内容正文:
专题01 直线与圆
5大高频考点概览
考点01 直线的方程
考点02 直线的交点坐标与距离公式
考点03 圆的方程
考点04 直线与圆的位置关系
考点05 圆与圆的位置关系
地 城
考点01
直线的方程
1.(24-25高二上·江西赣州·期末)已知动点P到定点的距离比它到直线的距离大1,直线与动点的轨迹交于A, B两点,且线段AB的中点为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意确定P点的轨迹求出其方程,利用点差法求出直线AB的斜率,即可求得答案.
【详解】由题意动点P到定点的距离比它到直线的距离大1,
则动点P到定点的距离与它到直线的距离相等,
故动点P的轨迹为以F为焦点的抛物线,其方程为,
设,则,
则,则,
由于线段AB的中点为且在抛物线含焦点的一侧区域内,则直线AB的斜率存在,,
故,
故直线的方程为,即,
故选:D
2.(23-24高二上·江西九江六校·期末)已知双曲线的离心率是,,分别是其左、右焦点,过点且与双曲线经过第一、三象限的渐近线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用双曲线的离心率,求出,求出渐近线方程,求出焦点坐标,利用点斜式求解直线方程即可.
【详解】解:由得,所以双曲线的右焦点是,
经过第一、三象限的渐近线方程是,
于是所求的直线方程是,即.
故选:C.
3.(24-25高二上·江西赣州·期末)对于直线,下列选项正确的是( )
A.直线倾斜角为
B.直线经过第四象限
C.直线在轴上的截距为
D.直线的一个方向向量为
【答案】D
【分析】由直线的斜率和倾斜角的关系可判断A;令,求出直线过点可判断B和C;根据直线过两点,可求得两点间的向量,判断所得向量是否与向量共线可判断D.
【详解】设直线的倾斜角为,,
对于A,直线的斜率为,所以,则,故A错误;
对于B,当时,,即直线过点,且倾斜角为,
所以直线经过第一、二、三象限,不经过第四象限,故B错误;
对于C,由B知,直线在轴上的截距为,故C错误;
对于D,当时,,即直线过点,
则,所以直线的一个方向向量为,故D正确.
故选:D.
4.(24-25高二上·江西南昌·期末)已知直线与直线平行,则( )
A.1 B.3 C.1或 D.或3
【答案】C
【分析】根据一般式方程两直线平行的条件得到方程,求出参数的值,再检验即可.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得或,
经检验,当或时,均满足两条直线平行.
故选:C
5.(24-25高二上·江西九江·期末)已知经过点和点的直线的斜率为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用过两点斜率公式,即可求解.
【详解】依题意,得,解得,
故选:C.
6.(23-24高二上·江西九江六校·期末)(多选)设,对于直线:,下列说法中正确的是( )
A.的斜率为 B.在轴上的截距为
C.不可能平行于轴 D.与直线垂直
【答案】BD
【分析】根据已知条件,结合直线的斜率、截距的定义,以及直线垂直的性质,即可求解.
【详解】对于A,直线:,
则的斜率为,故A错误;
对于B,令,解得,
故在轴上的截距为,故B正确;
对于C,当时,直线:,平行于轴,故C错误;
对于D,当时,直线与直线显然垂直,
当时,直线的斜率为,
直线的斜率为,
所以,故D正确.
故选:BD.
地 城
考点02
直线的交点坐标与距离公式
1.(24-25高二上·江西南昌·期末)已知为坐标原点,双曲线的右焦点为F,点在C的渐近线上,过点F作,垂足为,,则C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由两点距离公式及向量运算得,根据点线距离求出,由点在C的渐近线上得,.
【详解】由知,又,所以.
由,则为焦点F到渐近线即的距离,
所以,在中,,
由点在C的渐近线上,所以,即,所以,
所以C的方程为.
故选:A
2.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)若直线上存在点,过点作圆:的两条切线,,为切点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】作出图形,设,令,由知,从而可得,满足条件的点轨迹为,又点在直线上,由直线与圆的位置关系建立不等式求解即可.
【详解】
圆:,所以,
设,令,
则,因为,
所以,即,
所以,即,
所以满足条件的点轨迹为,又点在直线上,
所以直线与有交点,
所以,即,
解得或,
所以,
故选:D.
3.(24-25高二上·江西吉安·期末)(多选)已知点,且点在直线上,下列说法正确的是( )
A.的最大值为3
B.若线段与直线有交点,则
C.当时,存在点,使得
D.当时,周长的最小值为
【答案】ABD
【分析】易知的最大值为的长度,可得A正确,求得两直线交点坐标得出不等式可得B正确,求出以为直径的圆方程可得C错误,利用点关于直线对称即可求得D正确.
【详解】对于A,由点可知两点的纵坐标相同,
即平行于轴,且的长度为3,
因此的最大值为的长度3,即A正确;
对于B,易知的方程为,可知直线与的交点坐标为;
若线段与直线有交点,可得,解得,即B正确;
对于C,当时可得,
以为直径的圆方程为,
显然圆心到直线的距离为,
即直线与圆相离,没有交点,所以不存在点,使得,即C错误;
对于D,当时,
设关于直线的对称点坐标为,
可得,解得,即,如下图所示:
显然的周长为,即D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:求解周长最值以及线段长度最值问题时,经常求出对称点坐标结合三角形性质可得结论.
4.(24-25高二上·南昌第二中学·期末) (多选)已知直线和圆相交于M,N,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.若圆关于对称,则
C.的最小值为
D.圆上到直线的距离为的点恰好有三个,则
【答案】AC
【分析】A选项,直线变形后求出定点坐标;B选项,根据圆心在直线上求的值;C选项,表达出,求出最小值;D选项,由题可得圆心到直线的距离,从而求出.
【详解】A选项,根据题意变形为,
故直线过定点,A正确;
B选项,若圆关于对称,则圆心在直线上,即,解得,故B正错误;
C选项, ,
因为的最小值为,如图,
当三点共线时,的最小值为,故C正确;
D选项,,半径为,因为圆上到直线的距离为的点恰好有三个,
所以圆心到直线的距离,即,解得,D错误.
故选:AC.
5.(24-25高二上·江西九江·期末)两平行直线,之间的距离为 .
【答案】/
【分析】先将变换直线为,再利用两平行线间的距离即可求得结果.
【详解】由题意得,由两平行线间的距离公式,得.
故答案为:
6.(24-25高二上·江西九江·期末)在平面直角坐标系中,已知,,,的外接圆为圆,直线与圆相交于两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线的倾斜角分别为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用待定系数法,求出圆的一般方程,再转化成标准方程,即可求解;
(2)先求圆心到直线的距离,数形结合求得,再利用倍角公式,即可求解.
【详解】(1)设圆的一般方程为,
则解得
所以圆的一般方程为,故圆的标准方程为.
(2)如图,点到直线的距离,
又圆的半径,所以,
所以.
7.(24-25高二上·江西景德镇·期末)已知椭圆的短轴长为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知直线与椭圆相交于两点,又与圆交于两点,若线段的中点为,求线段的长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,求出即可得方程.
(2)求出点的坐标,联立直线与椭圆方程求出点,再利用两点间距离公式计算得解.
【详解】(1)由椭圆的短轴长为,得,由椭圆过,得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)直线与轴交于点,此点在圆上,则,而,
则,由,解得或,则,
所以线段的长
8.(24-25高二上·江西抚州·期末)设直线与.
(1)若,求、之间的距离;
(2)当直线与两坐标轴正半轴围成的三角形的面积最大时,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由直线平行的判定列方程求参数,再由平行线的距离公式求距离;
(2)根据已知可得,再由三角形面积公式有,即可确定面积最大时的值.
【详解】(1)由,则,化简得,可得或,
当时,不成立,
当时,,,
此时之间的距离为.
(2)直线与两坐标轴的正半轴围成三角形,,则,
与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积为,
当时,有最大.
地 城
考点03
圆的方程
1.(24-25高二上·江西九江·期末)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.内切 D.相交
【答案】D
【分析】法一:求出圆心距,与半径之和,半径之差比较,得到两圆相交;法二:求出圆心距,刚好等于的半径,得到两圆相交.
【详解】法一:,,,,
,,,
,
圆与圆相交,
法二:,,,,
,故圆心在圆上,而,
圆与圆相交.
故选:D.
2.(24-25高二上·江西赣州·期末)设有一组圆,、,圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设圆上点的坐标为,由结合平面内两点间的距离公式可知点在圆心为半径为的圆上,则圆与圆有公共点,根据圆与圆的位置关系可得出关于的不等式,即可解出正数的取值范围.
【详解】设圆上点的坐标为,且圆的圆心为,半径为,
由,可得,
化简得,,
则点在圆心为半径为的圆上,
因此圆和圆要有公共点,则,
即,解得.
故选:B.
3.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)若直线上存在点,过点作圆:的两条切线,,为切点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】作出图形,设,令,由知,从而可得,满足条件的点轨迹为,又点在直线上,由直线与圆的位置关系建立不等式求解即可.
【详解】
圆:,所以,
设,令,
则,因为,
所以,即,
所以,即,
所以满足条件的点轨迹为,又点在直线上,
所以直线与有交点,
所以,即,
解得或,
所以,
故选:D.
4.(24-25高二上·江西抚州·期末)已知过原点的直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】D
【分析】判断原点与圆的位置关系,再由最小有直线,最后应用几何法求弦长即可.
【详解】由,即原点在已知圆内部,且圆心,,
若原点为,要使最小,只需直线,而,
所以最小.
故选:D
5.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,平面,为底面内的一个动点,若,则动点在( )
A.直线上 B.圆上 C.抛物线上 D.椭圆上
【答案】B
【分析】根据已知将化为,在底面内构建如下图示的直角坐标系,应用向量数量积的坐标表示求动点轨迹.
【详解】由,
由平面,平面,则,
所以,底面是边长为的正方形,
在平面内构建如下图示的直角坐标系,则,
设,则,
所以,即动点在圆上.
故选:B
6.(24-25高二上·江西抚州·期末)圆心为且过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据各项给定圆的方程确定圆心,判断是否在圆上即可.
【详解】由的圆心为,A错;
由的圆心为,B错;
由的圆心为,显然点在圆上,C对;
由的圆心为,D错;
故选:C.
7.(23-24高二上·江西南昌南昌县莲塘第二中学·期末)若平面内两定点之间的距离为2,动点满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】建立直角坐标系,利用可得点的轨迹方程,再利用圆的性质当与圆相切时,最大,即可得结果.
【详解】以经过的直线为轴,线段的垂直平分线为轴建立直角坐标系,
则,设,由,
所以,
两边平方并整理得,
所以点的轨迹为以为圆心,为半径的圆,
当与圆相切时,最大,即最大,
此时,所以.
故选:B.
8.(23-24高二上·江西南昌铁路第一中学·期末)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点Q,P的距离之比(,),那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆,已知动点的M与定点和定点的距离之比为2,其方程为,若点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,应用两点距离公式列方程求M轨迹,结合已知圆的方程求参数m,进而得,再由,数形结合求目标式最小值.
【详解】由题设,令,则,
所以,则,即,
又,即在圆外,,即在圆外,
由,当且仅当共线上等号成立,
所以的最小值为.
故选:C
9.(23-24高二上·江西九江六校·期末) (多选)由直线:上的一点向圆:引两条切线,,A,是切点,则( )
A.线段长的最小值为
B.四边形面积的最小值为
C.的最大值是
D.当点的坐标为时,切点弦所在的直线方程为
【答案】AD
【分析】对于A:根据题意结合切线长性质分析求解;对于B:根据面积关系结合A中结论分析判断;对于C:根据题意结合倍角公式分析求解;对于D:分析可知点在以为直径的圆上,结合相交弦方程的求法分析运算.
【详解】将化为标准方程:,
可知圆的圆心为,半径为.
对于选项A:因为圆心到直线:的距离,
可知,可得,
所以线段长的最小值为,故A正确;
对于选项B:因为四边形面积,
由选项A可知:四边形面积的最小值为,故B错误;
对于选项C:因为,
所以的最小值为,故C错误;
对于选项D:因为,可知点在以为直径的圆上,
当点的坐标为时,则的中点为,且,
即点在圆,即上,
将与作差可得,
所以切点弦所在的直线方程,故D正确.
故选:AD.
10.(24-25高二上·江西赣州·期末)经过两点,且圆心在直线上的圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】设圆心为,半径为,由及圆心C在直线上,建立关于的方程,求解即可得答案.
【详解】设圆心为,半径为,则由可得,即①,
又圆心在直线上,所以②,
联立①②解得,所以半径,
所以圆的标准方程为.
故答案为:
11.(24-25高二上·江西吉安·期末)已知的圆心在轴上,且经过点和.
(1)求的标准方程;
(2)过点的直线与交于两点.
①若,求直线的方程;
②求弦最短时直线的方程.
【答案】(1)
(2)①或;②;
【分析】(1)设出圆心坐标,根据圆上点的坐标解方程即可;
(2)①根据弦长求得圆心到直线的距离,分别讨论直线的斜率是否存在解方程可得结果;
②易知当时,弦最短,由直线的点斜式方程计算可得结果.
【详解】(1)设圆心坐标为,
依题意可得:,解得;
则该圆的圆心为,半径为;
故的标准方程为:;
(2)①由过点的直线与交于两点,设圆心到直线的距离为,
由,可得,;
当直线的斜率不存在时,直线方程为,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线方程为,即
,解得,
故直线的方程为,即.
综上可知,直线的方程为或;
②依题意可知点在圆内,如下图所示:
设圆心到直线的距离为,由弦长公式可得,
显然当取得最大值时,即时,此时,
即当时,弦最短,
易知,因此直线的斜率为,
可得直线的方程为,即.
12.(24-25高二上·江西九江·期末)在平面直角坐标系中,已知,,,的外接圆为圆,直线与圆相交于两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线的倾斜角分别为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用待定系数法,求出圆的一般方程,再转化成标准方程,即可求解;
(2)先求圆心到直线的距离,数形结合求得,再利用倍角公式,即可求解.
【详解】(1)设圆的一般方程为,
则解得
所以圆的一般方程为,故圆的标准方程为.
(2)如图,点到直线的距离,
又圆的半径,所以,
所以.
13.(24-25高二上·江西上饶·期末)已知,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)求的最小值和最大值.
【答案】(1)
(2)最小值是,最大值是
【分析】(1)设,由,整理可得;
(2)由圆心,半径是2,先判断即在圆外,故的最小值为,最大值为.
【详解】(1)
设动点,则,
即,整理得,
故动点的轨迹的方程为,该轨迹是以为圆心,以为半径的圆.
(2)
由(1)可知:,半径是2,圆心.
因,故在圆外,
故的最小值是,最大值是.
14.(23-24高二上·江西九江六校·期末)直线与圆交于、两点,、两点的坐标分别为,,且是方程的两根.
(1)求弦的长;
(2)若圆的圆心为,求圆的一般方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用两点间距离公式计算即得.
(2)利用点到直线的距离公式求出圆的半径,再确定圆的方程.
【详解】(1)依题意,,,,
则,
所以弦的长为.
(2)圆心到直线的距离,
设圆的半径为,则,因此圆的半径长为,
所以圆的方程是,即.
地 城
考点04
直线与圆的位置关系
1.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)在平面直角坐标系中,动点与两个定点和连线的斜率之积等于,记点的轨迹为曲线,直线:与交于,两点,则下列结论中正确的是( )
A.的方程为 B.的离心率为
C.的渐近线与圆相切 D.满足的直线有条
【答案】C
【分析】设点,根据已知可求得曲线的方程即可得A;由曲线的方程即可得其离心率,即可得B;借助渐近线方程与点到直线距离公式计算可得C;联立曲线与直线方程计算可得表示,解出即可得D.
【详解】对A:设点,由已知得,整理得,
所以点的轨迹为曲线的方程为,故A错误;
对B:离心率,故B错误;
对C:圆的圆心到曲线的渐近线的距离为:
,又圆的半径为,故C正确;
对D:直线与曲线的方程联立,
整理得,设,,
,且,即,
有,
所以,
要满足,则需,即或(无解),
解得,当,此时、分别为、,
而曲线为,所以没有满足条件的直线,故D错误.
故选:C.
2.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)若直线上存在点,过点作圆:的两条切线,,为切点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】作出图形,设,令,由知,从而可得,满足条件的点轨迹为,又点在直线上,由直线与圆的位置关系建立不等式求解即可.
【详解】
圆:,所以,
设,令,
则,因为,
所以,即,
所以,即,
所以满足条件的点轨迹为,又点在直线上,
所以直线与有交点,
所以,即,
解得或,
所以,
故选:D.
3.(24-25高二上·江西抚州·期末)已知过原点的直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】D
【分析】判断原点与圆的位置关系,再由最小有直线,最后应用几何法求弦长即可.
【详解】由,即原点在已知圆内部,且圆心,,
若原点为,要使最小,只需直线,而,
所以最小.
故选:D
4.(23-24高二上·江西上饶余干县私立蓝天中学·期末)直线被圆所截得的弦长为( )
A.2 B. C. D.10
【答案】C
【分析】判断出圆心在直线上即可求解.
【详解】圆即,故圆心为,
显然圆心在直线上,
故直线被圆所截得的弦即为圆的直径,长为.
故选:C.
5.(24-25高二上·江西吉安·期末) (多选)已知点,且点在直线上,下列说法正确的是( )
A.的最大值为3
B.若线段与直线有交点,则
C.当时,存在点,使得
D.当时,周长的最小值为
【答案】ABD
【分析】易知的最大值为的长度,可得A正确,求得两直线交点坐标得出不等式可得B正确,求出以为直径的圆方程可得C错误,利用点关于直线对称即可求得D正确.
【详解】对于A,由点可知两点的纵坐标相同,
即平行于轴,且的长度为3,
因此的最大值为的长度3,即A正确;
对于B,易知的方程为,可知直线与的交点坐标为;
若线段与直线有交点,可得,解得,即B正确;
对于C,当时可得,
以为直径的圆方程为,
显然圆心到直线的距离为,
即直线与圆相离,没有交点,所以不存在点,使得,即C错误;
对于D,当时,
设关于直线的对称点坐标为,
可得,解得,即,如下图所示:
显然的周长为,即D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:求解周长最值以及线段长度最值问题时,经常求出对称点坐标结合三角形性质可得结论.
6.(24-25高二上·江西南昌东湖区南昌第二中学·期末) (多选)已知直线和圆相交于M,N,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.若圆关于对称,则
C.的最小值为
D.圆上到直线的距离为的点恰好有三个,则
【答案】AC
【分析】A选项,直线变形后求出定点坐标;B选项,根据圆心在直线上求的值;C选项,表达出,求出最小值;D选项,由题可得圆心到直线的距离,从而求出.
【详解】A选项,根据题意变形为,
故直线过定点,A正确;
B选项,若圆关于对称,则圆心在直线上,即,解得,故B正错误;
C选项, ,
因为的最小值为,如图,
当三点共线时,的最小值为,故C正确;
D选项,,半径为,因为圆上到直线的距离为的点恰好有三个,
所以圆心到直线的距离,即,解得,D错误.
故选:AC.
7.(23-24高二上·江西九江六校·期末) (多选)由直线:上的一点向圆:引两条切线,,A,是切点,则( )
A.线段长的最小值为
B.四边形面积的最小值为
C.的最大值是
D.当点的坐标为时,切点弦所在的直线方程为
【答案】AD
【分析】对于A:根据题意结合切线长性质分析求解;对于B:根据面积关系结合A中结论分析判断;对于C:根据题意结合倍角公式分析求解;对于D:分析可知点在以为直径的圆上,结合相交弦方程的求法分析运算.
【详解】将化为标准方程:,
可知圆的圆心为,半径为.
对于选项A:因为圆心到直线:的距离,
可知,可得,
所以线段长的最小值为,故A正确;
对于选项B:因为四边形面积,
由选项A可知:四边形面积的最小值为,故B错误;
对于选项C:因为,
所以的最小值为,故C错误;
对于选项D:因为,可知点在以为直径的圆上,
当点的坐标为时,则的中点为,且,
即点在圆,即上,
将与作差可得,
所以切点弦所在的直线方程,故D正确.
故选:AD.
8.(23-24高二上·江西吉安永新县禾川中学·期末) (多选)已知圆,以下四个结论正确的是( )
A.过点与圆M相切的直线方程为
B.圆M与圆 相交
C.过点可以作两条直线与圆M相切
D.圆M上的点到直线的距离的最大值为3
【答案】ACD
【分析】根据点和圆的位置关系、圆的切线方程、圆与圆的位置关系、圆上的点到直线的距离等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】依题意,圆的圆心,半径,
对于A,点在圆M上,圆心M到直线距离为1,
即过点与圆M相切的直线方程为,A正确;
对于B,圆的圆心,半径,
则有,即圆M与圆N外离,B不正确.
对于C,点在圆M外,则过点可以作两条直线与圆M相切,C正确;
对于D,圆心到直线的距离,
则圆M上的点到直线的距离的最大值为,D正确;
故选:ACD
9.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)已知点和圆:.
(1)求经过点的圆的切线方程;
(2)若是圆上一动点,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)验证斜率不存在时是否符合题意,斜率存在时,利用圆心到直线的距离等于半径列方程求解即可;
(2)设,则,根据是圆上一动点,可得直线与圆有公共点,根据圆心到直线的距离小于等于半径列不等式求解即可
【详解】(1)圆的方程可化为,圆心,半径.
过点且斜率不存在的直线与圆相切,
当切线斜率存在时,设切线方程为,即,
,解得,切线方程为,
所求切线方程为或.
(2)设,则,
即,
因为是圆上一动点,
所以与有公共点,
所以,解得,
的取值范围
10.(24-25高二上·江西景德镇·期末)已知椭圆的短轴长为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知直线与椭圆相交于两点,又与圆交于两点,若线段的中点为,求线段的长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,求出即可得方程.
(2)求出点的坐标,联立直线与椭圆方程求出点,再利用两点间距离公式计算得解.
【详解】(1)由椭圆的短轴长为,得,由椭圆过,得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)直线与轴交于点,此点在圆上,则,而,
则,由,解得或,则,
所以线段的长
11.(24-25高二上·江西吉安·期末)已知的圆心在轴上,且经过点和.
(1)求的标准方程;
(2)过点的直线与交于两点.
①若,求直线的方程;
②求弦最短时直线的方程.
【答案】(1)
(2)①或;②;
【分析】(1)设出圆心坐标,根据圆上点的坐标解方程即可;
(2)①根据弦长求得圆心到直线的距离,分别讨论直线的斜率是否存在解方程可得结果;
②易知当时,弦最短,由直线的点斜式方程计算可得结果.
【详解】(1)设圆心坐标为,
依题意可得:,解得;
则该圆的圆心为,半径为;
故的标准方程为:;
(2)①由过点的直线与交于两点,设圆心到直线的距离为,
由,可得,;
当直线的斜率不存在时,直线方程为,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线方程为,即
,解得,
故直线的方程为,即.
综上可知,直线的方程为或;
②依题意可知点在圆内,如下图所示:
设圆心到直线的距离为,由弦长公式可得,
显然当取得最大值时,即时,此时,
即当时,弦最短,
易知,因此直线的斜率为,
可得直线的方程为,即.
12.(24-25高二上·江西抚州·期末)已知为原点,直线与圆交于、两点.
(1)若,求的值;
(2)若过点作圆的两条切线,切点为、,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)利用垂径定理来求直线与圆相交的弦长,从而可得方程求解的值;
(2)利用勾股定理来求切线长,从而可计算面积,然后可用基本不等式来求最值即可.
【详解】(1)
由圆可得:
圆心为,半径,其中,
而圆心到直线的距离,
所以,解得,
即的值为1.
(2)由(1)可知,
由勾股定理可得
四边形由两个全等的直角三角形组成。所以
,
当且仅当时成立
所以当四边形有最大面积.
13.(23-24高二上·江西九江六校·期末)直线与圆交于、两点,、两点的坐标分别为,,且是方程的两根.
(1)求弦的长;
(2)若圆的圆心为,求圆的一般方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用两点间距离公式计算即得.
(2)利用点到直线的距离公式求出圆的半径,再确定圆的方程.
【详解】(1)依题意,,,,
则,
所以弦的长为.
(2)圆心到直线的距离,
设圆的半径为,则,因此圆的半径长为,
所以圆的方程是,即.
地 城
考点05
圆与圆的位置关系
1.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·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,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,.点满足,设点所构成的曲线为,下列结论不正确的是( )
A.的方程为
B.在上存在点,使得到点的距离为3
C.在上存在点,使得
D.上的点到直线的最小距离为1
【答案】C
【分析】对A:设点,由两点的距离公式代入化简判断;对B:根据两点间的距离公式求得点到圆上的点的距离的取值范围,由此分析判断;对C:设点,求点M的轨迹方程,结合两圆的位置关系分析判断;对D:结合点到直线的距离公式求得C上的点到直线的最大距离,由此分析判断.
【详解】对A:设点,
∵,则,整理得,
故C的方程为,故A正确;
对B:的圆心,半径为,
∵点到圆心的距离,
则圆上一点到点的距离的取值范围为,
而,故在C上存在点D,使得D到点的距离为9,故B正确;
对C:设点,
∵,则,整理得,
∴点M的轨迹方程为,是以为圆心,半径的圆,
又,则两圆内含,没有公共点,
∴在C上不存在点M,使得,C不正确;
对D:∵圆心到直线的距离为,
∴C上的点到直线的最小距离为,故D正确;
故选:C.
【点睛】思路点睛:利用点与圆的位置关系来判定B,利用圆与圆的位置关系来判定C,结合数形思想即可.
2.(24-25高二上·江西九江·期末)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.内切 D.相交
【答案】D
【分析】法一:求出圆心距,与半径之和,半径之差比较,得到两圆相交;法二:求出圆心距,刚好等于的半径,得到两圆相交.
【详解】法一:,,,,
,,,
,
圆与圆相交,
法二:,,,,
,故圆心在圆上,而,
圆与圆相交.
故选:D.
3.(24-25高二上·江西吉安·期末)圆与圆的公切线条数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据两圆的位置关系可判断两圆公切线的条数.
【详解】圆,则圆心,半径,
圆,则圆心,半径,
则,由于,即,
故圆与圆相交,其公切线条数为.
故选 :C.
4.(24-25高二上·江西赣州·期末)设有一组圆,、,圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设圆上点的坐标为,由结合平面内两点间的距离公式可知点在圆心为半径为的圆上,则圆与圆有公共点,根据圆与圆的位置关系可得出关于的不等式,即可解出正数的取值范围.
【详解】设圆上点的坐标为,且圆的圆心为,半径为,
由,可得,
化简得,,
则点在圆心为半径为的圆上,
因此圆和圆要有公共点,则,
即,解得.
故选:B.
5.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期末)已知圆,为坐标原点,以为直径的圆与圆交于两点,则下列结论错误的是( )
A.直线的方程为 B.
C.均与圆相切 D.四边形的面积为
【答案】D
【分析】对于A,将圆的方程化为标准方程,求解出圆心的坐标,则圆的标准方程可求,最后化为一般方程再联立两个圆的一般方程,通过相减消去得到直线的方程并判断;对于B,利用弦长公式即可判断;对于C,根据切线的定义进行判断;对于D,根据结合线段长度求解出结果并判断.
【详解】由圆,得,
则圆心,半径,
线段的中点坐标为,且,
则圆,即.
对于选项A:联立,两式作差可得:,
即直线的方程为,故A正确;
对于选项B:圆心到直线的距离为,
则,故B正确;
对于选项C:因为在以为直径的圆上,则,
由圆心与切点的连线与切线垂直,可得均与圆相切,故C正确;
对于选项D:因为,且,
则,
所以四边形的面积为,故D错误.
故选:D.
6.(24-25高二上·江西·期末)已知圆与圆有三条公切线,则( )
A.5 B.16 C.32 D.36
【答案】C
【分析】根据两圆有三条公切线可判断两圆外切,再利用两圆外切的判定方法列方程即得.
【详解】由可知圆心为,半径为2;
由可知且圆心为,半径为.
因两个圆有三条公切线可知两圆外切,
即,
解得:.
故选:C.
7.(23-24高二上·江西部分学校·期末)已知,直线与的交点在圆 上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直线过定点以及垂直关系确定点在以为直径的圆上,进而根据两圆的位置关系即可求解.
【详解】由直线,的方程知直线过定点,直线过定点,
又,所以,即,所以点在以为直径的圆上,
的中点,,
故在圆上,又在圆上,所以圆与圆有交点,
即,又,所以,即的取值范围是.
故选:D.
8.(23-24高二上·江西上饶广丰中学·期末) (多选)已知圆下列说法正确的是( )
A.过点作直线与圆交于两点,则范围为
B.过直线上任意一点作圆的切线,切点分别为则直线必过定点
C.圆与圆有且仅有两条公切线,则实数的取值范围为
D.圆上有4个点到直线的距离等于1
【答案】ABD
【分析】A:确定点位置,然后分析圆心到过点的直线的距离,结合确定出的范围;B:设出点坐标,表示出以为圆心,为半径的圆的方程,根据相交圆的公共弦所在直线的方程确定出的方程,由此确定出所过的定点;C:先确定出两圆的位置关系,然后得到两圆的半径与圆心距的关系,由此求解出结果;D:先确定圆心到直线的距离然后结合图示进行说明.
【详解】因为圆的圆心为,半径,
对于选项A:因为,可知点在圆内,
可得圆心到过点的直线的距离,
所以,故A正确;
对于选项B:设,则,
可得,
以为圆心,为半径的圆的方程为,
整理得,
由题意可知:直线为圆与圆的公共弦所在的直线,
可得,整理得,
令,解得,所以直线必过定点,故B正确;
对于选项C:圆的圆心,半径为,则,
若圆与圆有且仅有两条公切线,所以两圆相交,
则,即,解得,
所以实数的取值范围为,故C 错误;
对于选项D:因为圆心到直线的距离,
作且与的距离均为,如下图所示:
由图可知此时到的距离均为,
所以圆上有4个点到直线的距离等于1,故D正确;
故选:ABD.
9.(23-24高二上·江西九江六校·期末) (多选)由直线:上的一点向圆:引两条切线,,A,是切点,则( )
A.线段长的最小值为
B.四边形面积的最小值为
C.的最大值是
D.当点的坐标为时,切点弦所在的直线方程为
【答案】AD
【分析】对于A:根据题意结合切线长性质分析求解;对于B:根据面积关系结合A中结论分析判断;对于C:根据题意结合倍角公式分析求解;对于D:分析可知点在以为直径的圆上,结合相交弦方程的求法分析运算.
【详解】将化为标准方程:,
可知圆的圆心为,半径为.
对于选项A:因为圆心到直线:的距离,
可知,可得,
所以线段长的最小值为,故A正确;
对于选项B:因为四边形面积,
由选项A可知:四边形面积的最小值为,故B错误;
对于选项C:因为,
所以的最小值为,故C错误;
对于选项D:因为,可知点在以为直径的圆上,
当点的坐标为时,则的中点为,且,
即点在圆,即上,
将与作差可得,
所以切点弦所在的直线方程,故D正确.
故选:AD.
10.(24-25高二上·江西·期末)已知圆和点.
(1)过点作一条直线与圆交于两点,且,求直线的方程;
(2)过点作圆的两条切线,切点分别为,求所在的直线方程.
【答案】(1)或;
(2)
【分析】(1)计算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时,直接检验即可;在直线的斜率存在时,设出直线的方程,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;
(2)求出以点为圆心,半径为的圆的方程,将该圆方程与圆的方程作差,即可得出直线的方程.
【详解】(1)圆的标准方程为,圆心为,半径为,
所以圆心到直线的距离为,
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,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
由题意可得,解得,
此时直线AB的方程为,即,
综上所述,直线的方程为或;
(2)因为,则,
所以以点为圆心,为半径为圆的方程为,
联立,两式相减整理可得:,
即EF所在的直线方程为.
试卷第1页,共3页
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专题01 直线与圆
5大高频考点概览
考点01 直线的方程
考点02 直线的交点坐标与距离公式
考点03 圆的方程
考点04 直线与圆的位置关系
考点05 圆与圆的位置关系
地 城
考点01
直线的方程
1.(24-25高二上·江西赣州·期末)已知动点P到定点的距离比它到直线的距离大1,直线与动点的轨迹交于A, B两点,且线段AB的中点为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·江西九江六校·期末)已知双曲线的离心率是,,分别是其左、右焦点,过点且与双曲线经过第一、三象限的渐近线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·江西赣州·期末)对于直线,下列选项正确的是( )
A.直线倾斜角为
B.直线经过第四象限
C.直线在轴上的截距为
D.直线的一个方向向量为
4.(24-25高二上·江西南昌·期末)已知直线与直线平行,则( )
A.1 B.3 C.1或 D.或3
5.(24-25高二上·江西九江·期末)已知经过点和点的直线的斜率为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·江西九江六校·期末)(多选)设,对于直线:,下列说法中正确的是( )
A.的斜率为 B.在轴上的截距为
C.不可能平行于轴 D.与直线垂直
地 城
考点02
直线的交点坐标与距离公式
1.(24-25高二上·江西南昌·期末)已知为坐标原点,双曲线的右焦点为F,点在C的渐近线上,过点F作,垂足为,,则C的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)若直线上存在点,过点作圆:的两条切线,,为切点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·江西吉安·期末)(多选)已知点,且点在直线上,下列说法正确的是( )
A.的最大值为3
B.若线段与直线有交点,则
C.当时,存在点,使得
D.当时,周长的最小值为
4.(24-25高二上·南昌第二中学·期末) (多选)已知直线和圆相交于M,N,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.若圆关于对称,则
C.的最小值为
D.圆上到直线的距离为的点恰好有三个,则
5.(24-25高二上·江西九江·期末)两平行直线,之间的距离为 .
6.(24-25高二上·江西九江·期末)在平面直角坐标系中,已知,,,的外接圆为圆,直线与圆相交于两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线的倾斜角分别为,求的值.
7.(24-25高二上·江西景德镇·期末)已知椭圆的短轴长为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知直线与椭圆相交于两点,又与圆交于两点,若线段的中点为,求线段的长.
8.(24-25高二上·江西抚州·期末)设直线与.
(1)若,求、之间的距离;
(2)当直线与两坐标轴正半轴围成的三角形的面积最大时,求的值.
地 城
考点03
圆的方程
1.(24-25高二上·江西九江·期末)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.内切 D.相交
2.(24-25高二上·江西赣州·期末)设有一组圆,、,圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)若直线上存在点,过点作圆:的两条切线,,为切点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·江西抚州·期末)已知过原点的直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
5.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,平面,为底面内的一个动点,若,则动点在( )
A.直线上 B.圆上 C.抛物线上 D.椭圆上
6.(24-25高二上·江西抚州·期末)圆心为且过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二上·江西南昌南昌县莲塘第二中学·期末)若平面内两定点之间的距离为2,动点满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
8.(23-24高二上·江西南昌铁路第一中学·期末)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点Q,P的距离之比(,),那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆,已知动点的M与定点和定点的距离之比为2,其方程为,若点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
9.(23-24高二上·江西九江六校·期末) (多选)由直线:上的一点向圆:引两条切线,,A,是切点,则( )
A.线段长的最小值为
B.四边形面积的最小值为
C.的最大值是
D.当点的坐标为时,切点弦所在的直线方程为
10.(24-25高二上·江西赣州·期末)经过两点,且圆心在直线上的圆的标准方程为 .
11.(24-25高二上·江西吉安·期末)已知的圆心在轴上,且经过点和.
(1)求的标准方程;
(2)过点的直线与交于两点.
①若,求直线的方程;
②求弦最短时直线的方程.
12.(24-25高二上·江西九江·期末)在平面直角坐标系中,已知,,,的外接圆为圆,直线与圆相交于两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线的倾斜角分别为,求的值.
13.(24-25高二上·江西上饶·期末)已知,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)求的最小值和最大值.
14.(23-24高二上·江西九江六校·期末)直线与圆交于、两点,、两点的坐标分别为,,且是方程的两根.
(1)求弦的长;
(2)若圆的圆心为,求圆的一般方程.
地 城
考点04
直线与圆的位置关系
1.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)在平面直角坐标系中,动点与两个定点和连线的斜率之积等于,记点的轨迹为曲线,直线:与交于,两点,则下列结论中正确的是( )
A.的方程为 B.的离心率为
C.的渐近线与圆相切 D.满足的直线有条
2.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)若直线上存在点,过点作圆:的两条切线,,为切点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·江西抚州·期末)已知过原点的直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.
4.(23-24高二上·江西上饶余干县私立蓝天中学·期末)直线被圆所截得的弦长为( )
A.2 B. C. D.10
5.(24-25高二上·江西吉安·期末) (多选)已知点,且点在直线上,下列说法正确的是( )
A.的最大值为3
B.若线段与直线有交点,则
C.当时,存在点,使得
D.当时,周长的最小值为
6.(24-25高二上·江西南昌东湖区南昌第二中学·期末) (多选)已知直线和圆相交于M,N,下列说法正确的是( )
A.直线过定点
B.若圆关于对称,则
C.的最小值为
D.圆上到直线的距离为的点恰好有三个,则
7.(23-24高二上·江西九江六校·期末) (多选)由直线:上的一点向圆:引两条切线,,A,是切点,则( )
A.线段长的最小值为
B.四边形面积的最小值为
C.的最大值是
D.当点的坐标为时,切点弦所在的直线方程为
8.(23-24高二上·江西吉安永新县禾川中学·期末) (多选)已知圆,以下四个结论正确的是( )
A.过点与圆M相切的直线方程为
B.圆M与圆 相交
C.过点可以作两条直线与圆M相切
D.圆M上的点到直线的距离的最大值为3
9.(24-25高二上·江西南昌中学·期末)已知点和圆:.
(1)求经过点的圆的切线方程;
(2)若是圆上一动点,求的取值范围.
10.(24-25高二上·江西景德镇·期末)已知椭圆的短轴长为,且过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知直线与椭圆相交于两点,又与圆交于两点,若线段的中点为,求线段的长.
11.(24-25高二上·江西吉安·期末)已知的圆心在轴上,且经过点和.
(1)求的标准方程;
(2)过点的直线与交于两点.
①若,求直线的方程;
②求弦最短时直线的方程.
12.(24-25高二上·江西抚州·期末)已知为原点,直线与圆交于、两点.
(1)若,求的值;
(2)若过点作圆的两条切线,切点为、,求四边形面积的最大值.
13.(23-24高二上·江西九江六校·期末)直线与圆交于、两点,、两点的坐标分别为,,且是方程的两根.
(1)求弦的长;
(2)若圆的圆心为,求圆的一般方程.
地 城
考点05
圆与圆的位置关系
1.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·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,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,.点满足,设点所构成的曲线为,下列结论不正确的是( )
A.的方程为
B.在上存在点,使得到点的距离为3
C.在上存在点,使得
D.上的点到直线的最小距离为1
2.(24-25高二上·江西九江·期末)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.内切 D.相交
3.(24-25高二上·江西吉安·期末)圆与圆的公切线条数为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·江西赣州·期末)设有一组圆,、,圆上存在点,使得,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期末)已知圆,为坐标原点,以为直径的圆与圆交于两点,则下列结论错误的是( )
A.直线的方程为 B.
C.均与圆相切 D.四边形的面积为
6.(24-25高二上·江西·期末)已知圆与圆有三条公切线,则( )
A.5 B.16 C.32 D.36
7.(23-24高二上·江西部分学校·期末)已知,直线与的交点在圆 上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·江西上饶广丰中学·期末) (多选)已知圆下列说法正确的是( )
A.过点作直线与圆交于两点,则范围为
B.过直线上任意一点作圆的切线,切点分别为则直线必过定点
C.圆与圆有且仅有两条公切线,则实数的取值范围为
D.圆上有4个点到直线的距离等于1
9.(23-24高二上·江西九江六校·期末) (多选)由直线:上的一点向圆:引两条切线,,A,是切点,则( )
A.线段长的最小值为
B.四边形面积的最小值为
C.的最大值是
D.当点的坐标为时,切点弦所在的直线方程为
10.(24-25高二上·江西·期末)已知圆和点.
(1)过点作一条直线与圆交于两点,且,求直线的方程;
(2)过点作圆的两条切线,切点分别为,求所在的直线方程.
试卷第1页,共3页
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