福建师大附中高二期末)圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
例4.(2022·江西赣州·高三阶段练习(文))已知直线,若与的交点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若圆的圆心在直线上,且与曲线C相交所得公共弦的长为,求m,n的值.
【变式训练4-1】、(2022·广东·高二阶段练习)已知直线:,圆C:.
(1)若直线与圆C相切,求k的值.
(2)若直线与圆C交于A,B两点,是否存在过点的直线垂直平分弦AB?若存在,求出直线与直线的交点坐标;若不存在,请说明理由.
三、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
例5.(1)、(2022·河南商丘·高二期中)已知圆,圆,M、N分别是圆上的动点,P为x轴上的动点,当P点横坐标为时取得最小值,则此时______________.
(2)、(2022·江苏·南京市天印高级中学高二阶段练习)若圆与圆关于直线对称,圆上任意一点均满足,其中,为坐标原点,则圆和圆的公切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【变式训练5-1】、(2020·上海市行知中学高二阶段练习)已知直线与相交于点,线段是圆的一条动弦,且,则的最小值是______.
【变式训练5-2】、(2022·四川省遂宁高级实验学校高二期中(理))已知圆,圆,过圆上任意一点作圆的两条切线、切点分别为、,则的最小值是( )
A. B.3 C. D.
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一、圆的方程
1、圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
2、圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
例1 .(1)、(2022·四川·成