内容正文:
专题03 圆的方程
6大高频考点概览
考点01 圆的一般方程与标准方程
考点02 直线与圆的位置关系
考点03 圆与圆的位置关系
考点04 圆的弦长问题
考点05 圆的切线问题
考点06 与圆有关的最值
地 城
考点01
圆的一般方程与标准方程
一、单选题
1.(23-24高二上·宁夏育才中学·期末)已知圆C:,则圆C的圆心和半径为( )
A.圆心,半径 B.圆心,半径
C.圆心,半径 D.圆心,半径
【答案】A
【分析】将圆的方程化为标准方程,从而可得圆心与半径.
【详解】由化为标准方程可得,
故圆心,半径.
故选:A.
2.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知点,则以为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可知圆心为,半径为,进而可得圆的方程.
【详解】因为,可知线段的中点为,且,
即圆心为,半径为,
所以所求圆的方程为.
故选:D.
3.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)一束光线从点出发经轴反射后经过点,半径为的圆恰好与入射光线和反射光线都相切,则圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意可知圆心在法线上面,故首先求出法线方程,然后结合圆与入射光线相切即可确定圆心位置,从而即可得解.
【详解】由题意入射光线不垂直轴,设入射光线交轴于点,
则由题意,即,解得,
所以法线方程为即轴,
由题意半径为的圆恰好与入射光线和反射光线都相切,
所以由对称性可知圆心在轴上,不妨设为,
而入射光线为,所以圆心在轴正半轴上,即,
所以半径为的圆恰好与入射光线相切得,解得,
所以圆心,圆的标准方程是.
故选:C.
二、多选题
4.(23-24高二上·宁夏育才中学·期末)已知圆,则( )
A.圆可能过原点 B.圆心在直线上
C.圆与直线相切 D.圆被直线所截得的弦长为
【答案】AD
【分析】依据点与圆的位置关系即可判断A,把圆心代入直线方程看是否满足方程即可判断B,求出圆心到直线的距离即可判断C,利用弦长公式求得弦长即可判断D.
【详解】由圆知:圆心,半径,
对于A:把原点代入圆的方程得,
所以解得或,
所以当或时,圆过原点,故A正确;
对于B:把圆心代入得,
当时,,此时圆心不在直线上,故B不正确;
对于C:圆心到直线的距离:,
所以圆与直线相离,故C不正确;
对于D:圆心到直线的距离为:,
所以圆被直线所截得的弦长为:,故D正确.
故选:AD.
三、解答题
5.(24-25高二上·宁夏银川第三十一中学·期末)已知,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的标准方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)设,根据得到方程,整理得到曲线的标准方程;
(2)曲线是以为圆心,1为半径的圆,当斜率不存在时,满足要求,当斜率存在时,设出直线方程,利用圆心到直线距离等于半径得到方程,求出答案.
【详解】(1)设,则,
故,
化简整理得,
故曲线的标准方程为;
(2)曲线是以为圆心,1为半径的圆,
当过点的直线斜率不存在时,直线方程为,
此时到的距离为1,故与圆相切,满足要求,
当过点的直线斜率存在时,设切线方程为,即,
圆心到的距离,
解得,故切线方程为,即,
综上,过点且与曲线相切的直线方程为或.
地 城
考点02
直线与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)圆关于直线对称,则实数( )
A.1 B.-3 C.1或-3 D.-1或3
【答案】B
【分析】求出圆心坐标,代入直线方程即可求解.
【详解】的圆心坐标为,
因为圆关于直线对称,
所以圆心在直线上,也即,
解得:或.
当时,可得:,符合圆的方程;
当 时,可得:,配方可得:,舍去.
故选:B
2.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)已知圆,直线过点,则 ( )
A.l与C相交 B.l与C相切
C.l与C相离 D.以上三个选项均有可能
【答案】A
【分析】利用点与圆的位置关系即可判断.
【详解】由圆,可得,
∴圆C的圆心坐标为,半径,又,
∴,∴点在圆的内部,
∴直线 l 与 C 相交.
故选:A.
二、多选题
3.(24-25高二上·青海西宁大通县·期末)直线:与圆:的公共点的个数可能为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】BC
【分析】首先得到圆心坐标与半径,再求出圆心到直线的距离的取值范围,即可判断.
【详解】圆:的圆心为,半径,
当时,点到直线的距离,
因此直线与圆相切或相交,所以直线与圆的公共点个数为或.
故选:BC.
4.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知直线,圆,则( )
A.经过定点
B.圆与圆:外离
C.当与圆相切时,.
D.圆心到直线距离的最大值为
【答案】AD
【分析】根据方程的形式,联立方程,即可求定点,判断A,根据两圆位置关系判断B;根据相切结合点到直线的距离公式运算判断C;求出圆心到动直线的最大距离即可判断D.
【详解】对于选项A:因为,
令,解得,所以l过定点,故A正确;
对于选项B:圆可化为,可知其圆心为,半径,
圆:的圆心为,半径,
因为,即,可知两圆相交,故B错误;
对于选项C:若与圆相切,
则圆心到直线的距离,解得,故C错误;
对于选项D:当时,圆心到直线距离的最大,
此时最大值为,故D正确.
故选:AD.
5.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知直线,圆,则( )
A.经过定点 B.圆与圆:的公切线有4条
C.当与圆相切时, D.圆上点到直线距离的最大值为
【答案】AD
【分析】根据方程的形式,联立方程,即可求定点,判断A,根据两圆位置关系判断B;根据相切结合点到直线的距离公式运算判断C;求出圆心到动直线的最大距离即可求解判断D.
【详解】对于选项A:因为,
令,解得,所以l过定点,故A正确;
对于选项B:圆可化为,可知其圆心为,半径,
圆:的圆心为,半径,
因为,即,
可知两圆相交,所以圆C与圆的公切线有2条,故B错误;
对于选项C:若与圆相切,
则圆心到直线的距离,解得,故C错误;
对于选项D:因为圆心到直线距离的最大值为,
所以圆上点到直线距离的最大值为,故D正确;
故选:AD.
6.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知圆,直线.则下列结论正确的是( )
A.当时,圆C上恰有三个点到直线l的距离等于1
B.对于任意实数m,直线l恒过定点(1,1)
C.若圆C与圆恰有三条公切线,则
D.若动点D在圆C上,点,则线段中点M的轨迹方程为
【答案】BCD
【分析】对于A,通过计算圆心到直线的距离进行分析即可,对于B,对直线方程变形求解即可,对于C,由两圆有3条公切线可得两圆相外切,从而可求出的值,对于D,设的中点为,则可得动点D的坐标为代入圆C方程中化简可得答案
【详解】对于A,圆的圆心为,半径,当时,直线,则圆心到直线的距离为,因为,所以圆C上只有两个点到直线l的距离等于1,所以A错误,
对于B,由,得,由于,所以,得,所以直线恒点,所以B正确,
对于C,因为圆C与圆恰有三条公切线,所以两圆相外切,由,得,所以,解得,所以C正确,
对于D,设的中点为,则可得动点D的坐标为,因为动点D在圆C上,所以,化简得,所以线段中点M的轨迹方程为,所以D正确,
故选:BCD
三、解答题
7.(23-24高二上·宁夏固原·期末)已知圆心为的圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆交于两点,△ABC的面积是,求的值.
【答案】(1)
(2)或或或
【分析】(1)根据题意,求出的垂直平分线方程为,分析可得圆心为直线和的交点,联立直线的方程可得圆心的坐标,进而求出圆的半径,由圆的标准方程可得答案;
(2)由题意直线恒过点,此点同时为圆与轴负半轴的交点,又圆心,求得,根据三角形面积可求得点的纵坐标,可得点的坐标,得解.
【详解】(1)由题知,线段的中点为坐标原点,因为直线的斜率不存在,所以线段的垂直平分线的方程是,
由题意可知,圆心也在线段的垂直平分线上,所以它的坐标是方程组的解,解得即圆心的坐标是.
又圆的半径,
所以圆的方程为.
(2)由题意可知,直线恒过点,此点同时为圆与轴负半轴的交点.
又圆心,则,所以,
解得或.
所以满足条件的点可以为或或或,
依次代入直线方程,得或或或.
地 城
考点03
圆与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·青海西宁大通县·期末)已知圆及圆,则与圆都相切的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】求出两圆的圆心和半径,根据圆心距和两半径的关系得到两圆内切,从而得到公切线条数.
【详解】圆的标准方程为,圆心,半径,
圆的标准方程为,圆心,半径,
所以,圆内切,
所以与圆都相切的直线只有1条.
故选:A.
2.(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)圆:与圆:的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】D
【分析】根据圆与圆的位置关系的判断方法求得正确答案.
【详解】圆的圆心坐标为,半径,
圆的圆心坐标为,半径,
因为,所以圆与圆内切.
故选:D
3.(23-24高二上·宁夏固原·期末)已知圆:与圆:关于直线对称,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据两点的坐标,求其中点坐标以及斜率,根据对称轴与两对称点连接线段的关系,可得答案.
【详解】由题意得,,则的中点的坐标为,
直线的斜率.
由圆与圆关于对称,得的斜率.
因为的中点在上,所以,即.
故选:C.
二、多选题
4.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)若圆与圆相切,则的值可以为( ).
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】确定两圆圆心和半径,根据两圆的位置关系得到或,解得答案.
【详解】圆,圆心,半径,
圆,圆心,半径,圆心距,
两圆相切,故或,故或.
故选:AC
三、填空题
5.(23-24高二上·宁夏银川宁夏育才中学·期末)若圆与圆外切,则值为 ;
【答案】4
【分析】根据两圆外切列方程,解方程即可.
【详解】圆即,圆心为,半径为且,
圆即,圆心为,半径为4,
因为两圆外切,所以,解得.
故答案为:4.
地 城
考点04
圆的弦长问题
一、单选题
1.(24-25高二上·青海海南州部分学校·期末)直线被圆截得的弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用弦长公式即可求得结果.
【详解】圆C的圆心为,半径为3,圆心到直线l的距离,
所以直线l被圆C截得的弦长为.
故选:D
2.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)过点作圆的两条切线,设切点为A,B,则切点弦AB的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求以及切线长,再根据等面积法即可得结果.
【详解】圆,即,
易知,圆C的半径,所以切线长.
所以四边形的面积为.
所以根据等面积法知:,
所以.
故选:B.
3.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知直线和圆相交于两点.若,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出圆心到直线的距离,再利用,化简求值,即可得到答案.
【详解】圆的圆心为,圆心到直线的距离公式为,
故
故选:C.
二、解答题
4.(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)已知圆C的圆心在直线上且与y轴相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l过点且被圆C截得的弦长为,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用已知圆心特征和半径列方程组,即可求得圆的方程;
(2)分斜率存在与不存在两种情况讨论,结合弦心距的求解过程即可得出结果.
【详解】(1)圆的圆心在直线上且与轴切于点,
设圆心坐标为,则,解得,,
圆心,半径,
故圆的方程为.
(2)点,直线过点,
当的斜率存在时,设直线的斜率为(存在),
则方程为,又圆的圆心为,半径,弦长为,
故弦心距,故,解得,
所以直线方程为,即,
当的斜率不存在时,的方程为,经验证也满足条件,
故的方程为或.
5.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)已知动点与两个定点,的距离的比是2.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线过点,且被曲线截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)直接利用条件求出点的轨迹方程,所求方程表示一个圆;
(2)直线的斜率分存在与不存在两种情况,当直线的斜率不存在时,检验不满足条件;当直线的斜率存在时,用点斜式设出直线的方程,根据弦长和点到直线的距离公式列出等式即可求出直线的斜率,进而求出直线的方程.
【详解】(1)设点,
动点与两个定点,的距离的比是,
,即,
则,
化简得,
所以动点的轨迹的方程为;
(2)由(1)可知点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
直线被曲线截得的弦长为,
圆心到直线的距离,
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是3,不符合条件;
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
所以圆心到直线的距离,
化简得,解得或,
此时直线的方程为或.
综上,直线的方程是或.
6.(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)圆的圆心为,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线与圆交两点,且,求.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用两点间距离公式求出圆的半径,写出圆的标准方程;
(2)求出圆心到直线的距离,利用垂径定领列出方程,求出.
【详解】(1)设圆的半径为,则,
故圆的标准方程为:;
(2)设圆心到直线的距离为,
则,
由垂径定理得:,
即,解得:或.
7.(24-25高二上·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)古希腊数学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数(且)的点的轨迹是圆.后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)若直线与曲线交于两点,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,由题意,利用两点间的距离公式即可求解;
(2)先求出圆心到直线的距离,然后根据弦长公式即可求解.
【详解】(1)设,因为,满足,即,
即,整理得,
所以曲线的轨迹方程为.
(2)圆心到直线的距离,
所以.
地 城
考点05
圆的切线问题
一、填空题
1.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知圆,直线过点.若直线与圆相切,则直线的方程为
【答案】或
【分析】先求出圆的圆心和半径,然后分直线的斜率不存在和存在两种情况求解即可.
【详解】由圆,圆心为,半径为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,此时直线恰好与圆相切,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
则,解得,
则直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
故答案为:或.
2.(23-24高二上·青海西宁大通县·期末)已知圆:,过圆外一点作的两条切线,切点分别为,,若,则 .
【答案】1
【分析】结合切线长定理可得△ABC为等边三角形,即可得.
【详解】
由圆:可得圆心坐标为,半径,
由、为圆切线,故,
又
故,
又,故为等边三角形,故.
故答案为:1.
二、解答题
3.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知圆的圆心在直线上,直线.
(1)求的值;
(2)求圆关于直线对称的圆的标准方程;
(3)过(2)中的点作圆的切线,求直线的一般式方程.
【答案】(1)
(2).
(3)或.
【分析】(1)根据圆的一般方程确定圆心,结合点在直线上,列方程解方程;
(2)设,根据两点关于直线对称,列方程,解方程即可;
(3)设点斜式方程,由直线与圆相切,根据点到直线的距离列方程,解方程.
【详解】(1)由已知圆,
则圆心,
又圆心在直线上,
即,解得;
(2)由(1)得圆,即,
即,半径,
设,则中点为,且,
所以由对称可知,
解得,
即,
所以圆;
(3)根据题意可得直线的斜率存在,
则可设直线的方程为,
即,
则,
解得或,
故直线的方程为或,
即一般式方程为或.
4.(24-25高二上·青海海南州部分学校·期末)已知直线,圆.
(1)若,求直线被圆所截得的弦长;
(2)已知直线过定点,过点作圆的切线,求点的坐标及该切线方程.
【答案】(1)
(2),或
【分析】(1)根据圆的弦长公式求解即可;
(2)先求出定点,分切线的斜率是否存在,再根据圆心到切线的距离等于半径即可得解.
【详解】(1)圆的圆心,半径,
,圆心到直线的距离,
所以直线被圆所截得的弦长为;
(2)直线变形得,
令,则,
所以直线过定点,
当直线的斜率不存在时,方程为,
此时,圆心到直线的距离等于半径,符合题意;
当直线的斜率存在时,设方程为,即,
则圆心到切线的距离为,解得,
所以直线方程为,即,
综上所述所求直线方程为或.
5.(23-24高二上·青海西宁大通县·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)
【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,.
6.(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)已知圆.
(1)圆与圆交于两点,求公共弦长;
(2)直线过点且与圆相切,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)先联立方程组求出公共弦所在直线方程;再根据点到直线距离求出圆心到直线的距离;最后根据弦长公式即可得出答案.
(2)根据直线斜率是否存在分类讨论,再结合点到直线距离及直线与圆相切列出关系式求解即可得出答案.
【详解】(1)由题意可知:圆C的圆心为,半径,圆D的圆心为,半径,
可得,可知两圆相交
联立,作差得:直线方程为.
圆心到直线距离为,
故公共弦长.
(2)由圆可得:圆心坐标为,半径为
1°若直线斜率不存在,则直线方程为,此时点到直线的距离为,
故直线与圆相切,符合题意;
2°若直线斜率存在,设直线方程为,即.
由直线与圆相切可得:,解得.
此时直线的方程为:,
综上直线的方程为:或.
7.(23-24高二上·宁夏育才中学·期末)已知的三顶点坐标为,求
(1)的外接圆的方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)设外接圆的一般方程为,代入点坐标,待定系数即得解;
(2)分不存在,存在两种情况讨论,利用圆心到直线距离等于半径,求解即可.
【详解】(1)不妨设外接圆的一般方程为
故
解得:
即的外接圆的方程为:
(2)由题意,
故圆心为,半径,
若切线的斜率不存在,则,此时圆心到直线的距离,成立,故为圆C的切线;
若切线的斜率存在,不妨设切线为:,
圆心到直线的距离:,解得
故切线方程为:
综上,过点的圆的切线方程为: 或
8.(24-25高二上·宁夏银川灵武第一中学·期末)已知圆的圆心在直线上,且经过点,.
(1)求圆的标准方程;
(2)求经过点且与圆相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出线段的中垂线方程,求出圆心坐标及半径即可;
(2)按切线斜率存在与否,结合点到直线的距离公式求出切线方程.
【详解】(1)线段的中点,直线的斜率,
则线段的中垂线方程为,即,
由,解得,,
因此圆的圆心,半径,
所以圆的标准方程为;
(2)点到直线的距离为2,即直线与圆相切;
当切线斜率存在时,设切线方程为,即,
由,解得,因此方程为,
所以经过点且与圆相切的直线方程为或.
9.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)已知点,,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)直线过点且与点的轨迹只有一个公共点,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)设,应用两点距离公式及已知条件,整理化简求轨迹方程;
(2)由题意,直线与相切,讨论所求直线斜率,设直线方程,根据圆心与直线距离求参数求直线方程.
【详解】(1)设,由条件,则,
整理:,即点的轨迹方程为.
(2)过点的直线与点的轨迹只有一个公共点,即直线与相切,
当直线的斜率存在时,不妨设,
则圆心到直线的距离,得:,此时;
当的斜率不存在时,直线此时直线与圆相切;
综上所述,满足题意得直线的方程为:或
地 城
考点06
与圆有关的最值
一、单选题
1.(24-25高二上·宁夏六盘山高级中学·期末)已知圆的方程为,直线恒过定点若一条光线从点射出,经直线上一点反射后到达圆上的一点,则的最小值( )
A.9 B.12 C.15 D.
【答案】A
【分析】首先求出直线恒过的定点,然后求出点关于直线的对称点,根据两点之间线段最短,的最小值等于(为圆的半径).
【详解】将直线方程变形为,令,解得,所以定点.
设点关于直线的对称点,则中点在直线上,
且与直线垂直,的斜率为,则的斜率为.
根据垂直斜率关系,即.
将中点代入直线得,
将代入可得:,解得,
把代入得,所以.
圆的方程为,圆心,半径.
的最小值等于,
,, ,
所以的最小值为.
故选:A.
二、多选题
2.(24-25高二上·宁夏银川灵武第一中学·期末)若直线分别与轴,轴交于,两点,点是圆上的一点,则的面积可能为( )
A.8 B.11 C.14 D.17
【答案】BC
【分析】圆,圆心为,利用圆上点到直线之间的距离最大值为圆心到直线距离加半径,距离最小值为圆心到直线距离减半径,从而确定三角形的高的取值范围,然后得到面积的取值范围.
【详解】易得,,所以.
圆的标准方程为,圆心为,
圆心到直线的距离为,
所以点到直线的距离的取值范围为,
所以.
故选:BC.
3.(23-24高二上·宁夏固原·期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是( )
A.曲线的方程为
B.曲线的周长为
C.曲线上的点到直线的最小距离为
D.若点为抛物线上的动点,抛物线的焦点为,则的最小值为2
【答案】ACD
【分析】根据题意求出的轨迹,结合圆中的相关知识进行分析判断即可.
【详解】对于A,设,则,
化简得,,即,则选项A正确;
对于B,可知曲线的半径为1,周长为,故B错误;
对于C,设曲线上的圆心,
所以圆心到直线的距离为:,
曲线上的点到直线的最小距离为,故C正确;
对于D,由抛物线的定义知,,
,
的准线方程为:,
所以的最小值为点到直线的距离减半径,
即为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
4.(24-25高二上·青海海南州部分学校·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:平面内到两个定点,的距离之比为定值的点的轨迹是圆.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.已知在平面直角坐标系中,,,是满足的阿氏圆上的任意一点,则该阿氏圆的标准方程为 ;若该阿氏圆在点处的切线与直线交于点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设出点的坐标,列出方程并化简求得阿氏圆的标准方程;再由切线长定理求出直线上的点向圆所作切线长的最小值.
【详解】设点,依题意,,即,
则,整理得,
所以所求圆的标准方程为;
该阿氏圆的圆心为,半径,
点到直线的距离,
依题意,,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:;
5.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知为圆上任意一点,,为直线上的两个动点,且,则面积的取值范围是 .
【答案】
【解析】底,高为点到直线的距离,所以只需求出点到直线的距离的范围即可.
【详解】解:圆心到直线的距离为,所以圆与直线相离,
则圆上一点到直线的距离的范围为,
又,所以的面积,即,
故答案为:
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,考查圆上的点到直线的距离,考查学生的转化能力,属于中档题.
6.(23-24高二上·宁夏银川永宁县上游高级中学·期末)若圆(,)被直线平分,则的最大值为 .
【答案】/
【分析】先求出圆心,再将圆心代入直线方程,再利用基本不等式求最值.
【详解】圆,即,圆心为,半径为,
因为圆(,)被直线平分,
则直线过圆心,即,
所以,当且仅当时等号成立.
故答案为:.
试卷第1页,共3页
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专题03 圆的方程
6大高频考点概览
考点01 圆的一般方程与标准方程
考点02 直线与圆的位置关系
考点03 圆与圆的位置关系
考点04 圆的弦长问题
考点05 圆的切线问题
考点06 与圆有关的最值
地 城
考点01
圆的一般方程与标准方程
一、单选题
1.(23-24高二上·宁夏育才中学·期末)已知圆C:,则圆C的圆心和半径为( )
A.圆心,半径 B.圆心,半径
C.圆心,半径 D.圆心,半径
2.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知点,则以为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)一束光线从点出发经轴反射后经过点,半径为的圆恰好与入射光线和反射光线都相切,则圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·宁夏育才中学·期末)已知圆,则( )
A.圆可能过原点 B.圆心在直线上
C.圆与直线相切 D.圆被直线所截得的弦长为
三、解答题
5.(24-25高二上·宁夏银川第三十一中学·期末)已知,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的标准方程;
(2)求过点且与曲线相切的直线的方程.
地 城
考点02
直线与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)圆关于直线对称,则实数( )
A.1 B.-3 C.1或-3 D.-1或3
2.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)已知圆,直线过点,则 ( )
A.l与C相交 B.l与C相切
C.l与C相离 D.以上三个选项均有可能
二、多选题
3.(24-25高二上·青海西宁大通县·期末)直线:与圆:的公共点的个数可能为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知直线,圆,则( )
A.经过定点
B.圆与圆:外离
C.当与圆相切时,.
D.圆心到直线距离的最大值为
5.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知直线,圆,则( )
A.经过定点 B.圆与圆:的公切线有4条
C.当与圆相切时, D.圆上点到直线距离的最大值为
6.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知圆,直线.则下列结论正确的是( )
A.当时,圆C上恰有三个点到直线l的距离等于1
B.对于任意实数m,直线l恒过定点(1,1)
C.若圆C与圆恰有三条公切线,则
D.若动点D在圆C上,点,则线段中点M的轨迹方程为
三、解答题
7.(23-24高二上·宁夏固原·期末)已知圆心为的圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆交于两点,△ABC的面积是,求的值.
地 城
考点03
圆与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·青海西宁大通县·期末)已知圆及圆,则与圆都相切的直线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)圆:与圆:的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
3.(23-24高二上·宁夏固原·期末)已知圆:与圆:关于直线对称,则的方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)若圆与圆相切,则的值可以为( ).
A. B. C. D.
三、填空题
5.(23-24高二上·宁夏银川宁夏育才中学·期末)若圆与圆外切,则值为 ;
地 城
考点04
圆的弦长问题
一、单选题
1.(24-25高二上·青海海南州部分学校·期末)直线被圆截得的弦长为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)过点作圆的两条切线,设切点为A,B,则切点弦AB的长度为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知直线和圆相交于两点.若,则的值为( )
A. B.
C. D.
二、解答题
4.(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)已知圆C的圆心在直线上且与y轴相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l过点且被圆C截得的弦长为,求直线l的方程.
5.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)已知动点与两个定点,的距离的比是2.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线过点,且被曲线截得的弦长为,求直线的方程.
6.(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)圆的圆心为,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线与圆交两点,且,求.
7.(24-25高二上·宁夏吴忠青铜峡宁朔中学·期末)古希腊数学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数(且)的点的轨迹是圆.后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,动点满足,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)若直线与曲线交于两点,求.
地 城
考点05
圆的切线问题
一、填空题
1.(24-25高二上·宁夏青铜峡第一中学·期末)已知圆,直线过点.若直线与圆相切,则直线的方程为
2.(23-24高二上·青海西宁大通县·期末)已知圆:,过圆外一点作的两条切线,切点分别为,,若,则 .
二、解答题
3.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知圆的圆心在直线上,直线.
(1)求的值;
(2)求圆关于直线对称的圆的标准方程;
(3)过(2)中的点作圆的切线,求直线的一般式方程.
4.(24-25高二上·青海海南州部分学校·期末)已知直线,圆.
(1)若,求直线被圆所截得的弦长;
(2)已知直线过定点,过点作圆的切线,求点的坐标及该切线方程.
5.(23-24高二上·青海西宁大通县·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.
6.(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)已知圆.
(1)圆与圆交于两点,求公共弦长;
(2)直线过点且与圆相切,求直线的方程.
7.(23-24高二上·宁夏育才中学·期末)已知的三顶点坐标为,求
(1)的外接圆的方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程.
8.(24-25高二上·宁夏银川灵武第一中学·期末)已知圆的圆心在直线上,且经过点,.
(1)求圆的标准方程;
(2)求经过点且与圆相切的直线方程.
9.(23-24高二上·宁夏银川贺兰县第一中学·期末)已知点,,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)直线过点且与点的轨迹只有一个公共点,求直线的方程.
地 城
考点06
与圆有关的最值
一、单选题
1.(24-25高二上·宁夏六盘山高级中学·期末)已知圆的方程为,直线恒过定点若一条光线从点射出,经直线上一点反射后到达圆上的一点,则的最小值( )
A.9 B.12 C.15 D.
二、多选题
2.(24-25高二上·宁夏银川灵武第一中学·期末)若直线分别与轴,轴交于,两点,点是圆上的一点,则的面积可能为( )
A.8 B.11 C.14 D.17
3.(23-24高二上·宁夏固原·期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是( )
A.曲线的方程为
B.曲线的周长为
C.曲线上的点到直线的最小距离为
D.若点为抛物线上的动点,抛物线的焦点为,则的最小值为2
三、填空题
4.(24-25高二上·青海海南州部分学校·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:平面内到两个定点,的距离之比为定值的点的轨迹是圆.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.已知在平面直角坐标系中,,,是满足的阿氏圆上的任意一点,则该阿氏圆的标准方程为 ;若该阿氏圆在点处的切线与直线交于点,则的最小值为 .
5.(24-25高二上·青海西宁第十四中学·期末)已知为圆上任意一点,,为直线上的两个动点,且,则面积的取值范围是 .
6.(23-24高二上·宁夏银川永宁县上游高级中学·期末)若圆(,)被直线平分,则的最大值为 .
试卷第1页,共3页
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