内容正文:
专题08 直线与圆的方程
1. 了解两点间的距离以及中点公式 ;
2. 理解直线的倾斜角与斜率 ;
3. 掌握直线的点斜式,斜截式方程 ;
4. 理解直线的一般式方程 ;
5. 掌握两条相交直线的交点以及夹角
6. 理解两条直线垂直,平行的条件;了解点到直线的距离公式。
7. 掌握圆的方程;理解直线与圆的位置关系。
考点01 直线方程
1.(2016年湖北技能高考)若直线的倾斜角,且横截距为-2,则的一般式方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
2.(2017年湖北技能高考)与直线垂直且过点的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】直线的斜率为,与其垂直的直线的斜率为3,又过点,由点斜式方程得y-2=3(x-1),化为一般式为。故选C.
考点02 圆的方程
3.(2018年湖北技能高考)解答下列问题:
(1)求以直线与y轴的交点为圆心,且经过点A(2,3)的圆的一般方程。
(2)已知直线,直线与垂直,且点B(0,1)到的距离为2,求的一般式方程。
【答案】(1)圆的一般方程为;(2)或
【解析】(Ⅰ)令,代入得圆心坐标为,又因为所求圆经过点A
得圆的半径为,得圆的标准方程为
故圆的一般方程为。
(Ⅱ)由,得的斜率为,由于与垂直,因此的斜率为
设的纵截距为,得的斜截式方程为,得的一般式方程为
依题意,由点到直线的距离公式,得
得或
故的一般方程为或
4.(2019年湖北技能高考)解答下列问题:
(1)已知直线与、轴的交点分别为A、B,直线经过线段AB的中点,且纵截距为,求的一般式方程;
(2)设直线与轴的交点为P,求以P为圆心,以点到直线的距离为半径的圆的一般方程.
【答案】(1) (2).
【解析】【1】令,代入得,.令,代入得,.
则线段AB的中点坐标为.设l的斜截式方程为,由于l过点,且纵截距为,
解得.因此l的斜截式方程为.故l的一般式方程为.
【2】令,代入,得圆心.
由点到直线的距离公式得,
圆的半径为
因此所求圆的标准方程为,
故所求圆的一般方程为.
考点03 直线与圆的位置关系
5.(2016年湖北技能高考)解答下列问题:
(Ⅰ)已知直线经过点,且垂直于直线,求的横截距和纵截距;
(Ⅱ)设直线与轴的交点为,求以为圆心,且与直线相切的圆的一般方程.
【答案】(1)纵截距为,横截距为;(2)圆的标准方程为
【解析】(1)由于直线的斜率,又直线垂直于直线
因此的斜率,又经过点
得直线的方程为,或
令代入的方程得其纵截距为,令代入的方程得其横截距为
(Ⅱ)令,代入,得得圆心的坐标为,又圆心到直线的距离为
而所求圆与直线相切,得所求圆的半径
得所求圆的标准方程为
6.(2017年湖北技能高考)已知直线l1: , ,直线l1 与l2的交点为P.(1)求交点P的坐标;(2)设直线l与l3平行且经过点P,求直线l的一般式方程;
(3)判断(2)中所求直线l与圆C:的位置关系.
【答案】(1)(0,1);(2)一般式方程为3x-4y+4=0;(3)相离。
【解析】 (1)解方程组,得,故直线l1与l2的交点P的坐标为(0,1).
(2)由l3:3x-4y+7=0得直线l3的斜率为,而直线l与l3平行,得直线l的斜率也为,又直线l经过点P(0,1),得直线l的点斜式方程为y-1= (x-0),
故直线l的一般式方程为3x-4y+4=0.
(3)由圆C:x2+y2-2x+4y+1=0得圆心坐标为(1,-2),半径r=2,
圆心到直线l的距离为d==3>r,故直线l与圆C相离.
7.(2020年湖北技能高考)已知直线l过点和,直线平行于l且过点.
(1)求的一般式方程;
(2)设圆C与相切,且圆心为l与x轴的交点,求圆C的一般方程.
【答案】(1);(2)
【解析】(Ⅰ)由直线过点和,得的斜率为
由与平行,得得斜率,又过点
所以的点斜式方程为, 故的一般式方程为。
(Ⅱ) 由圆的圆心为与轴的交点,得圆心坐标为,又与相切,
得的半径为
所以的标准方程为
故的一般方程为
8.(2021年湖北技能高考) 已知直线l经过点,且与直线:垂直.
(1)求直线l的方程;
(2)设圆C与直线l相切,且圆心为直线与直线:的交点,求圆C的方程.
【答案】(1) (2)
【解析】【1】因为直线与直线垂直.可设直线的方程为.
因为直线过点.所以解得.
所以直线方程为
【2】由可得.所以圆心为.因直线与圆相切.
所以圆的半径等于圆心到直线的距离,即.
所以圆的方程为.
9.(2022年湖北技能高考)如图,光线从点射到轴上点处,然后被轴反射,记反射光线所在直线为.
(1)求的方程;
(2)求以线段为直径的圆的方程,并判断该圆与的位置关系。
【答案】(1);(2),相切
【解析】解:(1)由点和点,得
为反射光线,则, 又过点
则 或。
(2)由为直径,故圆心为,半径
故圆的方程:,即或.
圆心到直线的距离,圆与的位置关系是相切。
10.(2023年湖北技能高考)已知圆的方程为 x²+y²+2x-8=0直线 l过点 P(-2,2),且圆心到l的距离为1.
(1)求该圆的圆心坐标和半径,并判断 l与该圆的位置关系;
(2)求l的方程.
【答案】(1) 圆心坐标(-1,0),半径为3,直线与圆的位置关系为相交
(2)l的方程x=-2或3x+4y-2=0
【解析】(1)解:因为圆的方程为 x²+y²+2x-8=0标准式为,
所以圆心坐标(-1,0),半径为3
圆心到l的距离为1小于半径3,所以l与该圆的位置关系为相交。
(2)当直线斜率不存在时,直线l的方程x=-2
当直线斜率存在时,直线l的方程y-2=k(x+2),
因为圆心(-1,0)到直线l的距离为1,
圆心到直线的距离
直线l的方程 3x+4y-2=0。
考点04 圆的方程实际应用
11.(2024年湖北技能高考) 赵州桥是我国现存最早、跨度最大、保存最完整的一座空腹式圆弧形石拱桥.树人职校综合实践小组拟用打印技术制作一个圆弧形石拱桥模型、 一个长方体形状的小船模型,模拟船能否通过石拱桥的情境,其截面图如图1所示.
(1)如图2所示,制作的石拱桥模型的跨度|AB|=80cm,圆拱高|OP|=20cm, 以线段AB的中点O为原点,AB所在的直线为轴建立平面直角坐标系.试求该石拱桥模型中的圆弧所在圆的方程;
(2)若制作的小船模型的宽为60cm,高为9cm,试判断该小船能否通过(1)中的石拱桥.请说明理由.
【答案】(1). (2)能通过,理由见详解.
【解析】(1)由题意可知,,,
设圆弧所在圆的圆心为,半径为,
则,,
所以,
解得,所以,,
所以圆弧所在圆的圆心为,半径为,
所以圆弧所在圆的方程为.
(2)
设小船模型的下底边为,则,,
将代入圆的方程中得,
解得或(舍),
因为小船模型的高为,,
所以该小船能通过(1)中的石拱桥.
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专题08 直线与圆的方程
1. 了解两点间的距离以及中点公式 ;
2. 理解直线的倾斜角与斜率 ;
3. 掌握直线的点斜式,斜截式方程 ;
4. 理解直线的一般式方程 ;
5. 掌握两条相交直线的交点以及夹角
6. 理解两条直线垂直,平行的条件;了解点到直线的距离公式。
7. 掌握圆的方程;理解直线与圆的位置关系。
考点01 直线方程
1.(2016年湖北技能高考)若直线的倾斜角,且横截距为-2,则的一般式方程是( )
A. B. C. D.
2.(2017年湖北技能高考)与直线垂直且过点的直线方程为( )
A. B. C. D.
考点02 圆的方程
3.(2018年湖北技能高考)解答下列问题:
(1)求以直线与y轴的交点为圆心,且经过点A(2,3)的圆的一般方程。
(2)已知直线,直线与垂直,且点B(0,1)到的距离为2,求的一般式方程。
4.(2019年湖北技能高考)解答下列问题:
(1)已知直线与、轴的交点分别为A、B,直线经过线段AB的中点,且纵截距为,求的一般式方程;
(2)设直线与轴的交点为P,求以P为圆心,以点到直线的距离为半径的圆的一般方程.
考点03 直线与圆的位置关系
5.(2016年湖北技能高考)解答下列问题:
(Ⅰ)已知直线经过点,且垂直于直线,求的横截距和纵截距;
(Ⅱ)设直线与轴的交点为,求以为圆心,且与直线相切的圆的一般方程.
6.
(2017年湖北技能高考)已知直线l1: , ,直线l1 与l2的交点为P.
(1)求交点P的坐标;
(2)设直线l与l3平行且经过点P,求直线l的一般式方程;
(3)判断(2)中所求直线l与圆C:的位置关系.
7.(2020年湖北技能高考)已知直线l过点和,直线平行于l且过点.
(1)求的一般式方程;
(2)设圆C与相切,且圆心为l与x轴的交点,求圆C的一般方程.
8.(2021年湖北技能高考) 已知直线l经过点,且与直线:垂直.
(1)求直线l的方程;
(2)设圆C与直线l相切,且圆心为直线与直线:的交点,求圆C的方程.
9.(2022年湖北技能高考)如图,光线从点射到轴上点处,然后被轴反射,记反射光线所在直线为.
(1)求的方程;
(2)求以线段为直径的圆的方程,并判断该圆与的位置关系。
10.(2023年湖北技能高考)已知圆的方程为 x²+y²+2x-8=0直线 l过点 P(-2,2),且圆心到l的距离为1.
(1)求该圆的圆心坐标和半径,并判断 l与该圆的位置关系;
(2)求l的方程.
考点04 圆的方程实际应用
11.(2024年湖北技能高考) 赵州桥是我国现存最早、跨度最大、保存最完整的一座空腹式圆弧形石拱桥.树人职校综合实践小组拟用打印技术制作一个圆弧形石拱桥模型、 一个长方体形状的小船模型,模拟船能否通过石拱桥的情境,其截面图如图1所示.
(1)如图2所示,制作的石拱桥模型的跨度|AB|=80cm,圆拱高|OP|=20cm, 以线段AB的中点O为原点,AB所在的直线为轴建立平面直角坐标系.试求该石拱桥模型中的圆弧所在圆的方程;
(2)若制作的小船模型的宽为60cm,高为9cm,试判断该小船能否通过(1)中的石拱桥.请说明理由.
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