内容正文:
专题03:直线和圆
直线的经典基础题
题型01:用合适的形式求解直线方程
1.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)经过点的直线方程是( )
A. B. C. D.
2.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)过点且与已知直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线:,则( )
A.不过原点 B.的横截距为
C.的斜率为 D.与坐标轴围成的三角形的面积为3
4.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知
(1)过点A作直线,交直线和直线于两点,A为线段的中点.求直线的方程;
(2)若圆的圆心在直线上,圆经过点.求圆的方程.
题型02:求解直线的斜率和倾斜角
5.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,,则直线的倾斜角为( )
A.30 B.60 C.120 D.150
6.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+3=0的最短距离为( )
A. B.2 C.3 D.2
7.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线过、两点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
8.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
9.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,,直线:(其中),若直线与线段有公共点,则直线的斜率的值可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.4
10.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线l的倾斜角是
B.点到直线的距离是2
C.若直线,则
D.过与直线平行的直线方程是
题型03:求点到直线/直线到直线的距离
11.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A.1 B. C.3 D.4
12.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列结论错误的是( )
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是6
13.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若点到直线的距离为,求直线的方程.
题型04:利用直线的位置关系求解参数
14.(23-24高二上·黑龙江·期末)已知经过点和点的直线的方向向量为,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.
15.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线,其中,则( )
A.当时,直线与直线垂直
B.若直线与直线平行,则
C.直线过定点
D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
16.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知直线与直线平行,则实数 .
17.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线l经过点,且与直线平行.
(1)求直线l的方程;
(2)已知圆C与y轴相切,直线l被圆C截得的弦长为,圆心在直线上,求圆C的方程.
故圆C的方程为
圆的经典基础题
题型05:对圆的方程的形式的理解
18.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)方程表示一个圆,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
19.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若 圆被直线平分,则圆的半径为 .
题型06:由圆的位置求解参数
20.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知圆与圆,若与有且仅有一条公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
题型07:圆的弦长和中点弦
21.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)经过第一、二、三象限的直线:与圆:相交于,两点,若,则的最大值是( )
A.8 B.4 C.2 D.1
22.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若直线与圆相交于A,B两点,则长度可能等于( )
A.2 B. C. D.5
23.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)直线,圆,下列结论正确的是( )
A.直线恒过定点
B.直线与圆必有两个交点
C.直线与圆的相交弦长的最大值为
D.当时,圆上存在3个点到直线距离等于1
24.(10-11高一下·广东河源·开学考试)圆内有一点,AB为过点P且倾斜角为的弦.
(1)当时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P平分时,写出直线AB的方程.
题型08:圆的最值和轨迹问题
25.(23-24高二上·黑龙江·期末)已知直线交圆于两点,则的最小值为( )
A.9 B.16 C.27 D.30
26.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知、、,且动点满足,则的最小值是 .
27.(22-23高二上·江苏盐城·期末)已知圆的圆心在轴上,并且过,两点.
(1)求圆的方程;
(2)若为圆上任意一点,定点,点满足,求点的轨迹方程.
题型09:公共弦问题和切线问题
28.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知圆与圆,则两圆的公共弦所在的直线方程为 .
29.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若圆:与圆:相交于两点,则公共弦的长为 .
33.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知的圆心为,且过点.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与相切于点,求的方程.
30.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线和圆.
(1)判断直线与圆的位置关系;若相交,求直线被圆截得的弦长;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
直线和圆的综合
题型10:直线和圆的小综合
31.(23-24高二上·黑龙江大庆·期末)已知圆直线,点在直线上运动,直线分别与圆相切于点.则下列说法正确的是( )
A.四边形的面积最小值为
B.最短时,弦AB长为
C.最短时,弦AB直线方程为
D.直线AB过定点
32.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若直线与圆相切,则实数的值为( )
A.或 B.1或
C.或3 D.或
33.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知,直线:与:的交点在圆:上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
34.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法正确的是( )
A.“”是“直线与直线互相平行”的充要条件
B.已知点,,直线过且与线段相交,则其倾斜角的范围是
C.圆:与:恰有四条公切线,则
D.圆上有且仅有2个点到直线:的距离等于
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专题03:直线和圆
直线的经典基础题
题型01:用合适的形式求解直线方程
1.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)经过点的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】直线两点式方程及辨析
【分析】直接利用直线方程的两点式公式求解即可
【详解】由已知得直线的两点式方程为,即.
故选:D
2.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)过点且与已知直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、直线的一般式方程及辨析、由两条直线垂直求方程
【分析】由垂直关系得到直线斜率,由点斜式写出方程即可.
【详解】∵直线的斜率,∴所求直线斜率,
故直线方程为,即.
故选:B.
3.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线:,则( )
A.不过原点 B.的横截距为
C.的斜率为 D.与坐标轴围成的三角形的面积为3
【答案】AC
【知识点】直线的斜截式方程及辨析、直线与坐标轴围成图形的面积问题、直线一般式方程与其他形式之间的互化
【分析】根据直线方程的确定点是否再直线上可判断A,由横截距、斜率的概念可判断B,C,由横纵截距求解与坐标轴围成的三角形的面积可判断D.
【详解】已知直线:,
对于A,原点不满足直线方程,故不过原点,故A正确;
对于B,当时,,故的横截距为,故B不正确;
对于C,直线的方程可化为,则的斜率为,故C正确;
对于D,当时,,则与坐标轴围成的三角形的面积为,故D不正确.
故选:AC.
4.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知
(1)过点A作直线,交直线和直线于两点,A为线段的中点.求直线的方程;
(2)若圆的圆心在直线上,圆经过点.求圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知直线垂直求参数、直线两点式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化、由圆心(或半径)求圆的方程
【分析】(1)设,,结合中点坐标公式求,进而可求直线方程;
(2)先求线段的垂直平分线方程,进而结合圆的性质求圆心和半径,即可圆的方程.
【详解】(1)设直线与直线交点,直线与直线交点,
由题意可得:,解得,
即,
所以直线的方程为,即.
(2)由题意可知:直线的斜率,线段的中点为,
可知线段的垂直平分线方程为,即,
联立方程,解得,
可得圆的圆心为,半径为,
所以圆的方程为.
题型02:求解直线的斜率和倾斜角
5.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,,则直线的倾斜角为( )
A.30 B.60 C.120 D.150
【答案】B
【知识点】直线的倾斜角、直线斜率的定义、已知两点求斜率
【分析】求出直线的斜率即得解.
【详解】解:由题得直线的斜率,
设直线的倾斜角为,
所以.
故选:B
6.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+3=0的最短距离为( )
A. B.2 C.3 D.2
【答案】A
【知识点】已知切线(斜率)求参数、求点到直线的距离
【分析】当直线2x-y+3=0的平行线与曲线相切时,切点到直线的距离即为所求.
【详解】将直线2x-y+3=0平移至与曲线y=ln(2x-1)相切时,
切点到直线2x-y+3=0的距离为最短距离,
设与直线2x-y+3=0平行的直线方程为,
设切点为,,
解得到直线2x-y+3=0的距离为,
所以曲线y=ln(2x-1)上的点到直线2x-y+3=0的最短距离为.
故选:A.
7.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线过、两点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】已知两点求斜率
【分析】由两点间连线的斜率公式可求得直线的斜率.
【详解】由题意可知,直线的斜率为.
故选:D.
8.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】直线的一般式方程及辨析、直线的倾斜角
【分析】直线倾斜角和斜率的关键即可得解.
【详解】由题意直线,可得斜率为,
设直线的倾斜角为,其中,
可得,所以,即直线的倾斜角为.
故选:A.
9.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点,,直线:(其中),若直线与线段有公共点,则直线的斜率的值可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】BC
【知识点】已知两点求斜率、直线过定点问题、直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】由题意可得直线恒过定点,所以要直线与线段有公共点,必须满足,从而可求出斜率的取值范围,进而可得答案
【详解】由,得,
因为
所以,解得,所以直线恒过定点,
因为点,,直线与线段有公共点,
所以直线的斜率满足:,即,
得,
故选:BC
10.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线l的倾斜角是
B.点到直线的距离是2
C.若直线,则
D.过与直线平行的直线方程是
【答案】BD
【知识点】斜率与倾斜角的变化关系、由斜率判断两条直线垂直、由两条直线平行求方程、求点到直线的距离
【分析】将直线方程的一般式化为斜截式可判断A;利用点线距离公式可判断B;利用两直线的位置关系可判断C;利用待定系数法,结合平行直线的性质可判断D.
【详解】对于A,直线,即,
则其斜率,则其倾斜角是,故A错误;
对于B,点到直线的距离为,故B正确;
对于C,直线,即,其斜率,
而,故直线m与直线l不垂直,故C错误;
对于D,依题意,设所求直线的方程为,
将代入,得,故,
则所求直线为,故D正确.
故选:BD.
题型03:求点到直线/直线到直线的距离
11.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A.1 B. C.3 D.4
【答案】B
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】先求得m的值,再去求两平行直线间的距离即可.
【详解】由直线与直线平行,
可得,解之得
则直线与直线间的距离为
故选:B
12.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列结论错误的是( )
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是6
【答案】AD
【知识点】将军饮马问题求最值、求平行线间的距离、已知直线垂直求参数、直线的倾斜角
【分析】A选项,求出直线的斜率,进而判断出倾斜角的大小;B选项,利用两直线垂直关系得到方程,求出a;C选项,利用两平行线间距离公式求出平行线间距离;D选,作出辅助线,利用对称思想求出最小值.
【详解】对于A,直线的斜率,设其倾斜角为,则,
由于在上单调递增,故,
故倾斜角小于,A错误;
对于B,由直线与直线垂直,得,
解得,B正确;
对于C,直线化为,
因此两平行直线的距离,C正确;
对于D,点关于x轴的对称点为,
连接交x轴于点,点是x轴上任意一点,
连接,
于是,
当且仅当点与重合时取等号,
因此,D错误.
故选:AD
13.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线平行,求直线的方程;
(2)若点到直线的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】由两条直线平行求方程、求直线交点坐标、已知点到直线距离求参数
【分析】(1)由题意两立方程组,求两直线的交点的坐标,利用两直线平行的性质,用待定系数法求出的方程.
(2)分类讨论直线的斜率,利用点到直线的距离公式,用点斜式求直线的方程.
【详解】(1)解:由,解得,
所以两直线和的交点为.
当直线与直线平行,设的方程为,
把点代入求得,
可得的方程为.
(2)解:斜率不存在时,直线的方程为,满足点到直线的距离为5.
当的斜率存在时,设直限的方程为,即,
则点到直线的距离为,求得,
故的方程为,即.
综上,直线的方程为或
题型04:利用直线的位置关系求解参数
14.(23-24高二上·黑龙江·期末)已知经过点和点的直线的方向向量为,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【知识点】直线方向向量的概念及辨析
【分析】根据已知条件、结合向量共线列出方程,求解即可得出答案.
【详解】由题过点和点的直线的方向向量为,
所以.
故选:D
15.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线,其中,则( )
A.当时,直线与直线垂直
B.若直线与直线平行,则
C.直线过定点
D.当时,直线在两坐标轴上的截距相等
【答案】AC
【知识点】已知直线平行求参数、直线截距式方程及辨析、由一般式方程判断直线的垂直、直线过定点问题
【分析】计算直线斜率判断A;由平行求出参数值判断B;求出直线过的定点判断C;求出直线的截距判断D.
【详解】对于A,当时,直线的方程为,其斜率为1,而直线的斜率为,
因此当时,直线与直线垂直,A正确;
对于B,若直线与直线平行,则,解得或,B错误;
对于C,当时,,与无关,则直线过定点,C正确;
对于D,当时,直线的方程为,在两坐标轴上的截距分别是,1,不相等,D错误.
故选:AC
16.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知直线与直线平行,则实数 .
【答案】/
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】由两直线平行的条件,列方程求实数的值并检验.
【详解】直线与直线平行,
则有,即,解得或.
经检验:当时,两直线重合,舍去,符合题意,
所以.
故答案为:.
17.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线l经过点,且与直线平行.
(1)求直线l的方程;
(2)已知圆C与y轴相切,直线l被圆C截得的弦长为,圆心在直线上,求圆C的方程.
【答案】(1)
(2).
【知识点】已知直线平行求参数、直线的点斜式方程及辨析、由圆心(或半径)求圆的方程
【分析】(1)由两直线平行可求得斜率为,再利用直线的点斜式方程即可求得结果;
(2)设出圆C的标准方程,由弦长即圆心位置等即可解出圆的标准方程为.
【详解】(1)因为直线l与直线平行,所以直线l的斜率为,
则直线l的方程为,
化简可得.
即直线l的方程为
(2)设圆C的方程为,则,
因为圆C与y轴相切,所以,
又圆心C到l的距离,所以,
即,
解得,.
故圆C的方程为
圆的经典基础题
题型05:对圆的方程的形式的理解
18.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)方程表示一个圆,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】圆的一般方程与标准方程之间的互化、由圆的一般方程确定圆心和半径
【分析】运用配方法,结合圆的标准方程的特征进行求解即可.
【详解】由,得,
解得.
故选:B
19.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若 圆被直线平分,则圆的半径为 .
【答案】
【知识点】圆的对称性的应用、由圆的一般方程确定圆心和半径
【分析】
首先根据条件确定圆心在直线上,代入求后,即可求圆的半径.
【详解】若圆被直线平分,则直线过圆心,
圆的圆心为,即,
解得:,
则圆,则圆的半径为.
故答案为:
题型06:由圆的位置求解参数
20.(23-24·高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知圆与圆,若与有且仅有一条公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求平面两点间的距离、由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系、由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】由两圆有且仅有一条公切线,得到两圆内切,再求出结果即可.
【详解】圆可化为,圆心,半径;
圆可化为,圆心,半径;
因为与有且仅有一条公切线,所以两圆内切,
所以,即,解得.
故选:D
题型07:圆的弦长和中点弦
21.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)经过第一、二、三象限的直线:与圆:相交于,两点,若,则的最大值是( )
A.8 B.4 C.2 D.1
【答案】B
【知识点】基本不等式求积的最大值、已知圆的弦长求方程或参数
【分析】根据题意,由条件可得直线经过圆心,则可得,再由基本不等式,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为圆:,即,
圆心为,半径为3,且,
则直线经过圆心,即,所以,
又直线经过第一、二、三象限,则,即,
则,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值是4.
故选:B
22.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若直线与圆相交于A,B两点,则长度可能等于( )
A.2 B. C. D.5
【答案】CD
【知识点】圆的弦长与中点弦
【分析】根据题意,求得圆心,半径,以及直线过定点,求得,结合圆的性质,求得弦长的取值范围为,结合选项,即可求解.
【详解】由圆,可得圆心,半径为,
又由直线恒过定点,且点在圆的内部,可得,
设圆心到直线的距离为,则,
当直线时,此时直线与圆相交,此时最大,则截得的弦长最短,
此时,
当直线过圆心时,此时截得的弦长最长,此时,
所以弦长的取值范围为,结合选项,选项C、D符合题意.
故选: CD.
23.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)直线,圆,下列结论正确的是( )
A.直线恒过定点
B.直线与圆必有两个交点
C.直线与圆的相交弦长的最大值为
D.当时,圆上存在3个点到直线距离等于1
【答案】ABD
【知识点】直线过定点问题、判断直线与圆的位置关系、圆的弦长与中点弦
【分析】利用直线过定点的求解方法求出定点即可判断A;判断定点与圆的位置关系即可判断直线与圆的位置关系;利用相交弦最长的是直径即可判断C;利用圆心到直线的距离为1,再结合图形即可判断D.
【详解】将直线的方程化为,令,解得,所以直线恒过定点,选项A正确;
圆的方程化为,圆心,半径2,
直线恒过定点到圆心的距离为,
所以定点在圆C内,故而直线与圆必有两个交点,所以选项B正确;
直线与圆的相交,相交弦最长的是直径,故而相交弦长的最大值为4,所以选项C错误;
当时,直线,圆心到直线的距离为1,如图所示,
x轴与圆的两个交点O、B到直线的距离为1;又因为圆半径为2,
所以直线与圆的交点A到直线的距离为1,故而圆上存在3个点到直线距离等于1,选项D正确.
故选:ABD
24.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)圆内有一点,AB为过点P且倾斜角为的弦.
(1)当时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P平分时,写出直线AB的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】斜率与倾斜角的变化关系、圆的弦长与中点弦
【分析】(1)根据倾斜角以及求解出直线的方程,再根据半径、圆心到直线的距离、半弦长构成的直角三角形求解出;
(2)根据条件判断出,结合和点坐标可求直线的方程.
【详解】(1)圆的圆心,半径,
因为,所以直线的斜率,
所以,即,
所以圆心到的距离,
所以;
(2)因为弦被平分,所以,
又因为,所以,
所以,即.
题型08:圆的最值和轨迹问题
25.(23-24高二上·黑龙江·期末)已知直线交圆于两点,则的最小值为( )
A.9 B.16 C.27 D.30
【答案】D
【知识点】求点到直线的距离、求平面轨迹方程、直线与圆的位置关系求距离的最值
【分析】根据题中条件,先求得弦的中点的轨迹方程,则的几何意义为两点到直线的距离之和,即点到直线距离的2倍,结合点到直线的距离公式求解即可.
【详解】由题设直线与轴的交点为,设弦的中点为,
连接,则,即,所以,
即,
所以点的轨迹方程为,
即的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
设直线为,则到的最小距离为,
过分别作直线的垂线,垂足分别为,
则四边形是直角梯形,且是的中点,
则是直角梯形的中位线,所以,即,
即,
所以的最小值为30.
故选:D.
26.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知、、,且动点满足,则的最小值是 .
【答案】/
【知识点】轨迹问题——圆、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】求出点P的轨迹方程,将化为,即可确定P在线段AC上时,最小,结合图形的几何性质,即可求得答案.
【详解】由题意知、、,且动点满足,
设,则,
整理得,即P点在圆上运动,A点在圆内,C在该圆外;
由于,
则当三点共线,即P在线段AC上时,最小,
最小值为,
故答案为:
27.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知圆的圆心在轴上,并且过,两点.
(1)求圆的方程;
(2)若为圆上任意一点,定点,点满足,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】轨迹问题——圆、由圆心(或半径)求圆的方程、求平面轨迹方程
【分析】(1)求出圆心的坐标和圆的半径,即得解;
(2)设点,,由得,代入圆的方程即得解.
【详解】(1)由题意可知,的中点为,,所以的中垂线方程为,
它与轴的交点为圆心,又半径,所以圆的方程为;
(2)设,,由,得,
所以,又点在圆上,故,
所以,化简得的轨迹方程为
题型09:公共弦问题和切线问题
28.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知圆与圆,则两圆的公共弦所在的直线方程为 .
【答案】
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程
【分析】判断两圆位置关系,再将两圆方程相减即得.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
于是,即圆相交,
由消去二次项得,即,
所以两圆的公共弦所在的直线方程为.
故答案为:
29.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若圆:与圆:相交于两点,则公共弦的长为 .
【答案】
【知识点】两圆的公共弦长
【分析】
求得交点的坐标,进而求得公共弦长.
【详解】由解得或,
不妨设,所以.
故答案为:
33.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知的圆心为,且过点.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与相切于点,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.85
【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、过圆上一点的圆的切线方程
【分析】(1)利用圆心坐标和圆上的一个点的坐标求圆的标准方程;
(2)利用直线与圆的位置关系求解.
【详解】(1)由题可知,的半径为,
所以的标准方程为.
(2)因为直线与相切于点,且,
所以,所以,
由点斜式得,,整理得,.
30.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知直线和圆.
(1)判断直线与圆的位置关系;若相交,求直线被圆截得的弦长;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
【答案】(1)相交,截得的弦长为2.
(2)或.
【知识点】判断直线与圆的位置关系、过圆外一点的圆的切线方程
【分析】(1)利用点到直线的距离公式以及直线与圆的位置关系求解;
(2)利用直线与圆相切与点到直线的距离公式的关系求解.
【详解】(1)由圆可得,圆心,半径,
圆心到直线的距离为,
所以直线与圆相交,
直线被圆截得的弦长为.
(2)若过点的直线斜率不出在,则方程为,
此时圆心到直线的距离为,满足题意;
若过点且与圆相切的直线斜率存在,
则设切线方程为,即,
则圆心到直线的距离为,解得,
所以切线方程为,即,
综上,过点且与圆相切的直线方程为或.
直线和圆的综合
题型10:直线和圆的小综合
31.(23-24高二上·黑龙江大庆·期末)已知圆直线,点在直线上运动,直线分别与圆相切于点.则下列说法正确的是( )
A.四边形的面积最小值为
B.最短时,弦AB长为
C.最短时,弦AB直线方程为
D.直线AB过定点
【答案】B
【知识点】直线过定点问题、求点到直线的距离、圆的弦长与中点弦、已知圆的弦长求方程或参数
【分析】A选项,四边形的面积可以看成两个直角三角形的面积之和,又因切线长定理可知,当最短时,面积最小;B选项,由圆的弦长公式结合锐角三角函数即可求解;C选项,两垂直直线的斜率相乘等于,两平行直线斜率相等;D选项,由向量积公式求定点坐标.
【详解】对于A,四边形的面积可以看成两个直角三角形的面积之和,
即,
最短时,面积最小,故当时,最短,
即,
,故A错误;
由上述可知,时,最短,故最小,
且最小值为,
所以,故B正确;
当最短时,则,又,所以,,
,
可设的直线方程为,
圆心到直线的距离,
解得或,
由于直线在圆心的右侧,且在直线的左侧,
所以,
所以,
即直线的方程为,故C错误;
设圆上一点,,,
,,,
易知,
由于,
所以,
同理,
,
,
,即,
令,解得,
所以直线过定点为,故D错误.
故选:B.
32.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)若直线与圆相切,则实数的值为( )
A.或 B.1或
C.或3 D.或
【答案】C
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数、已知切线求参数
【分析】借助圆心到切线的距离等于半径,计算即可得.
【详解】由圆心为,半径为,
即,
则,
解得或.
故选:C.
33.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知,直线:与:的交点在圆:上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】直线过定点问题、由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】根据两条直线的位置关系和所过的定点,结合圆与圆的位置关系进行求解即可.
【详解】,所以直线恒过点,
,所以直线恒过点,
由两条直线的方程可以判断直线与直线互相垂直,
因此点在以为直径的圆上,线段中点为,
半径为,
圆的圆心为,半径为,
由已知条件可知点在圆:上,
所以圆与圆相交或相切,,
因此有,
解得:,所以则的最大值是,
故选:A
34.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法正确的是( )
A.“”是“直线与直线互相平行”的充要条件
B.已知点,,直线过且与线段相交,则其倾斜角的范围是
C.圆:与:恰有四条公切线,则
D.圆上有且仅有2个点到直线:的距离等于
【答案】BC
【知识点】已知直线平行求参数、判断直线与圆的位置关系、由圆的位置关系确定参数或范围、直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】根据直线平行、冲要条件、直线与线段的交点、圆与圆的位置关系、圆和直线的位置关系对选项进行分析可得结果.
【详解】选项A:由,得,
当时,两直线,两直线平行,
当时,两直线,即,两直线平行,
所以“”是“直线与直线互相平行”的充分不必要条件,故A错误.
选项B:因为,所以直线的倾斜角为,
因为,所以直线的倾斜角为,
所以直线倾斜角的范围是,故B正确;
选项C:圆:,即,圆心,半径,
:,即,
要表示圆则,此时圆心,半径,
两圆有四条公切线,所以两圆外离,即,所以,
解得,故C正确;
选项D:圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
所以圆上有且仅有个3点到直线的距离都等于,
故D错误,
故选:BC.
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