内容正文:
专题08 圆与方程、直线与方程(3大考点)
3大考点概览
考点01圆与方程
考点02直线的倾斜角与斜率
考点03直线的交点坐标与距离公式
一、单选题圆与方程
考点1
1.(2025·广东汕头·一模)如果圆与圆关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A. B.
C.或 D.
【答案】D
【分析】由题意可得直线l的方程为以两圆圆心、为端点的线段的中垂线方程,再利用两直线垂直斜率关系和中点由点斜式求解即可.
【详解】圆圆心为,圆可化为,所以圆心为,
由题意可得直线l的方程为以两圆圆心、为端点的线段的中垂线方程,
设,
由两直线垂直斜率关系可得直线l的为1,
又两圆中点坐标为,所以直线l的方程为,即.
故选:D.
2.(2026·广东茂名·一模)已知分别为直线,圆,圆上的动点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】先求出圆的圆心关于直线的对称点坐标,再结合圆的几何性质求解即可.
【详解】由题意知圆,其圆心为,半径为,
则圆心关于直线的对称点坐标,
则可知与的中点在直线上,
所以有解之可得,则,
而圆化为标准方程为,其圆心为,半径为,
则与之间距离为,
圆上点关于直线在上的对称点为,
所以.
故选:
3.(2026·广东佛山·一模)圆和圆的两条公切线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先判断两圆位置关系,再根据几何性质可得为的中点,故可求交点坐标.
【详解】,
故圆的半径为,圆的半径为,且,
故圆心距为,而,
故两圆相交,故两圆有两条外公切线,
设一条公切线与两圆的切点分别为,两条切线的交点为,
连接,则,故,
由几何性质可得共线,故,
故为的中点,故,
故选:C.
二、多选题
4.(2026·广东茂名·一模)在棱长为2的正方体中,为棱的中点,为侧面内的动点(包含边界),则下列说法正确的是( )
A.存在使得
B.若,则的轨迹长度为
C.若平面,则四棱锥的外接球的体积的最大值为
D.若,则的面积的最小值为
【答案】BCD
【分析】以为原点建立空间直角坐标系求得的最大值,可判断A错误;由求得的轨迹为直线在四边形内的线段,可得其长度为,即B正确;由线面平行的向量证明可得与重合时,其外接球的体积最大为,即C正确;由可得的轨迹是以为圆心,半径为的圆在侧面内的部分,再由圆上点到定直线距离的最值问题可得的面积的最小值为,即D正确.
【详解】以为原点,分别以为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,如下图所示,
因为为侧面内的动点(包含边界),设,
对于A:易知,所以,
当时,取得最小值为2,此时与重合,
当时,取得最大值为,此时与重合,
因为,所以不存在点使得,即A错误;
对于B:易知,所以
由得,即;
因此的轨迹为直线在四边形内的线段,
因,可得,所以的轨迹为的中点到点的线段,
因此的轨迹长度为,即B正确;
对于C:又,所以,
设平面的法向量为,
所以,可得,
令,则,则平面的法向量,
因平面,则,
又,即,解得,
显然当时,即与重合时,满足题意,
此时四棱锥的外接球与正方体的外接球相同,其半径满足,即;
此时外接球的体积为,即C正确;
对于D,若,由正方体性质可得平面,
又平面,所以,
利用勾股定理可得,即,
解得,
所以此时的轨迹是以为圆心,半径为的圆在侧面内的部分,
此时点到的最小距离为,
所以的面积的最小值为,即D正确.
故选:BCD
三、填空题
5.(2026·广东梅州·一模)在平面直角坐标系中,点的坐标为,点为圆上的动点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】由,应用向量数量积的运算律及数形结合确定的最小值.
【详解】由题设,如下图有,且,
所以,
要使最小,只需反向共线,此时,
所以的最小值为.
6.(2026·广东·一模)如图,月牙形是由两段圆弧围成的一个封闭图形,已知围成该月牙形的两段圆弧所在圆的半径相同,两圆的圆心分别为坐标原点和点,月牙尖的坐标分别为,则圆的标准方程为______.
【答案】
【详解】由题易知,圆的半径为,圆心在的垂直平分线上,
又的斜率,则直线的方程为,
设,所以,解得,
所以圆的方程为.
7.(2025·广东东莞·一模)圆与圆的公共弦长为________.
【答案】
【分析】先将圆的方程化为标准方程,确定圆心和半径,然后通过两圆方程相减得到公共弦所在直线方程,再利用点到直线距离公式求出圆心到公共弦的距离,最后结合勾股定理求出弦长.
【详解】法1,两圆与圆均过点,,弦长为.
法2,两圆方程相减可得公共弦所在的直线方程,
圆的圆心到直线的距离,
故公共弦长为.
故答案为:.
一、单选题直线的倾斜角与斜率
考点2
1.(2026·广东佛山·一模)设为抛物线的焦点,点在上,且在第一象限,若,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由得.
设,则,得,
又且点A在第一象限,因此,即.
设直线的倾斜角为,,
,得.
二、多选题
2.(2026·广东深圳·一模)设双曲线的左、右焦点分别为,.过的直线与的两条渐近线的交点分别为、,为的中点,为坐标原点.则( )
A.是直角三角形 B.是等腰直角三角形
C. D.直线的斜率为
【答案】ABD
【分析】根据双曲线的渐近线确定的大小,可判断A的真假;利用三角形中位线的性质,可判断B的真假;利用勾股定理,可求的长度,判断C的真假;利用正弦定理求的正弦,进而求其正切,再根据双曲线的对称性判断D的真假.
【详解】如图,
由于,则,,,A正确;
如图,连接,由于为的中位线,则且,所以,于是为等腰直角三角形,B正确;
由,则,,
则,,则C错误;
在中,由正弦定理:,则,
于是,由对称性可知,D正确;
三、解答题
3.(2026·广东深圳·一模)已知,为椭圆的左,右顶点,为上的一点,为双曲线上的一点(,两点不同于,两点),设直线,,,的斜率分别为,,,,且.
(1)设为坐标原点,证明:,,三点共线;
(2)设、的右焦点分别为、,、均在第一象限,直线与直线相交于点,.
(i)证明:;
(ii)证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)设出点的坐标,表示四个斜率,结合斜率和为0可证三点共线;
(2)(i)根据斜率的关系可求,,利用向量坐标关系可证平行,或者通过联立方程求出的坐标,再利用向量坐标关系可证平行;
(ii)利用斜率关系得出垂直,根据点P的轨迹是圆,结合圆的性质可证,或者利用线段比例关系得出轨迹为圆,结合圆的性质可证,或者利用差角的正切公式,结合正切函数单调性可证.
【详解】(1)设,,则,,
因为,可知:,
,,
因为,可知:,
则,,
由可知:,
可知:,因此,,,三点共线.
(2)(i)由可得:,
由(1)可知:.由,可知:
,且,都在第一象限,则,,
由(1)知:,,,
由(*)式结合,可知:
,,则,,
因此可得:
,由此可知:;
另解:
由(1)可知:,则,直线,
联立直线与椭圆:,解得点,
同理:,以下同上个解法.
(ii)由(i)可知:
,,
则;
直线,直线,
设点,于是,,
则,即,
则点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
则,,
于是,则;
另解1:由(i)可知:
,
则;
如图,取的中点,的中点,记椭圆左焦点为,连接,
由于,设,
则,则,,三点共线,
于是,则,
于是,
则,,,四点共线.
于是,,
由于为的中位线,则,
因为,
则点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
则,,
于是,则.
另解2:由于
,,
则,则是等腰直角三角形,
于是,
,,
,
同理可求,
由于,
于是,,
且,为锐角,由在上单调递增,所以.
4.(2026·广东江门·一模)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C与x轴相交于A,B两点,P为椭圆C上一动点,直线PA,PB与直线交于M,N两点,设与的外接圆的半径分别为,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将点的坐标代入方程可得,结合离心率算出a、b即可;
(2)根据题意求出点A、B坐标,设椭圆C上动点,利用两点连线的斜率公式可得
,设出直线PA、PB方程,根据点M、N坐标求出,利用正弦定理表示
,结合基本不等式即可得出结果.
【详解】(1)由题意知.
,∴,,∴椭圆.
(2)由已知得,,设椭圆C上动点,
则利用两点连线的斜率公式可知,,
∴,
设直线PA方程为:,则直线PB方程为:,
根据对称性不妨设,令,得,,
即,,则,
设与的外接圆的半径分别为,,
由正弦定理得:,,
又∵,∴,
∴,
当且仅当,即时,等号成立,即的最小值为.
一、单选题直线的交点坐标与距离公式
考点3
1.(2026·广东广州·一模)已知向量,,向量满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设.
已知,,所以.
则,即.
因表示点到原点的距离,而点是直线上的点,
故的最小值即为原点到直线的距离,
因为点在直线上,所以可无限大,
所以的取值范围是.
2.(2026·广东广州华侨·一模)已知点满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】C
【分析】根据条件,利用抛物线的定义知点的轨迹为抛物线,进而可得其方程为,设,再利用两点间的距离公式,即可求解.
【详解】因为表示点到点的距离;表示点到直线的距离,
又,所以点到点的距离等于点到直线的距离,
由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,抛物线方程为,
设,则,
当且仅当时,等号成立,
故选:C.
3.(2026·广东广州·一模)若双曲线的实轴长为2,离心率为,则双曲线的左焦点到一条渐近线的距离为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据离心率以及实轴可得双曲线方程,进而根据点到直线的距离公式求解即可.
【详解】由于的实轴长为2,离心率为,
故,解得,
渐近线方程为,
故到的距离为,
故选:A
4.(2026·广东潮汕·一模)若圆上存在两点,直线上存在点,使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将题干条件,结合几何知识转化为圆心到直线的距离需满足,解该不等式即可求解.
【详解】当直线与圆相交时,如图所示,若A、B离直线越近时,直至与直线和圆C的两交点重合,此时,
若A、B相距越来越近时,直至A、B两点重合,此时,
所以一定存在A、B及P,使得;
当直线与圆相切时,同直线与圆相交分析可知,一定存在A、B及P,使得;
当直线与圆没有公共点时,对直线上的任一点P,若A、B相距越来越近时,直至A、B两点重合时,仍有,
另一方面,若PB与圆C相切于B,PA与圆C相切于A,此时必为该P点所能达到的最大情况,如图所示,
由图可知,,CP最短时,
即等于圆心C到直线的距离d,最大,也最大,同时最大,
所以若圆上存在两点,直线上存在点,使得,
则必有,解得,又因为圆的半径,
圆心到直线的距离,
所以,解得.
故选:A.
二、多选题
5.(2026·广东茂名·一模)在平面直角坐标系中,已知曲线,点为曲线上任意一点,则( )
A.曲线既关于轴对称,也关于轴对称,还关于原点对称
B.的最小值为
C.在第一象限内,曲线的图象在双曲线的图象的上方
D.若点到直线和的距离分别为,则
【答案】ACD
【分析】设点在曲线上,可得点,,也在曲线上,即可判断A; 设点的坐标为,
有,即可判断B; 设曲线和双曲线在第一象限内的点分别
为,可得 ,由B选项的推导过程可得在第一象限内,即可判断C;
结合B选项的推导过程有,,计算即可判断D.
【详解】对于A选项,设点在曲线上,可得点,,也在曲线上,
故曲线既关于轴对称,也关于轴对称,还关于原点对称,故A选项正确;
对于B选项,设点的坐标为,有,可得(或),
有,又由,有,,可得,
可得的最小值为1,故B选项错误;
对于C选项,设曲线和双曲线在第一象限内的点分别为,
可得,,由B选项的推导过程可得在第一象限内,
又由,由得,即,
且只有当时,,故可得在第一象限内,曲线的图象在双曲线的图象的上方,故C选项正确;
对于D选项,结合B选项的推导过程有,,,
有,可得,故D选项正确.
故选:ACD.
三、填空题
6.(2026·广东湛江·一模)已知直线和直线,则抛物线上一动点P到直线的距离之和的最小值为________.
【答案】
【分析】作出图象,过点作直线的垂线,垂足为,过点作直线的垂线,垂足为,点作直线的垂线,垂足为,由抛物线定义可知,数形结合得点P到直线的距离之和为,当且仅当三点共线时等号成立,计算即可求解.
【详解】抛物线,即,焦点坐标,准线方程,
设点到直线的距离为,点到直线的距离为,
由抛物线的定义可知点到直线的距离等于点到焦点的距离,
过点作直线的垂线,垂足为,过点作直线的垂线,垂足为,则,
过点作直线的垂线,垂足为,
故点到直线的距离之和为,
当且仅当三点共线时等号成立,
即点到直线的距离之和的最小值为焦点到直线的距离,即.
故答案为:.
7.(2026·广东多校联考·一模)若点,则两点间距离的最小值为__________.
【答案】/
【分析】由题意可得点在直线上,点在曲线上,在曲线上找到与直线平行的切线,则该切线与直线的距离即为的最小值.
【详解】点在直线上,点在曲线上,
即求的最小值等价于求直线上的点到曲线上的点的距离的最小值,
过上的点作的切线,可得,
令,可得,故该切线为,
则直线与的距离即为的最小值,
此时,即.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于观察出点在直线上,点在曲线上,则可借助求直线上的点到曲线上的点的距离的最小值得到的最小值.
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专题08 圆与方程、直线与方程(3大考点)
3大考点概览
考点01圆与方程
考点02直线的倾斜角与斜率
考点03直线的交点坐标与距离公式
一、单选题圆与方程
考点1
1.(2025·广东汕头·一模)如果圆与圆关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A. B.
C.或 D.
2.(2026·广东茂名·一模)已知分别为直线,圆,圆上的动点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(2026·广东佛山·一模)圆和圆的两条公切线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(2026·广东茂名·一模)在棱长为2的正方体中,为棱的中点,为侧面内的动点(包含边界),则下列说法正确的是( )
A.存在使得
B.若,则的轨迹长度为
C.若平面,则四棱锥的外接球的体积的最大值为
D.若,则的面积的最小值为
三、填空题
5.(2026·广东梅州·一模)在平面直角坐标系中,点的坐标为,点为圆上的动点,则的最小值为______.
6.(2026·广东·一模)如图,月牙形是由两段圆弧围成的一个封闭图形,已知围成该月牙形的两段圆弧所在圆的半径相同,两圆的圆心分别为坐标原点和点,月牙尖的坐标分别为,则圆的标准方程为______.
7.(2025·广东东莞·一模)圆与圆的公共弦长为________.
一、单选题直线的倾斜角与斜率
考点2
1.(2026·广东佛山·一模)设为抛物线的焦点,点在上,且在第一象限,若,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
二、多选题
2.(2026·广东深圳·一模)设双曲线的左、右焦点分别为,.过的直线与的两条渐近线的交点分别为、,为的中点,为坐标原点.则( )
A.是直角三角形 B.是等腰直角三角形
C. D.直线的斜率为
三、解答题
3.(2026·广东深圳·一模)已知,为椭圆的左,右顶点,为上的一点,为双曲线上的一点(,两点不同于,两点),设直线,,,的斜率分别为,,,,且.
(1)设为坐标原点,证明:,,三点共线;
(2)设、的右焦点分别为、,、均在第一象限,直线与直线相交于点,.
(i)证明:;
(ii)证明:.
4.(2026·广东江门·一模)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C与x轴相交于A,B两点,P为椭圆C上一动点,直线PA,PB与直线交于M,N两点,设与的外接圆的半径分别为,,求的最小值.
一、单选题直线的交点坐标与距离公式
考点3
1.(2026·广东广州·一模)已知向量,,向量满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026·广东广州华侨·一模)已知点满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
3.(2026·广东广州·一模)若双曲线的实轴长为2,离心率为,则双曲线的左焦点到一条渐近线的距离为( )
A. B. C.1 D.2
4.(2026·广东潮汕·一模)若圆上存在两点,直线上存在点,使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.(2026·广东茂名·一模)在平面直角坐标系中,已知曲线,点为曲线上任意一点,则( )
A.曲线既关于轴对称,也关于轴对称,还关于原点对称
B.的最小值为
C.在第一象限内,曲线的图象在双曲线的图象的上方
D.若点到直线和的距离分别为,则
三、填空题
6.(2026·广东湛江·一模)已知直线和直线,则抛物线上一动点P到直线的距离之和的最小值为________.
7.(2026·广东多校联考·一模)若点,则两点间距离的最小值为__________.
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