内容正文:
编写说明:2026版山西省(对口升学)二轮复习《数学考纲专题练》依据《山西省对口升学数学考试大纲》及山西省历年真题编写。本资料紧扣历年考试趋势和最新考试动态,聚焦高频考点,精讲精练,助力考生高效复习。同时,为构建完整学习体系,每个专题均配套对应讲义和AB卷习题,满足多样化学习需求。
本专题是2026版山西省(对口升学)二轮复习《数学考纲专题练》的第2个专题,内容为直线与圆的位置关系.
2026版山西省(对口升学)《数学考纲专题练》大题专项
专题2 直线与圆的位置关系
一、考纲解读
内容
要求
难易度
说明
直线与圆的位置关系
1. 理解直线与圆的位置关系的判定,理解直线与圆相切的含义
C
A对应容易;B对应较易;C对应较难;D对应难。
2.会求圆的切线方程及切线长
C
二、考情聚焦
年份
题型
题号
考查内容
分值
考情总结
2025
解答题
23
直线与圆相切时参数的取值(根据圆心到直线的距离等于半径列方程)
7
(1)题型:解答题
(2)分值:6-7分
(3)内容:重点考直线与圆相切的条件与应用以及求圆的切线方程
2024
解答题
21
圆的切线方程
6
2023
解答题
22
直线与圆相切的条件及应用(圆的标准方程、圆心到直线的距离公式,直线与圆相切时距离等于半径)
6
三、考点预测
根据2023-2025年的真题考情,预估2026年山西省对口招生考试解答题仍然以直线与圆相切的知识点考查。备考时重点放在直线与圆相切的判断及相切时求有关参数、求圆的切线方程以及切线长等问题。具体考点可能涉及如下内容:
· 直线与圆相切的判定及相切时求参数值
· 求圆的切线方程与切线长
四、知识梳理
(一)(一)直线与圆的位置关系及判定
1.直线与圆的位置关系及判定方法
(1)直线与圆的位置关系及方程组的情况如下:
位置
相交
相切
相离
交点个数
两个
一个
零个
图形
d与r的关系
d<r
d=r
d>r
方程组解的情况
有两组不
同的解
仅有一组解
无解
(2)直线与圆的位置关系的判定方法
①代数法:通过联立直线方程与圆的方程组成方程组,根据方程组解的个数来研究,若有两组不同的实数解,即Δ>0,则直线与圆相交;若有两组相同的实数解,即Δ=0,则直线与圆相切;若无实数解,即Δ<0,则直线与圆相离.
②几何法:由圆心到直线的距离d与半径r的大小来判断,当d<r时,直线与圆相交;当d=r时,直线与圆相切;当d>r时,直线与圆相离.
(二)圆的切线与切线方程
1.自一点引圆的切线的条数:
(1)若点在圆外,则过此点可以作圆的两条切线;
(2)若点在圆上,则过此点只能作圆的一条切线,且此点是切点;
(3)若点在圆内,则过此点不能作圆的切线.
2.求过圆上的一点(x0,y0)的圆的切线方程:
(1)求法:先求切点与圆心连线的斜率,则由垂直关系可知切线斜率为,由点斜式方程可求
得切线方程.如果或不存在,则由图形可直接得切线方程.
(2)重要结论:
①经过圆上一点的切线方程为.
②经过圆上一点的切线方程为
.
③经过圆上一点的切线方程为
五、10分钟小测验
1.
过点作圆的切线l,求切线l的方程
2.求过点且与圆:相切的直线方程.
参考答案
1.【答案】
【分析】当直线斜率不存在时,直线方程为:,由圆心到直线的距离等于半径判断;当直线的斜率存在时:设直线方程为,由圆心到直线的距离等于半径求解.
【详解】当直线斜率不存在时,直线方程为:,
圆心到直线的距离为,不成立;
当直线的斜率存在时:设直线方程为,即,
圆心到直线的距离等于半径为:,
解得,所以直线方程为:,
即.
2.【答案】或
【分析】首先将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,再分切线的斜率存在与不存在两种情况讨论,分别求出切线方程.
【详解】圆:即,圆心为,半径,
当切线的斜率不存在时,直线恰好与圆相切;
当切线的斜率存在时,设切线为,即,则,
解得,所求切线方程为,
综上可得过点与圆相切的直线方程为或.
故答案为:或
六、经典例题解析
(一)圆的切线问题
【考试题型1】过圆上一点的切线问题
【例1】(2024年·山西省对口升学考试数学真题)求过圆上的点,且与圆相切的直线的方程
【答案】.
【知识点】过圆上一点的圆的切线方程、由标准方程确定圆心和半径
【分析】首先判断点在圆上,求出圆心与半径,再根据斜率公式求出,得出切线的斜率,结合点求出直线方程即可.
【详解】将点代入中得,所以点在圆上.
因为圆心的坐标为,所以斜率
则切线的斜率为
因此切线的方程为,
化简得:
【例2】(2024届·山西省中职生对口升学第五届沃米杯高三一模)过点作圆的切线,求切线的方程.
【答案】.
【知识点】圆的一般方程与标准方程之间的互化、过圆上一点的圆的切线方程、由标准方程确定圆心和半径
【分析】首先判断点在圆上,再将圆化为标准方程,求出圆心与半径,再根据斜率公式求出,得出切线的斜率,结合点求出直线方程即可.
【详解】将点代入中得,所以点在圆上.
将转化为标准方程为,
即圆心的坐标为,所以斜率,
则切线的斜率为,
因此切线的方程为,
化简得.
【例3】(2021届·浙江省温州市高职单独考试第二次模拟)已知圆C的圆心坐标为,且过点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求过点的圆的切线方程.
【答案】(1);
(2).
【知识点】求平面直角坐标系中两点间的距离、由两条直线垂直求方程、过圆上一点的圆的切线方程、由圆心(或半径)求圆的方程
【分析】(1)根据圆心到圆上一点的距离等于半径即可求解;
(2)由圆的方程可知点在圆上,则直线与切线垂直,根据直线垂直的条件即可求得切线方程.
【详解】(1)因为圆C的圆心坐标为,且过点
所以圆C的半径为,
则圆C的标准方程为;
(2)因为,
所以点在圆上,则过点的切线只有一条,
因为,所以圆的切线的斜率为,
所以圆的切线方程为,即.
【考试题型2】过圆外一点的切线问题
【例4】(2025届·山西省中等职业学校高三下学期第三次对口升学模拟联考)已知点在圆外,经过点作圆的切线,求切线方程.
【答案】或
【知识点】已知点到直线距离求参数、过圆外一点的圆的切线方程
【分析】根据题意判断得所求切线斜率存在,再利用圆的切线的性质与点线距离公式得到关于的方程,解之即可得解.
【详解】因为圆的圆心为,半径为,
依题意,易知过点的圆的切线的斜率存在,
设所求切线方程为,即,
则圆心到直线的距离,
即,解得或,
所以或,
即所求切线方程为或.
【例5】(2025届·浙江省职教高考高三下学期第三次模拟)过点作圆的切线,求:
(1)圆的圆心坐标和半径;
(2)切线的方程.
【答案】(1)圆心坐标;半径5
(2)或
【知识点】圆的一般方程与标准方程之间的互化、过圆外一点的圆的切线方程、由标准方程确定圆心和半径
【分析】(1)根据题意,先将圆的一般式方程化为标准方程,即可求得圆心坐标和半径;
(2)根据题意,可分类讨论当切线斜率存在与不存在两种情况,结合直线与圆相切时,圆心到切线的距离等于半径,即可求解.
【详解】(1)圆的方程可化为,
圆心坐标,半径.
(2)由题意,可分两种情况:
①当过点的切线斜率不存在时,切线方程为,即,
此时圆心到直线的距离为5,符合题意;
②当过点的切线斜率存在时,
设切线方程为,即.
圆心到切线的距离等于半径,
,即,
,
,则切线方程为,即.
综上所述,切线的方程为或.
【例6】(2024届·山西省朔州市晋阳中学职教高三高考最后六次实战考试)已知圆,求与直线平行的圆C的切线方程.
【答案】或
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数、圆的一般方程与标准方程之间的互化、由标准方程确定圆心和半径、已知点到直线距离求参数
【分析】将圆的方程化为标准式,求出圆心和半径,利用平行关系设切线方程为,根据圆心到切线的距离等于半径,列方程可求解.
【详解】因为圆,
即,
所以圆心坐标为,半径.
设与直线平行的直线方程为.
因为与圆相切,
所以圆心到直线的距离,即.
所以,解得或
所以所求的切线方程为或.
【考试题型3】直线与圆相切时求参数问题
【例7】(2023年·山西省对口升学考试数学真题)已知圆与直线相切,求的值.
【答案】
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数
【分析】将圆的一般方程转化成标准方程,然后求出圆心、半径,再根据直线与圆相切时,列等式求解即可.
【详解】圆转化为标准方程,
圆心,半径,
直线与圆相切,,
,解得.
【例8】(2025年·山西省中等职业学校毕业生对口升学招生文化课统一考试数学试题)已知圆的方程为,直线方程为且它与轴的负半轴有交点,求为何值时,圆与直线相切.
【答案】
【知识点】由圆的一般方程确定圆心和半径、求点到直线的距离、求直线交点坐标、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】根据直线与圆相切列方程求得,结合直线与轴负半轴有交点得出答案.
【详解】由题得圆心,半径,
直线化为一般式为,
圆心到直线的距离为,
直线与圆相切,
,,解得或,
又直线与轴负半轴有交点,且直线与轴的交点为,
,即,
所以.
【例9】(2015年·山西省对口升学考试数学试卷)已知直线与圆相切,求常数的值.
【答案】22或
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数、已知两点求斜率
【分析】解法一:由直线与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径求解即可.
解法二:先求出直线与x轴的交点,再利用直线斜率的定义列式即可求解c的值.
解法三:联立直线与圆的方程,消y得到关于x的一元二次方程,由判别式为0求解即可.
【详解】圆的圆心为,半径为5,
解法一:根据直线与圆相切的关系知,
圆心到切线的距离为该圆的半径5,
圆心到直线的距离可得,
整理得,解得或.
解法二:由直线可知其斜率为,
令,解得,则与轴的交点坐标为,
再由圆方程可知其是以为圆心,5为半径所形成的圆,
故圆与直线的位置关系见下图,
从圆心向直线作垂线,则形成两个直角三角形,.
由斜率的定义知:,,则,
同理,
故,,
故或.
解法三:将直线和圆联立,得,
将①式代入②式,整理得,
由于直线与圆相切,故上式只有唯一解,
所以,
即,解得或.
【考试题型4】切线长问题
【例10】(2024届·内蒙古五原县高级职业中学高三下学期模拟)已知圆的半径为,圆心在直线上,圆被直线截得的弦长为
(1)求圆的方程;
(2)若圆的圆心在第一象限,过点作圆的切线,切点为,求直线的方程及的长.
【答案】(1)或
(2)答案见解析
【知识点】过圆外一点的圆的切线方程、由直线与圆的位置关系求参数、切线长及与切线有关的长度、面积等问题、已知圆的弦长求方程或参数
【分析】(1)设出圆心坐标及圆的方程,利用点到直线距离公式结合弦长公式求出参数即可求圆的方程;
(2)利用圆心在第一象限得到圆的方程,设出切线方程,利用圆心到切线的距离为半径求出切线方程,然后利用点到圆心的距离,,半径构成直角三角形求出即可.
【详解】(1)因为圆心在直线上,可设圆心,圆的半径为,
可设圆的方程为,
由弦长公式可知,则,,即圆心到直线距离为,
即,则,
故圆心为,,
则圆的方程为或;
(2)如图所示,
因为圆的圆心在第一象限,则圆的方程为,
因为点,
圆心到点距离为,
则点在圆外,从点出发可做两条切线,
若切线斜率不存在则过点的直线为,
而圆心到此直线的距离为,此直线与圆相交,
故过切点的两条切线斜率必存在,
可设切线方程为,即,
则圆心到直线距离,即,
,解得或,
则切线方程为或,
因为切线垂直于过切点的半径,所以点到圆心的距离,,半径构成直角三角形,
而点到圆心的距离为公共斜边,且半径相等,
则两个直线三角形为全等三角形,则值固定,
点到圆心的距离为,,
则.
七、专题归纳小结
直线与圆相切时的切线问题
1、求过某点的圆的切线问题时,应首先确定点与圆的位置关系,再求切线方程。
(1)若点在圆上(即为切点),则过该点的切线只有一条;
(2)若点在圆外,过该点的切线有两条,此时应注意切线斜率不存在的情况
【注意】过圆内一点,不能作圆的切线。
2、求过圆上一点的切线方程
法一:先求出切点与圆心的连线斜率,
若不存在,则结合图形可直接写出切线方程;
若,则结课图形可直接写出切线方程;
若存在且,则由垂直关系知切线的斜率为,由点斜式写出切线方程。
法二:若不存在,验证是否成立;
若存在,设点斜式方程,用圆心到直线的距离等于半径列方程,解出方程即可。
3、过圆外一点的圆的切线方程
法一:当斜率存在时,设为,则切线方程为,即
由圆心到直线的距离等于半径,即可求出的值,进而写出切线方程;
法二:当斜率存在时,设为,则切线方程为,即
代入圆的方程,得到一个关于的一元二次方程,由,求得,切线方程即可求出
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