内容正文:
第六题 直线和圆的位置关系
高考真题
6. 过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D.
知识点总结
1. 直线与圆的位置关系
设直线l:Ax+By+C=0 (A2+B2≠0),圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2 (r>0),d为圆心(a,b)到直线l的距离,联立直线和圆的方程,消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.
方法
位置关系
几何法
代数法
相交
d r
Δ__ __0
相切
d_ _r
Δ__ __0
相离
d__ __r
Δ__ __0
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,则两切点所在直线的方程为x0x+y0y=r2.
题型展示
直线与圆的位置关系
(1)(2022·怀化一模)已知a,b∈R,a2+b2≠0,则直线l:ax+by=0与圆C:x2+y2+ax+by=0的位置关系是( )
A. 相交 B. 相离
C. 相切 D. 不能确定
(2) 与直线x+2y+1=0垂直,且与圆x2+y2=1相切的直线方程是( )
A. 2x+y+=0或2x+y-=0
B. 2x+y+5=0或2x+y-5=0
C. 2x-y+=0或2x-y-=0
D. 2x-y+5=0或2x-y-5=0
判断直线与圆的位置关系的方法:(1) d,r法;(2) Δ法;(3) 特殊点法(即直线过圆上或圆内一个,该直线与圆有公共点).
圆的切线、弦长问题
(1) (2022·青岛期末)已知圆x2+y2+2x-2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是( )
A. -8 B. -6
C. -4 D. -2
(2) (2022·新高考Ⅰ卷)与圆x2+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的直线的方程为 .
1. 弦长的两种求法:
(1) 几何法:直线被圆截得的半弦长、弦心距d和圆的半径r构成直角三角形,即r2=2+d2.
(2) 代数法:联立直线的方程和圆的方程,消去y转化为关于x的一元二次方程,由根与系数的关系即可求得弦长|AB|=|x2-x1|=·或|AB|=|y2-y1|=·(k为直线的斜率且k≠0,A(x1,y1),B(x2,y2)为直线与圆的两个交点).
2. 过一点求圆的切线的方法:
(1) 过圆上一点(x0,y0)的圆的切线方程的求法:先求切点与圆心连线的斜率k,由垂直关系知切线斜率为-,由点斜式方程可求切线方程.若切线斜率不存在,则由图形写出切线方程x=x0.
(2) 过圆外一点(x0,y0)的圆的切线方程的求法:当斜率存在时,设为k,切线方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y+y0-kx0=0.由圆心到直线的距离等于半径,即可得出切线方程.当斜率不存在时要加以验证.
真题演练
一、单选题
1.圆与直线的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
2.过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A.1 B. C. D.
3.已知直线(为常数)与圆交于点,当变化时,若的最小值为2,则
A. B. C. D.
4.已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
5.若直线l与曲线y=和x2+y2=都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y=x+1 D.y=x+
6.已知⊙M:,直线:,为上的动点,过点作⊙M的切线,切点为,当最小时,直线的方程为( )
A. B. C. D.
7.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
8.圆过点的切线方程是( )
A. B.
C. D.
9.圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差是( )
A.36 B.18 C. D.
10.圆上到直线的距离为的点共有
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
11.过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为 .
12.若直线与圆相交所得的弦长为,则 .
13.设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是 .
14.若斜率为的直线与轴交于点,与圆相切于点,则 .
模拟训练
一、单选题
1.直线分别与x轴,y轴交于两点,点在圆,则面积的