专题02 直线和圆的方程(18种题型)(知识串讲+热考题型+真题训练)-2024-2025学年高二数学高频考点题型归纳与满分必练(人教A版2019选择性必修)

2024-10-25
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广益数学
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 小结
类型 题集-专项训练
知识点 直线与方程,圆与方程
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.25 MB
发布时间 2024-10-25
更新时间 2024-10-25
作者 广益数学
品牌系列 -
审核时间 2024-10-25
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来源 学科网

内容正文:

专题2 直线和圆的方程(17种题型) 【题型1】直线的倾斜角与斜率 【题型2】 直线与线段相交求斜率范国 【题型3】五种直线方程的求解 【题型4】 直线过定点问题 【题型5】 两直线的平行与垂直 【题型6】 直线的交点与方程组的解 【题型7】三种距离公式的应用 【题型8】点与直线的对称问题 【题型9】求圆的标准方程与一般方程 【题型10】直线与圆的位置关系及应用 【题型11】直线与圆相交的弦长向题 【题型12】圆的切线与切线长问题 【题型13】 圆与圆的位置关系及应用 【题型14】两圆的公共弦问题 【题型15】两圆的公切线问题 【题型16】与圆有关的最值问题 【题型17】圆的轨迹问题 知识点1 倾斜角与斜率 (1)直线的倾斜角 ①关于倾斜角的概念要抓住三点 ②直线与轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 ③倾斜角的范围 (2)直线的斜率 ①直线的斜率就是直线倾斜角的正切值,而倾斜角为的直线斜率不存在. 记作 ⑴当直线与轴平行或重合时, , ⑵当直线与轴垂直时, ,不存在. ②经过两点的直线的斜率公式是 。 ③每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率. 知识点2 两条直线的位置关系 1、两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行 ①对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2⇔k1=k2. ②当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2. (2)两条直线垂直 ①如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1⊥l2⇔k1·k2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l1⊥l2. 知识点3 5种方程式 1.点斜式方程:过点(x0,y0)且斜率k的直线方程为y-y0=k(x-x0). 2.斜截式方程:纵截距b且率k的直线方程为y=kx+b. 3.两点式方程:过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线方程为=. 4.截距式方程:横截距a纵截距b的直线方程为+=1. 5.(1)一般式方程:Ax+By+C=0,A2+B2≠0. (2)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程yx,表示斜率为,y轴上截距为的直线. 知识点4 直线过定点问题 1.如果一条直线经过某一定点,那么这条直线就是过该定点的直线.这里面可以看出,过一个定点的直线是不唯一的,事实上是由无数条直线组成. 2.假如有一定点A的坐标为(m,n),那么过该定点的直线的表达式为y=k(x﹣m)+n或者是x=m. 知识点5两条直线的交点坐标 1.两条直线的交点的求法 直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数), 则l1与l2的交点坐标就是方程组的解. 知识点6两点间距离公式 (1)平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=. 特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=. (2)点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=. (3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离d=. 知识点7 圆的标准方程 1、定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。 其中,定点称为圆心,定长称为圆的半径。 2、确定圆的基本要素是:圆心和半径 3、圆的方程:圆心为,半径长为的圆的标准方程为 4、几种特殊位置的圆的标准方程 条件 方程的标准形式 圆心在原点 圆过原点 圆心在轴 圆心在轴 圆心在轴上且过原点 圆心在轴上且过原点 圆与轴相切 圆与轴相切 圆与两坐标轴都相切 知识点8 点和圆的位置关系 如果圆的标准方程为,圆心为,半径为,则有 (1)若点在圆上 (2)若点在圆外 (3)若点在圆内 知识点8 圆的一般方程 当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径. 知识点诠释: 由方程得 (1)当时,方程只有实数解.它表示一个点. (2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形. (3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆. 知识点9 用待定系数法求圆的方程的步骤 求圆的方程常用“待定系数法”.用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是: (1)根据题意,选择标准方程或一般方程. (2)根据已知条件,建立关于或的方程组. (3)解方程组,求出或的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程. 知识点10轨迹方程 求符合某种条件的动点的轨迹方程,实质上就是利用题设中的几何条件,通过“坐标法”将其转化为关于变量之间的方程. 1、当动点满足的几何条件易于“坐标化”时,常采用直接法;当动点满足的条件符合某一基本曲线的定义(如圆)时,常采用定义法;当动点随着另一个在已知曲线上的动点运动时,可采用代入法(或称相关点法). 2、求轨迹方程时,一要区分“轨迹”与“轨迹方程”;二要注意检验,去掉不合题设条件的点或线等. 3、求轨迹方程的步骤: (1)建立适当的直角坐标系,用表示轨迹(曲线)上任一点的坐标; (2)列出关于的方程; (3)把方程化为最简形式; (4)除去方程中的瑕点(即不符合题意的点); (5)作答. 知识点11 直线与圆的位置关系及判断 (1)三种位置关系:相交、相切、相离. (2)两种判断方法: ① ② 知识点12圆的切线与切线长 (1)过圆上一点的圆的切线 ①过圆x2+y2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程是x0x+y0y=r2. ②过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2. (2)过圆外一点的圆的切线 过圆外一点M(x0,y0)的圆的切线求法:可用点斜式设出方程,利用圆心到直线的距离等于半径求出斜率k,从而得切线方程;若求出的k值只有一个,则说明另一条直线的斜率不存在,其方程为x=x0. (3)切线长 ①从圆x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)外一点M(x0,y0)引圆的两条切线, 切线长为 . ②两切点弦长:利用等面积法,切线长a与半径r的积的2倍等于点M与圆心的距离d与两切点弦长b的积,即b=. 【注意】过一点求圆的切线方程时,要先判断点与圆的位置关系,以便确定切线的条数. 知识点13 圆的弦长 直线和圆相交,求被圆截得的弦长通常有两种方法: (1)几何法:因为半弦长、弦心距d、半径r构成直角三角形,所以由勾股定理得L =2. (2)代数法:若直线y=kx+b与圆有两交点A(x1,y1),B(x2,y2), 则有|AB|=|x1-x2|=|y1-y2|. 知识点14 圆与圆的位置关系(两圆半径为r1,r2,d=|O1O2|) 相离 外切 相交 内切 内含 图形 量的关系 d>r1+r2 d=r1+r2 |r1-r2|<d<r1+r2 d=|r1-r2| d<|r1-r2| 【注意】涉及两圆相切时,没特别说明,务必要分内切和外切两种情况进行讨论. 【题型1】直线的倾斜角与斜率 1.若直线,则直线的倾斜角为(    ) A. B. C. D. 2.平面直角坐标系中,直线倾斜角的范围是(    ). A. B. C. D. 3.已知直线经过点,且不经过第三象限,则直线的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 4.若直线与直线的交点位于第一象限,则直线的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【题型2】 直线与线段相交求斜率范围 5.已知两点,,过点的直线与线段AB(含端点)有交点,则直线的斜率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 6.已知点,,若过点的直线与线段AB相交,则该直线斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 7.设点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是(    ) A.或 B.或 C. D. 8.经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,则直线l的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【题型3】五种直线方程的求解 9.经过点,倾斜角为的直线方程为(    ) A. B. C. D. 10.已知直线经过点,且法向量,则的方程为(    ) A. B. C. D. 11.直线在轴上的截距是(      ) A. B. C. D. 12.直线倾斜角及在y轴上的截距分别是(    ) A.,6 B., C.,6 D., 13.过点且与直线垂直的直线l的方程为(    ) A. B. C. D. 14.在平行四边形中,,,,点是线段的中点. (1)求直线的方程; (2)求过点且与直线垂直的直线方程. 15.已知直线经过点. (1)若经过点,求的斜截式方程; (2)若在轴上的截距为,求在轴上的截距. 16.已知的三个顶点是. (1)求AB边的高所在直线的方程; (2)若直线l过点C,且点A,B到直线l的距离相等,求直线l的方程. 17.根据下列条件,分别求出直线的一般式方程: (1)经过点,平行于直线; (2)倾斜角是,截距是4; (3)经过点,点; (4)经过点,且在两坐标轴上截距的和为5. 18.在中,,,. (1)求边的高线的方程; (2)过点A的直线l与直线的交点为D,若,求D的坐标. 19.已知的三个顶点的坐标分别为.求: (1)过点且与直线平行的直线方程一般式; (2)边的中垂线的一般式方程. 20.数学家欧拉1765年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、垂心、重心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,若其欧拉线的方程为, (1)求三角形外心的坐标; (2)求顶点的坐标. 【题型4】 直线过定点问题 21.无论为何值,直线都过一个定点,则该定点为(    ) A. B. C. D. 22.已知直线 过定点A,则A的坐标为 . 23.直线过定点 . 24.无论实数λ取何值,直线恒过定点 . 【题型5】 两直线的平行与垂直 25.已知直线与垂直,则实数a的值是(   ) A.0或3 B.3 C.0或 D. 26.已知,,直线和垂直,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 27.“”是“直线与直线平行”的(    ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 28.若直线与直线平行,则 . 29.若直线,平行,则实数的值为 . 【题型6】 直线的交点与方程组的解 30.若直线与直线的交点位于第一象限,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 31.直线l1:和l2:的交点的坐标为 . 32.三条直线与相交于一点,则的值为 . 33.已知直线:与:相交于点,则 . 【题型7】三种距离公式的应用 34.已知,则线段中点坐标为(     ) A. B. C. D. 35.在平面直角坐标系中,原点到直线:与:的交点的距离为(    ) A. B. C. D. 36.已知直线的法向量为,且经过点,则原点到的距离为(    ) A. B. C. D. 37.点到直线的距离为(    ) A.1 B.2 C. D. 38.若点,到直线的距离相等,则(    ) A.1 B. C.1或 D.或2 39.平行线与之间的距离为(   ) A. B. C. D.5 40.已知,则它们的距离为(    ) A. B. C. D. 50.已知,及轴上的动点,则的最小值为 . 【题型8】点与直线的对称问题 51.点关于直线的对称点坐标是(    ) A. B. C. D. 52.已知直线与直线交于点A,则点A关于直线的对称点坐标是 . 【题型9】求圆的标准方程与一般方程 53.已知点,,,则外接圆的方程是(    ). A. B. C. D. 54.已知圆过点,且与轴相切,圆心在轴上,则圆的方程为(    ) A. B. C. D. 55.过和两点的面积最小的圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 56.已知圆M经过点,,,则圆M的标准方程为 . 57.已知直线与均与相切,点在上,则的方程为 . 【题型10】直线与圆的位置关系及应用 58.轴与圆的位置关系是(    ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 59.已知圆C:,直线:,则直线与圆C的位置关系为(    ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 【题型11】直线与圆相交的弦长向题 60.若直线与圆交于两点,则(    ) A.1 B. C.2 D. 61.过点的直线与圆交于两点,则的最小值为(    ) A. B. C. D.2 62.已知点,圆,则经过圆内一点且被圆截得弦长最短的直线的方程为(    ) A. B. C. D. 63.若圆C的圆心为,且被x轴截得弦长为4,则圆C的方程为(    ) A. B. C. D. 64.若圆与直线相交于A、B两点,则弦的长为 . 65.如果直线被圆截得的弦长为,那么实数 . 【题型12】圆的切线与切线长问题 66.以直线:和:的交点为圆心,并且与直线相切的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 67.已知圆:,过作圆的切线,则切线长为(    ) A. B. C.3 D.4 68.已知圆的半径为2,过圆外一点作圆的两条切线,切点为,,那么的最小值为(    ) A. B. C. D. 69.过点作圆的两条切线,切点分别为,则劣弧的长度是(    ) A. B. C. D. 70.已知圆与圆的公切线条数是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【题型13】 圆与圆的位置关系及应用 71.已知圆与圆,则圆与圆的位置关系是(    ) A.相离 B.相交 C.内切 D.外切 72.若圆与圆外切,则(    ) A.9 B.11 C.19 D.21 73.已知圆的方程为,圆的方程为,若圆与圆外切,则的值为(    ) A.1 B.9 C.10 D.16 74.已知圆:,圆:,如果这两个圆有公共点,则实数a取值范围是 . 【题型14】两圆的公共弦问题 75.已知圆与圆,则两圆的公共弦所在直线方程为(    ). A. B. C. D. 76.圆与圆的公共弦的长为(    ) A. B. C. D. 77.已知圆与圆相交于两点,则公共弦的长度是 . 78.已知两圆和. (1)求两圆的公共弦所在直线的方程; (2)求过两圆交点且圆心在直线上的圆的方程. 79.已知圆过点和,且圆心在直线上. (1)求圆的标准方程; (2)若圆与圆:相交于两点,求两个圆公共弦的长. 【题型15】两圆的公切线问题 80.已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 81.多选题若圆与圆有且仅有一条公切线,则的值可能为(      ) A.1 B.121 C.36 D.126 82.多选题圆与圆的公切线的方程可能为(    ) A. B. C. D. 83.多选题与圆和圆都相切的直线方程可能为(    ) A. B. C. D. 84.已知圆与圆只有一条公切线,则 . 85.已知圆,圆. (1)求两圆的公共弦所在直线的方程及弦长; (2)求两圆的公切线方程. 【题型16】与圆有关的最值问题 86.已知圆:,直线:,若在直线上任取一点作圆的切线,,切点分别为,,则最小时,原点到直线的距离为(    ) A. B. C. D. 87.当圆截直线所得的弦长最短时,实数(    ) A. B. C. D.1 88.过点的直线与圆交于,两点,则当弦长最短时的面积为(    ) A. B. C. D. 89.点在圆:上,,,则最小时,(    ) A. B. C. D. 【题型17】圆的轨迹问题 90.已知线段的端点B的坐标是,端点A在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 91.由动点向圆引两条切线,切点分别为,若四边形为正方形,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 92.已知直线过定点. (1)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程; (2)设为上的一个动点,求中点的的轨迹方程. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题2 直线和圆的方程(17种题型) 【题型1】直线的倾斜角与斜率 【题型2】 直线与线段相交求斜率范国 【题型3】五种直线方程的求解 【题型4】 直线过定点问题 【题型5】 两直线的平行与垂直 【题型6】 直线的交点与方程组的解 【题型7】三种距离公式的应用 【题型8】点与直线的对称问题 【题型9】求圆的标准方程与一般方程 【题型10】直线与圆的位置关系及应用 【题型11】直线与圆相交的弦长向题 【题型12】圆的切线与切线长问题 【题型13】 圆与圆的位置关系及应用 【题型14】两圆的公共弦问题 【题型15】两圆的公切线问题 【题型16】与圆有关的最值问题 【题型17】圆的轨迹问题 知识点1 倾斜角与斜率 (1)直线的倾斜角 ①关于倾斜角的概念要抓住三点 ②直线与轴平行或重合时,规定它的倾斜角为 ③倾斜角的范围 (2)直线的斜率 ①直线的斜率就是直线倾斜角的正切值,而倾斜角为的直线斜率不存在. 记作 ⑴当直线与轴平行或重合时, , ⑵当直线与轴垂直时, ,不存在. ②经过两点的直线的斜率公式是 。 ③每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率. 知识点2 两条直线的位置关系 1、两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行 ①对于两条不重合的直线l1,l2,若其斜率分别为k1,k2,则有l1∥l2⇔k1=k2. ②当直线l1,l2不重合且斜率都不存在时,l1∥l2. (2)两条直线垂直 ①如果两条直线l1,l2的斜率存在,设为k1,k2,则有l1⊥l2⇔k1·k2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l1⊥l2. 知识点3 5种方程式 1.点斜式方程:过点(x0,y0)且斜率k的直线方程为y-y0=k(x-x0). 2.斜截式方程:纵截距b且率k的直线方程为y=kx+b. 3.两点式方程:过两点(x1,y1),(x2,y2)的直线方程为=. 4.截距式方程:横截距a纵截距b的直线方程为+=1. 5.(1)一般式方程:Ax+By+C=0,A2+B2≠0. (2)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式方程yx,表示斜率为,y轴上截距为的直线. 知识点4 直线过定点问题 1.如果一条直线经过某一定点,那么这条直线就是过该定点的直线.这里面可以看出,过一个定点的直线是不唯一的,事实上是由无数条直线组成. 2.假如有一定点A的坐标为(m,n),那么过该定点的直线的表达式为y=k(x﹣m)+n或者是x=m. 知识点5两条直线的交点坐标 1.两条直线的交点的求法 直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1,B1,C1,A2,B2,C2为常数), 则l1与l2的交点坐标就是方程组的解. 知识点6两点间距离公式 (1)平面上的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离公式|P1P2|=. 特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离|OP|=. (2)点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=. (3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离d=. 知识点7 圆的标准方程 1、定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。 其中,定点称为圆心,定长称为圆的半径。 2、确定圆的基本要素是:圆心和半径 3、圆的方程:圆心为,半径长为的圆的标准方程为 4、几种特殊位置的圆的标准方程 条件 方程的标准形式 圆心在原点 圆过原点 圆心在轴 圆心在轴 圆心在轴上且过原点 圆心在轴上且过原点 圆与轴相切 圆与轴相切 圆与两坐标轴都相切 知识点8 点和圆的位置关系 如果圆的标准方程为,圆心为,半径为,则有 (1)若点在圆上 (2)若点在圆外 (3)若点在圆内 知识点8 圆的一般方程 当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径. 知识点诠释: 由方程得 (1)当时,方程只有实数解.它表示一个点. (2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形. (3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆. 知识点9 用待定系数法求圆的方程的步骤 求圆的方程常用“待定系数法”.用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是: (1)根据题意,选择标准方程或一般方程. (2)根据已知条件,建立关于或的方程组. (3)解方程组,求出或的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程. 知识点10轨迹方程 求符合某种条件的动点的轨迹方程,实质上就是利用题设中的几何条件,通过“坐标法”将其转化为关于变量之间的方程. 1、当动点满足的几何条件易于“坐标化”时,常采用直接法;当动点满足的条件符合某一基本曲线的定义(如圆)时,常采用定义法;当动点随着另一个在已知曲线上的动点运动时,可采用代入法(或称相关点法). 2、求轨迹方程时,一要区分“轨迹”与“轨迹方程”;二要注意检验,去掉不合题设条件的点或线等. 3、求轨迹方程的步骤: (1)建立适当的直角坐标系,用表示轨迹(曲线)上任一点的坐标; (2)列出关于的方程; (3)把方程化为最简形式; (4)除去方程中的瑕点(即不符合题意的点); (5)作答. 知识点11 直线与圆的位置关系及判断 (1)三种位置关系:相交、相切、相离. (2)两种判断方法: ① ② 知识点12圆的切线与切线长 (1)过圆上一点的圆的切线 ①过圆x2+y2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程是x0x+y0y=r2. ②过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2. (2)过圆外一点的圆的切线 过圆外一点M(x0,y0)的圆的切线求法:可用点斜式设出方程,利用圆心到直线的距离等于半径求出斜率k,从而得切线方程;若求出的k值只有一个,则说明另一条直线的斜率不存在,其方程为x=x0. (3)切线长 ①从圆x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)外一点M(x0,y0)引圆的两条切线, 切线长为 . ②两切点弦长:利用等面积法,切线长a与半径r的积的2倍等于点M与圆心的距离d与两切点弦长b的积,即b=. 【注意】过一点求圆的切线方程时,要先判断点与圆的位置关系,以便确定切线的条数. 知识点13 圆的弦长 直线和圆相交,求被圆截得的弦长通常有两种方法: (1)几何法:因为半弦长、弦心距d、半径r构成直角三角形,所以由勾股定理得L =2. (2)代数法:若直线y=kx+b与圆有两交点A(x1,y1),B(x2,y2), 则有|AB|=|x1-x2|=|y1-y2|. 知识点14 圆与圆的位置关系(两圆半径为r1,r2,d=|O1O2|) 相离 外切 相交 内切 内含 图形 量的关系 d>r1+r2 d=r1+r2 |r1-r2|<d<r1+r2 d=|r1-r2| d<|r1-r2| 【注意】涉及两圆相切时,没特别说明,务必要分内切和外切两种情况进行讨论. 【题型1】直线的倾斜角与斜率 1.若直线,则直线的倾斜角为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据直线方程得到直线的斜率,从而得到倾斜角. 【详解】直线的斜率为,所以直线的倾斜角为. 故选:A 2.平面直角坐标系中,直线倾斜角的范围是(    ). A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据直线倾斜角的定义得到答案. 【详解】平面直角坐标系中,直线倾斜角的范围为. 故选:C 3.已知直线经过点,且不经过第三象限,则直线的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】直接根据图像观察可得直线斜率的取值范围. 【详解】因为直线经过点,且不经过第三象限 所以, 又, 所以. 故选:D. 4.若直线与直线的交点位于第一象限,则直线的倾斜角的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题意结合斜率、倾斜角之间的关系分析求解. 【详解】因为直线恒过点, 直线与坐标轴的交点分别为, 直线的斜率,此时倾斜角为; 直线的斜率不存在,此时倾斜角为; 所以直线的倾斜角的取值范围是. 故选:B. 【题型2】 直线与线段相交求斜率范围 5.已知两点,,过点的直线与线段AB(含端点)有交点,则直线的斜率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】求出直线、的斜率后可求直线的斜率的范围. 【详解】 ,而, 故直线的取值范围为, 故选:A. 6.已知点,,若过点的直线与线段AB相交,则该直线斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】首先求出直线、的斜率,然后结合图象即可写出答案. 【详解】解:记为点,直线的斜率,直线的斜率, 因为直线l过点,且与线段相交, 结合图象,可得直线的斜率的取值范围是. 故选:B. 7.设点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是(    ) A.或 B.或 C. D. 【答案】B 【分析】根据给定条件求出直线的斜率,再画出图形分析可得或,从而即可得解. 【详解】依题意,直线的斜率分别为, 如图所示: 若直线过点且与线段相交, 则的斜率满足或, 即的斜率的取值范围是或 . 故选:B 8.经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,则直线l的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】结合图形及斜率定义可得答案. 【详解】如图,当公共点在AO之间(不含O)时,直线l的斜率为负, 当公共点在A时,斜率有最大值,为,则此时斜率范围为; 当公共点在OB之间(不含O)时,直线l的斜率为正, 当公共点在B时,斜率有最小值,为,则此时斜率范围为; 当公共点在O点时,直线l的斜率不存在. 综上,直线l的斜率的取值范围是. 故选:C      【题型3】五种直线方程的求解 9.经过点,倾斜角为的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由倾斜角得到直线的斜率,再利用直线的点斜式方程得到直线方程. 【详解】因为直线的倾斜角为,所以斜率, 又因为直线过点,所以直线的点斜式方程为,即. 故选:B. 10.已知直线经过点,且法向量,则的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据直线的法向量求得直线的斜率,结合直线的点斜式方程,即可求解. 【详解】由题意知直线 的法向量是,可得其斜率为 , 所以直线 的方程为 ,即 . 故选:C 11.直线在轴上的截距是(      ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据截距的意义直接得解. 【详解】由已知, 令,得, 所以直线在轴上的截距为, 故选:A. 12.直线倾斜角及在y轴上的截距分别是(    ) A.,6 B., C.,6 D., 【答案】B 【分析】根据直线方程求出斜率,再利用斜率与倾斜角的关系可求出倾斜角,然后令可求出直线在y轴上的截距. 【详解】由直线可得其斜率, 设直线的倾斜角为,则, 因为,所以,即倾斜角为, 当时,,得, 所以直线在y轴上的截距为, 故选:B 13.过点且与直线垂直的直线l的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由直线的垂直关系,结合已知直线的斜率可得所求直线的斜率,由直线的点斜式方程结合已知条件即可求解. 【详解】因为直线的斜率为1,由题意,所求直线l的斜率为-1, 又直线l过点,所以由点斜式方程可知直线l的方程为:, 即, 故选:C 14.在平行四边形中,,,,点是线段的中点. (1)求直线的方程; (2)求过点且与直线垂直的直线方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)先根据求出点的坐标,再利用点斜式即可得解; (2)先求出点的坐标及直线的斜率,进而可求得所求直线的斜率,再根据点斜式即可得解. 【详解】(1)设点的坐标为,则, 由题意,,又, 故,解得,,, 所以点的坐标为, 则, 所以直线的方程为, 即; (2)设所求直线为, 点是线段的中点,则, 直线的斜率为, 由于直线与垂直,故直线的斜率为, 所以直线的方程为, 即. 15.已知直线经过点. (1)若经过点,求的斜截式方程; (2)若在轴上的截距为,求在轴上的截距. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据斜率公式求解斜率,即可由点斜式求解; (2)根据截距式代入即可求解. 【详解】(1)由题意得,则的方程为, 其斜截式方程为. (2)设的截距式方程为, 由题意得得, 所以在轴上的截距为. 16.已知的三个顶点是. (1)求AB边的高所在直线的方程; (2)若直线l过点C,且点A,B到直线l的距离相等,求直线l的方程. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)根据点斜式求得边的高所在直线的方程. (2)对是否与直线平行进行分类讨论,由点斜式或斜截式求得直线的方程. 【详解】(1)直线的斜率为, 所以边的高所在直线的斜率为, 所以边的高所在直线的方程为. (2)直线的斜率为, 若直线与直线平行,则直线的方程为. 线段的中点坐标为, 若直线过,则直线的方程为. 17.根据下列条件,分别求出直线的一般式方程: (1)经过点,平行于直线; (2)倾斜角是,截距是4; (3)经过点,点; (4)经过点,且在两坐标轴上截距的和为5. 【答案】(1) (2) (3) (4) 【分析】(1)由直线平行可知斜率相等,结合点坐标写出直线点斜式方程,化为一般式 ; (2)截距为分为在轴上截距为和在轴上的截距为,根据条件写出直线方程; (3)写出直线的两点式方程,化为一般式; (4)分析直线在轴、轴上的截距,写出直线的截距式方程,化为一般式. 【详解】(1)由题可知,所求直线斜率为3,故方程为,整理得. (2)由直线倾斜角是得直线斜率为, 当直线在上截距是4,即过点时,直线方程为,整理得, 当直线在上截距是4时,直线方程为,整理得, 综上得,直线方程为. (3)由条件得直线的两点式方程为:,整理得. (4)由题意得,直线在轴上的截距为,故在轴上的截距为, 所以直线的截距式方程为,整理得. 18.在中,,,. (1)求边的高线的方程; (2)过点A的直线l与直线的交点为D,若,求D的坐标. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)利用两直线的垂直关系及点斜式计算即可; (2)利用向量的坐标表示计算即可. 【详解】(1)易知,所以边的高线的斜率为, 所以该高线方程为:; (2)设,由, 解方程得,即. 19.已知的三个顶点的坐标分别为.求: (1)过点且与直线平行的直线方程一般式; (2)边的中垂线的一般式方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用两直线平行的斜率关系及点斜式计算直线方程,再化为一般式即可; (2)利用两直线垂直的斜率关系及中点坐标公式、点斜式计算直线方程,再化为一般式即可. 【详解】(1)由知,边所在直线的的斜率为, 又因为直线过, 则为,化为一般式为; (2)设线段的中点为,则点,即, 由上可知,所以其中垂线斜率为, 则可得中垂线的方程为. 整理得边的中垂线的一般式方程是. 20.数学家欧拉1765年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、垂心、重心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点,若其欧拉线的方程为, (1)求三角形外心的坐标; (2)求顶点的坐标. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据题意可得边的垂直平分线的所在的直线方程为,结合题意联立方程求解即可; (2)设,根据题意结合重心坐标公式可得,由外心可得,联立方程求解即可. 【详解】(1)由题意可知:边的中点坐标为,, 边的垂直平分线的所在的直线方程为,即, 联立方程,解得 所以的外心的坐标为. (2)设,则的重心为, 代入欧拉线方程得,整理得, 由(1)可知:的外心坐标为, 可知,则, 整理得, 联立方程,解得或, 当时,点B,C重合,舍去, 所以顶点C的坐标是. 【题型4】 直线过定点问题 21.无论为何值,直线都过一个定点,则该定点为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将直线方程整理成即可求得定点坐标. 【详解】将直线方程整理成, 令,解得,即直线经过定点. 故选:C. 22.已知直线 过定点A,则A的坐标为 . 【答案】 【分析】将直线化成,即可求解. 【详解】直线 可化为, 联立,解得,所以点A的坐标为. 故答案为:. 23.直线过定点 . 【答案】 【分析】首先整理可得,解方程组即可得解. 【详解】由可得: , 所以, 解得,所以定点坐标为, 故答案为:. 24.无论实数λ取何值,直线恒过定点 . 【答案】 【分析】 将直线方程化为,进而分析求解. 【详解】由,可得, 令,解得, 所以直线恒过定点. 故答案为:. 【题型5】 两直线的平行与垂直 25.已知直线与垂直,则实数a的值是(   ) A.0或3 B.3 C.0或 D. 【答案】D 【分析】利用两条直线垂直的性质,即可求出 的值 【详解】直线与直线互相垂直, , 即, 解得或不满足直线,舍去 故选:D. 26.已知,,直线和垂直,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由题意利用两直线垂直的性质,求得,再利用基本不等式,求得的最小值. 【详解】,,直线,,且, ,即. 则,当且仅当时,等号成立, 故的最小值为8, 故选:B. 27.“”是“直线与直线平行”的(    ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【分析】先由两直线平行求得参数的值,再进行充要条件判断即得. 【详解】直线和平行,则, 等价于,即, 故“”是“直线与直线平行”的充分不必要条件. 故选:A. 28.若直线与直线平行,则 . 【答案】 【分析】利用两直线平行各系数的关系列式即可得解. 【详解】因为直线与直线平行, 所以,解得. 故答案为:. 29.若直线,平行,则实数的值为 . 【答案】或 【分析】根据直线平行的性质直接得解. 【详解】由已知直线,平行, 则, 解得或, 故答案为:或. 【题型6】 直线的交点与方程组的解 30.若直线与直线的交点位于第一象限,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】分和讨论,当时求出交点,根据交点位于第一象限列不等式组求解可得. 【详解】当时,,此时,不满足题意; 当时,解方程组得, 由题知,解得, 即实数a的取值范围为. 故选:A 31.直线l1:和l2:的交点的坐标为 . 【答案】 【分析】联立两直线方程解方程组即可. 【详解】解方程组得 所以两条直线交点的坐标为. 故答案为: 32.三条直线与相交于一点,则的值为 . 【答案】3 【分析】联立直线方程求交点坐标,再将点坐标代入含参直线方程求参数. 【详解】由,即三条直线交于, 代入,有. 故答案为:3 33.已知直线:与:相交于点,则 . 【答案】 【分析】将交点代入直线方程求参数a、b,即可得结果. 【详解】由题设,可得, 所以. 故答案为: 【题型7】三种距离公式的应用 34.已知,则线段中点坐标为(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用中点坐标公式直接求解即可. 【详解】因为, 所以线段中点坐标为. 故选:D 35.在平面直角坐标系中,原点到直线:与:的交点的距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先求解出的交点坐标,然后根据点到点的距离公式求解出结果. 【详解】因为,所以,所以交点坐标为, 所以原点到交点的距离为, 故选:C. 36.已知直线的法向量为,且经过点,则原点到的距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用法向量与所过点的坐标求得直线方程,利用点到直线的距离可求距离. 【详解】由题意可求得直线的方程为,所以原点O到l的距离为. 故选:D. 37.点到直线的距离为(    ) A.1 B.2 C. D. 【答案】D 【分析】由点到直线的距离公式计算即可得. 【详解】. 故选:D. 38.若点,到直线的距离相等,则(    ) A.1 B. C.1或 D.或2 【答案】C 【分析】根据斜率公式以及中点坐标即可求解. 【详解】若,在直线的同侧,则,解得. 若,分别在直线的两侧,则直线经过的中点,则,解得. 故选:C 39.平行线与之间的距离为(   ) A. B. C. D.5 【答案】A 【分析】根据平行线间距离公式计算. 【详解】由已知所求距离为. 故选:A. 40.已知,则它们的距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据平行可求,根据平行线间距离公式计算后可得正确的选项. 【详解】因为,所以,故,故. 故之间的距离为, 故选:D. 50.已知,及轴上的动点,则的最小值为 . 【答案】 【分析】作点关于轴的对称点,则为所求最小值,从而得解. 【详解】如图,过点作轴的对称点, 此时,即为所求最小值, 又,,所以, 所以. 故答案为:. 【题型8】点与直线的对称问题 51.点关于直线的对称点坐标是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据中点关系可得,根据斜率关系可得,解方程组求解,即可. 【详解】设点关于直线的对称点坐标为, 可得,① 斜率,②. 由①②解得:. 则点关于直线的对称点坐标为. 故选:B. 52.已知直线与直线交于点A,则点A关于直线的对称点坐标是 . 【答案】 【分析】先根据两直线相交联立方程组求出点A的坐标;再设出对称点的坐标;最后列出关系式求解即可. 【详解】因为直线与直线交于点A, 所以联立,解得,即. 设点关于直线的对称点坐标为, 则的中点坐标为,, 故,解得,即点A关于直线的对称点坐标是. 故答案为:. 【题型9】求圆的标准方程与一般方程 53.已知点,,,则外接圆的方程是(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据条件可得是直角三角形,求出圆的圆心与半径,写出圆的标准方程即可. 【详解】由题 得是直角三角形,且, 所以圆的半径为,圆心为, 所以外接圆的方程为. 故选:B. 54.已知圆过点,且与轴相切,圆心在轴上,则圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设圆心为,半径为,根据条件,建立方程组且,求出,即可求出结果. 【详解】由题可设圆心为,半径为, 所以且,解得, 故圆的方程为,即, 故选:B. 55.过和两点的面积最小的圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】求出以为直径的圆的方程可得正确的选项. 【详解】 设过和两点的圆的圆心为,半径为, 则, 故,当且仅当为中点时等号成立, 故过和两点的圆的面积最小时直径为, 此时圆的圆心为,故其标准方程为, 故选:C. 56.已知圆M经过点,,,则圆M的标准方程为 . 【答案】 【分析】设圆M的一般式方程为:,将点代入即可求解. 【详解】解:设圆M的一般式方程为:, 因为圆M经过点,,, 所以,解得, 得圆M的一般式方程为:, 故圆M的标准方程为:. 故答案为: 57.已知直线与均与相切,点在上,则的方程为 . 【答案】 【分析】根据两直线平行以及之间的距离可得半径,根据为切点,联立直线方程可得另一个切点,即可求解圆心为. 【详解】由于直线与平行,且均与相切, 两直线之间的距离为圆的直径,即, 又在上,所以为切点, 故过且与垂直的直线方程为, 联立, 所以与相切于点, 故圆心为与的中点,即圆心为, 故圆的方程为, 故答案为: 【题型10】直线与圆的位置关系及应用 58.轴与圆的位置关系是(    ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 【答案】C 【分析】是以为圆心为半径的圆,根据圆心到轴的距离可判断. 【详解】因为是以为圆心为半径的圆, 圆心到轴为, 所以与轴关系是相离. 故选:C 59.已知圆C:,直线:,则直线与圆C的位置关系为(    ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 【答案】A 【分析】求出直线过的定点坐标,然后判断定点与圆的位置关系,进而可得直线与圆的位置关系. 【详解】由直线,可得,所以直线过定点, 又,所以点在圆内部,所以直线与圆相交. 故选:A. 【题型11】直线与圆相交的弦长向题 60.若直线与圆交于两点,则(    ) A.1 B. C.2 D. 【答案】D 【分析】先求圆心到直线的距离,再结合垂径定理求弦长. 【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径, 则圆心到直线的距离, 所以. 故选:D. 61.过点的直线与圆交于两点,则的最小值为(    ) A. B. C. D.2 【答案】A 【分析】结合图形可知,当时取得最小值,然后可解. 【详解】将圆化为, 圆心,半径, 因为,所以点在圆C内, 记圆心C到直线l的距离为d,则, 由图可知,当,即时,取得最小值, 因为, 所以的最小值为. 故选:A    62.已知点,圆,则经过圆内一点且被圆截得弦长最短的直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题意,由条件可得过点且弦长最短的弦应是垂直于直线的弦,再由直线的点斜式方程,即可得到结果. 【详解】设经过圆内一点且被圆截得弦长最短的直线的斜率为,直线的斜率为, 由题意得,, 因为,所以, 所以圆内一点且被圆截得弦长最短的直线的方程为,即, 故选:B. 63.若圆C的圆心为,且被x轴截得弦长为4,则圆C的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据题意作出图形,利用垂径定理可求得,继而求出圆的半径,写出圆的方程. 【详解】    如图,过点作于,依题意,,因,故, 从而,圆的半径为:, 故所求圆的方程为:,即. 故选:A. 64.若圆与直线相交于A、B两点,则弦的长为 . 【答案】 【分析】根据题意,求得圆心坐标和半径,结合圆的弦长公式,即可求解. 【详解】由圆,可化为,可得圆心为,半径为, 则圆心到直线的距离为, 所以弦长. 故答案为:. 65.如果直线被圆截得的弦长为,那么实数 . 【答案】5或 【分析】先将圆的一般方程化成圆的标准方程,根据点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离,根据弦长关系即可求出. 【详解】由题意知可化为, 可知圆心坐标为,半径, 根据点到直线的距离公式和弦长关系可得 解之可得或. 故答案为:5或 【题型12】圆的切线与切线长问题 66.以直线:和:的交点为圆心,并且与直线相切的圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】求出交点,得到圆心坐标,由点到直线距离得到半径,从而得到圆的方程. 【详解】联立方程组,解得,即所求圆的圆心坐标为, 所以圆心到直线的距离, 故所求圆的方程为. 故选:A 67.已知圆:,过作圆的切线,则切线长为(    ) A. B. C.3 D.4 【答案】B 【分析】根据圆的方程求出圆心与半径,利用两点间的距离公式求得从而切线长为,计算求解即可. 【详解】圆:,即圆心半径 切线长为 故选:B. 68.已知圆的半径为2,过圆外一点作圆的两条切线,切点为,,那么的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设,根据长度表示出,然后根据向量的数量积计算公式求解,结合基本不等式求解出的最小值. 【详解】如图, 设,则, 因为, 所以, 所以, 当且仅当,即时,等号成立, 故的最小值为, 故选:C. 69.过点作圆的两条切线,切点分别为,则劣弧的长度是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】应用点到圆心的距离结合切线的几何性质,可得劣弧所对的圆心角,进而可求. 【详解】,即,则圆心,, 则,则中,, 则,则. 故选:A.    70.已知圆与圆的公切线条数是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【分析】求出圆心和半径,判断两圆位置关系即可得解. 【详解】圆的标准方程为,圆心,半径, 圆的圆心为,半径, 因为,所以两圆外切, 所以圆与圆的公切线有3条. 故选:C 【题型13】 圆与圆的位置关系及应用 71.已知圆与圆,则圆与圆的位置关系是(    ) A.相离 B.相交 C.内切 D.外切 【答案】D 【分析】求出两圆的圆心和半径,得到,得到两圆外切. 【详解】圆的圆心为,半径为, 圆,故圆心,半径为, 则, 所以圆与圆的位置关系是外切. 故选:D 72.若圆与圆外切,则(    ) A.9 B.11 C.19 D.21 【答案】A 【分析】先求出两圆圆心和半径,再根据两圆外切可得两圆圆心距等于半径之和,进而列出方程求解即可. 【详解】由圆,则圆心,半径, 由圆,即, 则圆心,,, 所以, 因为两圆外切,则, 即,解得. 故选:A. 73.已知圆的方程为,圆的方程为,若圆与圆外切,则的值为(    ) A.1 B.9 C.10 D.16 【答案】B 【分析】求出两圆的圆心和半径,再由两圆外切列方程可求得结果. 【详解】由,得, 所以圆心,半径, 由,得, 所以圆心,半径, 因为圆与圆外切, 所以,即, 所以,得, 故选:B 74.已知圆:,圆:,如果这两个圆有公共点,则实数a取值范围是 . 【答案】 【分析】由题意确定两圆的圆心和半径,利用圆与圆的位置关系建立不等式组,解之即可. 【详解】由题意知,,则, 因为圆与圆有公共点,所以,即, 解得,所以实数a取值范围是. 故答案为:. 【题型14】两圆的公共弦问题 75.已知圆与圆,则两圆的公共弦所在直线方程为(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】两圆相减得到公共弦所在直线方程. 【详解】圆与圆相减得 ,化简为, 两圆的公共弦所在直线方程为. 故选:B 76.圆与圆的公共弦的长为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求出圆的公共弦所在直线,利用圆中半径、半弦长、圆心距之间的关系求弦长. 【详解】两圆方程作差可得:, 即两圆公共弦所在直线方程为, 因为圆的圆心为,半径为, 所以圆心到公共弦所在直线距离, 故弦长为. 故选:B 77.已知圆与圆相交于两点,则公共弦的长度是 . 【答案】 【分析】根据两圆的方程作差可得弦所在直线方程,利用圆的几何性质求出弦长即可. 【详解】由题意所在的直线方程为:,即. 将圆转化为标准方程得,即圆心,半径为, 所以圆心到直线的距离为1, 由圆的几何性质可得. 故答案为:. 78.已知两圆和. (1)求两圆的公共弦所在直线的方程; (2)求过两圆交点且圆心在直线上的圆的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)两圆的方程相减,即可得公共弦所在直线的方程; (2)根据题意,得到所求圆的圆心在直线上,联立方程组求得圆心坐标和半径,即可的圆的方程. 【详解】(1)解:由圆和, 两个圆的方程相减,可得, 即两圆的公共弦所在直线的方程为. (2)解:由两圆方程,可得圆心,可得圆心连线所在直线的方程为, 由圆的性质,可得所求圆的圆心在直线上, 由方程组,解得, 又由方程组,解得或, 即两个圆的交点为或, 即所求圆的圆心坐标为,半径, 所以所求圆的方程为. 79.已知圆过点和,且圆心在直线上. (1)求圆的标准方程; (2)若圆与圆:相交于两点,求两个圆公共弦的长. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可; (2)通过解方程组求出交点坐标,结合两点间距离公式进行求解即可.. 【详解】(1)设圆的标准方程为, 所以有; (2)由,或,即, 所以.    【题型15】两圆的公切线问题 80.已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据公切线的条数可知两圆外离得:。 【详解】根据题意可知,圆外离,,又. 故选:D 81.多选题若圆与圆有且仅有一条公切线,则的值可能为(      ) A.1 B.121 C.36 D.126 【答案】AB 【分析】由与圆相内切,结合圆与圆的位置关系,求解即可. 【详解】由圆与圆, 则圆, 可得,且,则, 若圆与圆有且仅有一条公切线,则与圆内切, 则满足,即,解得或, 故选:AB. 82.多选题圆与圆的公切线的方程可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】CD 【分析】根据圆心距和半径的关系可判断两圆相交,结合圆的半径相等,可得切线斜率,即可由点到直线的距离公式求解. 【详解】圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径, 由题意得,圆与圆的半径之和为,半径之差为0, 因为,所以圆与圆的位置关系为相交. 由题意得,因为圆与圆的半径相等,所以公切线的斜率为2. 设公切线的方程为,即,由,得, 所以公切线的方程为或. 故选:CD 83.多选题与圆和圆都相切的直线方程可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】先判断两个圆的位置关系,然后根据圆的公共切线的求法求得正确答案. 【详解】圆的圆心为,半径为, 圆的圆心为,半径为, ,所以两圆相离, 画出图象如下图所示, 由图可知,直线是两个圆的公切线.所以AD选项正确. 直线即直线的斜率为, 所以直线的方程为, 由解得,设, 设直线的方程为, 到直线的距离,解得, 所以,C选项正确. 由,解得,设, 设直线的方程为, 到直线的距离,解得, 所以,B选项错误. 故选:ACD    84.已知圆与圆只有一条公切线,则 . 【答案】16 【分析】首先求出两圆的圆心坐标与半径,依题意可知两圆相内切,即可得到,从而得解. 【详解】圆的圆心为,半径, 圆的圆心为,半径, 因为圆与圆只有一条公切线, 所以两圆相内切,所以,即, 所以. 故答案为: 85.已知圆,圆. (1)求两圆的公共弦所在直线的方程及弦长; (2)求两圆的公切线方程. 【答案】(1); (2)和 【分析】(1)联立两圆方程可得公共弦直线方程,求出点到的距离,利用性质在直角三角形中勾股定理求解半弦长即可; (2)由形可知一条公切线为;求出直线与的交点,设另一条公切线的方程为,利用点到此公切线的距离等于半径,解即可得. 【详解】(1)易知圆的圆心,半径为1,圆的圆心,半径为3, 已知圆,圆,即, 两圆方程相减可得公共弦直线方程为, 所以点到的距离为, 所以公共弦长为, 故两圆公共弦直线方程为,公共弦长为; (2)因为圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径为, 由图象可知,有一条公切线为:, 直线与的交点为, 设另一条公切线的方程为,即, 则点到此公切线的距离,解得, 所以另一条公切线的方程为,即 综上,两圆的公切线方程为和. 【题型16】与圆有关的最值问题 86.已知圆:,直线:,若在直线上任取一点作圆的切线,,切点分别为,,则最小时,原点到直线的距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】将最小转化为,根据点到直线的距离公式可求得结果. 【详解】由得, 所以圆心,半径, 在中, , 当最小时,最小,最大,最小,此时, 的最小值为圆心到直线的距离:,此时,, 因为,所以,所以圆心到直线的距离为, 所以两平行直线与之间的距离为, 因为原点到直线的距离为, 所以原点到直线的距离为. 故选:A 【点睛】关键点点睛:将最小转化为是解题关键. 87.当圆截直线所得的弦长最短时,实数(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】先求出直线必过的定点,分析该定点在圆内,结合弦长最短建立方程求解即可. 【详解】将直线的方程变形为,由,可得, 所以,直线经过定点, 圆的标准方程为,圆心为, 因为,即点在圆内, 故当时,圆心到直线的距离取最大值,此时,直线截圆所得弦长最短, ,直线的斜率为,所以,,解得. 故选:B. 88.过点的直线与圆交于,两点,则当弦长最短时的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】判断已知点与圆的位置关系,再结合圆的弦长公式计算即得. 【详解】圆的圆心,半径,记为点,, 即点在圆内,则当时,弦长最短,此时, 所以的面积. 故选:A 89.点在圆:上,,,则最小时,(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据圆的几何性质,运用数形结合思想进行求解即可. 【详解】 如图所示,由题意圆:的圆心,半径, 当直线与圆相切时,即为切点时,最小, 此时与轴平行,,. 故选:C 【题型17】圆的轨迹问题 90.已知线段的端点B的坐标是,端点A在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设出动点和动点的坐标,找到动点和动点坐标的关系,再利用相关点法求解轨迹方程即可. 【详解】设,,由中点坐标公式得, 所以,故, 因为A在圆上运动, 所以, 化简得,故B正确. 故选:B 91.由动点向圆引两条切线,切点分别为,若四边形为正方形,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据正方形可得动点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,求出方程即可. 【详解】因为四边形为正方形,且,所以, 故动点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,其方程为. 故选:B 92.已知直线过定点. (1)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程; (2)设为上的一个动点,求中点的的轨迹方程. 【答案】(1)或 (2) 【分析】(1)根据直线方程可得直线恒过点,再分截距为和不为两种情况,即可求解; (2)设,,根据条件得到,代入即可求解. 【详解】(1)因为直线恒过定点, 若截距为,即直线经过原点,则,此时直线的方程为, 若截距不为,不妨设直线方程为,代入,得,此时直线方程为, 则求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为或. (2)设,,则,得到,所以, 又点在上,所以,整理得, 故的轨迹方程为. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题02 直线和圆的方程(18种题型)(知识串讲+热考题型+真题训练)-2024-2025学年高二数学高频考点题型归纳与满分必练(人教A版2019选择性必修)
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专题02 直线和圆的方程(18种题型)(知识串讲+热考题型+真题训练)-2024-2025学年高二数学高频考点题型归纳与满分必练(人教A版2019选择性必修)
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