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专题02直线与圆(七大题型+好题推送)
☆8大高频考点概览
考点01直线倾斜角与斜率
考点02直线与直线的位置关系
考点03直线方程与距离
考点04圆的方程
考点05直线与圆的位置关系
考点06圆的切线
考点07圆与圆的位置关系
目目
考点01
直线倾斜角与斜率
1.
(24-25高二上北京石景山期末)直线y=√3x-1的倾斜角为()
A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
2.(22-23高二上·福建莆田期中)直线y=√3x-1的倾斜角为()
A.
6
B.
3
c
D.
6
3.(23-24高二上北京顺义期末)直线1:x-y-1=0的倾斜角为()
A君
B
c.号
D.
π
4.
(23-24高二上北京丰台期末)已知直线1经过A(-1,0),B0,V5)两点,则直线1的倾斜角为()
A.30°
B.60°
C.120
D.150°
5.(10-11高一下·内蒙古赤峰期中)直线3x+√3y+1=0的倾斜角是()
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
目目
考点02
直线与直线的位置关系
6.(23-24高二上北京顺义期末)已知直线4:ax-y-1=0,Z:x+(a+2)y-1=0.若1∥12,则实数
a=()
A.0或-3
B.0
C.-3
D.-1或2
7.(24-25高二上北京朝阳期末)设直线l:x-2y+1=0,l2:2x-4y+7=0,若l⊥12,则实数
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1=
8.(24-25高二上北京房山期末)已知直线l:x+2ay-1=0与直线l2:(a-1)x-ay-1=0平行,则a的值为()
A.0
B.
C.或0
D.1
9.(23-24高二上北京房山期末)若直线2x+(1-a)y+a=0与直线ax+y+2=0垂直,则a的值为一
10.(24-25高二上·北京密云·期末)己知直线4x+2y+5=0和直线2ax-y=0垂直,则实数a的值为
11.(24-25高二上·北京石景山期末)若直线l:ax+2y+2=0与直线l2:3x-y-2=0平行,则a的值
为
12.(23-24高二上·北京海淀·期末)经过点A(0,1)且与直线1:x+2y-1=0垂直的直线方程为」
13.(23-24高二上北京房山期末)已知直线4:3x-y+1=0,42:x+y-5=0,4:x-y-3=0,则4与4的交
点坐标为
;若直线,2,不能围成三角形,写出一个符合要求的实数a的值
目目
考点03
直线方程与距离
14.(24-25高二上·北京怀柔期末)若直线4x+2y-1=0与直线4x+my=0平行,则两平行线间的距离()
A.25
B.
35
C.
5
D.5
10
5
10
15.(23-24高二上·北京海淀·期末)在空间直角坐标系O-3z中,点P(-2,3,1)到x轴的距离为()
A.2
B.3
C.5
D.10
16.(24-25高二上·北京朝阳·期末)经过点(1,0)且倾斜角为45的直线的方程为()
A.x+y-1=0
B.x-y-1=0
C.x+V3y-1=0
D.V3x+y-1=0
17.(23-24高二上·北京房山期末)两条直线1:x-2y-4=0与l,:x-2y+1=0之间的距离是()
A.5
B.1
C.5
D.35
5
18.(24-25高二上·北京丰台期末)与直线2x-y-1=0关于x轴对称的直线方程为()
A.2x+y+1=0
B.2x+y-1=0
C.x-2y+1=0
D.x+2y+1=0
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19.(24-25高二上·北京怀柔期末)己知直线的倾斜角为60°,且过点P(0,1),则直线的方程为()
A.y=5-1B.y=5x
3
+1
C.y=3x-1
3
D.y=5x+1
20.(23-24高二上·北京丰台期末)己知点P在由直线yx3,y=5和x=-1所围成的区域内(含边界)
运动,点9在x轴上运动.设点T(4,),则QP+QT的最小值为()
A.V30
B.42
C.V34
D.210
21.(23-24高二上北京朝阳期末)两条直线4:x-y=0与l2:x-y-2=0之间的距离是
22.(23-24高二上·北京·期末)点P1,-1)到直线x-y+1=0的距离是
23.(23-24高二上·北京房山期末)已知ABC的三个顶点分别为A1,3),B(3,1),C(-1,0).
(1)设线段AB的中点为M,求中线CM所在直线的方程;
(2)求AB边上的高线的长.
目目
考点04
圆的方程
24.
(24-25高二上·北京密云期末)圆心为(2,2)且过原点的圆的方程是()
A.x2+y2=4
B.X2+y2=8
C.(x-2)2+(y-2)2=4
D.(x-2)2+(y-2)2=8
25.(24-25高二上北京怀柔期末)已知圆C:x2+(y-2)2=4,直线1:x+y-1=0
(1)求过圆心且与直线1垂直的直线方程;
(2)直线1与圆C交于A,B两点,求ABC的面积
26.(24-25高二上北京怀柔期末)若直线x+y-a=0是圆x2+y2-2x+6y+1=0的一条对称轴,则a值
为()
A.-2
B.2
C.-4
D.4
27.(23-24高二上北京海淀·期末)设动直线1与⊙C:(x+1)2+y2-5交于A,B两点.若弦长AB既存在最
大值又存在最小值,则在下列所给的方程中,直线1的方程可以是()
A.x+2y=a
B.ax+y=2a
C.ax y=2
D.x+ay=a
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28.(23-24高二上·北京·期末)以点A(2,1)为圆心,且与x轴相切的圆的标准方程为
29.(24-25高二上·北京延庆期末)以A(2,-4),B(-2,2)为直径的两个端点的圆的标准方程是」
30.(23-24高二上·北京朝阳·期末)以A4,6),B(-2,-2)为直径端点的圆的方程是
31.(22-23高二上北京昌平.期中)直线y=mx+2m-1经过一定点C,则点C的坐标为
,以点C为
圆心且过原点的圆的方程为
目目
考点05
直线与圆的位置关系
32.
(24-25高二上·北京朝阳期末)圆心为1,2)且与直线3x+4y-1=0相切的圆的方程为()
A.(x-1)2+(y-2)2=2
B.(x-1)2+(y-2)2=4
C.(x+1)2+(y+2)2=2
D.(x+1)2+y+2)2=4
33.(23-24高二上,北京期末)若不论k为何值,直线y=k(x-2)+b与曲线x2+y2=9总有公共点,则b的
取值范围是().
A.(5,5)B.「-5,5
C.(2,2)
D.【-2,2]
34.(24-25高二上北京房山期末)已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=4与直线1:x-y+m=0交于A,B两点,若
∠ACB=90°,则m的值为()
A.-1
B.3
C.-1或3
D.±3
35.(23-24高二上·北京延庆期末)已知圆x2+y2=4上一点A和圆x2+y2-4x-4y=0上一点B,则AB的
最大值为()
A.2+42
B.2+2V2
C.42
D.2W2
36.(23-24高二上·北京·期末)已知点A-1,0),B(1,0).若直线y=-2上存在点P,使得∠APB=90°,
则实数k的取值范围是()
A.(-0,-5]
B.[5,+o
c.[-5,5]
D.(-o,-5U[5,+m
37.(24-25高二上·北京延庆期末)己知圆C的方程为x2+y2-8x+15=0,若直线y=x-2上至少存在一点,
使得以该点为圆心,半径为1的圆与圆C有公共点,则k的最大值是()
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3-2
B
c.
D.1
38.(24-25高二上·北京丰台期末)直线1:x+y+2=0被圆0:x2+y2=4截得的弦AB的长为
39.(23-24高二上·北京丰台期末)在平面直角坐标系x0y中,已知点P(2,0),点Q在圆x2+y=8上运
动,当∠OQP取最大值时,PQ的长为
40.(23-24高二上·北京顺义期末)己知圆C:x2+y2-4x+3=0,若直线y=kx-1与圆C有两个不同的
交点,写出符合题意的一个实数k的值一
41.(24-25高二上·北京石景山期末)在△0AB中,0是坐标原点,A(-2,2),B(1,3),求△0AB的外接
圆方程
42.(24-25高二上·北京丰台期末)已知圆C经过点M(4,0),且圆心C是直线x-y+2=0与y轴的交点.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线1与圆C交于A,B两点,且四边形CAMB为菱形,求直线1的方程
43.(21-22高二上北京昌平期末)已知过点P(0,5)的直线1被圆C:x2+y2+4x-12y+24=0所截得的弦
长为45
(1)写出圆C的标准方程及圆心坐标、半径;
(2)求直线1的方程
44.(23-24高二上·北京丰台·期末)己知圆C经过A(1,1),B(2,-2)两点,且圆心C在直线x-y+1=0上
(1)求圆C的方程;
(2)设直线I:3x+y+26=0与圆C交于D,E两点,求四边形ABDE的面积
目目
考点06
圆的切线
45.
(23-24高二上北京延庆期末)已知圆x2+y2=2,求经过点1,)的圆的切线方程
46.(24-25高二上·北京延庆期末)若直线x+y+a=0与圆(x+1)2+y2=2相切,则实数a的值为()
A.3
B.-1
C.3或-1
D.-3或1
47.(23-24高二上北京期末)过点P(2,1)作圆C:x2+y2=1的切线1,则切线1的方程为()
A.4x-3y-5=0
B.4x-3y-9=0
C.y=1或4x-3y-5=0
D.y=1或4x-3y-9=0
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48.(23-24高二上·北京通州期末)已知圆C:x2+y2-4x-2y+4=0,点P(-1,0).
(1)求圆C的圆心坐标及半径:
(2)求过P点的圆C的切线方程
49.(24-25高二上北京密云期末)己知圆C:(x-2)2+y2=4.
(1)若直线:y=x+b与圆C相切,求切线1的方程;
(2)若过点P(1,-1)的直线m与圆C相交于A、B两点,且ABC为直角三角形,求直线m的方程.
目目
考点07
圆与圆的位置关系
50.
(23-24高二上北京顺义期末)圆Q:x2+y2=1与圆O:(x-32+(y-4)2=9的位置关系是()
A.外离
B.外切
C.相交
D.内切
51.(24-25高二上·北京密云期末)已知圆C:(x-6)2+0y-2)2=9和圆C2:x2+y2-6x+4y+9=0,则它们
的位置关系是()
A.外离
B.相切
C.内含
D.相交
52.(23-24高二上·北京房山期末)已知圆C:x2+(0y-1)2=1,C2:(x-V3)2+y2=2(r>0).则圆C的圆心坐
标为一;若圆C与圆C2内切,则r=一
53.(24-25高二上·北京丰台期末)已知圆C:x2+y2=1与圆C:x2+y2-8y+m=0外切,则m=()
A.-9
B.-5
C.7
D.13
54.(2021北京西城二模)在平面直角坐标系x0y中,点A(1,1),B(2,),C(2,2),P是圆
M:x2+0y-4)2=2上一点,0是ABC边上一点,则0P.00的最大值是()
A.8+2√2
B.12
C.8+42
D.16
55.(23-24高二上北京房山期末)己知曲线W:x2+y2=m,W2:x+y2=m(m>0),给出下列四个命题:
①曲线W关于x轴、y轴和原点对称:
②当m=1时,曲线W,W2共有四个交点:
③当m=2时,曲线W,围成的区域内(含边界)两点之间的距离的最大值是3;
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④当0<m<1时,曲线W围成的区域面积大于曲线W,围成的区域面积.
其中所有真命题的序号是
56.(23-24高二上·北京朝阳期末)如图,在长方体ABCD-A,B,CD1中,AB=AD=3,AA=1,M为棱BC
的中点,点P是侧面CC,DD上的动点,满足∠APD=∠CPM,给出下列四个结论:
D
C
D
M
夕
①动点P的轨迹是一段圆弧;
②动点P的铁迹长度为了:
③动点P的轨迹与线段CC,有且只有一个公共点;
④三棱锥P-ADD,的体积的最大值为4-V5
2
其中所有正确结论的序号是
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专题02 直线与圆(七大题型+好题推送)
8大高频考点概览
考点01 直线倾斜角与斜率
考点02 直线与直线的位置关系
考点03 直线方程与距离
考点04 圆的方程
考点05 直线与圆的位置关系
考点06 圆的切线
考点07 圆与圆的位置关系
地 城
考点01
直线倾斜角与斜率
1.(24-25高二上·北京石景山·期末)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出直线的斜率,再由斜率与倾斜角的关系即可得出答案.
【详解】设直线的倾斜角为,
由直线可知斜率为:,
因为,则.
故选:D
2.(22-23高二上·福建莆田·期中)直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线方程求得斜率,进而得到,即可求解.
【详解】由直线,可得斜率为,
设直线的倾斜角为,其中,可得,所以.
故选:C.
3.(23-24高二上·北京顺义·期末)直线l:的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据斜率即可求解倾斜角.
【详解】直线的斜率为1,故倾斜角为,
故选:B
4.(23-24高二上·北京丰台·期末)已知直线经过,两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求得直线的斜率为,进而求得直线的倾斜角,得到答案.
【详解】由直线经过,两点,可得直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,可得,所以.
故选:B.
5.(10-11高一下·内蒙古赤峰·期中)直线的倾斜角是( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】C
【分析】先求解出直线的斜率,然后根据倾斜角与斜率的关系求解出倾斜角的大小.
【详解】因为直线方程为,所以斜率,
设倾斜角为,所以,所以,
故选:C.
地 城
考点02
直线与直线的位置关系
6.(23-24高二上·北京顺义·期末)已知直线:,:.若,则实数( )
A.0或 B.0 C. D.或2
【答案】B
【分析】根据两直线平行得到方程,求出或,检验后得到答案.
【详解】由题意得,解得或,
当时,直线:,:,满足,
当时,直线:,:,两直线重合,不合要求,舍去,
综上,.
故选:B
7.(24-25高二上·北京朝阳·期末)设直线,若,则实数 .
【答案】/-0.5
【分析】由两直线垂直的充要条件求解即可.
【详解】直线,
若,则,所以,
故答案为:
8.(24-25高二上·北京房山·期末)已知直线与直线平行,则的值为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【分析】根据两直线平行可得出关于实数的等式与不等式,解之即可.
【详解】因为直线与直线平行,
则,解得或.
故选:C.
9.(23-24高二上·北京房山·期末)若直线与直线垂直,则的值为 .
【答案】
【分析】由两直线垂直的条件求解.
【详解】结合题意:由两直线垂直可得:解得:.
故答案为:.
10.(24-25高二上·北京密云·期末)已知直线和直线垂直,则实数的值为 .
【答案】/
【分析】根据一般式方程中两直线垂直的条件得到方程,解得即可.
【详解】因为直线和直线垂直,
所以,解得.
故答案为:
11.(24-25高二上·北京石景山·期末)若直线与直线平行,则的值为 .
【答案】
【分析】根据直线的一般式方程中两直线平行的条件得到方程,解得即可.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得,经检验符合题意.
故答案为:
12.(23-24高二上·北京海淀·期末)经过点且与直线垂直的直线方程为 .
【答案】
【分析】求出所求直线的斜率,利用点斜式方程可得出所求直线的方程.
【详解】直线的斜率为,
则与直线垂直的直线的斜率为2,
则直线方程为,即.
故答案为:
13.(23-24高二上·北京房山·期末)已知直线,则与的交点坐标为 ;若直线不能围成三角形,写出一个符合要求的实数的值 .
【答案】 答案不唯一(只需写出中的一个即可)
【分析】联立方程组解得交点坐标;列出直线不能围成三角形的条件,分别解出即可.
【详解】解方程组,得,所以与的交点坐标为;
由得,直线恒过定点;若直线不能围成三角形,
只需经过,或与平行,或与平行.
当经过时,图1所示,,;
当与平行时,图2所示,,;
当与平行时,图3所示,,.
故答案为:;或或(只需写出中的一个即可).
图 1
图 2
图 3
地 城
考点03
直线方程与距离
14.(24-25高二上·北京怀柔·期末)若直线与直线平行,则两平行线间的距离( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由直线平行关系求,根据平行直线距离公式求结论.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,
所以,
此时两直线方程为,,两直线平行,
直线与直线的距离为.
故选:D.
15.(23-24高二上·北京海淀·期末)在空间直角坐标系中,点到x轴的距离为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】结合空间直角坐标系,数形结合利用勾股定理求解点到x轴的距离.
【详解】
在空间直角坐标系中,
过作平面,垂足为,则轴,
在坐标平面内,过作轴,与轴交于,
由,则,,
由,平面,平面,
则轴平面,平面,
则轴,故即点到x轴的距离,
则.
故选:D.
16.(24-25高二上·北京朝阳·期末)经过点且倾斜角为的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】用点斜式直线方程即可求出结果.
【详解】由直线的倾斜角为可知斜率为,
再因为直线经过点,由点斜式直线方程得:,
整理得:,
故选:B.
17.(23-24高二上·北京房山·期末)两条直线与之间的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依题意代入两平行线之间的距离公式即可得出结果.
【详解】由两平行线之间的距离公式可得.
故选:C
18.(24-25高二上·北京丰台·期末)与直线关于x轴对称的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设对称直线上的点为,求它关于轴的对称点并代入已知直线的方程,所得方程即为所求的直线方程.
【详解】设对称直线上的点为,则其关于轴的对称点在直线上,
所以,即.
故选:B.
19.(24-25高二上·北京怀柔·期末)已知直线的倾斜角为,且过点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先得到直线的斜率,再由斜截式得到直线方程.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率,
又直线过点,所以直线的方程为.
故选:D
20.(23-24高二上·北京丰台·期末)已知点在由直线,和所围成的区域内(含边界)运动,点在轴上运动.设点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意画出图形,再确定出使的位置.然后求出值即可
【详解】由直线,和围成,如图所示,
点在内(含边界)运动,
在轴上运动,作点关于轴的对称点,则,
的最小值为到直线的距离,即.
故选:B.
21.(23-24高二上·北京朝阳·期末)两条直线与之间的距离是 .
【答案】
【分析】由两条平行线的距离公式求解即可.
【详解】由两条平行线的距离公式可得:.
故答案为:.
22.(23-24高二上·北京·期末)点到直线的距离是 .
【答案】
【详解】点到直线的距离是
23.(23-24高二上·北京房山·期末)已知的三个顶点分别为.
(1)设线段的中点为,求中线所在直线的方程;
(2)求边上的高线的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由中点坐标公式可得线段的中点为的坐标,再根据点斜式即得中线所在直线的方程;
(2)由题意可得直线的斜率,由直线的点斜式可得方程,然后由点到直线的距离公式代入可求得边上的高线的长.
【详解】(1)设的坐标为,则,,
即,所以 ,
则中线所在直线方程为,即 .
(2)由题意得 .
则直线的方程为,即
中,边上的高线的长就是点到直线的距离 .
地 城
考点04
圆的方程
24.(24-25高二上·北京密云·期末)圆心为且过原点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据圆上一点到圆心的距离即为半径,即可写出圆的方程.
【详解】圆心为的圆的方程为,
又因为原点在圆上,则,
所以.
故选:D.
25.(24-25高二上·北京怀柔·期末)已知圆:,直线:.
(1)求过圆心且与直线垂直的直线方程;
(2)直线与圆交于,两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由圆的方程求圆心坐标,根据直线垂直关系求所求直线的斜率,利用点斜式求直线方程;
(2)求出弦长后利用公式可求面积.
【详解】(1)圆的圆心坐标为,半径,
直线的斜率为,
与直线垂直的直线的斜率为1,
所以过圆心且与直线垂直的直线方程为,
(2)圆心到直线距离,
所以,
所以的面积.
26.(24-25高二上·北京怀柔·期末)若直线是圆的一条对称轴,则值为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【分析】首先将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标,根据圆心在直线上求出参数的值.
【详解】圆,即,
所以圆心坐标为,依题意直线过点,
所以,解得.
故选:A
27.(23-24高二上·北京海淀·期末)设动直线l与交于两点.若弦长既存在最大值又存在最小值,则在下列所给的方程中,直线l的方程可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由动直线恒与圆相交得直线过圆内一定点,再验证弦长取最值即可.
【详解】,圆心,半径,
选项A,由直线斜率为,可得动直线为为平行直线系,
圆心到直线的距离,
当或时,,直线与圆不相交,不满足题意,故A错误;
选项B,由直线可化为,
则直线恒过,因为,点在圆外,
故直线不一定与圆相交,故B错误;
选项C,由直线恒过,点在圆上,
当时,直线方程可化为,
此时圆心到直线的距离,
圆与直线相切,不满足题意,故C错误;
选项D,由直线方程可化为,
则直线恒过,且点在圆内,故直线恒与圆相交,
当直线过圆心时,弦长最长,由在直线上,
可得,取到最大值;
如图,取中点,则,圆心到直线的距离
,当取最大值时,弦长最短,
即当直线与垂直时,弦长最短,由的斜率为
此时直线斜率为,即当时,取到最小值.故D正确.
故选:D.
28.(23-24高二上·北京·期末)以点为圆心,且与轴相切的圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】根据题意得出半径,即可得出圆的标准方程.
【详解】以点为圆心,且与轴相切的圆的半径为1,
故圆的标准方程是.
故答案为:
29.(24-25高二上·北京延庆·期末)以为直径的两个端点的圆的标准方程是 .
【答案】
【分析】求的中点坐标,求的长度,由此可得圆心坐标和半径,由此可得圆的方程.
【详解】因为,
所以线段的中点坐标为,即,
,
所以以为直径的两个端点的圆的圆心坐标为,半径为,
所以以为直径的两个端点的圆的标准方程是.
故答案为:.
30.(23-24高二上·北京朝阳·期末)以为直径端点的圆的方程是 .
【答案】
【分析】利用直径端点求出圆心和半径,再用标准方程求解即可.
【详解】是直径端点,
由两点间距离公式得直径长为,故半径为,
且设圆心为,由中点坐标公式得圆心,
故圆的方程为.
故答案为:
31.(22-23高二上·北京昌平·期中)直线经过一定点,则点的坐标为 ,以点为圆心且过原点的圆的方程为 .
【答案】
【分析】通过分离参数,可求出直线所过定点;求出点到原点的距离,即为所求圆的半径,可求出圆的方程.
【详解】由得,即,
由直线的点斜式方程可知,是斜率为,过定点的直线,
故点的坐标为;
(或由解得,即的坐标为)
点到原点的距离,
即以点为圆心且过原点的圆的半径,
故以点为圆心且过原点的圆的方程为:.
故答案为:;.
地 城
考点05
直线与圆的位置关系
32.(24-25高二上·北京朝阳·期末)圆心为且与直线相切的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由点到直线的距离公式求得圆心到直线的距离,由圆与直线相切得到圆的半径,然后写出直线方程.
【详解】点到直线的距离,
因为圆与直线相切,所以圆的半径,
所以圆的方程为.
故选:B
33.(23-24高二上·北京·期末)若不论为何值,直线与曲线总有公共点,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题知直线恒过定点,进而将问题转化为点在圆内或圆上问题求解即可.
【详解】解:由直线方程可知直线恒过定点,
要使直线与曲线总有公共点,则点在圆内或圆上,
所以,解得:.
所以,的取值范围是:.
故选:B .
34.(24-25高二上·北京房山·期末)已知圆与直线交于两点,若,则的值为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【分析】根据圆的方程,得圆心坐标和半径,再由,得到圆心到直线的距离为,结合点到直线距离公式,列出方程求解即可.
【详解】因为圆的圆心为,半径为;
且圆与直线交于两点,,
所以为等腰直角三角形,,则,
因此圆心到直线的距离为,
即,解得或;
故选:C
35.(23-24高二上·北京延庆·期末)已知圆上一点和圆上一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用两圆的位置关系数形结合计算即可.
【详解】易知圆的圆心为原点,半径,
由圆,故其圆心为,半径,
两圆圆心距为,所以两圆相交,
则,如图所示.
故选:A
36.(23-24高二上·北京·期末)已知点,.若直线上存在点P,使得,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将问题化为直线与圆有交点,注意直线所过定点与圆的位置关系,再应用点线距离公式列不等式求k的范围.
【详解】由题设,问题等价于过定点的直线与圆有交点,
又在圆外,所以只需,可得.
故选:D
37.(24-25高二上·北京延庆·期末)已知圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,半径为的圆与圆有公共点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得到直线的距离小于或等于,从而建立关于的不等式,求解即可得到答案.
【详解】因为圆的方程为,整理得:,
所以,圆心为,半径.
又因为直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,为半径的圆与圆有公共点,
所以,圆心到直线的距离小于或等于,
,化简得,解得,所以的最大值是.
故选:A.
38.(24-25高二上·北京丰台·期末)直线:被圆:截得的弦AB的长为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用点到直线的距离公式求出弦的弦心距即可求解.
【详解】由圆:,可得圆心,半径,
于是圆心到直线的距离,
从而得,所以弦的长为.
故答案为:.
39.(23-24高二上·北京丰台·期末)在平面直角坐标系中,已知点,点在圆上运动,当取最大值时,的长为 .
【答案】
【分析】设圆心到直线的距离为,则,分析可知,当时,此时,取最大值,取最大值,再结合勾股定理可求得的长.
【详解】易知圆的圆心为,半径为,
设圆心到直线的距离为,则,
因为,结合上图及圆的对称性易知:,则,
当时,取最大值,此时,取最大值,且,
此时,.
故答案为:.
40.(23-24高二上·北京顺义·期末)已知圆C:,若直线与圆C有两个不同的交点,写出符合题意的一个实数k的值 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】运用直线和圆的位置关系直接求解即可.
【详解】已知直线与圆C有两个不同的交点,且设圆心到直线的距离为,化简圆方程得,故有,解得.
故答案为:(答案不唯一)
41.(24-25高二上·北京石景山·期末)在中,是坐标原点,,,求的外接圆方程.
【答案】
【分析】设的外接圆的方程为(),则把的坐标代入求得的值,可得圆的方程.
【详解】设的外接圆的方程为(),
则,解得,
∴的外接圆方程为.
42.(24-25高二上·北京丰台·期末)已知圆C经过点,且圆心C是直线与轴的交点.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l与圆C交于A,B两点,且四边形为菱形,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求得圆心与半径可求圆的方程;
(2)由已知可得AB垂直平分CM,求得,进而求得的中点,可求直线的方程.
【详解】(1)因为圆心C是直线与轴的交点,
所以圆心C的坐标为,
又因为圆C经过,所以圆C的半径为,
所以圆C的方程为.
(2)因为四边形CAMB为菱形,
所以AB垂直平分CM,
因为,所以
又因为CM的中点坐标为
所以直线AB的方程为,即.
43.(21-22高二上·北京昌平·期末)已知过点的直线l被圆所截得的弦长为.
(1)写出圆C的标准方程及圆心坐标、半径;
(2)求直线l的方程.
【答案】(1),圆心坐标为,半径为.
(2)或.
【分析】(1)根据圆的一般方程与圆的标准方程的关系,即可求解;(2)根据直线与圆的位置关系,当直线斜率存在时,结合勾股定理和点到直线的距离公式即可求解,当直线斜率不存在时,特殊情形验证下即可.
【详解】(1)由题意整理圆的方程得,标准方程为,故圆心坐标为,半径为.
(2)由(1),又直线被圆截得的弦长为,
故弦心距为,
当直线斜率存在时,设直线的斜率为,则过的直线,可设为,即,
直线与圆的圆心相距为,
,解得,
此时直线的方程为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,也符合题意.
故所求直线的方程为或.
44.(23-24高二上·北京丰台·期末)已知圆C经过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)设直线与圆交于D,E两点,求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)30
【分析】(1)设,由可得a值,则圆心坐标可求,再利用两点之间的距离公式求半径即可得圆的标准方程;
(2)先证得四边形是平行四边形,再结合点到直线的距离公式以及圆的性质可得答案.
【详解】(1)因为圆心在直线上,所以设,
由A,B是圆上两点,所以,
即,解得,
所以圆心的坐标为.
圆的半径,
故圆的方程为.
(2)过点作的垂线,垂足为,则为线段的中点,
由点到直线的距离公式,得,
所以.
因为,,所以,
直线的方程为.
而直线的方程为,所以,且,
由此得四边形是平行四边形.
因为,之间的距离,
所以平行四边形的面积为,
故四边形的面积为30.
地 城
考点06
圆的切线
45.(23-24高二上·北京延庆·期末)已知圆,求经过点的圆的切线方程 .
【答案】
【分析】由题可知切线的斜率存在,设出切线方程利用圆心到切线的距离为半径可求斜率,从而得到切线方程.
【详解】由题可知切线的斜率存在,设切线方程为,即,
,解得,所以切线方程为.
故答案为:.
46.(24-25高二上·北京延庆·期末)若直线与圆相切,则实数的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据点到直线的距离等于半径,列出方程即可得答案;
【详解】圆的标准方程为,有,解得或3.
故选:C
47.(23-24高二上·北京·期末)过点作圆的切线,则切线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】设切线的方程为,然后利用圆心到直线的距离等于半径建立方程求解即可.
【详解】圆的圆心为原点,半径为1,
当切线的斜率不存在时,即直线的方程为,不与圆相切,
当切线的斜率存在时,设切线的方程为,即
所以,解得或
所以切线的方程为或
故选:C
48.(23-24高二上·北京通州·期末)已知圆,点.
(1)求圆C的圆心坐标及半径;
(2)求过P点的圆C的切线方程.
【答案】(1)圆心坐标为,半径为
(2)或
【分析】(1)将圆的一般方程化为标准方程,求得圆心和半径;
(2)先考虑切线斜率不存在,直接分析即可;再考虑切线斜率存在,根据圆心到直线的距离等于半径可求结果.
【详解】(1)将圆的一般方程化为标准方程可得:,
所以圆心坐标为,半径为.
(2)当切线斜率不存在时,切线方程为,此时,不符合题意;
当切线斜率存在时,设过P点的切线方程为,即,
圆心到直线的距离,解得或,
当时,切线方程为,
当时,切线方程为,即,
综上所述,过P点的圆C的切线方程为或.
49.(24-25高二上·北京密云·期末)已知圆.
(1)若直线与圆相切,求切线的方程;
(2)若过点的直线与圆相交于、两点,且为直角三角形,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)利用圆心到直线的距离等于圆的半径,可求出的值,由此可得出直线的方程;
(2)求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,设出直线的方程,结合点到直线的距离公式可求出参数的值,即可得出直线的方程.
【详解】(1)由已知得圆心的坐标为,半径.
因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离,
即,解得或.
故直线的方程为或.
(2)在直角中,因为,所以,则为等腰直角三角形,
因此直线与圆所截的弦长,
所以,圆心到直线的距离为,
显然,当直线垂直于轴时,直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,不合乎题意;
所以,直线的斜率存在,设它的方程为,即,
所以, ,解得,则直线的方程为.
综上所述,直线的方程为.
地 城
考点07
圆与圆的位置关系
50.(23-24高二上·北京顺义·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】A
【分析】根据圆心距大于半径之和,得到位置关系.
【详解】圆:的圆心为,半径为1,
圆:的圆心为,半径为3,
圆心距,故两圆外离.
故选:A
51.(24-25高二上·北京密云·期末)已知圆和圆,则它们的位置关系是( )
A.外离 B.相切
C.内含 D.相交
【答案】B
【分析】判断两圆心之间的距离与半径之和的关系即可得出结论.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆化简为标准方程为,故其圆心为,半径为,
故,
故圆与圆的位置关系为相切.
故选:B.
52.(23-24高二上·北京房山·期末)已知圆.则圆的圆心坐标为 ;若圆与圆内切,则 .
【答案】
【分析】第一空:由圆标准方程即可得出圆心坐标.第二空:由几何关系表示出内切即可.
【详解】圆心为,半径;
圆心为,半径;
设两圆的圆心距为,则
由几何关系知两圆内切.
故答案为:;.
53.(24-25高二上·北京丰台·期末)已知圆与圆外切,则( )
A. B. C.7 D.13
【答案】C
【分析】由题意分别求两圆的圆心和半径,根据两圆外切可得,代入运算求解.
【详解】由,可得圆的圆心,半径为,
由,可得,
所以圆心为,半径为,
因为两圆外切,所,所以,
则,解得.
故选:C.
【好题推送】
54.(2021·北京西城·二模)在平面直角坐标系中,点,,,是圆上一点,是边上一点,则的最大值是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设,则,因为,所以当,即点与点重合时,有最大值,问题转化为在圆上,求的最大值,
【详解】解:设,则,
所以,
因为,
所以当,即点与点重合时,有最大值,
所以问题转化为在圆上,求的最大值,
因为点在圆上,设点所在的直线为,
因为直线与圆有公共点,
所以圆心到直线的距离不大于半径,即,
所以,解得,即,
所以,
所以的最大值是12,
故选:B
55.(23-24高二上·北京房山·期末)已知曲线,给出下列四个命题:
①曲线关于轴、轴和原点对称;
②当时,曲线共有四个交点;
③当时,曲线围成的区域内(含边界)两点之间的距离的最大值是;
④当时,曲线围成的区域面积大于曲线围成的区域面积.
其中所有真命题的序号是 .
【答案】①②③
【分析】①将点代入方程,判断方程是否满足即可;②联立曲线方程求得或,进而求交点个数;③④由曲线是圆心为原点,半径为的圆,利用二次函数性质求曲线上任意一点到原点距离的范围,结合对称性即可判断.
【详解】①设点在上,
对于点,代入方程,也在上;
对于点,代入方程,也在上;
对于点,代入方程,也在上;
所以曲线关于x轴、y轴和原点对称,正确;
②联立可得,即或,
当时,都有,即存在交点;
当时,都有,即存在交点;
综上,共有四个交点,正确;
③当时,则,
故,可得,
曲线上任意一点到原点距离
,
当时,
结合对称性知:曲线对围成的平面区域内(含边界)两点之间的距离
的最大值是3,正确.
④当时,对于曲线是圆心为原点,半径为的圆,
设曲线围成的区域为,曲线围成的区域为,
设,则,故,
故,故,故在的内部,
故的面积不大于的面积,故④错误.
故答案为:①②③
56.(23-24高二上·北京朝阳·期末)如图,在长方体中,为棱的中点,点是侧面上的动点,满足,给出下列四个结论:
①动点的轨迹是一段圆弧;
②动点的轨迹长度为;
③动点的轨迹与线段有且只有一个公共点;
④三棱锥的体积的最大值为.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①②④
【分析】利用三角函数的定义得到,再建立空间直角坐标系,利用空间两点间距离公式求得动点的轨迹,从而逐一分析各选项即可得解.
【详解】由长方体性质可知:都与平面垂直,
而在平面内,所以,
由,可知,即,故,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,因为点是侧面上的动点,故设,
故所求点满足,化简得,
则动点的轨迹为此圆在矩形内的部分,是一段圆弧,故①正确;
记圆心为,当时,由,得,
显然动点的轨迹与线段没有公共点,故③错误;
当时,由,得或(舍去),
当时,由,得或(舍去),
则,,
易得,又,则,
所以动点的轨迹长度为,故②正确;
显然,动点到平面的最大距离为点到平面的距离,即,
所以三棱锥的体积的最大值为,故④正确.
故答案为:①②④.
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