专题02 直线和圆的方程(7大经典基础题+4大优选提升题)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学上学期期末真题分类汇编(河南专用)

2024-12-10
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专题02 直线与圆的方程 直线的斜率与倾斜角、方向向量 1.(23-24高二下·河南驻马店·期末)直线的倾斜角是(     ) A.0 B. C.π D.不存在 2.(23-24高二上·河南洛阳·期末)直线的倾斜角为(    ) A. B. C. D. 3.(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知,,则直线的倾斜角为(    ) A. B. C. D. 4.(23-24高二上·河南许昌·期末)经过两点的直线的方向向量,则(    ) A. B.0 C.1 D.2 5.(23-24高二上·河南郑州·期末)经过两点的直线的倾斜角为,则的值为(    ) A.-2 B.1 C.3 D.4 6.(23-24高二上·河南·阶段练习)若经过两点的直线斜率为1,则实数(    ) A. B.3 C.2 D.1 7.(23-24高二上·河南·期末)直线的斜率为(    ) A. B. C. D.-3 直线与直线的位置关系 1.(23-24高二下·河南南阳·期末)已知直线与直线平行,则实数(    ) A. B.1 C.或1 D. 2.(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知两条不重合的直线和.若,则实数的值为(    ) A. B. C.1 D.或1 3.(23-24高二上·河南郑州·期末)若关于,的方程组无解,则的值为(    ) A. B. C.1 D.0 4.(23-24高二上·河南·期末)已知直线与垂直,则(    ) A.0 B.0或 C. D.0或 5.(23-24高二上·河南信阳·期末)直线与平行,则a的值为(    ) A.0 B. C.或0 D.或0 6.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知直线和互相垂直,则实数(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 7.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知直线和平行,则实数(    ) A.3 B.3或 C. D.或4 8.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知直线:与:平行,则 . 直线方程的求解 1.(23-24高二上·河南漯河·期末)直线在轴上的截距为(    ) A. B. C. D. 2.(23-24高二上·河南信阳·期末)直线在y轴上的截距为(    ) A. B. C.1012 D.2024 3.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知直线过点,且在轴上的截距为在轴上的截距的2倍,则直线的方程为(    ) A. B. C.或 D.或 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)过点,且倾斜角为的直线方程为(    ) A. B. C. D. 5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知直线l的方向向量为,且经过点,则下列点中在直线l上的是(   ) A. B. C. D. 6.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知等腰的一个顶点在直线:上,底边的两端点坐标分别为,. (1)求边上的高所在直线方程; 7.(23-24高二上·河南南阳·期末)在下列所给的两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答. ①与直线垂直;②一个方向向量为; 问题:已知直线过点,且______. (1)求直线的一般式方程; 8.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知直线过点且与直线平行,圆经过点. (1)求直线的方程; 距离问题 1.(20-21高二上·天津北辰·期末)若两平行直线与之间的距离是,则(    ) A. B.0 C.1 D. 2.(23-24高二上·河南南阳·期末)点为两条直线和的交点,则点到直线:的距离最大为(    ) A. B. C. D.5 3.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知直线过点且与直线平行,圆经过点. (3)点是圆上的动点,求点到直线的距离最大值和最小值. 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知等腰的一个顶点在直线:上,底边的两端点坐标分别为,. (2)求点到直线的距离. 5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知点分别是直线与直线上的点,则的取值范围是 . 圆的方程求解 1.(23-24高二下·河南焦作·期末)平面几何中有定理:已知四边形的对角线与相交于点,且,过点分别作边,,,的垂线,垂足分别为,,,,则,,,在同一个圆上,记该圆为圆.若在此定理中,直线,,的方程分别为,,,点,则圆的方程为(    ) A. B. C. D. 2.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆经过点,且圆心在直线上,则圆的面积为(    ) A. B. C. D. 3.(23-24高二上·广西·阶段练习)几何学史上有一个著名的米勒问题:“设点是锐角的一边上的两点,试着在边上找一点,使得最大”.如图,其结论是:点为过两点且和射线相切的圆的切点.根据以上结论解决以下问题:在平面直角坐标系中,给定两点,点在轴上移动,当取得最大值时,该圆的方程是(    )    A. B. C. D. 4.(23-24高二上·四川宜宾·期末)已知圆经过点、,为直角三角形,则圆的方程为(    ) A. B. C. D. 5.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知直线过定点A. (1)求点A的坐标; (2)当时,与的交点为,求以为直径的圆的标准方程. 6.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆的半径为. (1)求圆的标准方程; 7.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆心为C的圆经过,两点,且圆心C在直线上. (1)求圆C的标准方程; 8.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知圆过点和,且圆心在直线上. (1)求圆的标准方程; 9.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知直线过点且与直线平行,圆经过点. (2)求圆的标准方程; 10.(22-23高二上·山东滨州·期末)已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点. (1)求圆的方程; 弦长问题 1.(23-24高二下·河南漯河·期末)直线与圆交于两点,则弦的长(    ) A. B. C. D. 2.(23-24高二上·河南南阳·期末)直线被圆截得的弦长为(    ) A. B. C.1 D. 3.(23-24高二下·河南洛阳·期末)直线l:被圆C:截得的弦长为 . 4.(23-24高二上·河南驻马店·期末)公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中证明了平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,动点Q满足,设动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)直线与曲线交于两点,若,从中任选一个值,求此时相应的弦长. 5.(23-24高二上·河南信阳·期末)已知圆,直线. (2)当圆的面积最大时,求直线被圆截得的弦长. 6.(23-24高二上·河南南阳·期末)在下列所给的两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答. ①与直线垂直;②一个方向向量为; 问题:已知直线过点,且______. (2)若直线与圆相交于、两点,求弦的长. 7.(2023·天津北辰·三模)直线经过点,与圆相交截得的弦长为,则直线的方程为 . 8.(23-24高三上·河北·期末)已知平面内点与两个定点的距离之比等于2. (1)求点的轨迹方程; (2)记(1)中的轨迹为,过点的直线被所截得的线段的长为,求直线的方程. 9.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知圆关于直线对称,且圆与直线相切于点. (2)若过点的直线被圆截得的弦长为6,求直线的方程. 10.(22-23高二上·山东滨州·期末)已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点. (2)已知过点的直线被圆截得的弦长为,求直线的方程. 11.(21-22高二上·云南昭通·阶段练习)已知圆的方程为. (1)直线过点,且与圆交于、两点,若,求直线的方程; 圆与圆的位置关系 1.(23-24高二下·河南商丘·期末)已知是虚数单位,集合,则中的元素个数为(    ) A.1 B.2 C.0 D.无数个 2.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆,圆,则与的位置关系是(   ) A.相离 B.外切 C.相交 D.内切 3.(23-24高二上·贵州贵阳·阶段练习)圆:与圆:的位置关系不可能是(    ) A.内含 B.内切 C.相交 D.外切 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知两圆:,:,则下列说法正确的是(    ) A.点在圆内 B.圆关于直线对称 C.圆与圆外切 D.点在圆上,点在圆上,则的最大值为6 5.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知圆:. (2)若圆的半径为,圆心在直线:上,且与圆外切,求圆的方程. 6.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知圆的圆心为,过直线上一点作圆的切线,且切线段长的最小值为2. (2)若圆与圆:相交于,两点,求两圆公共弦的长. 7.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知圆:,圆:. (1)当时,求圆和圆的公共弦长﹔ 圆上动点问题 1.(23-24高二下·河南开封·期末)在圆上任意取一点,过点作轴的垂线段,为垂足.当点在圆上运动时,线段的中点的轨迹方程是(当点经过圆与轴的交点时,规定点与点重合)(    ) A. B. C. D. 2.(23-24高三上·河南驻马店·期末)若点是圆:上一点,则的最小值为(    ) A.2 B.4 C.6 D.8 3.(23-24高二下·河南南阳·期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内与两定点距离的比为常数且的点的轨迹是圆”.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知点是圆上任一点,点,,则的最小值为(    ) A.1 B. C. D. 4.(23-24高二下·江西·阶段练习)已知点,动点满足,则取得最小值时,点的坐标为(    ) A. B. C. D. 5.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)我国享誉世界的数学大师华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”告知我们把“数”与“形”,“式”与“图”结合起来是解决数学问题的有效途径.若,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 6.(23-24高二下·河南南阳·期末)已知点在圆上运动,则的最小值是 . 7.(23-24高二上·湖南·期末)若直线是圆的一条对称轴,则点与该圆上任意一点的距离的最小值为 . 8.(23-24高二上·山东临沂·期末)已知点P为圆:上任一点,点Q为圆:上任一点,则的最小值为 . 9.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆的半径为. (2)若为圆上任意一点,,点满足,求点的轨迹方程. (2)点为圆上任意一点,求的最大值和最小值. 已知直线与圆的位置关系求方程 1.(23-24高二上·河南开封·期末)已知直线 l与直线垂直,且与圆相切,则直线l的方程可以是(    ) A. B. C. D. 2.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知圆关于直线对称,且圆与直线相切于点. (1)求圆的标准方程; 3.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知圆的圆心为,过直线上一点作圆的切线,且切线段长的最小值为2. (1)求圆的标准方程; 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)写出圆:与圆:的一条公切线方程 . 5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆心为C的圆经过,两点,且圆心C在直线上. (2)求与直线AB平行且与圆C相切的直线的方程. 6.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知圆过点和,且圆心在直线上. (2)经过点的直线与圆相切,求的方程. 7.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知圆:. (1)若直线过定点,且与圆相切,求的方程; 求参数 1.(23-24高二下·河南·期中)已知圆,,则下列结论正确的有(    ) A.若圆和圆相交,则 B.若圆和圆外切,则 C.当时,圆和圆有且仅有一条公切线 D.当时,圆和圆相交弦长为 2.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知圆:与圆:()外切,则 . 3.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知圆:,圆:. (2)是否存在实数a,使得圆和圆内含?若存在,求出实数a的取值范围,若不存在,请说明理由. 4.(23-24高二上·河南漯河·期末)已知点在圆外,则实数的取值范围为 . 5.(2023·山东潍坊·模拟预测)已知直线:和曲线:有公共点,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 6.(23-24高二上·河南洛阳·期末)若圆上总存在两个点到点的距离为,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 7.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆,若直线与圆C相交于两个不同的点A,B,则的最小值是 . 8.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)若直线l:始终平分圆C:的周长,则的最小值为 . 9.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)若圆与圆只有唯一的公共点,则 . 圆中的综合问题 1.(23-24高二下·山西晋城·期末)如图,过圆内一点作两条弦,且过圆心,,则(    ) A. B. C. D. 2.(23-24高二上·河南漯河·期末)已知曲线,则(    ) A.曲线上两点间的最大距离为 B.点在曲线上,则 C.直线与曲线有公共点,则 D.曲线C所围成的封闭图形的面积为 3.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期末)已知圆,动直线过点,下列结论正确的是(    ) A.当与圆相切于点时, B.点到圆上点的距离的最大值为5 C.点到圆上点的距离的最小值为2 D.若点在上,与圆相交于点,则 4.(23-24高二上·山东淄博·期中)已知圆与直线相交于两点,为坐标原点,则下列说法正确的是(    ) A.直线过定点 B.若,则 C.的最小值为 D.的面积的最大值为2 5.(23-24高二上·辽宁·期末)已知,直线为上的动点.过点作的切线,切点分别为,当最小时,点的坐标为 ,直线的方程为 . 6.(23-24高二上·河南·期末)已知圆,过点作圆的两条切线,切点分别为,且. (1)求的值; (2)过点作两条互相垂直的直线,分别与圆交于不同于点的两点,若,求直线的方程. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!13 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题02 直线与圆的方程 直线的斜率与倾斜角、方向向量 1.(23-24高二下·河南驻马店·期末)直线的倾斜角是(     ) A.0 B. C.π D.不存在 【答案】B 【分析】由给定直线的位置求出倾斜角即得. 【详解】直线垂直于x轴,所以直线的倾斜角是. 故选:B 2.(23-24高二上·河南洛阳·期末)直线的倾斜角为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设倾斜角为,由题意可得,即可求出. 【详解】直线的斜率为,设直线倾斜角为, 则,,. 故选:C. 3.(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知,,则直线的倾斜角为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据斜率公式求出,再根据斜率与倾斜角的关系判断即可. 【详解】因为,,所以, 设直线的倾斜角为,则,又, 所以,即直线的倾斜角为. 故选:D 4.(23-24高二上·河南许昌·期末)经过两点的直线的方向向量,则(    ) A. B.0 C.1 D.2 【答案】C 【分析】由题意与向量共线,所以由对应分量成比例即可求解. 【详解】由题意与直线的方向向量共线,所以,解得. 故选:C. 5.(23-24高二上·河南郑州·期末)经过两点的直线的倾斜角为,则的值为(    ) A.-2 B.1 C.3 D.4 【答案】B 【分析】根据两点斜率公式及斜率与倾斜角的关系求解即可. 【详解】经过两点的直线的斜率为, 又直线的倾斜角为,所以,解得. 故选:B. 6.(23-24高二上·河南·阶段练习)若经过两点的直线斜率为1,则实数(    ) A. B.3 C.2 D.1 【答案】A 【分析】利用斜率公式即可求解. 【详解】过两点的直线斜率为,所以,解得,. 故选:A. 7.(23-24高二上·河南·期末)直线的斜率为(    ) A. B. C. D.-3 【答案】C 【分析】把直线方程化成斜截式,再求出斜率即得. 【详解】直线,即,所以该直线的斜率为. 故选:C 直线与直线的位置关系 1.(23-24高二下·河南南阳·期末)已知直线与直线平行,则实数(    ) A. B.1 C.或1 D. 【答案】C 【分析】由直线平行的充要条件列式运算即可求解. 【详解】已知直线与直线平行, 则当且仅当,解得或. 故选:C. 2.(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知两条不重合的直线和.若,则实数的值为(    ) A. B. C.1 D.或1 【答案】B 【分析】 根据平行可解得实数,验证可得正确的选项. 【详解】因为,故,故或, 当时,的方程均为,它们重合,故舍去; 当时,,,它们平行, 故选:B. 3.(23-24高二上·河南郑州·期末)若关于,的方程组无解,则的值为(    ) A. B. C.1 D.0 【答案】C 【分析】根据两直线无交点,利用平行满足的系数关系即可求解. 【详解】由于无解,则表示两直线无交点, 故两直线是平行关系,因此,解得,经检验满足题意, 故选:C 4.(23-24高二上·河南·期末)已知直线与垂直,则(    ) A.0 B.0或 C. D.0或 【答案】B 【分析】根据两直线垂直的条件,列出等式,即可求出结果. 【详解】因为,则有,解得或, 故选:B. 5.(23-24高二上·河南信阳·期末)直线与平行,则a的值为(    ) A.0 B. C.或0 D.或0 【答案】C 【分析】利用直线平行求得,再进行检验即可得解. 【详解】因为直线与平行, 所以,解得或, 当时,两直线分别为,,显然平行,满足题意; 当时,两直线分别为,,也平行,满足题意; 综上,或. 故选:C. 6.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知直线和互相垂直,则实数(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 【分析】根据已知列出方程,求解即可得出答案. 【详解】因为,所以,解得. 故选:C. 7.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知直线和平行,则实数(    ) A.3 B.3或 C. D.或4 【答案】A 【分析】由直线平行的充要条件运算即可. 【详解】因为,所以,解得. 故选:A. 8.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知直线:与:平行,则 . 【答案】/0.2 【分析】由两条直线平行的充要条件,可得的值. 【详解】因为两条直线平行,所以,解得. 故答案为:. 直线方程的求解 1.(23-24高二上·河南漯河·期末)直线在轴上的截距为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将直线方程化为截距式方程,结合截距的定义可得结果. 【详解】直线的方程化为截距式方程为,因此,直线在轴上的截距为. 故选:C. 2.(23-24高二上·河南信阳·期末)直线在y轴上的截距为(    ) A. B. C.1012 D.2024 【答案】B 【分析】利用截距的定义,结合直线方程即可得解. 【详解】因为,令,得, 所以直线在y轴上的截距为. 故选:B. 3.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知直线过点,且在轴上的截距为在轴上的截距的2倍,则直线的方程为(    ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【分析】设与轴交于,然后分类讨论:,则直线的斜率可求,结合所过的点直线方程可知. 【详解】由题意设与轴的交点为,则其与轴的交点为, 当时,过原点,斜率为,故方程为; 当时,斜率为,故方程为,即; 故选:C. 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)过点,且倾斜角为的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】倾斜角为的直线斜率不存在,可解. 【详解】过点,且倾斜角为的直线垂直于轴, 其方程为. 故选:B 5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知直线l的方向向量为,且经过点,则下列点中在直线l上的是(   ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】根据题意求得直线方程再逐个检验点是否在直线上即可得出结论. 【详解】由题意可知,直线l的方程可表示为, 即; 经检验可得点,,在直线l上,不在直线l上. 故选:ACD 6.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知等腰的一个顶点在直线:上,底边的两端点坐标分别为,. (1)求边上的高所在直线方程; 【答案】(1) 【分析】(1)求出的中点的坐标,利用垂直关系得到高所在直线的斜率,得到高所在直线方程; 【详解】(1)由题意可知,为的中点, ,, . 又, . 所在直线方程为,即. 7.(23-24高二上·河南南阳·期末)在下列所给的两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答. ①与直线垂直;②一个方向向量为; 问题:已知直线过点,且______. (1)求直线的一般式方程; 【答案】(1) 【分析】 (1)若选①根据垂直关系得到所求直线的斜率,利用点斜式求解;若选②根据方向向量直接求所求直线的斜率,然后利用点斜式求解直线方程. 【详解】(1)(1)若选①,因为直线的斜率为,直线与直线垂直,所以直线的斜率为. 依题意,直线的方程为,即; 若选②,因为直线的一个方向向量为, 所以直线的斜率为, 直线的方程为,即. 8.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知直线过点且与直线平行,圆经过点. (1)求直线的方程; 【答案】(1) 【分析】(1)法一:利用直线的斜截式方程及两直线平行的条件及点斜式即可求解; 法二:利用直线的平行系方程及点在直线上即可求解; 【详解】(1)法一:由,得, 所以直线的斜率为, 因为直线与直线平行, 所以直线的斜率为, 所以直线的方程为,即. 法二:依题意可设直线的方程为, 由于直线过点,所以,所以 所以直线的方程为 距离问题 1.(20-21高二上·天津北辰·期末)若两平行直线与之间的距离是,则(    ) A. B.0 C.1 D. 【答案】B 【分析】根据平行直线的性质,结合平行线间的距离公式进行求解即可. 【详解】因为直线与直线平行, 所以有,所以有, 又因为这两条平行线间距离为, 所以有,或舍去, 所以, 故选:B 2.(23-24高二上·河南南阳·期末)点为两条直线和的交点,则点到直线:的距离最大为(    ) A. B. C. D.5 【答案】B 【分析】求出点坐标,且直线过定点,当直线与直线垂直时,此时点到直线的距离最大,利用两点间的距离公式计算可得答案. 【详解】由得,即, 直线:,所以直线过定点, 所以当直线与直线垂直时,此时点到直线的距离最大, 且最大值为. 故选:B. 3.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知直线过点且与直线平行,圆经过点. (3)点是圆上的动点,求点到直线的距离最大值和最小值. 【答案】 (3)最大值,最小值. 【分析】(3)根据圆的性质及点到直线的距离公式即可求解. 【详解】(1)由,得, 所以直线的斜率为, 因为直线与直线平行, 所以直线的斜率为, 所以直线的方程为,即. (2)由题意知,作出图形如图所示,    圆过,所以中点为, 直线垂直平分线记为,由得, 所以直线的方程为即, 又圆心在轴上,即上, 联立,解得, 所以圆心坐标为, 半径 所以圆的标准方程为. (3)由(2)知,圆心,半径为,作出图形如图所示,    所以圆心到直线的距离为, 所以点到直线的距离最大值为; 点到直线的距离最小值为. 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知等腰的一个顶点在直线:上,底边的两端点坐标分别为,. (2)求点到直线的距离. 【答案】 (2) 【分析】(2)联立两直线得到点的坐标,利用点到直线距离公式求出答案. 【详解】(1)由题意可知,为的中点, ,, . 又, . 所在直线方程为,即. (2)由,解得,所以. 又直线方程为,即. 点到直线的距离. 5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知点分别是直线与直线上的点,则的取值范围是 . 【答案】 【分析】先得到两直线平行,求出两平行线间距离公式求出的最小值,从而得到答案. 【详解】由可知直线,所以当且时,有最小值, 其最小值为平行直线与的距离,直线的方程可化为, 所以,即的取值范围是. 故答案为: 圆的方程求解 1.(23-24高二下·河南焦作·期末)平面几何中有定理:已知四边形的对角线与相交于点,且,过点分别作边,,,的垂线,垂足分别为,,,,则,,,在同一个圆上,记该圆为圆.若在此定理中,直线,,的方程分别为,,,点,则圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由已知可得,,,的坐标,根据垂直关系联立方程组可分别求出,的坐标,根据,,三点在圆上,分别求线段,的垂直平分线所在直线方程,通过联立解方程组求解圆心的坐标,即可求解圆的方程. 【详解】    由得,由得, 由得, 因为,对角线与相交于点,所以, 因为,所以所在直线方程为, 与联立方程组解得, 因为,所以所在直线方程为, 与联立方程组解得, 因为,所以线段的垂直平分线方程为, 线段的垂直平分线方程为, 联立,解得,所以, 又, 所以圆的方程为. 故选:. 2.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆经过点,且圆心在直线上,则圆的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用圆的定义求出圆的方程即可. 【详解】由圆经过点和,可知圆心在直线上, 又圆心在直线上, 所以的坐标为,半径, 所以圆的面积为. 故选:D. 3.(23-24高二上·广西·阶段练习)几何学史上有一个著名的米勒问题:“设点是锐角的一边上的两点,试着在边上找一点,使得最大”.如图,其结论是:点为过两点且和射线相切的圆的切点.根据以上结论解决以下问题:在平面直角坐标系中,给定两点,点在轴上移动,当取得最大值时,该圆的方程是(    )    A. B. C. D. 【答案】C 【分析】首先求出线段的垂直平分线,依题意圆的圆心在直线上, 故设该圆圆心为,又因为该圆与轴相切,所以圆的半径,根据,得到方程求出的值,即可得解. 【详解】由题意可知,点为过两点且和轴相切的圆的切点,线段中点坐标为,又, 所以线段的垂直平分线方程为, 所以以为弦的圆的圆心在直线上, 故设该圆圆心为,又因为该圆与轴相切,所以圆的半径, 又,所以,解得或, 当时,是钝角,故舍去. 所以此时圆的方程为.    故选:C 4.(23-24高二上·四川宜宾·期末)已知圆经过点、,为直角三角形,则圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【分析】设圆心,由题意可知,,,求出、的值,可得出圆心的坐标以及圆的半径,由此可得出圆的方程. 【详解】设圆心,由题意可知,,即,解得, 因为为直角三角形,则为直角三角形,则, 即,解得,则圆的半径为, 圆心为,因此,圆的方程为或, 故选:BC. 5.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知直线过定点A. (1)求点A的坐标; (2)当时,与的交点为,求以为直径的圆的标准方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)将化为,解方程组,即可得出答案; (2)联立方程组,得出B点坐标,进而求出圆心以及半径,即可得出答案. 【详解】(1)可化为, 令,得, 所以,直线过定点. (2)当时,, 联立方程组,解得, 即. 因为,所以线段的中点,即圆心的坐标为, 所以,, 故以为直径的圆的标准方程为. 6.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆的半径为. (1)求圆的标准方程; 【答案】(1) 【分析】(1)先求得两条直线的交点坐标,也即求得圆心,从而求得圆的标准方程. 【详解】(1)由解得,则圆心为,半径为, ∴圆的标准方程为. 7.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆心为C的圆经过,两点,且圆心C在直线上. (1)求圆C的标准方程; 【答案】(1) 【分析】(1)设出圆心坐标利用圆过两点以及圆心位置即可求得圆心坐标和半径,可得圆C的标准方程; 【详解】(1)如下图所示: 设圆心,因为圆心C在直线上,所以, 因为A,B是圆上的点,所以, 根据两点间距离公式,有,即, 解之可得,, 所以圆心,半径, 所求圆的标准方程为. 8.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知圆过点和,且圆心在直线上. (1)求圆的标准方程; 【答案】(1) 【分析】(1)设出圆的标准方程,根据题意,列出方程组,即可求解; 【详解】(1)解:设圆的方程为, 根据题意,可得,解得, 所以圆的方程为. 9.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知直线过点且与直线平行,圆经过点. (2)求圆的标准方程; 【答案】 (2) 【分析】(2)法一:根据已知条件及圆心在弦的垂直平分线上,进而求出垂直平分线方程,联立方程组求出圆心,利用两点间的距离求出半径,结合圆的标准方程即可求解; 法二:利用待定系数法设出圆的方程,再结合点在圆上即可求解; 【详解】(1)依题意可设直线的方程为, 由于直线过点,所以,所以 所以直线的方程为 (2)法一:由题意知,作出图形如图所示,    圆过,所以中点为, 直线垂直平分线记为,由得, 所以直线的方程为即, 又圆心在轴上,即上, 联立,解得, 所以圆心坐标为, 半径 所以圆的标准方程为. 法二:设圆的一般方程为,圆过, 所以,解得, 所以圆的一般方程为, 即. 所以圆的标准方程为. 10.(22-23高二上·山东滨州·期末)已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点. (1)求圆的方程; 【答案】(1) 【分析】(1)分析可知圆心在直线上,将直线与直线的方程联立,可求得圆心的坐标,进而可求得圆的半径,由此可得出圆的方程; 【详解】(1)解:因为圆与轴相切于点,所以圆心在直线上, 又因为圆的圆心在直线上, 由,解得,即,圆的半径, 所以,圆的方程为. 弦长问题 1.(23-24高二下·河南漯河·期末)直线与圆交于两点,则弦的长(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先求圆的圆心和半径,再用点到直线的距离公式求点到直线的距离,再利用弦长公式求. 【详解】设圆的圆心为,半径, 因为到直线的距离, 所以. 故选:B. 2.(23-24高二上·河南南阳·期末)直线被圆截得的弦长为(    ) A. B. C.1 D. 【答案】D 【分析】求出圆心到直线的距离,由弦长公式代入求解即可. 【详解】由圆的方程,可知其圆心为,半径, 圆心到直线的距离, 则弦长. 故选:D. 3.(23-24高二下·河南洛阳·期末)直线l:被圆C:截得的弦长为 . 【答案】2 【分析】求出圆心及半径,根据点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离,再根据圆的弦长公式即可得解. 【详解】圆C:的圆心为,半径, 圆心到直线l:的距离为, 所以弦长为. 故答案为:2. 4.(23-24高二上·河南驻马店·期末)公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯在《平面轨迹》一书中证明了平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,这个圆被称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,动点Q满足,设动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程; (2)直线与曲线交于两点,若,从中任选一个值,求此时相应的弦长. 【答案】(1) (2)答案见解析 【分析】(1)设,由距离公式得到,整理即可得解; (2)根据所选的值确定直线的方程,再求出圆心到直线的距离,最后由弦长公式计算可得. 【详解】(1)设, 由,得, 整理得, 即曲线的方程为. (2)①如果选,此时直线的方程为 而圆的半径,圆心到直线的距离为, 故弦长, ②如果选,此时直线的方程为, 由,解得或, 则直线与圆的两个交点坐标为,, 故弦长. ③如果选,此时直线的方程为, 可知直线经过圆心,圆的半径, 所以弦长. 5.(23-24高二上·河南信阳·期末)已知圆,直线. (2)当圆的面积最大时,求直线被圆截得的弦长. 【答案】 (2) 【分析】(2)利用配方法求得圆的面积取得最大值时的值,从而利用弦长公式即可得解. 【详解】(2)因为, 故当时,半径取得最大值,则圆的面积最大, 此时,圆的方程为, 圆心到直线的距离, 则所求弦长为, 故当圆的面积最大时,直线被圆截得的弦长为. 6.(23-24高二上·河南南阳·期末)在下列所给的两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答. ①与直线垂直;②一个方向向量为; 问题:已知直线过点,且______. (2)若直线与圆相交于、两点,求弦的长. 【答案】 (2)6 【分析】 (2)利用点到直线距离公式求出圆心到直线的距离然后根据公式求弦长. 【详解】(1)若选①,因为直线的斜率为,直线与直线垂直,所以直线的斜率为. 依题意,直线的方程为,即; 若选②,因为直线的一个方向向量为, 所以直线的斜率为, 直线的方程为,即. (2)(2)由(1)可得:直线的方程为. 圆的圆心到直线的距离为:. 又圆的半径为, 所以. 7.(2023·天津北辰·三模)直线经过点,与圆相交截得的弦长为,则直线的方程为 . 【答案】或 【分析】将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,根据弦长求出圆心到直线的距离,分斜率存在与不存在两种情况讨论,分别求出直线方程. 【详解】圆,即,圆心为,半径, 因为直线与圆相交截得的弦长为, 所以圆心到直线的距离, 若直线的斜率不存在,此时直线方程为,满足圆心到直线的距离为,符合题意; 若直线的斜率存在,设斜率为,则直线方程为,即, 则,解得,所以直线方程为,即, 综上可得直线方程为或. 故答案为:或 8.(23-24高三上·河北·期末)已知平面内点与两个定点的距离之比等于2. (1)求点的轨迹方程; (2)记(1)中的轨迹为,过点的直线被所截得的线段的长为,求直线的方程. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)由已知等量关系,利用直接步骤法坐标代入关系式化简整理可求轨迹; (2)分斜率存在与不存在两类情况分别求解.当斜率不存在时,验证弦长可得;当斜率存在时,设出点斜式直线方程,利用垂直关系将弦长转化为圆心到直线的距离,由点到直线距离公式得关于的方程求解可得. 【详解】(1)已知, 由题意可知,,坐标代入得, 整理得, 故点的轨迹方程为; (2)当直线的斜率不存在时,此时直线的方程为, 由圆,则圆心为,半径为, 此时弦长为,满足题意; 当直线的斜率存在时,不妨设斜率为, 则直线的方程为, 即, 则圆心到直线的距离. 因为直线被所截得的线段的长为, 所以,则, 所以,解得, 所以直线的方程为. 综上,满足条件的直线的方程为或. 9.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知圆关于直线对称,且圆与直线相切于点. (2)若过点的直线被圆截得的弦长为6,求直线的方程. 【答案】 (2)或 【分析】(2)设出直线l的方程,求出圆心C到直线l的距离,借助点到直线距离公式计算作答. 【详解】(2)①若斜率存在,设过点的直线斜率为,则直线方程为:, 即,所以圆心到直线的距离, 又因为,,所以,解得. 此时直线的方程为. ②若斜率不存在,直线方程为,弦心距为2,半径, 弦长为,符合题意. 综上,直线的方程为或.    10.(22-23高二上·山东滨州·期末)已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点. (2)已知过点的直线被圆截得的弦长为,求直线的方程. 【答案】 (2)或 【分析】(2)求出圆心到直线的距离,对直线的斜率是否存在进行分类讨论,在直线的斜率不存在的情况下,直接检验即可;在直线的斜率存在时,设出直线的方程,根据圆心到直线的距离求出直线的斜率,综合可得出直线的方程. 【详解】(2)解:设圆心到直线的距离为,则, 当直线的斜率不存在时,直线的方程为,此时,满足条件; 当直线的斜率存在时,设直线的斜率为,则直线的方程为, 即. 因为圆心为,所以圆心到直线的距离为, 整理可得,解得, 所以,直线的方程为. 综上所述,直线的方程为或. 11.(21-22高二上·云南昭通·阶段练习)已知圆的方程为. (1)直线过点,且与圆交于、两点,若,求直线的方程; 【答案】(1)或; 【分析】(1)求出圆心到直线的距离为,对直线的斜率是否存在进行分类讨论,设出对应的直线方程,利用点到直线的距离公式求出参数值,综合可得出直线的方程; 【详解】(1)解:圆的圆心为坐标原点,半径为, 设圆心到直线的距离为,则. ①当直线的斜率不存在时,直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,合乎题意; ②当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,即, 由题意可得,解得, 此时直线的方程为,即. 综上所述,直线的方程为或. 圆与圆的位置关系 1.(23-24高二下·河南商丘·期末)已知是虚数单位,集合,则中的元素个数为(    ) A.1 B.2 C.0 D.无数个 【答案】B 【分析】根据复数的几何意义得出圆的方程,再结合圆与圆的位置关系判断交点即可. 【详解】根据复数的几何意义得 , 圆心 圆心 又因为,, 两圆相交有两个交点,则中的元素个数为2. 故选:B. 2.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆,圆,则与的位置关系是(   ) A.相离 B.外切 C.相交 D.内切 【答案】D 【分析】由圆的方程得出两圆圆心坐标和半径大小,再由圆心距和半径之间的关系可得结论. 【详解】易知圆的标准方程为, 可得圆心,半径; 圆的标准方程为, 可得圆心,半径; 显然圆心距,且,即,可得两圆内切. 故选:D 3.(23-24高二上·贵州贵阳·阶段练习)圆:与圆:的位置关系不可能是(    ) A.内含 B.内切 C.相交 D.外切 【答案】D 【分析】将圆化为标准方程得出其圆心与半径,根据圆的标准方程得出其圆心与半径,即可得出两圆心距离,与两半径距离之和与差对比即可得出答案. 【详解】圆:化为标准方程, 则圆的圆心为,半径为, 圆:的圆心为,半径为, 则两圆心距离为, 所以两圆不可能外切. 故选:D. 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知两圆:,:,则下列说法正确的是(    ) A.点在圆内 B.圆关于直线对称 C.圆与圆外切 D.点在圆上,点在圆上,则的最大值为6 【答案】BD 【分析】根据点与圆的位置关系判断A;圆的圆心在上,判断B;圆与圆位置关系判断判断C;根据圆与圆相内切,得到的最大值,判断D. 【详解】圆:,整理得,圆心为,半径为 对于A选项,由于点到圆圆心的距离为,故点在圆外,故A错误; 对于B选项,由于满足,故圆关于直线对称,故B正确; 对于C选项,由于圆:,圆心,半径为3,两圆圆心距为, 所以圆与圆内切,故C错误; 对于D选项,点在圆上,点在圆上,因为圆与圆内切, 所以的最大值为圆的直径6,故D正确, 故选:BD. 5.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知圆:. (2)若圆的半径为,圆心在直线:上,且与圆外切,求圆的方程. 【答案】 (2)或 【分析】(2)根据圆心在直线上,以及两圆外切的条件列出圆心坐标的方程组,求出圆心坐标即可. 【详解】 (2)设,则, 解得,;或,, 故所求圆的方程为或. 6.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知圆的圆心为,过直线上一点作圆的切线,且切线段长的最小值为2. (2)若圆与圆:相交于,两点,求两圆公共弦的长. 【答案】 (2) 【分析】(2)根据两圆相减可得相交弦所在直线方程,即可根据点到直线的距离公式,结合弦长公式求解. 【详解】(1)设圆的半径为,过向圆所作切线的一个切点为, 由知,当最小时,切线段的长度有最小值,自圆心向直线引垂线段,此时有最小值. 圆心到直线的距离.即. . 圆的方程为. (2)由圆:和圆:, 由于两圆的圆心距为, 故两圆相交, 两圆方程相减得,公共弦所在直线方程为. 圆心到直线的距离为. 弦长. 7.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知圆:,圆:. (1)当时,求圆和圆的公共弦长﹔ 【答案】(1) 【分析】(1)两圆方程相减可得公共弦所在直线方程,再利用弦长公式求解; 【详解】(1)圆:即, 当时,圆:, 两圆方程相减可得公共弦所在直线方程为, 圆:的圆心,半径, 圆心到公共弦所在直线的距离, 则两圆的公共弦长为. 圆上动点问题 1.(23-24高二下·河南开封·期末)在圆上任意取一点,过点作轴的垂线段,为垂足.当点在圆上运动时,线段的中点的轨迹方程是(当点经过圆与轴的交点时,规定点与点重合)(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设的坐标为,则点的坐标为,利用坐标代换法求出轨迹方程即可. 【详解】设点的坐标为,点的坐标为, 依题意点在圆上,可得, 所以点的轨迹方程为. 故选:D. 2.(23-24高三上·河南驻马店·期末)若点是圆:上一点,则的最小值为(    ) A.2 B.4 C.6 D.8 【答案】B 【分析】根据圆外一定点到圆上一点距离的平方的几何意义进行求解即可. 【详解】圆:可化为 表示点到点的距离的平方, 因为, 所以的最小值为. 故选:B. 3.(23-24高二下·河南南阳·期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内与两定点距离的比为常数且的点的轨迹是圆”.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知点是圆上任一点,点,,则的最小值为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题目阿波罗尼斯圆的条件不妨取,使得,从而将所求转化为,根据题意,所表示的圆与圆相同可解得点坐标,再利用三角形两边之和大于第三边得到 (当且仅当在线段上时取等)即可得解. 【详解】设,不妨取,使得, 则, 整理得, 此方程与相同, 所以有,解得, 所以, 所以,当且仅当在线段上时,取等号. 因为,所以在圆内; ,所以在圆外; 所以线段与圆必有交点(记为), 当重合时,,为其最小值, 故选:C. 4.(23-24高二下·江西·阶段练习)已知点,动点满足,则取得最小值时,点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设,由,得点轨迹方程,,故当且仅当三点共线,且点在之间时,取得最小值,点轨迹方程与直线联立方程组,求出点的坐标即可. 【详解】设,由,得,化简得, 由,得,所以, 故当且仅当三点共线,且点在之间时,取得最小值, 此时线段的方程为,由并结合, 解得故此时点的坐标为. 故选:C. 5.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)我国享誉世界的数学大师华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”告知我们把“数”与“形”,“式”与“图”结合起来是解决数学问题的有效途径.若,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】从斜率角度考虑,可看作圆上的点与点连线的斜率,数形结合,利用点到直线距离公式进行求解. 【详解】可看作圆上的点与点连线的斜率, 如图,只需求出临界状态:相切时的斜率, 设直线为, 则圆心到直线距离,解得:, 所以的取值范围为. 故选:D 6.(23-24高二下·河南南阳·期末)已知点在圆上运动,则的最小值是 . 【答案】 【分析】确定圆心和圆的半径,再根据的几何意义数形结合即可得到的最小值的情况进而求解即可. 【详解】由得, 故圆的圆心为,半径为1,当时,, 当时,, 如图可知,故此时的最小值是直线斜率的最大值的倒数, 令,即,则圆心到该直线的距离满足, 两边平方整理得,解得,故此时的最小值是, 又,故的最小值为. 故答案为:. 7.(23-24高二上·湖南·期末)若直线是圆的一条对称轴,则点与该圆上任意一点的距离的最小值为 . 【答案】1 【分析】 利用圆关于直线对称可知该直线过圆心,可得,再利用定点到圆上点距离的最值的求法即可求得结果. 【详解】 由题可知,该圆的圆心为,直线过圆心, 则,解得, 则该圆的方程转化为,该圆圆心为,半径为, 易知圆心与的距离为, 故点与该圆上任意一点的距离的最小值为. 故答案为:1 8.(23-24高二上·山东临沂·期末)已知点P为圆:上任一点,点Q为圆:上任一点,则的最小值为 . 【答案】1 【分析】根据两圆方程可分别求得其圆心和半径,判断出两圆位置关系即可求得最小距离为1. 【详解】由题知圆半径为,圆心坐标为, 圆:可改写成,即圆半径为,圆心坐标为, 易知,,所以两圆的位置关系为内含, 所以的最小值为. 故答案为:1 9.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆的半径为. (2)若为圆上任意一点,,点满足,求点的轨迹方程. 【答案】 (2) 【分析】78.(21-22高二上·云南昭通·阶段练习)已知圆的方程为. (2)点为圆上任意一点,求的最大值和最小值. 【答案】 (2)最大值为,最小值为. 【分析】(2)取点,则,数形结合可得出的最大值和最小值,即可得解. 【详解】(1)解:圆的圆心为坐标原点,半径为, 设圆心到直线的距离为,则. ①当直线的斜率不存在时,直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,合乎题意; ②当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,即, 由题意可得,解得, 此时直线的方程为,即. 综上所述,直线的方程为或. (2)解:取点,则, 如下图所示,设直线交圆于点、, 由图可知,当点与点重合时,取最小值,且, 当点与点重合时,取最大值,且. 因此,的最大值为,最小值为. (2)根据向量共线列方程,然后利用代入法求得点的轨迹方程. 【详解】(1)由解得,则圆心为,半径为, ∴圆的标准方程为. (2)设,. 由,可得, 则,又点在圆上,所以, 即,化简得, ∴点的轨迹方程为. 已知直线与圆的位置关系求方程 1.(23-24高二上·河南开封·期末)已知直线 l与直线垂直,且与圆相切,则直线l的方程可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】CD 【分析】设出直线方程,由圆心到直线距离等于半径得到方程,求出答案. 【详解】直线与直线垂直,可设直线为, 圆的圆心为,半径为,点到直线的距离为. 因为直线与圆相切,所以,解得或, 所以直线的方程是或. 故选:CD. 2.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知圆关于直线对称,且圆与直线相切于点. (1)求圆的标准方程; 【答案】(1) 【分析】(1)求出直线PC的方程,再与直线联立求出圆心坐标即可求解作答. 【详解】(1)因为圆与直线相切于点 所以过点与直线垂直的直线的斜率为, 所以直线的方程为,即. 由,解得圆心.所以半径. 故圆的标准方程为:; 3.(23-24高二上·河南郑州·期末)已知圆的圆心为,过直线上一点作圆的切线,且切线段长的最小值为2. (1)求圆的标准方程; 【答案】(1) 【分析】(1)根据切线的性质,结合勾股定理即可由点到直线的距离公式求解, 【详解】(1)设圆的半径为,过向圆所作切线的一个切点为, 由知,当最小时,切线段的长度有最小值,自圆心向直线引垂线段,此时有最小值. 圆心到直线的距离.即. . 圆的方程为. 4.(23-24高二上·河南郑州·期末)写出圆:与圆:的一条公切线方程 . 【答案】(答案不唯一) 【分析】求出圆与圆外切,两圆相减求出两圆内公切线方程,再设两圆的外公切线所在直线方程,根据点到直线距离公式列出方程,求出答案. 【详解】圆的圆心,半径为,圆的圆心为,半径为, 故,故圆与圆外切, 将与相减得, 即两圆内公切线方程为, 两圆圆心所在直线方程为,即, 由于两圆半径相等,故两圆的外公切线所在直线方程与平行, 设为,圆心到的距离为,解得, 故两圆的外公切线所在直线方程为和. 故答案为:(或之一也可以) 5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆心为C的圆经过,两点,且圆心C在直线上. (2)求与直线AB平行且与圆C相切的直线的方程. 【答案】 (2) 【分析】(2)由直线平行可设直线方程为,再由直线与圆相切可求得直线方程. 【详解】(1)如下图所示: 设圆心,因为圆心C在直线上,所以, 因为A,B是圆上的点,所以, 根据两点间距离公式,有,即, 解之可得,, 所以圆心,半径, 所求圆的标准方程为. (2)直线斜率为,所以所求直线的斜率也为, 设所求直线方程为, 所以圆心C到该直线的距离为,解之得, 所以所求直线方程为:. 6.(23-24高二上·河南新乡·期末)已知圆过点和,且圆心在直线上. (2)经过点的直线与圆相切,求的方程. 【答案】 (2)或 【分析】(2)根据题意,分直线的斜率不存在和存在,两种情况讨论,结合直线与圆的位置关系,列出方程,即可求解. 【详解】(1)解:设圆的方程为, 根据题意,可得,解得, 所以圆的方程为. (2)解:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,符合题意; 当直线的斜率存在时,设直线的方程为, 由圆心到直线的距离等于圆的半径,可得,解得, 则直线的方程为,即. 故直线的方程为或. 7.(23-24高二上·河南洛阳·期末)已知圆:. (1)若直线过定点,且与圆相切,求的方程; 【答案】(1)或 【分析】(1)分类讨论直线斜率存在与否,再待定系数法设出切线方程,然后利用圆心到直线的距离等于半径求切线的斜率,求出切线; 【详解】(1)由圆:得圆心,半径, 当直线斜率存在时,设:,即, 所以,解得, 所以切线为,即, 当直线斜率不存在时,直线为,易知也是圆的切线, 所以直线的方程为:或; 求参数 1.(23-24高二下·河南·期中)已知圆,,则下列结论正确的有(    ) A.若圆和圆相交,则 B.若圆和圆外切,则 C.当时,圆和圆有且仅有一条公切线 D.当时,圆和圆相交弦长为 【答案】ABD 【分析】根据题意求圆心和半径.对于AB:根据圆与圆的位置关系分析求解;对于C:结合选项A分析判断;对于D:先两圆方程作差求公共弦所在直线的方程,结合垂径定理求弦长. 【详解】由题意可知:圆的圆心,半径; 圆的圆心,半径; 则, 对于选项A:若圆和圆相交,则, 即,解得,故A正确; 对于选项B:若和外切,则, 即,解得,故B正确; 对于选项C:当时,由选项A可知:圆和圆相交, 所以圆和圆有且仅有2条公切线,故C错误; 对于选项D:当时,由选项A可知:圆和圆相交, 且圆,, 两圆方程作差得,即公共弦所在直线的方程为, 圆心到直线的距离, 所以公共弦长为,故D正确. 故选:ABD 2.(23-24高二上·河南南阳·期末)已知圆:与圆:()外切,则 . 【答案】1 【分析】由两圆外切可得圆心距等于半径,即可得解. 【详解】圆的圆心,半径, 圆的圆心,半径为, ∵圆与圆外切,∴,解得. 故答案为:. 3.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)已知圆:,圆:. (2)是否存在实数a,使得圆和圆内含?若存在,求出实数a的取值范围,若不存在,请说明理由. 【答案】 (2)不存在,理由见解析 【分析】(2)假设存在实数a,根据两圆内含关系列不等式并求解,可判断a的存在性. 【详解】(2)不存在,理由如下: 圆:可化为, 则圆心,半径, 又圆:的圆心,半径, 假设存在实数a,使得圆和圆内含, 则圆心距, 即,此不等式无解, 故不存在实数a,使得圆和圆内含. 4.(23-24高二上·河南漯河·期末)已知点在圆外,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】由点和圆的位置关系,圆的一般方程可表示圆的条件,列出两个不等式进行求解即可. 【详解】由表示圆, 标准方程是, 所以,解得, 由点在圆外, 即, 所以或, 综上. 故答案为:. 5.(2023·山东潍坊·模拟预测)已知直线:和曲线:有公共点,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将曲线:化为,若直线与曲线有交点,则由图可求出直线与曲线相切时切线得斜率,其中用到圆心到直线的距离等于半径求解即可. 【详解】因为,所以直线恒过定点, 曲线:化简即为: , 如图所示: 由图可知,若直线与曲线有交点,则直线介于与之间即可, 由圆心到直线的距离等于半径得: ,整理得:,解得:或(舍), 同理,由圆心到直线的距离等于半径得: ,整理得:,解得:(舍)或, 所以. 故选:C 6.(23-24高二上·河南洛阳·期末)若圆上总存在两个点到点的距离为,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】将问题转化为圆与以为圆心,为半径的圆有个公共点,由圆与圆的位置关系建立不等式求解即可. 【详解】因为圆上总存在两个点到点的距离为, 所以圆与以为圆心,为半径的圆有个公共点, 则圆与圆相交, 所以,即, 解得:且, 所以实数的取值范围是. 故选:D. 7.(23-24高二上·河南开封·期末)已知圆,若直线与圆C相交于两个不同的点A,B,则的最小值是 . 【答案】 【分析】根据题意可知直线过定点,且点在圆内,根据圆的性质结合垂径定理求弦长的最小值. 【详解】因为直线,即, 可知直线过定点, 又因为圆的圆心,半径, 且, 即点在圆内,可知直线与圆相交, 由圆的性质可知:当且仅当时,取到最小值. 故答案为:. 8.(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)若直线l:始终平分圆C:的周长,则的最小值为 . 【答案】8 【分析】根据直线过圆心可得,再由“1”的技巧及均值不等式求解. 【详解】由题意,直线经过圆心, 故, 所以, 当且仅当,即时等号成立. 故答案为:8 9.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)若圆与圆只有唯一的公共点,则 . 【答案】或 【分析】求出两圆圆心坐标与半径长,分两圆外切和内切两种情况讨论,可得出关于实数的等式,即可解得实数的值. 【详解】圆的圆心为,半径为, 圆的标准方程为,其中, 圆的圆心为,半径为, 由题意可知,两圆外切或内切,且, 若两圆外切,则,即,解得; 若两圆内切,则,即,解得. 综上所述,或. 故答案为:或. 圆中的综合问题 1.(23-24高二下·山西晋城·期末)如图,过圆内一点作两条弦,且过圆心,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】取的中点,连接,根圆的弦长求出,根据两点的距离公式求出,再求出即可. 【详解】取的中点,连接,则, 圆的半径, 则, , 所以. 故选:B. 2.(23-24高二上·河南漯河·期末)已知曲线,则(    ) A.曲线上两点间的最大距离为 B.点在曲线上,则 C.直线与曲线有公共点,则 D.曲线C所围成的封闭图形的面积为 【答案】AD 【分析】根据题意,对y分类讨论,画出图形,对于A,找出最大值,运用两点间距离求解;对于B,对m分类讨论,解方程可解;对于C,作出临界状态的切线,求出切线方程即可;对于D,找出封闭图形,借助扇形和三角形面积公式计算. 【详解】曲线.当, 当. 曲线可以看作是以点和为圆心,半径为的两段优弧组成,构成“8”字形, 不含圆的虚线部分,如图., 对于A,曲线上两点间的最大距离为,故A正确. 对于B,因为点在曲线上,将点代入曲线方程. 当时,,解得或. 当时,,展开解得.此时无解. 所以或,选项B错误. 对于C,直线与曲线有公共点,则如图在切线a,b之间即可. 当直线与上圆切时,则,解得,则. 同理,可得当直线与下圆切时,求得,则. 则,选项C错误. 对于D,在,则,则, 则扇形的面积为. 直角三角形的面积为. 则弓形面积为. 圆的面积为:. 曲线C所围成的封闭图形的面积为两个圆的面积减去两个弓形面积即可. 即为.选项D正确. 故选:AD. 3.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期末)已知圆,动直线过点,下列结论正确的是(    ) A.当与圆相切于点时, B.点到圆上点的距离的最大值为5 C.点到圆上点的距离的最小值为2 D.若点在上,与圆相交于点,则 【答案】AB 【分析】结合切线长公式计算可判断A项,运用圆上的点到圆外一定点的距离的最大值为,最小值为(为圆心到圆外定点的距离)可判断B项、C项,运用圆内弦长公式计算可判断D项. 【详解】由题意得,圆的圆心为,半径为2, 对于A项,如图所示,    则,故A项正确; 对于B项,    如图所示,点到圆上点的距离的最大值为,故B项正确; 对于C项,    如图所示,点到圆上点的距离的最小值为,故C项错误. 对于D项,    直线的方程为,则点到直线的距离, 所以,故D项错误. 故选:AB. 4.(23-24高二上·山东淄博·期中)已知圆与直线相交于两点,为坐标原点,则下列说法正确的是(    ) A.直线过定点 B.若,则 C.的最小值为 D.的面积的最大值为2 【答案】ABD 【分析】将直线整理成关于的方程,令其系数为0,即可得出直线过的定点,判断A;利用得出直线的斜率,即可判断B;当直线与垂直时,取得最小值,再利用几何法求弦长,即可判断C;由,结合弦长公式与基本不等式,即可判断D. 【详解】对于选项A:将直线整理为:, 令,解得,即直线过定点,故选项A正确; 对于选项B:由题意知,,则直线的斜率为, 若,则直线即直线的斜率为,解得:,故选项B正确; 对于选项C:因为直线过定点,所以当直线与垂直时,取得最小值, 此时,故选项C错误; 对于选项D:设点到直线的距离为, 则, 当且仅当,即时,等号成立, 故的面积的最大值为2,故选项D正确; 故选:ABD. 5.(23-24高二上·辽宁·期末)已知,直线为上的动点.过点作的切线,切点分别为,当最小时,点的坐标为 ,直线的方程为 . 【答案】 【分析】由题意可知,则,当与直线垂直时最小,结合点斜式方程可求解直线PM方程,进而求出点P的坐标;利用勾股定理可得,以为圆心,为半径作圆,将两圆方程相减即可求出直线AB方程. 【详解】的标准方程为,其圆心为,半径为2.如图,    由题意可知,则, 所以当最小时,最小,此时与直线垂直, 所以直线的方程为,即. 联立,解得, 所以点的坐标为,. 在Rt中,,同理. 以为圆心,为半径作圆,如图,则线段为与的公共弦,   的方程为,即, 两圆方程相减得,即直线的方程为. 故答案为:; 6.(23-24高二上·河南·期末)已知圆,过点作圆的两条切线,切点分别为,且. (1)求的值; (2)过点作两条互相垂直的直线,分别与圆交于不同于点的两点,若,求直线的方程. 【答案】 (2)或 【分析】(2)利用等面积法求解即可. 【详解】(1)由题意可知圆的圆心为,半径. 因为,所以,从而, 即,两边平方整理得, 又因为,所以. (2)由(1)知圆,点在圆上, 又因为,所以线段为圆的直径,即直线过圆心, 显然直线的斜率不为0,设其方程为, 点到直线的距离为. 根据三角形的面积公式可得. 所以,解得, 所以直线的方程为或. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!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(7大经典基础题+4大优选提升题)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学上学期期末真题分类汇编(河南专用)
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专题02 直线和圆的方程(7大经典基础题+4大优选提升题)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学上学期期末真题分类汇编(河南专用)
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