内容正文:
第14讲 直线与圆(3大考点+强化训练)
[考情分析] 1.求直线的方程,考查点到直线的距离公式,直线间的位置关系,多以选择题、填空题的形式出现,中低难度.2.和圆锥曲线相结合,求圆的方程或弦长、面积等,中高难度.
知识导图
考点分类讲解
考点一:直线的方程
1.已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0,则l1∥l2⇔A1B2-A2B1=0,且A1C2-A2C1≠0(或B1C2-B2C1≠0),l1⊥l2⇔A1A2+B1B2=0.
2.点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为零)的距离d=.
3.两条平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(A,B不同时为零)间的距离d=.
易错提醒 解决直线方程问题的三个注意点
(1)利用A1B2-A2B1=0后,要注意代入检验,排除两条直线重合的可能性.
(2)要注意直线方程每种形式的局限性.
(3)讨论两直线的位置关系时,要注意直线的斜率是否存在.
【例1】(23-24高三上·山东青岛·期末)“”是“直线与平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式1】(23-24高三上·河北·阶段练习)已知直线与直线垂直,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式2】(2024·陕西安康·模拟预测)已知直线与直线相交于点,则到直线的距离的取值集合是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2023高三·全国·专题练习)过点且与直线平行的直线方程为 .
考点二:圆的方程
1.圆的标准方程
当圆心为(a,b),半径为r时,其标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.
2.圆的一般方程
x2+y2+Dx+Ey+F=0,其中D2+E2-4F>0,表示以为圆心,为半径的圆.
规律方法 解决圆的方程问题一般有两种方法
(1)几何法:通过研究圆的性质、直线与圆、圆与圆的位置关系,进而求得圆的基本量和方程.
(2)代数法:即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.
【例4】(2024·江苏·一模)莱莫恩定理指出:过的三个顶点作它的外接圆的切线,分别和所在直线交于点,则三点在同一条直线上,这条直线被称为三角形的线.在平面直角坐标系中,若三角形的三个顶点坐标分别为,则该三角形的线的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(2024·广东·一模)过,,三点的圆与轴交于,两点,则( )
A.3 B.4 C.8 D.6
考点三:直线、圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系:相交、相切和相离.
其判断方法为:
(1)点线距离法.
(2)判别式法:设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0),联立方程组
消去y,得到关于x的一元二次方程,其根的判别式为Δ,则直线与圆相离⇔Δ<0,直线与圆相切⇔Δ=0,直线与圆相交⇔Δ>0.
2.圆与圆的位置关系,即内含、内切、相交、外切、外离.
考向1 直线与圆的位置关系
规律方法 直线与圆相切问题的解题策略
当直线与圆相切时,利用“切线与过切点的半径垂直,圆心到切线的距离等于半径”建立关于切线斜率的等式,所以求切线方程时主要选择点斜式.过圆外一点求解切线段长的问题,可先求出圆心到圆外一点的距离,再结合半径利用勾股定理计算.
【例3】(2024·云南昆明·模拟预测)已知是圆的切线,点为切点,若,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【变式1】(23-24高三下·山东青岛·开学考试)“圆心到直线的距离小于圆的半径”是“直线与圆相交”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2】(2024·广东佛山·模拟预测)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A.1 B. C. D. E.均不是
【变式3】(2024·福建漳州·一模)过点作圆:的两条切线,切点分别为A,,若直线与圆:相切,则 .
考向2 圆与圆的位置关系
【例3】(2023·浙江绍兴·模拟预测)已知圆,圆心为的圆分别与圆相切.圆的公切线(倾斜角为钝角)交圆于两点,则线段的长度为( )
A. B. C.3 D.6
【变式1】(23-24高三上·广东佛山·阶段练习)已知圆的圆心为,且经过圆:与圆:的交点.则圆的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2024·广西来宾·一模)若曲线与的图象有3个交点,则 .
【变式3】(2023·河北衡水·三模)若圆和有且仅有一条公切线,则 ;此公切线的方程为
【变式4】(2024·广东深圳·模