内容正文:
三0022
高二教学的
假期必刷25直线、圆的位置关系
精诚所至,金石为开。
完成日期:
月
思维整合室
2.(2025·江淮十校联考)已知直线l:xcos a
1.直线与圆的位置关系
+ysin a=1(a∈R)与圆C:x2+y2=r2(r>
设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,直线l:Ax
0)相交,则r的取值范围是
+By+C=0,圆心C(a,b)到直线l的距离为
A.0<r≤1
B.0<r<1
(x-a)2+(y-b)2=r2
C.r≥1
D.r>1
d,由
,消去y(或x),得
Ax+By+C=0
3.过点(3,1)作圆(x一1)2+y2=r2的切线有
到关于x(或y)的一元二次方程,其判别式
且只有一条,则该切线的方程为()
为△,
A.2x+y-5=0
B.2x+y-7=0
位置关系
相离
相切
相交
C.x-2y-5=0
D.x-2y-7=0
4.已知点P是圆C:(x+2)2+(y十10)2=4上
图形
的一点,过点P作圆C2:(x一3)2+(y一2)
方程观点
40
0
0
=1的切线,则切线长的最小值为
(
量化
几何观点
d
r
A.2√/30-1
B.2√30
2.圆与圆的位置关系
C.2√30+1
D.230+2
已知两圆C1:(x-x)2+(y-y1)2=r,
5.已知点P(6,0),点A(1,1),动点C满足OC
C2:(x-x2)2+(y-y2)2=r2,
·PC=0(O为坐标原点),过A点的直线被
则圆心距d=|CC2|=
动点C的轨迹曲线截得的所有弦中最短弦
则两圆C1,C2有以下位置关系:
所在的直线方程为
(
位置
外离
内含
相交
内切
外切
A.y=2x-1
B.y=-2.x+1
关系
圆心距
C克-1
Dy=-2+1
与半径
的关系
6.圆x2+2x十y2+4y-3=0上到直线x十y
图示
十1=0的距离为√2的点共有
公切线
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
条数
7.(2024·全国甲卷(理))已知b是a,c的等
《技能提升台
差中项,直线ax十by十c=0与圆x2+y2十
1.坐标轴与圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的
4y一1=0交于A,B两点,则|AB|的最小
交点个数为
()
值为
A.1
B.2
C.3
D.4
A.1
B.2
C.4
D.25
51
飞婴味乐跃翻
90=
8.(多选)已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25,
14.在①圆经过C(3,4),②圆心在直线x+y
直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0.
2=0上,③圆截y轴所得弦长为8;这三
则以下几个命题正确的有
个条件中任选一个,补充在下面的问题中,
A.直线l恒过定点(3,1)
进行求解.
B.直线l与圆C相切
已知圆E经过点A(一1,2),B(6,3),
C.直线1与圆C恒相交
且
;
D.直线l与圆C相离
(1)求圆E的方程;
9.(多选)已知圆A:x2十y2一2x一3=0,则下
(2)已知直线l经过点(一2,2),直线1与圆
列说法正确的是
E相交所得的弦长为8,求直线1的方程.
A.圆A的半径为2
B.圆A截y轴所得的弦长为2√3
C.圆A上的点到直线3x一4y十12=0的最
小距离为1
D.圆A与圆B:x+y2-8x一8y十23=0相离
10.(多选)(2025·福州质检)已知O为坐标
原点,圆2:(x-cos0)2+(y-sin0)2=1,
则下列结论正确的是
(
15.设O为坐标原点,曲线x2十y+2x-6y十1
A.圆2恒过原点O
=0上有两点P,Q,满足关于直线x十my
B.圆2与圆x2+y2=4内切
+4=0对称,且OP·OQ=0.
C.直线x一y-32被圆口所被得弦长的
(1)求m的值;
(2)求直线PQ的方程.
最大值为③
D.直线xcos a+ysin a=0与圆2相离
11.已知直线1与圆x2+y2一2x=0相交于
A,B两点,线段AB中点为(3,-)则
ABI=
12.若圆C1:x2+y2=1和C2:x2+y2-23ax
-2ay-5a=0>2)有且仅有一条公切
线,则a=
;此公切线的方程
为
13.(2025·宜昌高二模拟)已知圆C的圆心为
直线x+y=0与x一y十2=0的交点,半
径为/2-m,且圆C截直线x十y+2=0所
得弦的长度为4,则实数m=
52三0022.
二数学,
12.解析:设点M(一3,4)关于直线1:x一y十3=0的对称点
假期必刷25
为M(a,b),则反射光线所在直线过点M,所以
b-4
思维整合室
a-(-3)·1=-1,
解得a=1,b=0.
1.<=>
>
8*生+3=
.2
2./(m1-x2)2+(y-2)2d>m1+r2dK|n-r2
又反射光线经过点N(2,6),
Ir-r2l<d<n+ra d=ln-r2l d=n+re
所以所求直线的方程为二0=一1
技能提升台
6-02-1'
1.C[圆C:x2+y2-4x-2y+1=0,即圆C:(x-2)2+
即6.x-y-6=0.
答案:6.x-y-6=0
(y-1)2=4,所以圆C(2,1),半径r=2,因为圆心C(2,1)
13.解析:设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+
到x轴的距离为1,且1<2,所以圆与x轴相交,即与x
E2一4F>0),
轴有两个交点,因为圆心C(2,1)到y轴的距离为2,且等
1+9-D-3E+F=0
D=-4
于半径,所以圆与y轴相切于点(0,1),即与y轴有一个
由条件,得
4+36+2D+6E+F=0
,解得E=一2,
交点,综上坐标轴与圆C:x2+y2-4x一2y十1=0有3个
+2x(号)-=0
F=-20
交点.]
因此圆的一般方程为x2+y2-4x-2y-20=0,
2.D[圆心到直线的距离为d=
1
=1,
故圆心C(2,1),因此圆心到直线l的距离d=
3
=1
Vcos2a+sinza
√m2+12
故r>1.]
解得m=士2√2.
3.B过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2的切线有且只有一
答案:x2+y2-4x-2y-20=0±2√2
条,.点(3,1)在圆(x-1)2十y2=r2上,
14.解:(1)由题意知,直线AB的斜率k=1,中点坐标为(1,2).
则直线CD的方程为y一2=-(x-1),即x十y-3=0.
连接国心与切点,连钱的纤率为女一}9名:
(2)设圆心P(a,b),则由,点P在CD上得a十b-3=0.①
切线的斜率为一2,则圆的切线方程为y一1
又因为直径CD|=4√10,所以PA|=2√10,
=-2(x-3),
所以(a+1)2+b2=40.②
03导仔x份5
即2x十y-7=0.]
{b=-2.
4.B[如图,切线长d=PC22-1,所
所以圆心P(-3,6)或P(5,-2).
以当PC2|取得最小值时,切线长取得
所以圆P的方程为(x+3)2+(y-6)2=40或(x-5)2
最小值.当P,C1,C2共线且点P在
+(y+2)2=40.
15.解:(1)圆C的方程可化为x2十(y-4)2=16,
C1C2之间时,|PC2|最小,由于|C2C
所以圆心为C(0,4),半径为4.
=√/(-2-3)2+(-10-2)2=13,所
设M(xy),则CM=(x,y-4),MP=(2-x,2-y).
以PC2min=|C1C2|-2=|C1C2|-|PC1|=11,
由题设知CM·MP=0,
所以dmin=√/112-1=2√30.]
故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,
即(x-1)2+(y-3)2=2.
5.A[设C(x,y),由O心.PC=0得动点C的轨迹方程为
由于点P在圆C的内部,
x2+y2-6x=0,即(x-3)2+y2=9,则动点C的轨迹曲
所以M的轨迹方程是(x一1)2+(y-3)2=2
线为圆,圆心为D(3,0).又点A(1,1)在圆内,所以AD=
(2)由(1)可知M的轨迹是以,点N(1,3)为圆心,√2为半
}二}一?,所以最短孩所在直线的饼率为2,所以所求
1-0
径的圆.由于|OP|=|OM,
故O在线段PM的垂直平分线上,
直线方程为y-1=2(x一1),即y=2x-1.]
点P(2,2)适合圆N的方程,
6.C[圆的方程可化为(x十1)2+(y十2)2=8,圆心(-1,-2)
易知P在圆N上,从而ON⊥PM.
因为ON的斜率为3,所以1的针率为一日
到直线的距离d=一1-2+1山=2,半径是22,结合图
√2
故1的方程为x十3y一8=0.
形(图略)可知有3个符合条件的点.]
又0M=OP=22,0到1的距离为40,
7.C[因为a,b,c成等差数列,所以a-2b+c=0,直线
ax+by+c=0恒过P(1,一2),当PC⊥AB时,AB|取得
所以PM=4VO
5
最小值,此时PC1=1,AB=2√5-PC2=4.]
Samw=}×4iD×4g0-
8.AC[将直线l的方程整理为x十y-4十m(2x十y一7)=0,
5
5
51
故△POM的面积为
16
由口+y-4=0,
2x+y-7=0
解得3,
5
(y=1.
113
蜜快条假湖
00M=
则无论m为何值,直线1过定点(3,1),定点(3,1)在圆
(x-1)2+(y一2)2=25内,故直线1与圆C恒相交,
所以切点的坐标为
海》
故AC正确.]
9.ABC[把圆A的方程x2十y2-2x-3=0化成标准方程
所家公切线的方程为y号=-(+
为(x一1)2+y2=4,所以圆A的圆心坐标为(1,0),半径
即J3x+y+2=0.
为2,A正确;圆A裁y轴所得的弦长为2×√4-1=2
答案:1W3x+y+2=0
√3,B正确:圆心(1,0)到直线3x-4y+12=0的距离为
3,故圆A上的点到直线3x-4y+12=0的最小距离为
13.解析:联立+y=0,
解得=1,
(x-y+2=0,特{y=1,
3-2=1,C正确;圆B:x2+y2-8x-8y十23=0的圆心
∴.圆C的圆心坐标为(一1,1).
为B(4,4),半径为3,则点A与点B之间的距离为
√(4-1)2+42-5,圆A与圆B相切,D错误.]
圆心C到直线x十y十2=0的距离d=-1+1+2
√2
10.ABC[对于A,将O(0,0)代入圆2的方程,
=2,
得cos20十sin0=1恒成立,所以圆2恒过原点O,A
且圆C的半径r=√2-m,圆C截直线x十y十2=0所
正确:
得弦的长度为4.
对于B,圆2的圆心为A(cos0,sin0),
半径为1,圆x2十y2=4的圆心为B(0,0),半径为2,所
由4=2√(√2-m)2-(W2)2,解得m=-4.
以AB=1=2-1,
答案:一4
所以圆2与圆x2+y2=4内切,B正确;
14.解:(1)选条件①:设圆的方程为x2十y2十Dx十Ey十F=0
对于C,点A(c0s0.sin8)到直线x十y=3y2的距高为
5-D+2E+F=0
(D2+E2-4F>0),依题意有45+6D+3E+F=0,
cos 0+sin 032
25+3D+4E+F=0
2
2
sm0叶)多
D=-6
解得E=2,
号-0+)所以直线z十y3孩周n所发符
(F=-15
2
.圆E的方程为x2十y2-6x十2y-15=0,
孩长为21-[层-m(+)月≤21-(-】
即圆E的标准方程为(x-3)2+(y十1)2=25.
选条件②:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey十F=0(D
=√5,C正确;
对于D,点A(cos0,sin0)到直线xcos a-+ysin a=0的距
十区-4F>0),周国心坐标为(号.号):
I cos Ocos a+sin Osin a
[5-D+2E+F=0
离为
=cos(0-a)|≤1,所以
D=-6
√cos2a+sin2a
45+6D+3E+F=0,解得E=2·
直线xcos a十ysin a-=0与圆2相交或相切,D错误.]
号-2=0
(F=-15
11.解析:圆的圆心为(1,0),半径为1,则圆心与线段中,点的
∴.E圆的方程为x2+y2-6xr十2y-15=0,
更房d=盟所以AB=2V不=2号=2
即圆E的标准方程为(x一3)2十(y十1)2=25.
答案:√2
选择条件③:设圆的方程为x2+y2十Dx十Ey十F=
12.解析:如图,
Y
0D+-F>0,则国坐标(号号)辛径为
由题意得C1与C2相内切,又C2:
5-D+2E+F=0
(x-3a)2+(y-a)2=4a2+
a(e>)
号D+-F可得
45+6D+3E+F=0
D2
+16=D2+E-4F
所以CC2|=√3a2+a2=√4a2+5a
D=一6
-1
解得E=2
所以2a+1=√4a2+5a,解得a=1,
(F=-15
1_3
所以C2(W3,1),kcc,=33
.圆E的方程为x2十y2-6x+2y-15=0,
即圆E的标准方程为(x-3)2+(y十1)2=25.
(2)设圆心到直线的距离为d,
1x2+y2=1
联立
解得
2
则弦长L=2√r2-d2=8,
(x-√3)2+(y-1)2=9
2
即/25-d2=4,得d=3.
114
三0022.
当直线1的斜率不存在时,d=5≠3,直线1的斜率存
4.A[设P点坐标为(x',y),中点M坐标为(x,y),则
在,设其方程为y一2=k(x十2),即kx-y十2k十2=0,
x'=x,y=2y,代入圆的方程为x2+4y2=16,化为标准
由d=13k+1+2k+2=3.
√k2+1
方程为需+苦-10>0]
解得k=0或k=-15
8
5.B[设∠F1PF3=20,0<0<,
.所求直线1的方程为y=2或15x+8y十14=0.
所以S△F,E=1an∠FPE=1an.
15.解:(1)x2+y2+2x-6y+1=0的标准方程为(x+1)2
2
十(y一3)2=9,所以曲线是以(一1,3)为圆心,3为半径
由cos∠FPf2=cos20=os20-sim20_1-tan203
cos20+sin20 1+tan20 5
的圆
由已知得直线过圆心,所以一1十3m十4=0,解得m=
解得1m0=含
-1.
由椭圆方程可知,a2=9,b2=6,c2=a2-b2=3,
(2)设直线PQ的方程为y=-x十b,
联立2+y+2x-6y+1=0.
所以Sam无=×161X
ly=-x+b,
2×23x15p=6×,解得6=3,
得2x2+2(4-b).x十b2-6b+1=0(*).
设P(x1y),Q(x2y2),
即=9×(-)号,
则有x1十x2=6-4,x122-6+1
2
因光10P=+场+=]
又OP·OQ=0,所以x1x2十y1y2=0,即2x12-b(x1十
6.BCD[依题意,当A为上顶点,F为右焦点时,B为左顶
2)+62=0,将1十2=b-4,12=2-6+1代入上
点,则|AF1=a=3,a十c=5,c=2,
2
又a2=b2+c2,b2=5,
式得b2一2b+1=0,所以b=1,此时(*)中△>0,所以直线
PQ的方程为y=一x十1.
光时精国方银为写+号-1,B正确:
假期必刷26
当A为右顶点,F为右焦点,B为左顶点时|BF=a十c=5,
思维整合室
|AF|=a-c=3,
1.椭圆(1)a>c(2)a=c(3)a<c
.a=4,c=1,b=√15,
2.2a2b2c(0,1)a2-b2
技能提升台
北时特国方红为后+若=1,故C正病:
当B为上顶点,F为右焦点,A为右顶点时,
1.D[把圆方程16r2+42=1化为标准方程可得
BFI=a=5,AFI=a-c=3,
16
∴c=2,b=√a2-c2=√21,
兰-1,所以a-6-}0-9则长长2a=1,然距
4
此时箱周标准方程为元+芳-1,D正.]
7.ABC[对于A,根据椭圆的
2=受短轴长26=日
对称性可知,OF1|=OF2|,
OA=OB,故四边形
2.A[由题意易得,e1=a-1,e
1
a
2’
AF1BF2为平行四边形,故A
解得a=2y5]
正确;对于B,根据椭圆的性
3
质,当P在上下顶,点时,OP
3.D[依题意,过伞面上端边沿的光线、过这个边沿点伞面的
=b=√2=C.此时∠F1PF2=90°.由题意可知P不可能在
直径及椭圆的长轴围成底角为30°的等腰三角形,腰长为
上下顶,点,故∠F1PF290°,故B正确;对于C,如图,不
伞面圆的直径4√3,椭圆长轴长2a为底边长,则2a=2×
4√3·cos30°=12,即a=6,而椭圆的短轴长2b=43,即
妨设B在第一象限,则直线BE的斜率为BD=BD
TEDT 2OD
6=2,所以箱周的高心牵:=,-
a
=26:故C正痛:对于D.S表,=25△四
=|FF2|·|BD=2w2IBD.
又0<BD<2,故Sg边形A,脚,∈(0,4).故D错误.]
115