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专题10 直线与圆的位置关系
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
【题型1 判断直线与圆的位置关系】
【题型2 由直线与圆的位置关系求参数】
【题型3 圆的切线问题】
【题型4 圆的弦长问题】
【题型1 直线与圆的位置关系】
知识点:判断直线与圆的位置关系的一般方法
(1)几何法:圆心到直线的距离与圆半径比较大小,特点是计算量较小;
(2)代数法:将直线方程与圆方程联立方程组,通过解的情况判断,适合于判断直线与圆的位置关系.
例1. 已知直线和圆,则直线l与圆C( )
A.相切 B.相离
C.相交 D.相交且过圆心
例2. 已知圆经过三点,则直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交且直线过圆心 D.相交且直线不过圆心
例3. 已知点,直线过点且与线段AB相交,则与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相离 C.相交或相切 D.相切或相离
例4.已知点在圆内,则直线与圆的位置关系是 .
【题型训练1】
1.直线与圆的位置关系为( )
A.相交且过圆心 B.相交且不过圆心
C.相切 D.相离
2.直线与圆的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
3.已知在圆外,则直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.以上皆有可能
4.直线与圆的公共点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.不确定
【题型2由直线与圆的位置关系求参数】
知识点:根据直线与圆的位置关系,可以得到圆心到直线的距离与半径的大小关系,以及直线与圆的公共点个数,从而进行计算求出相关参数.
例5. 若圆与轴相切,则( )
A.1 B. C.2 D.4
例6. 若直线与圆只有一个公共点,则( )
A.0 B.1 C. D.2
例7. 若对任意实数,直线与圆至少有一个交点,则实数的取值范围是 .
【题型训练2】
1.若直线()与圆相切,则 .
2.若直线与圆只有一个公共点,则( )
A. B.1 C.0 D.2
3.已知直线与圆相交,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(多选)若直线与圆有公共点,则实数的取值可能是( )
A.0 B.2 C.3 D.4
【题型3 圆的切线问题】
知识点: 求过某点的圆的切线的方法
(1)确定点与圆的位置关系,再求切线方程.
(2)若点在圆上(即为切点),则过该点的切线只有一条;若点在圆外,则过该点的切线有两条,此时注意斜率不存在的切线.
例8. 已知圆,过点作圆的切线,则该切线的一般式方程为( )
A. B.
C. D.
例9. 直线l过点,且与圆相切,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.或
例10. 已知圆经过两点,,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
例11. 已知点在圆上,直线平分圆.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
【题型训练3】
1.圆在点处的切线方程为 .
2.过点且与圆相切的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
3.过点与圆相切的直线方程为 .
4.已知的圆心为,且过点.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与相切于点,求的方程.
5.已知圆经过点,,.
(1)求圆的方程;
(2)过点作直线与圆相切,求直线的方程.
【题型4 圆的弦长问题】
知识点: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).
例12. 直线被圆截得的弦长为
例13. 过三点,,的圆交轴于,两点,则( )
A. B. C. D.
例14. 已知圆:与直线,下列选项正确的是( )
A.直线与圆相切 B.直线与圆相离
C.直线与圆相交且所截弦长最短为 D.直线与圆相交且所截弦长最短为4
例15.圆的圆心为,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线:与圆交,两点,且,求.
【题型训练4】
1.直