内容正文:
第2章 圆与方程(举一反三讲义·培优篇)
【苏教版(2019)】
题型1
二元二次方程表示圆的条件
1.(24-25高二上·海南省直辖县级单位·阶段练习)若方程表示圆,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】当时,方程表示圆,代入可求得的取值范围.
【解答过程】由方程表示圆得,,解得或,
故的取值范围为.
故选:D.
2.(24-25高二上·吉林通化·期中)若方程表示一个圆,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】将方程化为圆的一般方程,利用列式即可求.
【解答过程】若方程表示一个圆,则,
方程可化为,
所以,解得,且不等于0,
所以或.
故选:D.
3.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知表示圆,则实数a的值为 .
【答案】
【解题思路】根据圆的标准方程和一般方程计算即可求解.
【解答过程】由圆的方程,知,
解得或,
当时,变为,
此时不表示圆;
当时,变为,
此时表示圆,
故.
故答案为:.
4.(24-25高二上·上海·课前预习)如果二元二次方程(A、B、C不同时为零)所表示的曲线是圆,那么方程的系数A、B、C、D、E、F应满足什么条件?
【答案】,,且
【解题思路】将二元二次方程进行化简,再根据圆的一般方程可推出A、B、C、D、E、F所需满足的条件.
【解答过程】因为圆的一般方程是,
所以二元二次方程要表示圆,
首先必须使其中的系数,,
此时方程为,
通过变形及配方,得,
此时又必须.
因此,A、B、C、D、E、F所需满足的条件是,,且.
5.(2025高二·全国·专题练习)已知曲线:.
(1)当取何值时,方程表示圆?
(2)求证:不论为何值,曲线必过两定点.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
【解题思路】(1)当时,方程为表示一条直线,当时,化简整理已知方程,可知满足圆的方程;
(2)将已知方程整理为,从而可得方程组,解方程组求得两定点坐标,结论可证得.
【解答过程】(1)当时,方程为表示一条直线.
当时,,
整理得,
由于,
所以时,方程表示圆.
(2)证明:方程变形为,
由于取任何值,上式都成立,则有,
解得或,
所以曲线必过定点,,
即无论为何值,曲线必过两定点.
题型2
轨迹问题——圆
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】由中点坐标公式以及圆的方程,可得答案.
【解答过程】设,,由为的中点,则,即,
由点在圆上,则,即,
化简可得.
故选:D.
2.(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)已知,,动点满足,记动点的轨迹为曲线,则曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意结合两点间距离公式运算求解即可.
【解答过程】因为,即,
则,整理可得.
故选:C.
3.(24-25高二上·北京房山·期中)已知定点和点,以为斜边,则直角顶点A的轨迹方程为 .
【答案】(且)
【解题思路】求出的中点,且,故点A的轨迹是以D为圆心,为半径的圆,除点B,C之外的部分,求出答案.
【解答过程】设点,点D为点和点的中点,
则,,
∵以为斜边,点A为直角顶点,
∴,
∴点A的轨迹是以D为圆心,为半径的圆,除点B,C之外的部分,
∴点A的轨迹方程为(且).
故答案为:(且).
4.(24-25高二上·四川绵阳·期中)已知圆,直线过点
(1)当直线与圆相切时,求直线的方程;
(2)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1)利用点到直线的距离为半径可求切线方程,注意就斜率是否存在分类讨论;
(2)利用动点转移法可求点的轨迹方程.
【解答过程】(1)若直线的斜率不存在,则,圆心到直线的距离为半径,
故直线为圆的切线;
若直线的斜率存在,设切线方程为,
则,故,此时切线方程为,
综上,切线的方程为或.
(2)设点则,由点是的中点得,
所以① ,因为在圆上运动,所以②,
①代入②得 化简得点的轨迹方程是.
5.(24-25高二上·河南驻马店·期末)已知平面直角坐标系中,圆,点,
(1)若是圆上的动点,线段的中点为,求的轨迹方程;
(2)过点作直线与点的轨迹方程交于、两点,若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解题思路】(1)是线段的中点,利用中点坐标公式表示出点坐标,代入圆即可.
(2)斜率存在时,设,则的圆心到直线的距离,解得,得到的直线方程,斜率不存在时也符合.
【解答过程】(1)设,,因为线段的中点为,
则,所以,
点在圆上,代入圆,得,
化简得,即为的轨迹方程;
(2)由(1)知:的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
当直线的斜率存在时,设,即,
则的圆心到直线的距离,
所以,解得,故直线为;
当直线斜率不存在时,,也符合题意,
所以直线的方程为或.
题型3
圆的切线长及切线方程问题
1.(24-25高二上·山东泰安·期中)已知圆,则过点的圆C的切线方程为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【解题思路】分切线斜率存在与不存在讨论即可.
【解答过程】,则圆心坐标为,半径为2,
由于,可知点在圆外,
当切线斜率不存在时,此时切线方程为,符合题意,
当切线斜率存在时,设切线方程为,即,
则,解得,此时直线方程为,即.
综上所述,切线方程为:或.
故选:D.
2.(24-25高二上·山东临沂·期中)若圆,点在直线上,过点作圆的切线,切点为,则切线长的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
【解题思路】先求出圆心到直线的距离,根据勾股定理,切线长、圆的半径和圆心到点的距离构成直角三角形,圆的半径固定,当圆心到点的距离最小时,切线长最小,而圆心到直线上点的最小距离就是圆心到直线的距离.
【解答过程】对于圆,其圆心坐标为,半径.
根据点到直线的距离公式,
则.
根据切线长、圆半径和圆心到点距离构成直角三角形,设切线长为,圆心到点的距离为,圆半径.
由勾股定理,当取最小值时,最小,
此时.
故选:B.
3.(24-25高二上·江苏泰州·期中)若过点作圆的切线,则切线方程为 .
【答案】或.
【解题思路】分直线斜率是否存在及结合点到直线的距离公式即可求解.
【解答过程】当直线斜率存在时,设切线的方程为:,即,
圆心到切线的距离为,
由得,化简得到,
此时切线方程为:,即;
当直线的斜率不存在时,直线方程为,圆心到直线的距离为,满足题意.
故答案为:或.
4.(24-25高二上·湖南永州·阶段练习)已知圆经过三点.
(1)求的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求切线的一般式方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解题思路】(1)应用待定系数法求圆的方程,进而标准化即可;
(2)由(1)圆心为,半径,讨论直线的斜率存在性,结合直线与圆相切求直线方程.
【解答过程】(1)由题意,可设圆的一般方程为,
代入三点坐标可得,解得,
所以圆的一般方程为,标准方程为.
(2)由(1)知,圆心为,半径,
①当过点的直线斜率不存在时,
此时切线的一般式方程为,且圆心到该直线的距离,满足条件;
②当过点的直线斜率存在时,
设切线方程为,即,
则圆心到切线的距离,解得,
此时切线的一般式方程为,
综上所述:切线的一般式方程为或.
5.(24-25高二上·江苏泰州·期中)(1)从圆外一点向圆引切线,求此切线的长;
(2)自点作圆的切线,求切线的方程.
【答案】(1)2;(2)或.
【解题思路】(1)利用切线与半径的垂直关系,利用勾股定理求得切线长;
(2)法1,分直线的斜率存在和不存在讨论设出直线方程,再根据圆心到直线距离等于半径列式运算求解;法2,分直线的斜率存在和不存在讨论设出直线方程,联立方程组根据判别式等于0求解.
【解答过程】(1)设从向圆引切线的一个切点为,则,
又因为,
所以,即切线的长为2.
(2)解法1:当直线垂直于轴时,直线与圆相离,不满足条件;
当直线不垂直于轴时,可设直线的方程为,即,
因为直线与圆相切,所以,
解得或,
因此,切线的方程为或.
解法2:当直线垂直于轴时,直线与圆相离,不满足条件.
当直线不垂直于轴时,可设直线的方程为,
因为直线与圆相切,所以方程组仅有一组解,
由方程组消去得,
所以,
解得或,
因此,切线的方程为或.
题型4
圆的弦长与中点弦问题
1.(24-25高二上·重庆·阶段练习)若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据垂径定理可知,,结合直线的位置关系,即可求解.
【解答过程】圆 的圆心为,而点,
所以
由题意可知,,
则,所以
所以弦所在的直线的方程为,
即.
故选:A.
2.(24-25高二上·山西太原·期中)已知直线与圆相交于,两点,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,由条件可得直线过定点,且当直线与直线垂直时,弦最短,代入计算,即可得到结果.
【解答过程】由直线可得,
令,解得,所以直线恒过定点,
且圆的圆心,半径为,
易知当直线与直线垂直时,弦最短,且,
所以.
故选:D.
3.(24-25高二上·安徽宣城·期末)过坐标原点O作倾斜角为的直线l,则直线l被圆所截得的弦长为 .
【答案】
【解题思路】写出直线方程,求出圆心到直线l的距离,由垂径定理求得弦长.
【解答过程】由题意可得直线l的方程为,即,即,
圆的圆心为,半径为,
圆心到直线l的距离为,
所以直线l被圆所截得的弦长为
故答案为:.
4.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知圆内一点,直线过点且与圆交于,两点.
(1)求圆的圆心坐标和面积;
(2)若直线的斜率为,求弦的长.
【答案】(1)圆心坐标为,面积为
(2)
【解题思路】(1)将圆的一般式化为标准方程,即可得到圆心坐标与半径;
(2)先求圆心到直线的距离,再利用勾股定理计算可得.
【解答过程】(1)由可得,
则圆的圆心坐标为,半径,面积;
(2)依题意直线的方程为,
即,
圆心到直线的距离,
所以;
5.(24-25高二上·贵州贵阳·期中)已知直线,圆.
(1)若直线与直线平行,且与圆相切,求的直线方程;
(2)若直线与直线垂直,且与圆相交于AB两点,,求的直线方程.
【答案】(1)或;
(2)或.
【解题思路】(1)根据题意假设所求直线方程,利用圆心到直线的距离等于半径求得,从而得解;
(2)根据题意假设直线的方程,利用圆的弦长公式求得圆心到直线的距离,进而利用点线距离公式列式即可得解.
【解答过程】(1)依题意,设所求直线方程为,
因为所求直线与圆相切,且圆心为,半径为,
,解得或,
所求直线方程为或;
(2)依题意,设直线的方程为,
因为直线与圆相交于A,B两点,,
圆心到直线的距离为,,解得或,
直线的方程为或.
题型5
直线与圆有关的面积问题
1.(24-25高二上·江苏扬州·期中)直线分别与轴,轴交于两点,点在圆上,则面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据直线方程可得,根据圆的方程圆心到直线的距离为,进而可得点到直线的距离的取值范围和面积的取值范围.
【解答过程】由直线可知,则,
由圆可知圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,
设点到直线的距离为,
则,即,
所以面积.
故选:C.
2.(24-25高二上·四川成都·阶段练习)已知圆,点为直线上的动点,以为直径的圆与圆相交于两点,则四边形面积的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解题思路】写出面积表达式,从而得到当与直线垂直时面积最小,代入数据计算即可.
【解答过程】由已知在以为直径的圆上,
所以,
又在圆上,
所以为圆的两条切线,
故
所以四边形面积,
圆的圆心坐标为,半径为,
所以,
所以,
而的最小值为点到直线的距离,此时与直线垂直,垂足为,
且点到直线的距离,
所以四边形面积的最小值为.
故选:B.
3.(24-25高二上·广东广州·期中)已知圆,为直线上一点,过点作圆的两条切线,切点分别为和,则四边形的面积的最小值为 .
【答案】
【解题思路】首先判断直线与圆的位置关系,再由、,将问题化为先求最小值,进而求最小面积.
【解答过程】由,即,则,半径,
所以到的距离,即直线与圆相离,如下图示,
由题意,且,而,
所以,要使四边形的面积最小,只需最小,
又,即只需最小,显然,
所以,故最小.
故答案为:.
4.(24-25高二上·河南·期中)已知的外接圆为圆.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线与圆交于E,F两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用待定系数法设圆的方程为,结合题意解出即可求解;
(2)由(1)得圆心和半径,求出圆心到直线的距离,从而可得弦长,再用点到直线的距离公式可得点到直线的距离,继而利用三角形面积公式即可求解.
【解答过程】(1)设圆的方程为,
则,解得,
所以圆的方程为.
(2)由,得,
所以圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离为,
,
又点到直线的距离为,
所以的面积为.
5.(24-25高二上·安徽合肥·期中)如图所示,圆与轴的交点分别为,过点的直线与圆交于两点.
(1)记直线的斜率分别为,求的值;
(2)设为直线与的交点,△,△的面积分别为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)联立直线与圆的方程可得韦达定理,根据圆的性质可得垂直关系,进而可得,即可利用解法一求解,或者直接利用两点斜率公式,代入韦达定理化简求解(解答二),或者设直线的方程为同解法二,代入韦达定理化简求解,
(2)根据三角形的面积公式可得 ,即可根据不等式的性质求解.
【解答过程】(1)解法一:设由题知,.
①当直线的斜率不存在时,直线方程为,如图所示,
将,代入,解得,∴,
∴,∴.
②当直线的斜率存在时,设直线斜率为,则直线方程为,
设,则,
联立,消去得,,
∴,,
连接,由圆的性质可得,∴,
∴
.
综上可得,.
解法二:由题知,.
①当直线的斜率不存在时,同法1.
②当直线的斜率存在时,同法1得∴,
∴
.
综上可得,.
解法三:设直线方程为,则
联立,消去得,
∴,,
∴,整理得,
∴
(2)由(1)知,∴直线和直线方程分别为和,
联立,消去得,∴点在直线上,如图所示,
f
∴
∵,∴,∴.
∴的取值范围范围为.
题型6
直线与圆有关的最值问题
1.(24-25高二上·北京·阶段练习)圆上的动点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先得到圆的圆心与半径,再利用点到直线的距离公式即可得解.
【解答过程】因为圆,所以其圆心,半径,
所以圆心到直线的距离,
则所求距离的最小值为.
故选:A.
2.(24-25高二上·山西·期中)已知,直线,P为l上的一动点,A,B为上任意不重合的两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】判定直线与的位置关系,利用圆的切线长定理,结合三角函数求出最小值.
【解答过程】依题意,:的圆心,半径为2,
圆心到直线的距离为,即直线与相离,
则当PA,PB分别为圆的切线,且最小时,最大,
又,则最大,即最大,此时最小,
而,则,
所以的最小值为.
故选:D.
3.(24-25高二上·重庆九龙坡·期中)已知圆上有一动点,记点到直线的距离为,平面上有一定点,则的最小值为 .
【答案】
【解题思路】求出中点的轨迹,再结合图形找到线段和最小值的情况.
【解答过程】作出图形,分别取线段中点分别为,
因为,则,则,
则点的轨迹是以点为圆心,半径为1的圆,
其轨迹方程,半径,
则,设点到直线的距离为,
则,则的最小值为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·海南海口·期末)已知点在圆上.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最大值与最小值.
【答案】(1)最大值是,最小值为
(2)最小值,最大值.
【解题思路】(1)先把圆方程化为标准式,得到圆心和半径.设,它代表圆上点与原点连线斜率.利用圆心到直线距离小于等于半径,列出不等式求解,得出的范围,即的最值.
(2)方法一:将圆方程用参数表示,令,,得到关于的式子,根据三角函数取值范围求最值.
方法二:设,与圆方程联立,消去得到关于的一元二次方程.因为直线与圆有公共点,所以方程有解,通过判别式得出的范围,即的最值.
【解答过程】(1)
圆即为,
可得圆心为,半径为,
设,即,
则圆心到直线的距离,即,
平方得,解得:,
故的最大值是,最小值为,
(2)方法1:圆即为,
令,
则,
∵,∴,
∴的最大值为,最小值为.
方法2:设,则,
化简整理得到,
,解得,
故的最小值,最大值.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知点是圆上任意一点.
(1)求P点到直线的距离的最大值和最小值.
(2)求的最大值和最小值.
(3)求的最大值和最小值
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)最大值为,最小值为
(3)最大值为,最小值为
【解题思路】(1)转化为圆心到直线的距离的最大值和最小值;
(2)解法一,转化为直线与圆有公共点,解法二,利用三角换元求最值;
(3)首先设,再转化为直线与圆有交点,
【解答过程】(1)圆心到直线的距离为.
∴P点到直线的距离的最大值为,最小值为.
(2)解法一 :设,则直线与圆有公共点,
∴,解得,
则,即的最大值为,最小值为.
解法二:设,则,其中,
∴得,即的最大值为,最小值为.
(3)表示圆上的点与点连线的斜率为k,
设,即,直线与圆有交点,
设,
解得.
则,即的最大值为,最小值为.
题型7
两圆的公切线问题
1.(24-25高二上·浙江杭州·阶段练习)圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解题思路】利用两圆的位置关系来确定公切线的条数.
【解答过程】由圆可得:,
所以该圆心,半径,
又由圆可得:,
所以该圆心,半径,
由于圆心距,而,
所以,即两圆相外切,
所以两圆的公切线有3条,
故选:C.
2.(23-24高三下·山东·开学考试)圆和圆的公切线方程是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【解题思路】先判断两个圆的位置关系,确定公切线的条数,求解出两圆的公共点,然后根据圆心连线与公切线的关系求解出公切线的方程.
【解答过程】解:,圆心,半径,
,圆心,半径,
因为,
所以两圆相内切,公共切线只有一条,
因为圆心连线与切线相互垂直,,
所以切线斜率为,
由方程组解得,
故圆与圆的切点坐标为,
故公切线方程为,即.
故选:A.
3.(24-25高二上·湖南·期中)写出与圆和圆都相切的一条直线方程 .
【答案】(或或,任写一条即可,答案不唯一)
【解题思路】求出两圆圆心和半径,两圆圆心距以及两圆心所在直线方程即可得两圆公切线情况,再结合直线垂直关系以及两平行直线距离公式即可求公切线方程.
【解答过程】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
两圆心距为,故两圆外切,
两圆圆心所在直线的方程为,即,中点为,
切线垂直于直线,且经过中点,所以切线的方程为;
切线平行于直线,且到直线的距离为,
设平行于直线切线方程为,
则或,
所以切线的方程分别为.
故答案为:(或或,任写一条即可,答案不唯一).
4.(23-24高二上·福建福州·阶段练习)已知:圆与圆.
(1)当时,判断两圆是否相交,并说明理由.如果相交,求公共弦所在直线的方程.
(2)若两圆外切,求的值及外公切线的长.
【答案】(1)两圆相交,理由见解析;
(2),4.
【解题思路】(1)根据两圆方程得出圆心和半径,计算出圆心距,利用两圆相交的必要条件即可判断,相交时,将两圆的一般式方程左右分别相减,整理即得公共弦方程;
(2)利用两圆外切的必要条件得出关于参数的方程,求出值,继而运用外公切线的计算公式即得.(外公切线计算公式初中已知)
【解答过程】(1)由圆与圆,可知两圆圆心分别为,半径为,
因,时,,因为,故两圆相交.
用圆的两边减去圆的两边即得两圆公共弦所在直线的方程为:.
(2)若两圆外切,则,即,解得.
此时,,所以外公切线长为:
5.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)已知动点到两定点和的距离之比为.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)已知圆:,判断和的位置关系,并求它们的公切线方程.
【答案】(1)
(2)相交;或
【解题思路】(1)设,根据题意得到,利用两点间距离公式列式化简即可得解;
(2)利用两圆的位置关系判断得和的位置关系,再利用公切线的性质,结合点线距离公式列式即可得解.
【解答过程】(1)依题意,设,则,即,
所以,则,整理得,
故动点的轨迹的方程为.
(2)由(1)知,动点的轨迹是一个圆,其圆心,半径为,
圆:的圆心,半径为,
所以,显然,则圆和圆相交,
所以圆和圆的公切线有两条,且斜率都存在,
不妨设为,即,
则有,则,解得或,
当时,得,解得或,
当时,,此时公切线方程为;
当时,,此时公切线方程为;
当时,得,方程无解;
综上,公切线方程为或.
题型8
两圆的公共弦问题
1.(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末)已知圆:与圆:相交于A,B两点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】两圆方程作差即可求得公共弦的方程.
【解答过程】根据已知条件,
:,化为:,
:,化为:,
因为两圆相交,所以两圆方程相减得:,
所以直线的方程为:.
故选:A.
2.(24-25高二上·海南海口·阶段练习)圆与圆的公共弦长为( )
A.6 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【解题思路】判断出两圆相交,两圆相减求得公共弦所在直线方程,再利用弦长公式求得公共弦长.
【解答过程】圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径,
,
,所以两圆相交,
由两式相减并化简得,
到直线的距离为,
所以公共弦长为.
故选:B.
3.(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)若圆与圆相交于两点,则两圆公共弦所在直线方程为 .
【答案】
【解题思路】两圆方程相减后可得公共弦所在的直线方程.
【解答过程】由题设可得两圆公共弦的方程为:,
整理得:,
故答案为:.
4.(24-25高二上·湖北襄阳·阶段练习)已知圆C的圆心在直线上,且经过点,.
(1)求圆C的方程;
(2)求圆C与圆M:的公共弦长.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由线段的中垂线与圆心所在的直线的交点求出圆心坐标,再由两点间距离公式求出半径,可得圆的标准方程;
(2)两圆相减得到圆的公共弦方程,再由点到直线的距离公式求出圆心M到直线的距离,最后由勾股定理求弦长即可;
【解答过程】(1)记点,线段的中垂线方程为:,
圆C经过A,B,所以圆心C在直线上,又因为圆心C在直线上,
所以圆心C的坐标为(2,-2),
半径,所以圆C的方程为:.
(2)设圆C与圆M相交与E,F两点,则直线EF的方程为:
,
即:,
圆心M到直线的距离,
所以,,即公共弦长为.
5.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知点都在圆上;
(1)求圆的标准方程;
(2)已知圆与圆相交于,求直线的方程,并求.
【答案】(1)
(2),
【解题思路】(1)利用待定系数法,设圆的一般方程为,列出方程组求出,然后化为标准方程即可;
(2)根据两圆的方程相减可得直线的方程,利用点到直线的距离公式和弦长公式计算可求出.
【解答过程】(1)设圆的一般方程为,
∵点都在圆上,
∴,解得,
∴圆的一般方程为,
化为标准方程为:.
(2)圆,圆,
圆与的方程相减得,即,
∴直线的方程为,
圆的圆心,半径,
∵到直线的距离为,
∴.
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第2章 圆与方程(举一反三讲义·培优篇)
【苏教版(2019)】
题型1
二元二次方程表示圆的条件
1.(24-25高二上·海南省直辖县级单位·阶段练习)若方程表示圆,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·吉林通化·期中)若方程表示一个圆,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知表示圆,则实数a的值为 .
4.(24-25高二上·上海·课前预习)如果二元二次方程(A、B、C不同时为零)所表示的曲线是圆,那么方程的系数A、B、C、D、E、F应满足什么条件?
5.(2025高二·全国·专题练习)已知曲线:.
(1)当取何值时,方程表示圆?
(2)求证:不论为何值,曲线必过两定点.
题型2
轨迹问题——圆
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)已知,,动点满足,记动点的轨迹为曲线,则曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·北京房山·期中)已知定点和点,以为斜边,则直角顶点A的轨迹方程为 .
4.(24-25高二上·四川绵阳·期中)已知圆,直线过点
(1)当直线与圆相切时,求直线的方程;
(2)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
5.(24-25高二上·河南驻马店·期末)已知平面直角坐标系中,圆,点,
(1)若是圆上的动点,线段的中点为,求的轨迹方程;
(2)过点作直线与点的轨迹方程交于、两点,若,求直线的方程.
题型3
圆的切线长及切线方程问题
1.(24-25高二上·山东泰安·期中)已知圆,则过点的圆C的切线方程为( )
A. B.或
C. D.或
2.(24-25高二上·山东临沂·期中)若圆,点在直线上,过点作圆的切线,切点为,则切线长的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.4
3.(24-25高二上·江苏泰州·期中)若过点作圆的切线,则切线方程为 .
4.(24-25高二上·湖南永州·阶段练习)已知圆经过三点.
(1)求的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求切线的一般式方程.
5.(24-25高二上·江苏泰州·期中)(1)从圆外一点向圆引切线,求此切线的长;
(2)自点作圆的切线,求切线的方程.
题型4
圆的弦长与中点弦问题
1.(24-25高二上·重庆·阶段练习)若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·山西太原·期中)已知直线与圆相交于,两点,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
3.(24-25高二上·安徽宣城·期末)过坐标原点O作倾斜角为的直线l,则直线l被圆所截得的弦长为 .
4.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知圆内一点,直线过点且与圆交于,两点.
(1)求圆的圆心坐标和面积;
(2)若直线的斜率为,求弦的长.
5.(24-25高二上·贵州贵阳·期中)已知直线,圆.
(1)若直线与直线平行,且与圆相切,求的直线方程;
(2)若直线与直线垂直,且与圆相交于AB两点,,求的直线方程.
题型5
直线与圆有关的面积问题
1.(24-25高二上·江苏扬州·期中)直线分别与轴,轴交于两点,点在圆上,则面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·四川成都·阶段练习)已知圆,点为直线上的动点,以为直径的圆与圆相交于两点,则四边形面积的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
3.(24-25高二上·广东广州·期中)已知圆,为直线上一点,过点作圆的两条切线,切点分别为和,则四边形的面积的最小值为 .
4.(24-25高二上·河南·期中)已知的外接圆为圆.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线与圆交于E,F两点,求的面积.
5.(24-25高二上·安徽合肥·期中)如图所示,圆与轴的交点分别为,过点的直线与圆交于两点.
(1)记直线的斜率分别为,求的值;
(2)设为直线与的交点,△,△的面积分别为,求的取值范围.
题型6
直线与圆有关的最值问题
1.(24-25高二上·北京·阶段练习)圆上的动点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·山西·期中)已知,直线,P为l上的一动点,A,B为上任意不重合的两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·重庆九龙坡·期中)已知圆上有一动点,记点到直线的距离为,平面上有一定点,则的最小值为 .
4.(24-25高二上·海南海口·期末)已知点在圆上.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最大值与最小值.
5.(2025高三·全国·专题练习)已知点是圆上任意一点.
(1)求P点到直线的距离的最大值和最小值.
(2)求的最大值和最小值.
(3)求的最大值和最小值
题型7
两圆的公切线问题
1.(24-25高二上·浙江杭州·阶段练习)圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(23-24高三下·山东·开学考试)圆和圆的公切线方程是( )
A. B.或
C. D.或
3.(24-25高二上·湖南·期中)写出与圆和圆都相切的一条直线方程 .
4.(23-24高二上·福建福州·阶段练习)已知:圆与圆.
(1)当时,判断两圆是否相交,并说明理由.如果相交,求公共弦所在直线的方程.
(2)若两圆外切,求的值及外公切线的长.
5.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)已知动点到两定点和的距离之比为.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)已知圆:,判断和的位置关系,并求它们的公切线方程.
题型8
两圆的公共弦问题
1.(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末)已知圆:与圆:相交于A,B两点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·海南海口·阶段练习)圆与圆的公共弦长为( )
A.6 B.8 C.9 D.10
3.(24-25高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)若圆与圆相交于两点,则两圆公共弦所在直线方程为 .
4.(24-25高二上·湖北襄阳·阶段练习)已知圆C的圆心在直线上,且经过点,.
(1)求圆C的方程;
(2)求圆C与圆M:的公共弦长.
5.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知点都在圆上;
(1)求圆的标准方程;
(2)已知圆与圆相交于,求直线的方程,并求.
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