专题8.4 直线与圆的位置关系(考点精讲)-【中职专用】2025年中职高考数学一轮复习讲练测(河南专用)
2024-11-19
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内容正文:
专题8.4 直线与圆的位置关系
【考纲要求】
1. 理解直线与圆及圆与圆的位置关系,并掌握其判断方法.
2. 掌握弦长公式,并会求弦长.
【考向预测】
1.直线和圆的位置关系的判断
2.求弦长
1.直线与圆的位置关系
位置关系
图示
公共点个数
几何特征
代数特征(解的个数)
相离
0
d>r
无实数解
相切
1
d=r
两组相同实数解
相交
2
d<r
两组不同实数解
2.圆与圆的位置关系
位置关系
图示
(R>r)
公共点个数
几何特征(O1O2=d)
代数特征(两个圆的方程组成的方程组的解的个数)
外离
0
d>R+r
无实数解
外切
1
d=R+r
两组相同实数解
相交
2
R-r<d<R+r
两组不同实数解
内切
1
d=R-r
两组相同实数解
内含
0
d<R-r
无实数解
3.计算直线被圆截得的弦长为的方法:
①求弦心距(圆心到直线的距离)②弦长公式:
考点一:直线与圆的位置关系
【例1】直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
【答案】B
【解析】圆心坐标为,半径为,圆心到直线的距离为,
所以直线与圆相切,
故选:B.
【变式探究】直线与圆相切,则( )
A.3 B. C.或1 D.3或
【答案】D
【解析】圆的圆心坐标为,半径为,
又直线与圆相切,
则,解之得或,
故选:D.
【例2】直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.相交或相切
【答案】A
【解析】因为直线恒过定点,
而,
所以定点在圆内,
所以直线与圆相交,
故选:A.
【变式探究】圆x2+y2-2x+4y=0与直线2x+y+1=0的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能
【答案】C
【解析】圆x2+y2-2x+4y=0的圆心坐标为,半径,
圆心到直线2x+y+1=0的距离,
由,可得圆与直线的位置关系为相交,
故选:C.
【例3】在平面直角坐标系中,直线被圆截得的弦长为2,则实数a的值为( )
A. B.2 C.或 D.1或
【答案】C
【解析】圆心到直线的距离为,
又,解得:或,
故选:C.
【变式探究】已知的圆心是坐标原点O,且被直线截得的弦长为6,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题可设的方程为.
∵被直线截得的弦长为6,且圆心到直线的距离,
∴,解得,
可得的方程为,
故选:C.
【例4】若直线与圆没有公共点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题得圆心坐标为半径为,
所以或,
所以实数a的取值范围是,
故选:C.
【变式探究】直线与圆的位置关系为( )
A.相切 B.相交
C.相离 D.由的取值确定
【答案】A
【解析】因为圆心到直线的距离,
即为圆的半径,所以可知直线与圆相切,
故选:A.
【例5】已知过点且倾斜角为的直线与圆相交于两点,则线段的长为 .
【答案】
【解析】由题意可知,直线方程为,即,
则圆心到直线的距离,
所以弦长,
故答案为:.
【变式探究】当圆截直线所得的弦最长时,则m的值为( )
A. B.-1 C.1 D.
【答案】C
【解析】要使直线与圆所得弦最长,则直线必过圆心,
所以,可得,
故选:C.
【例6】已知圆C:x2+y2=1,直线:y=2x+b相交,那么实数b的取值范围是( )
A.(-3,1) B.(-,-) C.(,) D.(-,)
【答案】D
【解析】圆的圆心为,半径为,直线,
由于圆与直线相交,所以,
解得,
故选:D.
【变式探究】经过点且斜率为的直线与圆:相交于,两点,若,则的值为 .
【答案】或
【解析】由已知条件得,设直线的方程为,
圆:的圆心为,半径为,
由勾股定理得圆心到直线的距离为,
即圆心为到直线的距离为,
解得或,
故答案为:或.
考点二:圆与圆的位置关系
【例1】圆与圆的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
【答案】B
【解析】由得圆心坐标为,半径,
由得圆心坐标为,半径,
∴,,
∴,即两圆相交,
故选:B.
【变式探究】圆与圆的位置关系为 .
【答案】相交
【解析】的圆心为,半径,
的圆心为,
所以圆心距,
可得,所以和相交,
故答案为:相交.
【例2】已知圆与圆,则两圆的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.相交 D.相离
【答案】A
【解析】对圆,其圆心,半径;
对圆,其圆心,半径;
又,故两圆外切,
故选:A.
【变式探究】圆和圆的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
【答案】D
【解析】圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径为,
圆心距,
所以两圆的位置关系是外离,
故选:D.
【例3】圆与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.外切 D.内切
【答案】D
【解析】圆的圆心坐标是,半径是1;
圆的圆心坐标是,半径是6,
所以圆心距为,故两个圆内切,
故选:D.
【变式探究】已知半径为的圆与圆外切于点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设点的坐标为,由圆的半径为,
且圆与圆外切于点,
圆的圆心为,半径为,
则,解得,
所以点的坐标为.
故选:A.
【例4】点在圆,点在圆上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,圆的半径为,圆的半径为,
因为,故圆与圆相离,
故的最小值为,
故选:C.
【变式探究】已知圆O1: x2+y2=1,圆O2: (x+4)2+(y-a)2=25,如果这两个圆有且只有一个公共点,则常数a为( )
A.0 B. C.0或 D.或
【答案】D
【解析】因为这两个圆有且只有一个公共点,
所以两圆内切或外切,
内切时,
外切时,,
或0,
故选:D.
【例5】圆与圆有公共点,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】圆的标准方程为,
两圆有公共点,则两圆相交或相切,
所以,
即,解得,
所以的取值范围是,
故答案为:.
【变式探究】以为圆心,以r为半径的圆A与圆B:内含,则r的取值范围为 .
【答案】
【解析】圆的圆心为,半径,
所以圆心距,
因为两圆内含,
所以,所以或.
所以r的取值范围为,
故答案为:.
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专题8.4 直线与圆的位置关系
【考纲要求】
1. 理解直线与圆及圆与圆的位置关系,并掌握其判断方法.
2. 掌握弦长公式,并会求弦长.
【考向预测】
1.直线和圆的位置关系的判断
2.求弦长
1.直线与圆的位置关系
位置关系
图示
公共点个数
几何特征
代数特征(解的个数)
相离
0
d>r
无实数解
相切
1
d=r
两组相同实数解
相交
2
d<r
两组不同实数解
2.圆与圆的位置关系
位置关系
图示
(R>r)
公共点个数
几何特征(O1O2=d)
代数特征(两个圆的方程组成的方程组的解的个数)
外离
0
d>R+r
无实数解
外切
1
d=R+r
两组相同实数解
相交
2
R-r<d<R+r
两组不同实数解
内切
1
d=R-r
两组相同实数解
内含
0
d<R-r
无实数解
3.计算直线被圆截得的弦长为的方法:
①求弦心距(圆心到直线的距离)②弦长公式:
考点一:直线与圆的位置关系
【例1】直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
【变式探究】直线与圆相切,则( )
A.3 B. C.或1 D.3或
【例2】直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.相交或相切
【变式探究】圆x2+y2-2x+4y=0与直线2x+y+1=0的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能
【例3】在平面直角坐标系中,直线被圆截得的弦长为2,则实数a的值为( )
A. B.2 C.或 D.1或
【变式探究】已知的圆心是坐标原点O,且被直线截得的弦长为6,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【例4】若直线与圆没有公共点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式探究】直线与圆的位置关系为( )
A.相切 B.相交
C.相离 D.由的取值确定
【例5】已知过点且倾斜角为的直线与圆相交于两点,则线段的长为 .
【变式探究】当圆截直线所得的弦最长时,则m的值为( )
A. B.-1 C.1 D.
【例6】已知圆C:x2+y2=1,直线:y=2x+b相交,那么实数b的取值范围是( )
A.(-3,1) B.(-,-) C.(,) D.(-,)
【变式探究】经过点且斜率为的直线与圆:相交于,两点,若,则的值为 .
考点二:圆与圆的位置关系
【例1】圆与圆的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
【变式探究】圆与圆的位置关系为 .
【例2】已知圆与圆,则两圆的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.相交 D.相离
【变式探究】圆和圆的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
【例3】圆与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.外切 D.内切
【变式探究】已知半径为的圆与圆外切于点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例4】点在圆,点在圆上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式探究】已知圆O1: x2+y2=1,圆O2: (x+4)2+(y-a)2=25,如果这两个圆有且只有一个公共点,则常数a为( )
A.0 B. C.0或 D.或
【例5】圆与圆有公共点,则的取值范围是 .
【变式探究】以为圆心,以r为半径的圆A与圆B:内含,则r的取值范围为 .
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