内容正文:
第14讲 直线与圆的位置关系
1.理解直线与圆的位置关系;
2.掌握求直线与圆的位置关系的方法;
3.掌握求直线与圆的弦长的方法.
1 直线、圆的位置关系
三种位置关系:相交、相切、相离.
判断直线与圆位置关系的方法
① 根据与的关系判断(为圆心到直线的距离,为圆的半径)
· 相离没有公共点 ;
· 相切只有一个公共点
· 相交有两个公共点
②联立方程求判别式的方法
联立直线方程与圆的方程求解,通过解的个数来判断:
· 当 时,直线与圆有个交点,直线与圆相交;
· 当时,直线与圆只有个交点,直线与圆相切;
· 当 时,直线与圆没有交点,直线与圆相离.
2 直线与圆的弦长
弦长公式:(是圆的半径,是圆心到直线的距离).
【题型一】直线与圆的位置关系
相关知识点讲解
判断直线与圆位置关系的方法
① 根据与的关系判断(为圆心到直线的距离,为圆的半径)
· 相离没有公共点 ;
· 相切只有一个公共点
· 相交有两个公共点
②联立方程求判别式的方法
联立直线方程与圆的方程求解,通过解的个数来判断:
· 当 时,直线与圆有个交点,直线与圆相交;
· 当时,直线与圆只有个交点,直线与圆相切;
· 当 时,直线与圆没有交点,直线与圆相离.
【例】判断直线与圆的位置关系.
【典题1】 已知直线与圆,点,则下列说法错误的是( )
A.若点在圆上,则直线与圆相切
B.若点在圆内,则直线与圆相离
C.若点在圆外,则直线与圆相离
D.若点在直线上,则直线与圆相切
变式练习
1.设直线,圆,则l与圆C( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.以上都有可能
2.直线:与圆:的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
3.已知直线与圆有公共点,则的可能取值为( )
A.1 B. C. D.
4.已知圆 ,,,则“直线AB与圆C有公共点”的充要条件是( )
A. B. C. D.
5.若圆上恒有4个点到直线的距离为1,则实数r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型二】 直线与圆的相切问题
【典题1】 已知圆与两坐标轴及直线都相切,且圆心在第二象限,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
变式练习
1.与x轴相切于原点,且圆心为的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
2.已知过点的直线与圆相切,且与直线垂直,则( )
A.2 B. C. D.
3.过点的直线与圆相切,则直线的倾斜角为( )
A. B. C.或 D.或
4.已知实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【题型三】 直线与圆的弦长问题
相关知识点讲解
弦长公式:(是圆的半径,是圆心到直线的距离).
利用垂径定理及勾股定理可以得到.
【例】若直线与圆交于两点,求线段的长度.
【典题1】 已知圆,直线都经过原点,且,若与被圆所截得的弦长之比为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
变式练习
1.已知直线与交于,两点,若,则( )
A.1 B. C. D.
2.已知直线与圆相交于两点,则当取最小值时,实数的值为( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
3.点是圆上任意一点,为圆的弦,且,为的中点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.47
4.已知二次函数与轴交于,两点,点,圆过,,三点,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则该定值为( )
A. B. C. D.
【题型四】 有关圆的综合问题
【典题1】已知点P是直线上的动点,过点P引圆的两条切线PM,PN,M,N为切点,则PM的最小值为时,r的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【典题2】 已知圆的弦AB的中点为,直线AB交y轴于点M,则的值为( )
A.4 B.5 C. D.
变式练习
1.直线经过定点,且与轴正半轴、轴正半轴分别相交于,两点,为坐标原点,动圆在的外部,且与直线及两坐标轴的正半轴均相切,则周长的最小值是( )
A.3 B.5 C.10 D.12
2.已知直线:与圆:,过直线上的任意一点作圆的切线,,切点分别为A,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
3.已知圆:,过点的直线与轴交于点,与圆交于,两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.若直线与圆的两个交点恰好关于轴对称,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.已知圆的方程为,圆与直线相交于两点,且为坐标原点),则实数的值为( )
A. B. C. D.
6.如图,圆与圆的半径都是2,,过动点P分别作圆与圆的切线PM,PN,M,N分别为切点,使得.
(1)试建立适当坐标系,求动点P的轨迹方程;
(2)若圆与圆的一条公切线与坐标轴平行,判断直线与曲线P的位置关系?若相交,求出弦长,若不相交,说明理由.
7.如图,过圆外一点向圆引切线.
(1)求过点P的圆的切线方程;
(2)若切点为,,求过切点,的直线方程.
【A组---基础题】
1.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定
2.已知直线与圆相切,则实数的值为( )
A.2 B. C.4 D.
3.已知直线被圆截得的弦长为,则( )
A. B. C.4 D.
4.已知点,点Q在圆上运动,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
5.直线与圆交于M、N两点,O为坐标原点,则( )
A. B. C.1 D.2
6.已知直线与圆相切,则 .
7.过点的直线被圆截得的弦长为,则直线的方程为 .
8.已知圆,过圆外一点引圆的两条切线,切点分别为,且.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线l的横截距为,纵截距为,直线l被圆C截得的弦长为,求的最小值.
9.已知圆C:,直线l:与圆C交于两点A,B.
(1)若,求实数m的值;
(2)若点P为直线l所过定点,且,求直线l的方程.
【B组---提高题】
1.在平面直角坐标系中,过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.已知圆与直线相切于点,圆心在轴上.
(1)求圆的方程;
(2)过点且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,直线分别与直线相交于两点,记的面积分别是.求的取值范围.
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第14讲 直线与圆的位置关系
1.理解直线与圆的位置关系;
2.掌握求直线与圆的位置关系的方法;
3.掌握求直线与圆的弦长的方法.
1 直线、圆的位置关系
三种位置关系
相交、相切、相离.
判断直线与圆位置关系的方法
① 根据与的关系判断(为圆心到直线的距离,为圆的半径)
· 相离没有公共点 ;
· 相切只有一个公共点
· 相交有两个公共点
②联立方程求判别式的方法
联立直线方程与圆的方程求解,通过解的个数来判断:
· 当 时,直线与圆有个交点,直线与圆相交;
· 当时,直线与圆只有个交点,直线与圆相切;
· 当 时,直线与圆没有交点,直线与圆相离.
2 直线与圆的弦长
弦长公式:(是圆的半径,是圆心到直线的距离).
【题型一】直线与圆的位置关系
相关知识点讲解
三种位置关系
判断直线与圆位置关系的方法
① 根据与的关系判断(为圆心到直线的距离,为圆的半径)
· 相离没有公共点 ;
· 相切只有一个公共点
· 相交有两个公共点
②联立方程求判别式的方法
联立直线方程与圆的方程求解,通过解的个数来判断:
· 当 时,直线与圆有个交点,直线与圆相交;
· 当时,直线与圆只有个交点,直线与圆相切;
· 当 时,直线与圆没有交点,直线与圆相离.
【例】判断直线与圆的位置关系.
解 方法1 圆的圆心为,半径为,
圆心为到直线的距离,即直线与圆的位置关系是相交.
方法2 联立方程,得,其方程显然有两个实数解,
则直线与圆的位置关系是相交.
【典题1】 已知直线与圆,点,则下列说法错误的是( )
A.若点在圆上,则直线与圆相切
B.若点在圆内,则直线与圆相离
C.若点在圆外,则直线与圆相离
D.若点在直线上,则直线与圆相切
【答案】C
【分析】利用点与圆的位置关系和直线与圆的位置关系求解.
【详解】圆心到直线的距离,
若点在圆上, 则,所以, 则直线与圆相切,故A正确;
若点在圆内, 则,所以, 则直线与圆相离,故B正确;
若点在圆外, 则,所以, 则直线与圆相交, 故C错误;
若点在直线上, 则,即,所以直线与圆相切, 故D正确,
故选:C.
变式练习
1.设直线,圆,则l与圆C( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.以上都有可能
【答案】C
【分析】求出圆心和半径,求出圆心到直线的距离,与半径比较即可判断求解.
【详解】圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
故直线与圆相离.
故选:C.
2.直线:与圆:的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
【答案】C
【分析】根据已知直线与圆的方程,得到直线过定点,结合点与圆的位置关系,即可判定.
【详解】由直线,可得直线过定点,
又由圆:,可得点在圆C上,
因为直线的斜率显然存在,所以公共点的个数为2.
故选:C.
3.已知直线与圆有公共点,则的可能取值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得,求解即可.
【详解】由直线与圆有公共点,
可得圆心到直线的距离为,
解得,所以的取值范围为.
故选:B.
4.已知圆 ,,,则“直线AB与圆C有公共点”的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可得直线AB的方程,再设圆的半径为,其圆心到直线AB的距离为,从而可得“直线AB与圆C有公共点”的充要条件是“”,进而求解即可.
【详解】由,,
则直线AB的方程为,
设圆的半径为,其圆心到直线AB的距离为,
则“直线AB与圆C有公共点”的充要条件是“”
即,解得.
故选:D.
5.若圆上恒有4个点到直线的距离为1,则实数r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
求出圆心到直线的距离,要使得圆上恒有4个点到直线的距离为1,作出图示,由此列出半径需满足的不等式,即得答案.
【详解】由题意得圆的圆心到直线的距离为,
要使得圆上恒有4个点到直线的距离为1,
需满足直线与圆相交,且与l平行且距离为1的两平行直线与圆也相交,如图示:
结合图示可知,圆的半径应大于圆心到直线的距离,
即实数r的取值范围是,
故选:A
【题型二】 直线与圆的相切问题
【典题1】 已知圆与两坐标轴及直线都相切,且圆心在第二象限,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设出圆的标准方程,利用条件列方程组求解即可.
【详解】由题意设所求的圆方程为,
则,即,解得,
所以圆的方程为.
故选:D
变式练习
1.与x轴相切于原点,且圆心为的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】借助直线与圆相切的性质可得其半径,即可得解.
【详解】,圆心为,
故该圆的标准方程为.
故选:C.
2.已知过点的直线与圆相切,且与直线垂直,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】点在已知圆上,由此可求出的斜率,由已知得,由此即可得解.
【详解】点在圆上,则,
设切线斜率为,
所以,则.
故选:D.
3.过点的直线与圆相切,则直线的倾斜角为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】
根据给定条件,设出切线方程,利用切线的性质结合点到直线的距离公式计算得解.
【详解】显然,直线的斜率存在,设方程为,于是,解得,
当时,直线的倾斜角为,当时,直线的倾斜角为,
所以直线的倾斜角为或.
故选:C
4.已知实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】将实数满足的方程理解为动点的轨迹方程,即圆的方程,把看成圆上点与点连线的斜率,考虑直线与圆相切情况,结合图形即得结论.
【详解】由配方得,可得点的轨迹是圆心在,半径为1的圆,
而可看成圆上点与点连线的斜率,如图,
由图可知过点A与圆相切的直线斜率一定存在,
设过点的圆的切线方程为:,
由圆心到切线的距离为,解得,
依题意,需使或,即得的取值范围是.
故选:B.
【题型三】 直线与圆的弦长问题
相关知识点讲解
弦长公式:(是圆的半径,是圆心到直线的距离).
利用垂径定理及勾股定理可以得到.
【例】若直线与圆交于两点,求线段的长度.
解 圆的圆心为,半径为,
圆心为到直线的距离,则.
【典题1】 已知圆,直线都经过原点,且,若与被圆所截得的弦长之比为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得直线的斜率存在,且不为0,设的斜率为,则直线的斜率为,利用点到直线的距离公式和圆的弦长公式列出式子,求解即可得到直线的斜率.
【详解】由题可得圆的圆心为,半径,显然直线的斜率存在,且不为0,设的斜率为,则直线的斜率为,
则直线的方程为:,直线的方程为:,记圆心到直线和的距离分别为,
则,,
由题意可知,整理得,,
所以,解得
故选:C
变式练习
1.已知直线与交于,两点,若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,根据点到直线的距离求出圆心到直线的距离,由垂径定理求出CD,建立关于m的方程,解之即可求解.
【详解】如图,取的中点,连接,则,
圆的圆心,半径为,
圆心到直线的距离为,
又,所以,
由,解得.
故选:C
2.已知直线与圆相交于两点,则当取最小值时,实数的值为( )
A.2 B.1 C.-1 D.-2
【答案】C
【分析】先求出圆心和直线恒过定点,确定取得最小值,结合两点坐标表示直线斜率和两直线的位置关系即可求解.
【详解】由圆的方程,可知圆心,半径,
直线过定点,
因为,则定点在圆内,
则当取得最小值,因为的斜率为,
故.
故选:C
3.点是圆上任意一点,为圆的弦,且,为的中点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.47
【答案】B
【分析】根据弦长公式先求出,然后可知点N在以为圆心,1为半径的圆上,结合圆的性质可求的最小值.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为.
如图所示,由弦长公式知,
解得,
所以点在以为圆心、1为半径的圆上,
由图可知,的最小值为.
故选:B.
4.已知二次函数与轴交于,两点,点,圆过,,三点,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则该定值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设圆的方程为,依题意可得,,再由点在圆上,即可得到,从而得到圆为,求出圆过定点坐标,从而求出定弦长.
【详解】设圆的方程为,因为圆过,两点,
且,两点的横坐标满足方程,
所以,,
所以圆的方程为,
又在圆上,
所以,解得,
所以圆的方程为,
即,
令,解得或,
即圆恒过点和,又,所以该定值为.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键是推导出圆的方程为,从而求出圆过定点坐标.
【题型四】 有关圆的综合问题
【典题1】已知点P是直线上的动点,过点P引圆的两条切线PM,PN,M,N为切点,则PM的最小值为时,r的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】当时最小,最小,求出最小值即得的值.
【详解】由题得,当时,最小时,最小.
由题得,
所以.
故选:B.
【典题2】 已知圆的弦AB的中点为,直线AB交y轴于点M,则的值为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】A
【分析】求出,由垂径定理得到,求出AB所在直线的方程,联立圆的方程,得到两根之积,进而得到,求出,的值.
【详解】由题设可得,圆心,则.
根据圆的性质可知,,
∴AB所在直线的方程为,即.
联立方程,可得:,
设,,则,故,
中,令,得,
∴.
故选:A.
变式练习
1.直线经过定点,且与轴正半轴、轴正半轴分别相交于,两点,为坐标原点,动圆在的外部,且与直线及两坐标轴的正半轴均相切,则周长的最小值是( )
A.3 B.5 C.10 D.12
【答案】C
【分析】先设动圆的圆心坐标为,,,结合直线与圆相切的性质可得,当圆与直线相切于点处时,圆半径最小,结合两点间距离公式即可求解.
【详解】设动圆的圆心坐标为,
即圆半径,由题意,
设,,圆与直线相切于点,则,,
所以,
即的周长为,
所以的周长最小即为圆半径最小,因为,
则,整理得,
解得或,
当时,圆心在内,不合题意;
当时,符合题意,即圆半径的最小值为,周长的最小值为.
故选:C.
2.已知直线:与圆:,过直线上的任意一点作圆的切线,,切点分别为A,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得,可知当OP最小时,最大,结合点到直线的距离公式运算求解.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径为1,
则圆心到直线的距离为,可知直线与圆相离,
因为,且,
当最小时,则最大,可得最大,即最大,
又因为的最小值即为圆心到直线的距离为,
此时,所以取得最大值.
故选:C.
3.已知圆:,过点的直线与轴交于点,与圆交于,两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】作出线段的中点,将转化为,利用垂径定理,由图化简得,只需求的范围即可,故又转化成求过点的弦长的范围问题.
【详解】
如图,取线段的中点,连接,则,
由 ,
因直线经过点,考虑临界情况,
当线段中点与点重合时(此时),弦长最小,此时最长,
为,(但此时直线与轴平行,点不存在);
当线段中点与点重合时,点与点重合,最短为0(此时符合题意).
故的范围为.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于结合圆的弦想到取其中点,将转化为,利用垂径定理,将所求式转化成,而求范围即求弦的长的范围即可.
4.若直线与圆的两个交点恰好关于轴对称,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】两交点恰好关于y轴对称,则两交点横坐标之和为零;联立直线和圆的方程,消去y,可得关于x的二次方程,则该方程两根之和也为零,由此即可求出k的值.
【详解】解:设直线和圆交点横坐标为x1、x2,
由,得,
两交点恰好关于轴对称,,
.
故选:A
5.已知圆的方程为,圆与直线相交于两点,且为坐标原点),则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将直线方程代入圆的方程,利用韦达定理,以AB为直径的圆过原点即OA⊥OB,x1x2+y1y2=0,可得关于a的方程,即可求解.
【详解】由直线x+2y﹣4=0与圆x2+y2﹣2x﹣4y+a=0,消去y,得5x2﹣8x﹣16+4a=0①
设直线l和圆C的交点为A (x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是①的两个根.
∴x1x2=,x1+x2=. ②
由题意有:OA⊥OB,即x1x2+y1y2=0,
∴x1x2+(4﹣x1)(4﹣x2)=0,即x1x2﹣(x1+x2)+4=0③
将②代入③得:a=.
故选A.
【点睛】本题综合考查直线与圆的位置关系,考查韦达定理的运用,属于基本知识的考查与应用.
6.如图,圆与圆的半径都是2,,过动点P分别作圆与圆的切线PM,PN,M,N分别为切点,使得.
(1)试建立适当坐标系,求动点P的轨迹方程;
(2)若圆与圆的一条公切线与坐标轴平行,判断直线与曲线P的位置关系?若相交,求出弦长,若不相交,说明理由.
【答案】(1)
(2)相交,
【分析】(1)设,由,得到,代入即可求解;
(2)由圆,得到圆心,半径,再由得方程为的方程,结合圆的弦长公式,即可求解.
【详解】(1)取中点为坐标系原点O,建立平面直角坐标系,
则,
设,因为,可得,
所以,可得,
整理得,即轨迹方程为.
(2)由圆,可得,可得圆心,半径,
因为圆与圆的一条公切线与坐标轴平行,可得得方程为或,
则圆心到直线的距离为,所以直线与圆相交,
又由圆的弦长公式,可得.
7.如图,过圆外一点向圆引切线.
(1)求过点P的圆的切线方程;
(2)若切点为,,求过切点,的直线方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)设出直线方程,利用直线和圆相切的性质可求切线方程;
(2)求出切点坐标可得方程或者利用两圆的公共弦求出答案.
【详解】(1)设过点P的圆的切线方程为,的圆心为,半径为;
则,解得或,
故切线方程为或.
(2)解法1:将切线方程与圆的方程联立成方程组,由可得,
由可得,
即和,
故过切点,的直线方程为,整理得.
解法2:因为O,,P,四点共圆,
所以,在以OP为直径的圆上,圆心为,半径为,
即方程为
与已知圆 相减,得过切点,的直线方程为.
【A组---基础题】
1.直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定
【答案】B
【分析】判出直线恒过定点,再判定点与圆位置关系可得直线和圆位置关系.
【详解】由,所以直线恒过定点,
因为,所以点在圆的内部,
所以直线与圆相交.
故选:B.
2.已知直线与圆相切,则实数的值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用点到直线的距离公式列式计算即得.
【详解】由直线与圆相切,得,解得,
所以实数的值为.
故选:B
3.已知直线被圆截得的弦长为,则( )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】求得圆心坐标为,半径为,由弦长公式可解得.
【详解】易知圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,
又,解得.
故选:B.
4.已知点,点Q在圆上运动,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,,当点Q运动到点A时,最大,结合正切的二倍角公式计算即可求解.
【详解】如图,过P作圆O的切线,连接,
在中,,
所以.
当点Q运动到点A时,最大,即,
所以.
故选:B.
5.直线与圆交于M、N两点,O为坐标原点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】先联立方程,结合韦达定理可求出,根据向量数量积可求答案.
【详解】联立,得,
则,即,所以,
设,则:,,
故选:C
6.已知直线与圆相切,则 .
【答案】
【分析】利用圆心到直线的距离等于半径列方程,解方程求得的值.
【详解】直线的一般方程为,
圆的圆心的坐标为,半径,
由于直线和圆相切,
所以圆心到直线的距离等于半径,
所以,
解得.
故答案为:.
7.过点的直线被圆截得的弦长为,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】注意分斜率不存在和存在两种情况进行讨论,结合点到直线的距离公式以及垂径定理即可求得答案.
【详解】当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为,
此时直线l截圆所得弦长为,满足题意,
设直线l的方程为,即.
由垂径定理,得圆心到直线l的距离,
结合点到直线距离公式,得,
化简得,解得,即直线l的方程为.
故答案为:或.
8.已知圆,过圆外一点引圆的两条切线,切点分别为,且.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线l的横截距为,纵截距为,直线l被圆C截得的弦长为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据相切可得四边形为正方形,即可利用求解半径,
(2)根据圆的弦长公式可得可得,利用基本不等式即可求解.
【详解】(1)∵与圆相切,且,
∴ 四边形为正方形,
∴,即,
∴ 圆的标准方程为.
(2)∵ 直线被圆截的弦长为,
∴ 圆心到直线的距离为,
又直线的横截距为,纵截距为
则直线的方程可设为,即,
∴,即,
由,得,
解得或,
∵,∴,故,
当且仅当时取得“=”,
∴的最小值为
9.已知圆C:,直线l:与圆C交于两点A,B.
(1)若,求实数m的值;
(2)若点P为直线l所过定点,且,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据点到直线的距离公式,结合圆的弦长公式即可求解,
(2)根据向量的坐标运算即可得,联立直线与抛物线方程,即可根据韦达定理求解.
【详解】(1)由题意可知:圆C:的圆心为,半径为.
圆心C到直线l:的距离为:,
由解得:.
(2)直线l的方程:可化为:,
直线l过定点,且在圆内;
设,,
,,
,
,①
由得: (※)
,②
由①②解得,
带入(※)式,解得,
直线l的方程为或.
【B组---提高题】
1.在平面直角坐标系中,过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意圆的标准方程为,如图,又,所以,又由圆心到直线的距离可求出的最小值,进而求解.
【详解】如下图所示:
由题意圆的标准方程为,,
又因为,所以,
所以,
又圆心到直线的距离为,
所以,所以不妨设,
则,
又因为在单调递增,
所以当且仅当即,即当且仅当直线垂直已知直线时,
有最大值.
故选:A.
2.已知圆与直线相切于点,圆心在轴上.
(1)求圆的方程;
(2)过点且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,直线分别与直线相交于两点,记的面积分别是.求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,由点到直线距离和两点间距离公式得到方程,求出,进而得到圆的半径,得到圆的方程;
(2)考虑过点的直线斜率不存在和斜率存在两种情况,设出直线方程,求出各点坐标,计算出.
【详解】(1)设,则,解得,
故圆的半径为,
故圆的方程为;
(2)当过点的直线斜率不存在时,此时令中得,,
不妨设,
则,,此时,
故,
当过点的直线斜率存在时,设为,与联立得,
,不妨设,,
故,,
故直线,令得,,
所以,
同理可得直线,令得,,
所以,
故,
其中到直线的距离,
故,
则,
故,
因为,所以,
综上,.
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