专题16 直线与圆(题型专练)(天津专用)2026年高考数学二轮复习讲练测
2026-01-30
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内容正文:
专题16 直线与圆目录
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
【选填题破译】
题型01 求直线方程的两种方法
题型02 两条直线的位置关系
题型03 对称问题
题型04 直线的综合问题
题型05 直线与圆相交
题型06 圆的公切线问题
第二部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
题型01 求直线方程的两种方法
【例1-1】(2026·天津静海·月考)已知圆的圆心是直线与直线的交点,又圆与圆:相外切.点
(1)求过点与垂直的直线方程;
(2)求圆的标准方程;
(3)若过点的直线被圆截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3) 或
【分析】(1)联立两条直线求出交点,再由两直线垂直得出斜率,根据直线点斜式方程即可求解.
(2)根据两圆外切的关系,圆心距即可求解
(3)分直线的斜率存在与不存在讨论,斜率不存在时直接验证;斜率存在时,设直线的点斜式方程,利用点到直线的距离公式求出斜率,进而得到直线方程.
【详解】(1)联立直线方程 ,解得 ,所以圆心 ,
圆 化为圆的标准方程: ,所以圆心 ,
而直线 的斜率 . 设所求直线斜率为 ,
则 ,即 ,解得 ,
所求直线过点 ,所求直线方程为 ,整理得 ,
因此,过点 与 C D 垂直的直线方程为 .
(2)由(1)知圆心 ,圆心 ,,
因为圆 与圆 相外切,所以圆 的半径 ,
因此,圆 的标准方程为 .
(3)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 ,根据弦长公式可得弦长为 ,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为 ,即,
已知圆心 ,半径 ,弦长为 ,则圆心到直线的距离 .
根据点到直线的距离公式可得 ,即 2,
两边平方可得 ,展开得 ,解得 .
所以直线 的方程为 ,整理得 0 .
因此,直线 的方程为 或 .
【例1-2】(2026·天津静海·月考)过的直线与圆交于两点,当弦长度最短时,直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出圆心坐标,可得圆心与点连线的斜率,进而得到直线的斜率,再由点斜式得解.
【详解】圆的圆心为,半径为,
当直线与垂直时,弦长度最短,
又圆心与点连线的斜率为,
则直线的斜率为,
由点斜式可得,直线的方程为,即.
故选:C.
求直线方程的两种方法
【变式1-1】(2026·天津南开·月考)已知,,若曲线和线段有公共点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先判断曲线,表示的是两条直线,然后分别讨论两条直线与线段有公共点时的取值范围,最后求并集即可.
【详解】因为曲线,表示的是两条直线,
直线和直线.
直线化简为,该直线过定点,斜率为,
要使得该直线与线段有公共点,则.
因为,所以.
此时的取值范围为;
直线化简为,该直线过定点,斜率为,
要使得该直线与线段有公共点,则.
因为,所以.
此时的取值范围为,则的取值范围为;
当时,直线为直线,此时该直线与线段无公共点;
综上,的取值范围为.
故答案为:.
【变式1-2】(2026·天津滨海新·月考)已知圆,直线,直线恒过定点坐标 ;则直线截圆所得弦长的最小值为 .
【答案】 8
【分析】分离参数,求直线与的交点可得直线恒过定点坐标;设圆心到直线的距离为,由,知当取得最大值时,的值最小.分析易知的最大值为圆心到直线所过定点的距离,由此可求得的最小值.
【详解】由直线,得.
由,得.
所以直线恒过定点坐标为,记为点.
圆的圆心为,半径为.
因为,所以点在圆内.
设圆心到直线的距离为,则.
所以当取得最大值时,的值最小.
易知当时,取得最大值,最大值为.
所以直线截圆所得弦长的最小值为.
故答案为:;.
【变式1-3】(2026·天津津南·月考)若曲线与直线有两个不同的交点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】表示位于轴上方的单位圆,包含,直线过定点,求出直线与圆相切时的值,数形结合得到答案
【详解】两边平方得,
表示位于轴上方的单位圆,包含,
直线过定点,同一坐标系内画出图形如下:
当过点时,,解得,
当与相切时,
圆心到的距离为,解得,
由对称性可知,当曲线与直线有两个不同的交点时,
实数的取值范围是.
故答案为:
题型02 两条直线的位置关系
【例2-1】(2026·天津静海·月考)已知直线与平行,则的值为 .
【答案】或/或
【分析】由可求,注意检验重合的情况即.
【详解】因为直线与平行,
所以
展开化简可得,解之可得或,
则当时直线与,
化简后为,可知与平行,
当时直线与平行.
故答案为:或
【例2-2】(2026·天津滨海新·月考)已知两条平行直线,则和间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由两直线平行确定,再由平行线间距离公式求解即可;
【详解】因为平行,
可得,
则,
所以和间的距离为,
故选:D
由一般式确定两直线位置关系的方法
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设(不全为0),(不全为0),则:
当时,直线相交;
当时,直线平行或重合,代回检验;
当时,直线垂直,与向量的平行与垂直类比记忆.
【变式2-1】(2026·天津滨海新·月考)已知直线的斜率为,直线,且直线在轴上的截距为,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据垂直关系可得直线的斜率为,结合截距式方程运算求解即可.
【详解】因为直线的斜率为,直线,可知直线的斜率为,
又直线在轴上的截距为,所以的方程为,即.
故选:B.
【变式2-2】(2026·天津南开·开学考试)已知直线与互相垂直,则实数的值为 .
【答案】或/或
【分析】利用两直线垂直的充要条件来求解参数即可.
【详解】由题意得,解得或,
故答案为:或
【变式2-3】(2026·天津和平·联考)已知直线:与:相互平行,则与之间的距离为 .
【答案】2
【分析】先由两平行线间系数关系求出,再由两平行线间距离公式求解即可.
【详解】因为直线:与:相互平行,
所以,
所以:,
所以与之间的距离为.
故答案为:2.
题型03 对称问题
【例3-1】(2026·天津·联考)已知,直线恒过定点,圆的圆心与点关于直线对称,直线与圆相交于,两点,且,则圆的方程为 .
【答案】
【分析】根据题意,由直线过定点可得点的坐标,从而可得点的坐标,再由圆的弦长公式,代入计算,即可得到结果.
【详解】直线的方程转化为
令,解得,所以点的坐标为,
又圆的圆心与点关于直线对称,则,
设圆的方程为,
且圆的圆心到直线的距离为,
又,则.即圆的半径为.
则圆的方程为
故答案为:.
【例3-2】(2026·天津南开·联考)若,分别为圆:与圆:上的动点,为直线上的动点,则的最小值为( ).
A.12 B.9 C.6 D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,求出点与直线上的点距离和的最小值,再减去两圆半径和即可.
【详解】圆:的圆心,半径,
圆:的圆心,半径,
设点关于直线的对称点为,连接,如图:
则,解得,即,
,
则,
当且仅当是与直线的交点,
且分别是线段与圆的交点时取等号,
所以的最小值为9.
故选:B.
对称问题的求解方法
(1)点关于线:点A(a,b)关于直线Ax+By+C=0(B≠0)的对称点A′(m,n),
则有
(2)线关于线:直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.
【变式3-1】(2026·天津静海·月考)已知直线和点.
(1)在直线上求一点,使的值最小;
(2)直线经过点,且点和点到直线的距离相等,求直线的方程.
(3)已知的顶点,直线为边中线所在的直线方程,的角平分线所在直线方程为,求直线的方程;
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)全称点关于直线的对称点,可知点即直线与直线交点;
(2)直线与直线的位置关系有两种,讨论求方程;
(3)由中线求出点坐标,由角平分线求出点A的对称点,由、求直线方程.
【详解】(1)设点关于直线的对称点为,
根据对称点的性质,直线MM'与直线垂直,且MM'的中点在直线上,
直线的斜率为,因为两直线垂直斜率之积为,所以①,
又因为MM'的中点在直线上,所以②,
联立①②,解得,,所以,
连接M'N,与直线的交点即为所求的点,此时,根据两点之间线段最短,的值最小,
已知,,根据两点式可得直线M'N的方程为,即,
联立直线M'N与直线的方程,解得,,
所以点的坐标为;
(2)点和到直线距离相等,分两种情况:
①直线.因为直线斜率为3,故方程为,即.
②直线过中点.中点为,又直线经过点,所以直线方程为.
综上,直线的方程为或.
(3)设(因在角平分线上),则中点.
中线过,代入得,
解得,故.
设关于的对称点则,解得,
所以,由角平分线性质知在上.
因为,所以直线方程为,
整理得.
【变式3-2】(2026·天津滨海新·月考)在平面直角坐标系中,已知点,点,为直线上一动点,则的最小值是 ,对应点的坐标是 .
【答案】 4
【分析】利用对称关系求出点的对称点为,则最小值为之间的距离.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则,解得,所以,
所以,
当且仅当点为线段与直线的交点时等号成立,
因为,所以直线的方程为,
联立:,解得,所以点,
故答案为:4;
【变式3-3】(2025·天津滨海新·联考)已知直线和两点,若直线上存在点P使得最小,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先判断与直线的位置关系为在直线同侧,故先求出点关于直线的对称点的坐标,此时求出直线的方程,则直线与的交点即为点位置.
【详解】
由图可判断在直线的同侧,设点关于的对称点的坐标为,
则有,解得.
所以直线的方程为,直线与的交点即为,
由平面几何知识可知此时最小.
故选:B.
题型04 直线的综合问题
【例4-1】(2026·天津蓟州·月考)已知双曲线的右焦点到其中一条渐近线的距离等于,抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上的动点到直线和的距离之和的最小值为 .
【答案】3
【分析】根据双曲线的顶点到渐近线的距离求双曲线方程,根据抛物线的定义结合几何关系转化,利用抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等,进行转化求解.
【详解】双曲线的渐近线方程,右焦点,
到其一条渐近线的距离,解得,所以双曲线的焦点坐标,
所以抛物线焦点坐标,准线方程为,即抛物线方程,示意图如下:
过点作,垂足为A,作准线的垂线,垂足为,连接MF,
根据抛物线定义有:,
即动点到直线和距离之和等于,
当三点共线时,最小,即点F到直线的距离,
所以动点到直线和距离之和最小为.
故答案为:3
【例4-2】(2026·天津武清·月考)若直线与圆交于两点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】先求出直线恒过的定点P,再求出圆心C和半径r,分析可得,当直线l与PC垂直时,圆心C到直线l的距离d最大,根据弦长公式,代入求解,即可得答案.
【详解】直线变形为,
令,解得,则,所以直线l恒过定点,
圆的圆心为,半径,
则圆心C到P点的距离,
分析可得,当直线l与PC垂直时,圆心C到直线l的距离d最大,且为,
此时有最小值,且.
故答案为:
处理直线方程综合应用的两大策略
(1)求解与直线方程有关的最值问题,先求出斜率或设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.
(2)含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的直线系,即能够看出“动中有定”.
【变式4-1】(2026·天津滨海新·月考)已知直线和圆,为坐标原点.
(1)直线与圆相切时,求的值;
(2)当时,为直线上的动点,过作圆的切线,切点为,求的最小值;
(3)直线与圆相交于两点,的面积为,求直线的方程.
【答案】(1);
(2);
(3),.
【分析】(1)由题意结合点到直线距离公式建立等式计算即可求解;
(2)由题意可得,当取最小值时,也最小,结合点到直线距离公式计算即可求解;
(3)由的面积为可得或,分两种情况结合点到直线距离公式计算即可求解.
【详解】(1)圆的圆心为,半径,
因为直线与圆相切,
所以,解得;
(2)由题意可知,,
所以,
当取最小值时,也最小,
当时,直线,
此时,所以;
(3)因为,
所以,即或,
当时,为等边三角形,
此时圆心到直线的距离为,
则,解得,
此时直线;
当时,此时为等腰三角形,且,
此时圆心到直线的距离为,
则,解得,
此时直线;
综上:直线的方程为,.
【变式4-2】(2026·天津津南·月考)已知两点,,直线:与延长线段得到的以B为端点的射线(不含点)相交,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出直线所过的定点,再计算该定点与点所在直线的斜率,根据题意得到直线斜率的取值范围,进而得到实数的取值范围.
【详解】直线:的斜率为,
直线可变形为,所以直线恒过定点,
直线的斜率为,
线段所在直线的斜率为,
由直线与线段的延长线相交(不含点)可得:,
即,所以.
故选:A
【变式4-3】(2026·天津·联考)在中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则周长的最小值为 .
【答案】
【分析】折线段之和最值问题,利用对称,将直线同侧折线段化为直线异侧两定点间的折线段之和,由两点之间线段最短可知.
【详解】设关于直线的对称点为,关于轴的对称点为,与的交点即为,与轴的交点即为.
如图,两点之间线段最短可知,的长即为周长的最小值.
设,则,
解得,即,
关于轴的对称点为,
故周长的最小值为.
故答案为:.
题型05 直线与圆相交
【例5-1】(2026·天津·月考)过原点的一条直线与圆相切,交焦点为的抛物线于异于原点的点,若,则的值为 .
【答案】6
【分析】根据圆和曲线关于轴对称,设切线方程为,即可根据直线与圆的位置关系求得,由直线与抛物线的位置关系解出点的坐标,由两点间的距离公式可求得.
【详解】由圆,可得圆心,半径为,
易知圆和曲线关于轴对称,
设切线方程为,
由题意得,解得:,
当时,由,解得:或,即,
由于,所以,解得:.
当时,同理可得.
故答案为:6.
【例5-2】(2026·天津和平·月考)已知直线与圆有公共点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】依题意可知,直线与圆相交或相切,所以由圆心到直线的距离小于等于半径,即可求出.
【详解】依题意可知,直线与圆相交或相切.
即为,则,
由,解得.
故答案为:.
直线与圆的相交问题
(1)研究直线与圆的相交问题,应牢牢记住三长关系,即半径长、弦心距和半径之间形成的数量关系.
(2)弦长问题
①利用垂径定理:半径,圆心到直线的距离,弦长具有的关系,这也是求弦长最常用的方法.
②利用交点坐标:若直线与圆的交点坐标易求出,求出交点坐标后,直接用两点间的距离公式计算弦长.
③利用弦长公式:设直线,与圆的两交点,将直线方程代入圆的方程,消元后利用根与系数关系得弦长:.
【变式5-1】(2026·天津南开·月考)已知圆和圆,则下列结论中正确的是( )
A.圆与轴相切
B.两圆公共弦所在直线的方程为
C.有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线
D.两圆的公切线段长为
【答案】C
【分析】先求出两圆的圆心坐标和半径,然后根据圆与圆之间的位置关系、勾股定理等知识逐项计算即可.
【详解】将圆和圆化成标准方程为:
圆和圆,
所以两个圆的圆心坐标和半径分别为.
因为与轴的距离为1,小于该圆的半径2,所以圆与轴不相切,A错误;
因为,所以两圆相交,
所以两圆的公共弦所在直线方程为两个圆的方程相减,得到方程,
即,所以B错误;
因为两圆的位置关系是相交,所以有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线,C正确;
根据勾股定理可得,公切线段长为,D错误;
故选:C.
【变式5-2】(2026·天津武清·月考)若对圆上任意一点,的取值与x、y无关,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】将转化为圆上的点到两条平行直线距离的和,再利用直线和圆的位置关系求得的取值范围.
【详解】依题意,令,
因此可视为圆上点到
直线与的距离和的倍,
圆的圆心,半径,点到直线的距离,直线与该圆外离,
由的取值与无关,即的取值与点在圆上的位置无关,得该圆在平行直线之间,
此时当直线m平移时,该圆上任意点P到直线m,l的距离之和均为m与l间的距离,
因此直线与该圆外切或外离,且,此时,则,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:
【变式5-3】(2026·天津津南·月考)若圆:与圆:相交于,两点,且两圆在点处的切线互相垂直,点是直线:上的动点,过点作圆的切线,切点为,,那么的最小值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据直线与圆相切的性质判定,得出参数的值,再根据切线长性质及三角形面积公式判定即四边形的面积2倍,将问题化为切线长最短,再根据勾股定理化为点到直线距离即可.
【详解】
易知两圆的圆心分别为,半径分别为,
如图所示,不妨设A在第一象限,由两圆在点处的切线互相垂直可知,
即,所以,,
由切线长性质可知,
又,所以全等,即平分,
所以,故为四边形的面积,
即,
易知M到直线的距离为,
所以.
故选:D
题型06 圆的公切线问题
【例6-1】(2026·天津武清·月考)在平面直角坐标系中,已知圆与圆,则两圆的公切线的条数是 .
【答案】4
【分析】由圆的方程求出两圆的圆心坐标及半径,由圆心距与两圆半径之间的关系可判断两圆的位置关系,进而得公切线的条数.
【详解】由圆的方程,即可知圆的圆心为,半径为;
由圆的方程,即可知圆的圆心为,半径为.
所以两圆的圆心距为,
而,所以圆与圆外离,
则两圆的公切线的条数是4.
故答案为:4.
【例6-2】(2026·天津·联考)已知圆A:和圆B:有3条公共切线,则实数m的值是 .
【答案】或5
【分析】根据两圆方程求出圆心和半径,结合题意可得两圆外切,进而列式计算即可.
【详解】由圆A:,则圆心为,半径为,
圆B:,圆心为,半径为,
由于两圆有3条公共切线,则两圆外切,
所以,则,解得或5.
故答案为:或5.
圆的切线问题
(1)圆的切线方程的求法
①点在圆上,
法一:利用切线的斜率与圆心和该点连线的斜率的乘积等于,即.
法二:圆心到直线的距离等于半径.
②点在圆外,则设切线方程:,变成一般式:,因为与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径,解出.
注意:因为此时点在圆外,所以切线一定有两条,即方程一般是两个根,若方程只有一个根,则还有一条切线的斜率不存在,务必要把这条切线补上.
(2)常见圆的切线方程
过圆上一点的切线方程是;
过圆上一点的切线方程是.
过圆外一点作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为
过曲线上,做曲线的切线,只需把替换为,替换为,替换为,替换为即可,因此可得到上面的结论.
【变式6-1】(2026·天津西青·联考)圆与恰有三条公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据公切线条数,确定两圆的位置关系,即可求解.
【详解】由条件可知,两圆相外切,所以,解得:.
故选:D
【变式6-2】已知圆与圆有且仅有一条公共切线,则实数的值是 .
【答案】3或
【分析】由题意可得两圆内切,然后求出两圆的圆心和半径,再求出圆心距,由圆心距等于两半径的差列方程求解即可.
【详解】因为两圆有一条公切线,所以两圆内切.
圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
而两圆圆心距,即,
解得的值为3或.
故答案为:3或
【变式6-3】如图,是以为直径的圆上一段圆弧,是以为直径的圆上一段圆弧,是以为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线,则下列说法错误的是( )
A.曲线与轴围成的面积等于
B.曲线上有5个整点(横纵坐标均为整数的点)
C.所在圆的方程为
D.与的公切线方程为
【答案】A
【分析】数形结合判断A、B;根据圆心坐标、半径写出所在圆的方程判断C;确定所在圆的圆心和半径,设公切线为且,应用点线距离公式求参数即得直线方程判断D.
【详解】由已知点坐标知:曲线与轴围成图形为1个半圆、2个四分之一圆及一个长方形,且圆的半径都为1,
由题意,面积为,A错;
由图知:曲线上除为整点,还有,共5个整点,B对;
由上,所在圆的半径为1,圆心为,对应圆的方程为,C对;
由题意,所在圆的方程为,故圆心为,
由图知:与公切线斜率存在且为负,设为且,
所以,可得,即公切线方程为,D对.
故选:A
1.(2025·天津武清·模拟预测)双曲线的右焦点为,设A、B为双曲线上关于原点对称的两点,AF的中点为M,BF的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上,直线AB的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】设,运用中点坐标公式表示点,由,以及斜率公式解方程组可得,将点A的坐标代入双曲线的方程,结合的关系,求得,即可得离心率.
【详解】由题意,,设,
则,,
因为原点O在以线段为直径的圆上,可得,
所以,即①,
又直线的斜率,可得②,
联立①②可得,即,
又点在双曲线上,可得,
又,解得,所以.
故选:B.
2.(2025·天津河西·模拟预测)已知抛物线的焦点为,圆,过点作直线,当圆心到直线的距离最大时,直线的方程为 .
【答案】
【分析】求出抛物线的焦点以及圆心的坐标,分析可知当时,圆心到直线的距离最大时,求出直线的斜率,结合点斜式可得出直线的方程.
【详解】对于抛物线,则,,所以,故其焦点为,
圆的标准方程为,圆心为,
当时,圆心到直线的距离最大时,
因为,此时直线的斜率为,
因此,直线的方程为,即.
故答案为:.
3.(2025·天津·二模)已知圆,过点作圆O的切线l,直线l与双曲线的一条渐近线平行,若双曲线上一点M到双曲线左、右焦点的距离之差的绝对值为,则点M到双曲线两条渐近线的距离之积为 .
【答案】/0.75
【分析】判断出在圆上,得到切线方程,从而,结合双曲线定义得到,求出双曲线方程为,设,则,由点到直线距离公式进行求解,得到答案.
【详解】由于,故在圆上,
其中,由垂直关系可得切线l的斜率为,
由渐近线方程的斜率为得,
由双曲线定义可知,解得,
故,双曲线方程为,两渐近线方程为,
设,则,
点M到双曲线两条渐近线的距离之积为.
故答案为:
4.(2025·天津河西·二模)已知抛物线的焦点为,圆:,过点作直线与圆交于两点,且为的中点,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】求出抛物线焦点坐标和圆心坐标,依题意可得,求得直线的斜率为可得其方程.
【详解】易知抛物线的焦点为,
将圆化为标准方程,圆心,半径,如下图所示:
若为的中点,结合圆的性质可知,
易知,所以直线的斜率为,
因此直线的方程为,即.
故答案为:
5.(2025·天津·二模)以抛物线的焦点为圆心,且过点的圆与直线相交于,两点,则 .
【答案】
【分析】根据题意写出圆心,再根据圆心与圆上一点的距离为半径写出圆的方程,根据圆截直线的弦长求解即可.
【详解】
抛物线的焦点为,即圆心为,
且圆过点,则,所以圆的方程为.
圆心到直线的距离,
圆截直线的弦长为.
故答案为:.
6.(2025·天津和平·二模)已知点P,Q在直线l:上运动,点H在圆C:上,且有,则的面积的最大值为 .
【答案】3
【分析】利用圆的性质求出点到直线距离的最大值,进而求出面积的最大值.
【详解】圆C:的圆心,半径,
则点到直线的距离,
因此圆上的点到直线距离的最大值为,又,
所以的面积的最大值为.
故答案为:3
7.(2024·天津南开·二模)过圆C:上的点作圆C切线l,则l的倾斜角为 .
【答案】150°
【分析】根据两直线垂直和得到直线l的斜率,从而得到l的倾斜角.
【详解】由题意得,直线与直线l垂直,
因为,故l的斜率为,
故l的倾斜角为150°
故答案为:150°
8.(2024·天津·二模)设直线和圆相交于两点.若,则实数 .
【答案】
【分析】由于,可知圆心到直线的距离,进而可得解.
【详解】
如图所示,由已知,即,
可得,半径,
又,所以,即为等腰直角三角形,
所以圆心到直线得距离,
即,且,解得:;
故答案为:.
9.(2024·天津·二模)已知直线与圆交于两点,直线垂直平分弦,则的值为 .
【答案】2
【分析】利用圆的性质,两直线位置关系计算即可.
【详解】由题意可知,即圆心,
又直线垂直平分弦,所以过圆心,
所以.
故答案为:2
10.(2024·天津河北·一模)过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,垂足为交另一条渐近线于点,且点在点之间,若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设渐近线的倾斜角为,则,由点到直线的距离和双曲线的性质得到,再由题中几何关系得到,解方程即可求出.
【详解】
设渐近线的倾斜角为,则,
又到渐近线的距离为,
又,所以,
所以,所以,
所以,
即,解得,
所以双曲线的渐近线方程为,
故选:B.
11.(2025·天津宝坻·二模)抛物线的焦点恰好是圆的圆心,过点且倾斜角为的直线与交于不同的A,B两点,则以线段AB为直径的圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】根据题意可得:,,联立方程利用韦达定理求,进而得出圆心及半径即可求解.
【详解】由题意知,焦点,则抛物线,
直线,设,,
联立消去y并整理得,则,所以
所以.
则以线段AB为直径的圆的圆心为,半径为,
所以圆的标准方程为
故答案为:.
12.(2025·天津·二模)已知圆,抛物线,斜率大于的直线与圆和抛物线都相切,则直线的方程为 .
【答案】
【分析】设直线的方程为,将该直线方程与抛物线的方程联立,由以及圆心到直线的距离等于圆的半径,可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得出直线的方程.
【详解】设直线的方程为,联立可得,
因为直线与抛物线相切,可得①,
又直线与圆相切,得,整理得②,
联立①②,得,或.
当时,得,不符合题意;当时,得(负值舍去),
故直线的方程为.
故答案为:.
13.(2025·天津河西·一模)已知抛物线上位于第一象限内的点到抛物线的焦点的距离为5,过点作圆的切线,切点为,则 .
【答案】
【分析】先根据抛物线的定义求出点的坐标,再将圆的方程化为标准方程,得到圆心坐标和半径,最后根据切线的性质,利用勾股定理求值.
【详解】在抛物线中,,则,所以焦点,准线方程为.
设点,根据抛物线的定义,可得,
解得.把代入,得,
因为,所以,即.
圆,圆心为,半径,
故.
故答案为:.
14.(2025·天津·模拟预测)已知过抛物线C:的焦点F作斜率为正数的直线n交抛物线的准线l于点P,交抛物线于A,B(A在线段PF上),,则以线段AB为直径的圆被y轴截得弦长为
【答案】
【分析】设,,联立抛物线并应用韦达定理,结合得、,进而得到,应用抛物线定义求、中点为的横坐标,最后应用几何法求弦长即可.
【详解】由题意,可得如下示意图,,令,,
联立,则,显然,则,,
联立,则,可得,结合,则,即,
所以,可得,
又,故圆的半径为4,
若中点为,则,
所以以线段AB为直径的圆被y轴截得弦长为.
故答案为:
15.(2024·天津河西·模拟预测)已知点为圆上一点,点,当变化时线段AB长度的最小值为 .
【答案】
【分析】根据圆的方程得到圆心的轨迹,然后根据几何知识得到当时线段的长度最小,
然后求线段的长度即可.
【详解】
圆的圆心坐标为,半径,所以圆心在直线:上,
当时线段的长度最小,
点到直线的距离,
所以.
故答案为:.
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专题16 直线与圆目录
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
【选填题破译】
题型01 求直线方程的两种方法
题型02 两条直线的位置关系
题型03 对称问题
题型04 直线的综合问题
题型05 直线与圆相交
题型06 圆的公切线问题
第二部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
题型01 求直线方程的两种方法
【例1-1】(2026·天津静海·月考)已知圆的圆心是直线与直线的交点,又圆与圆:相外切.点
(1)求过点与垂直的直线方程;
(2)求圆的标准方程;
(3)若过点的直线被圆截得的弦长为,求直线的方程.
【例1-2】(2026·天津静海·月考)过的直线与圆交于两点,当弦长度最短时,直线的方程是( )
A. B.
C. D.
求直线方程的两种方法
【变式1-1】(2026·天津南开·月考)已知,,若曲线和线段有公共点,则实数的取值范围是 .
【变式1-2】(2026·天津滨海新·月考)已知圆,直线,直线恒过定点坐标 ;则直线截圆所得弦长的最小值为 .
【变式1-3】(2026·天津津南·月考)若曲线与直线有两个不同的交点,则实数的取值范围是 .
题型02 两条直线的位置关系
【例2-1】(2026·天津静海·月考)已知直线与平行,则的值为 .
【例2-2】(2026·天津滨海新·月考)已知两条平行直线,则和间的距离为( )
A. B. C. D.
由一般式确定两直线位置关系的方法
判断两直线的位置关系可以从斜率是否存在分类判断,也可以按照以下方法判断:一般地,设(不全为0),(不全为0),则:
当时,直线相交;
当时,直线平行或重合,代回检验;
当时,直线垂直,与向量的平行与垂直类比记忆.
【变式2-1】(2026·天津滨海新·月考)已知直线的斜率为,直线,且直线在轴上的截距为,则的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2026·天津南开·开学考试)已知直线与互相垂直,则实数的值为 .
【变式2-3】(2026·天津和平·联考)已知直线:与:相互平行,则与之间的距离为 .
题型03 对称问题
【例3-1】(2026·天津·联考)已知,直线恒过定点,圆的圆心与点关于直线对称,直线与圆相交于,两点,且,则圆的方程为 .
【例3-2】(2026·天津南开·联考)若,分别为圆:与圆:上的动点,为直线上的动点,则的最小值为( ).
A.12 B.9 C.6 D.
对称问题的求解方法
(1)点关于线:点A(a,b)关于直线Ax+By+C=0(B≠0)的对称点A′(m,n),
则有
(2)线关于线:直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决.
【变式3-1】(2026·天津静海·月考)已知直线和点.
(1)在直线上求一点,使的值最小;
(2)直线经过点,且点和点到直线的距离相等,求直线的方程.
(3)已知的顶点,直线为边中线所在的直线方程,的角平分线所在直线方程为,求直线的方程;
【变式3-2】(2026·天津滨海新·月考)在平面直角坐标系中,已知点,点,为直线上一动点,则的最小值是 ,对应点的坐标是 .
【变式3-3】(2025·天津滨海新·联考)已知直线和两点,若直线上存在点P使得最小,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
题型04 直线的综合问题
【例4-1】(2026·天津蓟州·月考)已知双曲线的右焦点到其中一条渐近线的距离等于,抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上的动点到直线和的距离之和的最小值为 .
【例4-2】(2026·天津武清·月考)若直线与圆交于两点,则的最小值为 .
处理直线方程综合应用的两大策略
(1)求解与直线方程有关的最值问题,先求出斜率或设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.
(2)含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的直线系,即能够看出“动中有定”.
【变式4-1】(2026·天津滨海新·月考)已知直线和圆,为坐标原点.
(1)直线与圆相切时,求的值;
(2)当时,为直线上的动点,过作圆的切线,切点为,求的最小值;
(3)直线与圆相交于两点,的面积为,求直线的方程.
【变式4-2】(2026·天津津南·月考)已知两点,,直线:与延长线段得到的以B为端点的射线(不含点)相交,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(2026·天津·联考)在中,顶点,点B在直线上,点C在x轴上,则周长的最小值为 .
题型05 直线与圆相交
【例5-1】(2026·天津·月考)过原点的一条直线与圆相切,交焦点为的抛物线于异于原点的点,若,则的值为 .
【例5-2】(2026·天津和平·月考)已知直线与圆有公共点,则实数的取值范围为 .
直线与圆的相交问题
(1)研究直线与圆的相交问题,应牢牢记住三长关系,即半径长、弦心距和半径之间形成的数量关系.
(2)弦长问题
①利用垂径定理:半径,圆心到直线的距离,弦长具有的关系,这也是求弦长最常用的方法.
②利用交点坐标:若直线与圆的交点坐标易求出,求出交点坐标后,直接用两点间的距离公式计算弦长.
③利用弦长公式:设直线,与圆的两交点,将直线方程代入圆的方程,消元后利用根与系数关系得弦长:.
【变式5-1】(2026·天津南开·月考)已知圆和圆,则下列结论中正确的是( )
A.圆与轴相切
B.两圆公共弦所在直线的方程为
C.有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线
D.两圆的公切线段长为
【变式5-2】(2026·天津武清·月考)若对圆上任意一点,的取值与x、y无关,则实数a的取值范围是 .
【变式5-3】(2026·天津津南·月考)若圆:与圆:相交于,两点,且两圆在点处的切线互相垂直,点是直线:上的动点,过点作圆的切线,切点为,,那么的最小值是( )
A.2 B. C. D.
题型06 圆的公切线问题
【例6-1】(2026·天津武清·月考)在平面直角坐标系中,已知圆与圆,则两圆的公切线的条数是 .
【例6-2】(2026·天津·联考)已知圆A:和圆B:有3条公共切线,则实数m的值是 .
圆的切线问题
(1)圆的切线方程的求法
①点在圆上,
法一:利用切线的斜率与圆心和该点连线的斜率的乘积等于,即.
法二:圆心到直线的距离等于半径.
②点在圆外,则设切线方程:,变成一般式:,因为与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径,解出.
注意:因为此时点在圆外,所以切线一定有两条,即方程一般是两个根,若方程只有一个根,则还有一条切线的斜率不存在,务必要把这条切线补上.
(2)常见圆的切线方程
过圆上一点的切线方程是;
过圆上一点的切线方程是.
过圆外一点作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为
过曲线上,做曲线的切线,只需把替换为,替换为,替换为,替换为即可,因此可得到上面的结论.
【变式6-1】(2026·天津西青·联考)圆与恰有三条公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】已知圆与圆有且仅有一条公共切线,则实数的值是 .
【变式6-3】如图,是以为直径的圆上一段圆弧,是以为直径的圆上一段圆弧,是以为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线,则下列说法错误的是( )
A.曲线与轴围成的面积等于
B.曲线上有5个整点(横纵坐标均为整数的点)
C.所在圆的方程为
D.与的公切线方程为
1.(2025·天津武清·模拟预测)双曲线的右焦点为,设A、B为双曲线上关于原点对称的两点,AF的中点为M,BF的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上,直线AB的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
2.(2025·天津河西·模拟预测)已知抛物线的焦点为,圆,过点作直线,当圆心到直线的距离最大时,直线的方程为 .
3.(2025·天津·二模)已知圆,过点作圆O的切线l,直线l与双曲线的一条渐近线平行,若双曲线上一点M到双曲线左、右焦点的距离之差的绝对值为,则点M到双曲线两条渐近线的距离之积为 .
4.(2025·天津河西·二模)已知抛物线的焦点为,圆:,过点作直线与圆交于两点,且为的中点,则直线的方程为 .
5.(2025·天津·二模)以抛物线的焦点为圆心,且过点的圆与直线相交于,两点,则 .
6.(2025·天津和平·二模)已知点P,Q在直线l:上运动,点H在圆C:上,且有,则的面积的最大值为 .
7.(2024·天津南开·二模)过圆C:上的点作圆C切线l,则l的倾斜角为 .
8.(2024·天津·二模)设直线和圆相交于两点.若,则实数 .
9.(2024·天津·二模)已知直线与圆交于两点,直线垂直平分弦,则的值为 .
10.(2024·天津河北·一模)过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,垂足为交另一条渐近线于点,且点在点之间,若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
11.(2025·天津宝坻·二模)抛物线的焦点恰好是圆的圆心,过点且倾斜角为的直线与交于不同的A,B两点,则以线段AB为直径的圆的标准方程为 .
12.(2025·天津·二模)已知圆,抛物线,斜率大于的直线与圆和抛物线都相切,则直线的方程为 .
13.(2025·天津河西·一模)已知抛物线上位于第一象限内的点到抛物线的焦点的距离为5,过点作圆的切线,切点为,则 .
14.(2025·天津·模拟预测)已知过抛物线C:的焦点F作斜率为正数的直线n交抛物线的准线l于点P,交抛物线于A,B(A在线段PF上),,则以线段AB为直径的圆被y轴截得弦长为
15.(2024·天津河西·模拟预测)已知点为圆上一点,点,当变化时线段AB长度的最小值为 .
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