内容正文:
专题07 直线、圆及轨迹问题
题型概览
题型01判断直线与圆的位置关系
题型02由直线与圆的位置关系求参数
题型03求圆的切线方程
题型04由直线与圆的位置关系求数量积
题型05根据圆与圆的位置关系求轨迹方程
题型06求动点的轨迹方程
优选提升题
(
题型01
) 判断直线与圆的位置关系
1.(23-24高二下·云南曲靖·期末)已知圆,直线,则下列结论中正确的是( )
A.直线恒过定点 B.直线与圆相切
C.直线与圆相交 D.直线与圆相离
【答案】C
【知识点】直线过定点问题、由标准方程确定圆心和半径、判断直线与圆的位置关系
【分析】求出圆的圆心和半径,直线所过的定点,再由该定点与圆的位置关系判断直线与圆的位置即可.
【详解】圆的圆心,半径,
直线恒过定点, 显然,
因此点在圆内,直线与圆相交,ABD错误,C正确.
故选:C
(
题型02
) 由直线与圆的位置关系求参数
1.(23-24高二下·云南·期末)已知圆关于直线对称,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数
【分析】由题得圆心在直线上,列方程求解即可.
【详解】由题得圆的圆心坐标为,
因为圆关于直线对称,
所以圆心在直线上,所以,解得.
故选:C
2.(23-24高二下·云南楚雄·期末)设点,若在圆上存在两点,使得四边形为正方形,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】点与圆的位置关系求参数、由标准方程确定圆心和半径、由距离求点的坐标
【分析】根据四边形为正方形可以得出,应用两点间距离公式计算即可.
【详解】
要使得四边形为正方形,结合圆的对称性可得,满足与圆相切,
且,所以,
所以,解得.
故选:C.
3.(23-24高二下·云南红河·期末)已知直线l:与圆C:有公共点,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数、求点到直线的距离
【分析】根据直线与圆恒有公共点,由求解.
【详解】圆C:,知,
圆心到直线的距离为:,
解得:.
故选:A
4.(多选)(23-24高二下·云南玉溪·期末)已知直线与圆交于A,B两点,则的值可以为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】AB
【知识点】求点到直线的距离、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】直线与圆相交得到圆心到直线的距离小于半径求解即可得到答案.
【详解】解:因为直线与圆相交于不同的两点、,
所以圆心到直线的距离,解得,
选项中只有3,4满足,
故选:AB.
(
题型03
) 求圆的切线方程
1.(23-24高二下·云南·期末)已知圆,直线经过点,且与圆相切,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】过圆上一点的圆的切线方程
【分析】点斜式设出方程,利用相切可求答案.
【详解】显然斜率不存在时,不合题意;斜率存在时,设方程为,
圆心到直线的距离为,因为与圆相切,所以,
即,解得,即的方程为.
故选:A
(
题型04
) 由直线与圆的位置关系求数量积
1.(23-24高二下·云南·期末)已知直线:与圆:交于,两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆的弦长与中点弦、用定义求向量的数量积
【分析】由题可知圆心,半径,由几何法求弦长,可知为等边三角形,然后利用数量积的定义求解即可.
【详解】由题可知圆心,半径,点到直线的距离,
则,所以为等边三角形,
故.
故选:C.
(
题型0
5
) 根据圆与圆的位置关系求轨迹方程
1.(23-24高二下·云南·期末)已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】利用双曲线定义求方程
【分析】根据圆与圆的位置关系以及双曲线的定义即可求解.
【详解】设动圆的半径为r,
则,,
则,
根据双曲线的定义知,动圆的圆心的轨迹为双曲线的左半支.
故选:C.
(
题型0
6
) 求动点的轨迹方程
1.(23-24高二下·云南大理·期末)在平面直角坐标系中,已知两点,点为动点,且直线与的斜率之积为,则点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】已知两点求斜率、求平面轨迹方程
【分析】先设点再根据斜率公式计算即可.
【详解】设,可得,x不为0,
所以.
故选:D.
2.(23-24高二下·云南·期末)已知圆:,从这个圆上任意一点向轴作垂线段(在轴上),在直线上且 ,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】轨迹问题——椭圆、求平面轨迹方程
【分析】设,根据得,再结合圆的方程求解即可.
【详解】设 ,则由得 ,因为 所以,即.
故选:D.
1.(多选)(23-24高二下·云南保山·期末)平面内到两个定点的距离比值为一定值的点的轨迹是一个圆,此圆被称为阿波罗尼斯圆,俗称“阿氏圆”.已知平面内点,动点满足,记点的轨迹为,则下列命题正确的是( )
A.点的轨迹的方程是
B.过点的直线被点的轨迹所截得的弦的长度的最小值是
C.直线与点的轨迹相离
D.已知点是直线上的动点,过点作点的轨迹的两条切线,切点为,则四边形面积的最小值是4
【答案】ACD
【知识点】轨迹问题——圆、过圆内定点的弦长最值(范围)、切线长、圆的弦长与中点弦
【分析】对于A:设点,结合题意分析求解即可;对于B:分析可知点在圆内,结合圆的性质分析求解;对于C:求圆心到直线的距离,即可判断;对于D:分析可知当时,取到最小值,四边形面积取最小值,运算求解即可.
【详解】对于选项A:设点,
因为,整理可得,故A正确;
对于选项B:因点的轨迹方程是,圆心是,半径是,
且,可知点在圆内,
过点的直线被圆所截得的弦最短时,点是弦的中点,
根据垂径定理得弦的最小值是,故B错误;
对于选项C:圆心到直线的距离,
所以直线与圆相离,故C正确;
对于选项D:因为四边形面积,
由数形分析可知:当时,取到最小值,
所以四边形面积取最小值,故D正确;
故选:ACD.
2.(23-24高二下·云南曲靖·期末)过直线上一点向圆作切线,切点为,则的最小值为 .
【答案】4
【知识点】直线与圆的位置关系求距离的最值
【分析】首先判断直线与圆的位置关系,由切线性质有,结合点线距离求的最小值即可;
【详解】
由题知,圆心,半径,
圆心到直线的距离.
因为为直角三角形,且,
所以,
当且仅当与直线垂直时,等号成立,
所以的最小值为4.
故答案为:4.
3.(23-24高二下·云南·期末)已知M为圆上一个动点,垂直x轴,垂足为N,O为坐标原点,的重心为G.
(1)求点G的轨迹方程;
(2)记(1)中的轨迹为曲线C,直线与曲线C相交于A、B两点,点,若点恰好是的垂心,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求椭圆中的参数及范围、轨迹问题——椭圆
【分析】(1)设,根据为的重心,得,代入,化简即可求解.
(2)根据垂心的概念求得,设直线方程,与椭圆联立韦达定理,利用得,将韦达定理代入化简即可求解.
【详解】(1)设,则,因为的重心,
故有:,解得,代入,化简得,
又,故,所以的轨迹方程为.
(2)因为的垂心,故有,
又,所以,故设直线的方程为,
与联立消去得:,
由得,
设,则,
由,得,所以,
所以,
所以,化简得,
解得(舍去)或(满足),故直线的方程为.
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专题07 直线、圆及轨迹问题
题型概览
题型01判断直线与圆的位置关系
题型02由直线与圆的位置关系求参数
题型03求圆的切线方程
题型04由直线与圆的位置关系求数量积
题型05根据圆与圆的位置关系求轨迹方程
题型06求动点的轨迹方程
优选提升题
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题型01
) 判断直线与圆的位置关系
1.(23-24高二下·云南曲靖·期末)已知圆,直线,则下列结论中正确的是( )
A.直线恒过定点 B.直线与圆相切
C.直线与圆相交 D.直线与圆相离
(
题型02
) 由直线与圆的位置关系求参数
1.(23-24高二下·云南·期末)已知圆关于直线对称,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
2.(23-24高二下·云南楚雄·期末)设点,若在圆上存在两点,使得四边形为正方形,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·云南红河·期末)已知直线l:与圆C:有公共点,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(多选)(23-24高二下·云南玉溪·期末)已知直线与圆交于A,B两点,则的值可以为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
(
题型03
) 求圆的切线方程
1.(23-24高二下·云南·期末)已知圆,直线经过点,且与圆相切,则的方程为( )
A. B. C. D.
(
题型04
) 由直线与圆的位置关系求数量积
1.(23-24高二下·云南·期末)已知直线:与圆:交于,两点,则( )
A. B. C. D.
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题型0
5
) 根据圆与圆的位置关系求轨迹方程
1.(23-24高二下·云南·期末)已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
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题型0
6
) 求动点的轨迹方程
1.(23-24高二下·云南大理·期末)在平面直角坐标系中,已知两点,点为动点,且直线与的斜率之积为,则点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
2.(23-24高二下·云南·期末)已知圆:,从这个圆上任意一点向轴作垂线段(在轴上),在直线上且 ,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
1.(多选)(23-24高二下·云南保山·期末)平面内到两个定点的距离比值为一定值的点的轨迹是一个圆,此圆被称为阿波罗尼斯圆,俗称“阿氏圆”.已知平面内点,动点满足,记点的轨迹为,则下列命题正确的是( )
A.点的轨迹的方程是
B.过点的直线被点的轨迹所截得的弦的长度的最小值是
C.直线与点的轨迹相离
D.已知点是直线上的动点,过点作点的轨迹的两条切线,切点为,则四边形面积的最小值是4
2.(23-24高二下·云南曲靖·期末)过直线上一点向圆作切线,切点为,则的最小值为 .
3.(23-24高二下·云南·期末)已知M为圆上一个动点,垂直x轴,垂足为N,O为坐标原点,的重心为G.
(1)求点G的轨迹方程;
(2)记(1)中的轨迹为曲线C,直线与曲线C相交于A、B两点,点,若点恰好是的垂心,求直线的方程.
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