第34讲直线与圆的方程、位置关系(知识清单+9典例精讲+6方法技巧+分层训练)-2027年高考数学一轮复习讲义与培优专练(全国通用)

2026-06-26
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 直线与圆的位置关系
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.52 MB
发布时间 2026-06-26
更新时间 2026-06-26
作者 宋老师数学图文制作室
品牌系列 -
审核时间 2026-06-26
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来源 学科网

摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦直线与圆的方程及位置关系核心考点,按“直线基础—位置关系—圆的性质—综合应用”逻辑梳理11个知识点,通过知识清单系统梳理、9类典例精讲、6大方法技巧总结及分层训练,构建完整复习体系,助力学生突破考点难点。 资料以“数学思维”和“数学眼光”为导向,创新设计解题大招如几何法判定位置关系、垂径定理求弦长等技巧,结合近3年真题变式训练,分层设置基础、拔高、错题复盘练习,确保学生高效掌握高考题型解法,为教师把控复习节奏提供精准教学支持。

内容正文:

第34讲直线与圆的方程、位置关系 (知识清单+9典例精讲+6方法技巧+分层训练) 近3年考查情况 题型 分值 直线与圆的位置关系、弦长最值计算 单选/多选题 5分/6分 直线与圆的方程、位置关系判定、参数求解 单选/填空/解答题 5分/12分 直线与圆的位置关系、距离最值问题 单选/解答题 5分/12分 直线与圆的位置关系、圆的几何性质应用 单选/解答题 12分 直线的方程、直线的倾斜角与斜率 单选题 5分 圆的标准方程、直线与圆的位置关系 单选/多选/解答题 5分/6分/12分 【知识点01】直线的方向向量 设A,B为直线上的两点,则就是这条直线的方向向量 【例1】求过点,的直线的一个方向向量,并写出该直线斜率对应的标准方向向量。 解:由两点坐标求向量:,该向量即为直线一个方向向量; 计算直线斜率:; 根据斜率写标准方向向量:,也可同乘3化为整数。 【知识点02】直线的倾斜角 (1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角. (2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°. 【例2】判断下列直线倾斜角大小:①水平直线;②竖直直线;③从左下到右上的直线。 解:①直线平行于x轴,倾斜角; ②直线垂直于x轴,倾斜角; ③从左下到右上的直线,倾斜角为锐角,即。 【知识点03】直线的斜率 (1)定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k=tan α.(α≠90°)  (2)过两点的直线的斜率公式 如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率k=. 【例3】已知直线倾斜角为135°,求直线斜率;直线过,求直线斜率。 解:倾斜角求斜率:; 两点求斜率:。 【知识点04】直线方程的五种形式 名称 方程 适用范围 点斜式 y-y0=k(x-x0) 不含直线x=x0 斜截式 y=kx+b 不含垂直于x轴的直线 两点式 (x1≠x2,y1≠y2) 不含直线x=x1和直线y=y1 截距式 =1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线 一般式 Ax+By+C=0(A2+B2≠0) 平面直角坐标系内的直线都适用 【例4】已知直线倾斜角为135°,求直线斜率;直线过,求直线斜率。 解:倾斜角求斜率:; 两点求斜率:。 【知识点05】两条直线的位置关系 直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,l3:A1x+B1y+C1=0,l4:A2x+B2y+C2=0(其中l1与l3是同一条直线,l2与l4是同一条直线)的位置关系如下表: 位置关系 l1,l2满足的条件 l3,l4满足的条件 平行 k1=k2且b1≠b2 A1B2-A2B1=0,且A1C2-A2C1≠0(或B1C2-B2C1≠0) 垂直 k1·k2=-1 A1A2+B1B2=0 相交 k1≠k2 A1B2-A2B1≠0 【例5】判断直线与的位置关系。 解:提取斜率:; 斜率乘积:; 结论:两条直线互相垂直。 【知识点06】三种距离公式 (1)两点间的距离公式 ①条件:点P1(x1,y1),P2(x2,y2). ②结论:|P1P2|=. ③特例:点P(x,y)到原点O(0,0)的距离|OP|=. (2)点到直线的距离 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=. (3)两条平行直线间的距离 两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0间的距离d=. 【例6】求点到直线的距离。 解:对应参数:; 代入公式:。 【知识点07】圆的定义和圆的方程 定义 平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆 方程 标准 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圆心C(a,b) 半径为r 一般 x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E2-4F>0) 圆心C 半径r= 【例7】求圆的圆心坐标和半径。 解:配方变形:,; 整理标准式:; 得出结果:圆心,半径。 【知识点08】点与圆的位置关系 平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系: (1)|MC|>r⇔M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2⇔M在圆外; (2)|MC|=r⇔M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔M在圆上; (3)|MC|<r⇔M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2⇔M在圆内. 【例8】判断点与圆的位置关系。 解:代入点坐标:; 对比半径平方:,; 结论:点在圆内。 【知识点09】直线与圆的位置关系(圆心到直线的距离为d,圆的半径为r) 相离 相切 相交 图形 量化 方程观点 Δ<0 Δ=0 Δ>0 几何观点 d>r d=r d<r 【例9】判断直线与圆的位置关系。 解:提取参数:圆心,半径; 求圆心到直线距离:; 大小对比:; 结论:直线与圆相交。 【知识点10】圆与圆的位置关系(☉O1,☉O2的半径分别为r1,r2,d=|O1O2|) 图形 量的关系 外离 d>r1+r2 外切 d=r1+r2 相交 |r1-r2|<d<r1+r2 内切 d=|r1-r2| 内含 d<|r1-r2| 【例10】圆,圆,判断两圆位置关系。 解:提取参数:;; 计算圆心距:; 半径和差:; 对比得:,两圆外切。 【知识点11】直线被圆截得的弦长 (1)几何法:弦心距d、半径r和弦长|AB|的一半构成直角三角形,弦长|AB|=2. (2)代数法:设直线y=kx+m与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0相交于点M,N,代入,消去y,得关于x的一元二次方程,则|MN|=·. 【例11】求直线被圆截得的弦长。 解:基础参数:圆心,半径; 求圆心到直线距离:; 代入弦长公式:; 结论:弦长为4。 【题型一】直线方向向量、倾斜角与斜率综合题 【例1】(2026·宁夏吴忠·二模)已知经过两点的直线的一个方向向量为,那么(    ) A. B. C.1 D.2 【答案】C 【分析】根据直线的方向向量与斜率的关系求解. 【详解】直线的斜率为,又因为直线的一个方向向量为,所以该直线的斜率也为,故. 故选:C. 【变式1】(多选)已知直线,则下列选项中正确的有(    ) A.直线的倾斜角为 B.直线的斜率为 C.直线不经过第三象限 D.直线的一个方向向量为 【答案】CD 【分析】由直线,可以得到直线的斜率和倾斜角,从而判断A和B的正误;通过计算直线的斜率和截距,从而判断是否经过第三象限,判断C选项的正误;取直线上两点,得到直线的一个方向向量,从而判断D选项的正误. 【详解】因为,可以表示为,所以,倾斜角为,故选项A和B错误; 因为直线,故斜率,纵截距,所以直线不经过第三象限,故选项C正确; 取直线上两点,,所以得到方向向量,得到直线的一个方向向量为,故选项D正确. 故选:CD 【变式2】(2026·广西柳州·二模)已知直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为_____. 【答案】 【分析】根据方向向量计算出直线的斜率,再由可求倾斜角. 【详解】因为直线的一个方向向量为, 所以斜率 , 设倾斜角为,则,所以. 故答案为: 【变式3】(2025·上海静安·一模)已知直线与,则直线与的夹角大小是___________. 【答案】/ 【分析】先根据直线的斜率求出直线的倾斜角,再利用两条直线倾斜角的大小求出两条直线的夹角. 【详解】直线的斜率为,设直线的倾斜角为,由,可得; 直线的斜率为,设直线的倾斜角为,由,可得; 所以直线与的夹角. 故答案为:. 【题型二】直线方程五种形式 【例2】已知直线过点和,且在轴上的截距是,则实数等于(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求得直线的方程,代入点的坐标,可求的值. 【详解】因为直线在轴上的截距是1,所以过点, 又直线过点,所以直线的斜率为, 所以直线的方程为:,即直线方程为, 又直线过点,所以,解得. 故选:D. 【变式1】(2026·江西宜春·一模)已知直线的斜率为,,直线在两坐标轴上的截距相等,则是的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】分析充分性: 已知,设直线的方程为:, 当时,,在轴上的截距为, 当时,,在轴上的截距为, 所以直线在两坐标轴上的截距相等,即充分性成立; 分析必要性: 已知直线在两坐标轴上的截距相等,分两种情况: (1)截距不为0时,设两截距均为,则直线方程为,即,此时斜率; (2)截距为0时,直线过原点,此时斜率不一定为. 所以必要性不成立. 【变式2】△ABC中,A(3,-1),AB边上的中线CM所在直线方程为:6x+10y-59=0,∠B的平分线方程BT为:x-4y+10=0,求直线BC的方程. 【答案】. 【详解】试题分析:设则的中点在直线上和点在直线上,得,求得,再根据到角公式,求得,进而求得直线的方程. 试题解析: 设则的中点在直线上,则 ,即…………………①, 又点在直线上,则…………………②联立①②得,, 有直线平分,则由到角公式得,得 的直线方程为:. 【变式3】已知直线. (1)求经过点且与直线垂直的直线方程; (2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程. (3)若直线交x轴的负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,O为坐标原点,设的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程. 【答案】(1) (2)或 (3)S的最小值为16,此时直线l的方程为. 【分析】(1)根据直线的斜率可设所求直线方程为,代入点即可求解; (2)联立直线与的方程可得交点坐标,分截距为0和截距不为0两种情况分别求解; (3)先求出两点的坐标,进而得到的面积表达式,然后利用基本不等式求出面积的最小值,即可确定直线的方程. 【详解】(1)由直线可得直线的斜率为, 依题意,所求直线斜率为,则其方程可设为, 该直线经过点,则,解得, 故所求直线方程为,即; (2)联立,解得,即直线与的交点为, 当直线经过原点时,满足题意,设直线方程为, 代入解得,此时; 当直线的截距都不为0时,设直线方程为, 依题意,解得,此时直线方程为, 综上,所求直线方程为或. (3)由题可知, 在中,令,解得,即得A, 再令,可得,即得, 故, 则 当且仅当,即时取等号, 故S的最小值为16,此时直线l的方程为. 【题型三】两条直线位置关系判定 【例3】(2026·重庆·模拟预测)在平面中,已知直线:(,不同时为零),:(,不同时为零),则是的(   ) A.充要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】是的充要条件. 【变式1】(2026·湖南郴州·模拟预测)以,,,为顶点的四边形是(    ) A.矩形 B.菱形 C.直角梯形 D.正方形 【答案】A 【详解】根据斜率公式 ​​,代入四个点坐标,,,, 则, 所以,, 两组对边分别平行,该四边形是平行四边形, 又因为 ,所以,即邻边垂直,则该平行四边形为矩形, 再根据两点间距离公式可得: 由于邻边长度不相等,排除菱形、正方形,故该四边形是矩形. 【变式2】若a,b为正实数,直线与直线互相垂直,则ab的最大值为______. 【答案】1 【分析】由题得,再利用基本不等式求解. 【详解】解:依题意得,所以, 即,,当且仅当时,等号成立, 故的最大值为1. 故答案为:1 【变式3】“”是“直线和直线平行”的______条件.(填“充分不必要”,“必要不充分”,“充分必要”或“既不充分又不必要”) 【答案】充分不必要 【分析】根据充分条件和必要条件的定义以及直线平行的性质,即可得到结论. 【详解】若“”则直线和直线平行,即充分性成立, 若,直线和直线平行为和直线不平行, 若,若直线和直线平行,则, 即,解得或 ,经检验或均满足,即必要性不成立, 故“”是直线和直线平行的充分不必要条件, 故答案为:充分不必要 【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用直线平行的等价条件是解决本题的关键. 【题型四】三类距离公式计算题 【例4】在中,设点,利用二次函数知识可确定出到的3个顶点距离的平方和最小的点为的(    ) A.重心 B.垂心 C.外心 D.内心 【答案】A 【分析】设点,根据两点间的距离公式,结合二次函数的性质,即可求解. 【详解】设点,其中, 则 当且时,取得最小值, 此时点为重心. 故选:A. 【变式1】(2026·江苏南通·模拟预测)写一个到直线:,:的距离相等的点的坐标_____. 【答案】 【详解】,, 因为,所以到和距离相等的点在这两条直线的中位线上, 设中位线的方程为, 根据平行线间的距离公式可得到的距离为,到的距离为, ,解得,即, 当时,代入可得,即到直线和的距离相等. 【变式2】(2025·吉林·模拟预测)平面上的整点(横纵坐标都是整数的点)到直线的距离的最小值为_____. 【答案】/0.08 【分析】设整点,由点到线的距离公式,得到是5的倍数,进而可求解. 【详解】设整点,则, ,,, ,是5的倍数, ,,. 故答案为: 【变式3】已知三角形ABC的顶点坐标为A(-1,5)、B(-2,-1)、C(4,3),M是BC边上的中点. (1)求AB边所在的直线方程; (2)求中线AM的长 (3)求AB边的高所在直线方程. 【答案】(1); (2); (3). 【分析】(1)由两点式写出直线方程,整理为一般式即可,也可求出斜率,再由点斜式得直线方程; (2)由中点坐标公式求得中点坐标,再由两点间距离公式计算可得; (3)先求直线AB的斜率,由垂直关系可得AB边高线的斜率,可得高线的点斜式方程,化为一般式即可. 【详解】(1)法一:由两点式写方程得,即; 法二:直线的斜率为, 直线的方程为,即; (2)设的坐标为,则由中点坐标公式可得,故, 所以; (3)直线AB的斜率为, 所以由垂直关系可得AB边高线的斜率为, 故AB边的高所在直线方程为,化为一般式可得:. 【题型五】圆的方程求解(一般式与标准式互化) 【例5】(2025·山西晋中·三模)已知圆C的一般方程为,则圆C的圆心坐标为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由一般方程得到标准方程即可求解. 【详解】由, 得, 可知圆C的圆心坐标为. 故选:C 【变式1】(2025·北京海淀·一模)已知直线经过圆的圆心,则的最小值为(   ) A. B. C.0 D.1 【答案】B 【分析】将圆的一般方程化为标准方程,从而得出圆心坐标,将其代入直线中得出,从而将目标转化为求二次函数的最小值. 【详解】可化为,故圆心为, 因直线经过圆心,则, 则,此二次函数开口朝上,对称轴方程为, 故其最小值为. 故选:B 【变式2】(多选)设O为坐标原点,直线过圆的圆心且交圆于两点,则(    ) A. B. C.的面积为 D. 【答案】BC 【分析】对于A,整理圆的方程为标准方程,明确圆心与半径,可得答案; 对于B,由题意,将圆心代入直线方程,求得参数,可得答案; 对于C,利用点到直线的距离公式求得三角形的高,结合三角形的面积公式,可得答案; 对于D,根据两点求得斜率,利用垂直直线斜率的关系,可得答案. 【详解】由圆的方程, 则,所以圆心,半径, 易知,故A错误; 将代入直线方程,则,解得,故B正确; 将代入直线方程,整理可得直线方程, 原点到直线的距离,且此为底上的高, 所以,故C正确; 由与,则直线的斜率, 由直线方程,则直线斜率, 由,则与不垂直,故D错误. 故选:BC. 【变式3】(2025·上海浦东新·二模)设圆方程为,则圆的半径为____________. 【答案】 【分析】将圆的方程化为标准方程,可得出圆的半径. 【详解】将圆的方程化为标准方程可得,故圆的半径为. 故答案为:. 【题型六】点与圆的位置关系判断 【例6】(2026·吉林·二模)已知圆:,则“点在圆外”是“点在圆外”的(   ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【分析】根据点与圆的位置关系,充分条件、必要条件的概念判断即可. 【详解】若点在圆外,则,所以. 若点在圆外,则,所以. 显然是的真子集, 故“点在圆外”是“点在圆外”的充分不必要条件. 【变式1】(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)若点在圆外,则实数的取值范围为(    ) A. B.(-10,6) C. D. 【答案】B 【分析】先找到圆心坐标及半径,然后根据点到圆心的距离大于半径时点在圆外计算即可. 【详解】点在圆外,即点到圆心的距离大于半径. 将圆方程化为标准形式得,圆心为,点 P 到圆心距离为 4, 故有,解得; 故选:B 【变式2】(多选)(2026·河南·三模)已知点,,为圆:上一点,则(    ) A.点在圆外 B.的最大值为6 C. D.的最大值为9 【答案】ABD 【分析】由点与圆的位置关系以及两点间的距离求解即可. 【详解】对于A, ,所以在圆外,A正确; 对于B, ,B正确; 对于C,当时,,,,C错误; 对于D,设,则,故 , ,所以 , 当且仅当 时取等,D正确. 【变式3】(2024·广西南宁·二模)若过点可作圆的两条切线,则的取值范围是______. 【答案】 【分析】由方程表示圆可得,由题意可得点在圆外,可得,可求的取值范围. 【详解】由表示圆,则,所以, 又过点可作圆的两条切线, 所以点在圆外,所以,解得. 所以的取值范围是. 故答案为:. 【题型七】直线与圆位置关系判定 【例7】(2024·河北衡水·模拟预测)直线与圆的位置关系为(   ) A.相交 B.相切 C.相离 D.与m的取值有关 【答案】A 【详解】圆,则圆心,半径, 所以圆心C到直线l的距离,所以直线l与圆C相交. 【变式1】(2026·广东清远·二模)(多选)已知方向向量为的直线与圆相切,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】由题意可得直线的斜率, 设直线方程为, 因为直线与圆相切,所以, 所以直线的方程为或. 【变式2】(2024·新疆乌鲁木齐·一模)已知集合,,则的子集个数为_________. 【答案】4 【分析】根据直线与圆的位置关系求出集合的元素个数,再求解子集个数即可. 【详解】集合表示直线上点的集合,集合表示圆上点的集合. 圆的圆心坐标为,半径为3, 点到直线的距离为, 所以直线与圆相交, 所以共有2个元素,所以的子集个数为. 故答案为:4. 【变式3】已知直线l:,圆C:,写出一个与直线l和圆C都相切且半径为的圆的标准方程______. 【答案】(答案不唯一) 【分析】结合题意,判定该直线与圆相切,找到满足与该直线和该圆外切和内切的圆即可. 【详解】易知圆C:的圆心为,半径为, 所以圆心C到直线l的距离,所以直线l和圆C相切. 易知过圆心C且与l垂直的直线方程为,联立方程得,解得, 所以直线l与圆C的切点的坐标为, 易得点关于圆心的对称点的坐标为,于是符合条件的一个圆的标准方程为;(此时两圆相内切). 点关于点的对称点的坐标为,因此符合条件的另一个圆的标准方程为;(此时两圆外切,且在直线l的两侧). 过点且与直线l:平行的直线方程为, 设所求圆的圆心为,由,解得, 所以圆心为或, 于是得符合条件的圆的标准方程为或.(此时两圆外切,且在直线l的同侧). 故答案为:,或, 或,或. (答案不唯一,只需写出一个圆的标准方程即可). 【题型八】圆与圆位置关系判定 【例8】(2025·河南·模拟预测)圆与圆的位置关系是(   ) A.相切 B.外离 C.内含 D.相交 【答案】B 【分析】将两圆的方程化为标准形式,求出圆心和半径,根据圆心距与半径和差的大小关系判断圆与圆的位置关系即可. 【详解】圆即,圆心为,半径为; 圆即,圆心为,半径为; 圆心距为,因为,所以两个圆外离. 故选:B 【变式1】(2024·山西阳泉·三模)(多选)已知圆,若圆上仅存在一点使,则正实数的取值可以是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】BD 【分析】由题意可得以为直径的圆与圆相内切或外切,得出该圆圆心与半径后,结合圆与圆的位置关系计算即可得. 【详解】若圆上仅存在一点使,则以为直径的圆与圆相内切或外切, 由,则以为直径的圆的圆心为,半径为, 则有或, 分别解得或,故或, 故B、D正确,A、C错误. 故选:BD. 【变式2】已知圆的圆心在直线上,点与都在圆上,圆,则与的位置关系是___________. 【答案】相交 【分析】利用待定系数法求得圆的标准方程,求出圆心距,与两圆的半径和、差比较即可得出结论. 【详解】设圆的标准方程为, 因为圆心在直线上,且该圆经过与两点, 列方程组,解得, 即圆的标准方程为,圆心,半径, 又圆,圆心,半径, ∴,又,,而, ∴与的位置关系是相交. 故答案为:相交. 【变式3】已知圆,点,. (1)若圆上存在点满足,求半径的取值范围; (2)对于线段上的任意一点,若在圆上都存在不同的两点,,使得点是线段的中点,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据垂直关系可得以为直径的圆的方程为,即可根据两圆位置关系求解. (2)根据中点坐标公式得到,,再将两点的坐标代入圆方程,建立方程组,根据方程组有解转化为圆与圆的位置关系进行求解. 【详解】(1)的中点为,所以以为直径的圆的方程为, 由于圆上存在点满足, 则P在以为直径的圆上,故该圆与有交点即可, 所以,解得 (2)由题可知,圆,所以圆心, 直线, 因为为线段上的任意一点,所以设,,, 因为为的中点, 所以, 又因为,都在以点为圆心的圆上, 所以,即, 所以方程组有解,即为圆心为半径的圆与为圆心为半径的圆有公共点,两圆圆心距离为, 所以对恒成立, 因为时,,所以,解得, 又因为在圆外,所以恒成立,所以,,所以, 所以, 【题型九】直线截圆弦长计算 【例9】(2026·重庆·模拟预测)设圆 与圆 交于 两点,则线段 的长度为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】圆,圆. 展开圆:,即. 两圆方程相减得公共弦:. 圆心到直线的距离:. 圆半径,弦长. 【变式1】(2026·天津滨海新区·三模)圆与圆的公共弦长为__________. 【答案】 【分析】两圆的方程相减,求得公共弦所在的直线方程为,结合点到直线的距离公式和圆的弦长公式,即可求解. 【详解】由圆与圆, 两圆的方程相减,可得,即, 即圆与的公共弦所在的直线方程为, 又由圆,可得圆心,半径为, 则圆心到直线的距离为, 所以两圆的公共弦长为. 【变式2】(2026·陕西榆林·三模)已知圆与圆相交于两点,则直线的方程为___________. 【答案】 【详解】因为两点坐标同时满足圆与圆的方程, 所以将圆与圆两式相减,可得直线的方程为 【变式3】已知圆:和: (1)求证:圆和圆相交; (2)求圆和圆的公共弦所在直线的方程和公共弦长. 【答案】(1)证明见解析 (2), 【分析】(1)由圆心距与两圆半径的和、差比较可得; (2)两圆方程相减可得公共弦所在直线方程,由勾股定理求弦长. 【详解】(1)标准方程是,,, 标准方程是,,, ,显然, 所以两圆相交. (2)两圆方程相减得,即为公共弦所在直线方程, 到直线的距离为, 所以公共弦长. 【解题大招01】斜率快速解题法(直线倾斜角、位置关系通用) 倾斜角与斜率对应关系:,斜率为正且单调递增;,斜率为正且单调递增;斜率不存在。 两直线垂直速判:斜率存在时;一条斜率为0、一条斜率不存在,两直线直接垂直。 避坑关键:所有直线题型,优先讨论斜率不存在的特殊情况,避免漏解。 【例题01】求过点,且与直线垂直的直线方程。 解:已知直线斜率,所求直线与它垂直,故所求直线斜率; 直线斜率存在,代入点斜式:; 整理为一般式:; 【解题大招02】直线方程巧设技巧(减少计算量) 过定点:常设,务必单独验证x=x₀这条竖直线; 与已知直线平行:直接设; 与已知直线垂直:直接设,无需算斜率。 【例题02】求与直线平行,且过点的直线方程。 解:平行直线直接设方程:; 代入点坐标:,解得; 直线方程:。 【解题大招03】三类距离公式速算技巧 点到直线距离:永远带绝对值,分母恒为根号下x、y系数平方和; 两平行线距离硬性前提:必须先将两条直线x、y系数化为完全一致,再代入公式; 选择填空口算技巧:结果必须分母有理化,不可保留根号在分母。 【例题03】求两条平行线,之间的距离。 解:统一系数:将同乘2,变为; 代入平行线距离公式:; 【解题大招04】圆的方程快速求法(待定系数法+配方法) 已知圆心、半径:优先用标准方程; 已知圆上三点:优先用一般方程; 一般式转标准式:分组配方,x、y分别配方,常数移到右侧。 【例题04】求圆的圆心与半径。 解:分组:; 配方:; 整理标准式:; 结果:圆心,半径。 【解题大招05】位置关系几何判定法(首选,秒杀代数联立) 方法核心(考试万能优先级:几何法>代数法) 点与圆:直接代点,比较点到圆心距离d和半径r; 直线与圆:算圆心到直线距离d,相离,相切,相交; 圆与圆:算圆心距d,对比两圆半径和、半径差。 【例题05】判断直线与圆的位置关系。 解:提取参数:圆心,半径; 求圆心到直线距离:; 对比大小:,即,直线与圆相交。 【解题大招06】垂径定理求弦长(必考核心方法) 直角三角形模型:圆心、弦中点、弦端点构成直角三角形,半径为斜边 弦长万能公式:(d为圆心到直线距离,r为圆半径) 【例题06】直线截圆,求所得弦长。 解:基础参数:圆心,半径; 求距离:,直线过圆心,为直径; 代入公式:; 【基础过关】(共8题) 一、单选题 1.(2026·江苏·三模)已知点在圆外,则直线与圆的位置关系为( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交 【答案】C 【分析】先根据点与圆的位置关系得出,再根据点到直线距离公式判断出直线与圆的位置关系. 【详解】由题知,圆的圆心为,半径为, 因为点在圆外, 所以,则, 到直线的距离, 所以直线与圆相交. 2.(2026·湖南·二模)过点且倾斜角为的直线l交圆于、两点,则弦的长为(   ) A.4 B.6 C.7 D.8 【答案】D 【详解】过点且倾斜角为的直线,即. ∵圆,即, ∴圆心坐标为,圆心到直线l的距离, ∴直线被圆截得的弦长. 3.(2026·福建泉州·模拟预测)已知点,向量,若与直线垂直,则到直线的距离等于(    ) A.1 B. C.2 D. 【答案】B 【分析】根据直线的方向向量与垂直求出,再由点到直线的距离求解. 【详解】因为直线的一个方向向量为, 又与直线垂直,所以, 解得,所以直线, 所以到直线的距离为. 二、多选题 4.(2026·江苏南京·模拟预测)已知圆:与圆:,则(    ) A.圆的圆心坐标为 B.圆心距 C.圆与圆相交 D.圆与圆的公共弦的长为 【答案】BCD 【详解】由得,所以圆的圆心坐标为,半径为,故A错误; 由圆:得圆心,半径,所以,故B正确; 又,所以,所以圆与圆相交,故C正确; 由,两式相减得:, 由圆心到直线的距离为:, 所以圆与圆的公共弦的长为,故D正确. 三、填空题 5.(2026·江西·模拟预测)直线的倾斜角为________. 【答案】 【分析】根据给定方程,求出该直线斜率,结合诱导公式求出倾斜角. 【详解】设直线的倾斜角为,则, 而,所以. 故答案为: 6.(2026·上海·三模)若是直线的一个法向量,则直线的倾斜角大小为__________. 【答案】 【分析】先由直线的法向量推导直线的斜率,再结合倾斜角的取值范围,根据斜率与倾斜角的对应关系求解倾斜角. 【详解】已知是直线的一个法向量,可设直线的一般式方程为(为常数), 将其化为斜截式即,因此直线的斜率, 设直线的倾斜角为,其中,由斜率的定义可得, 因为,故,因此. 四、解答题 7.已知圆C的方程为 (1)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程; (2)若直线与圆C交于A,B两点,求弦AB的长. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)首先求出圆的标准方程,则圆心坐标可求,再由点斜式方程求解即可得答案; (2)利用点到直线的距离公式结合勾股定理知识可求解. 【详解】(1)由题意得圆C的标准方程为:, 所以圆心坐标为, 由直线的点斜式方程可得直线方程为, 即; (2)圆心到直线的距离为, 所以弦AB的长为. 8.已知圆. (1)若直线l经过点,且与圆C相切,求直线l的方程; (2)若圆与圆C相切,求实数m的值. 【答案】(1)或 (2)或 【分析】(1)首先设出过定点直线,利用圆心到直线的距离等于半径,即可求直线,不要忘记讨论斜率不存在的情况; (2)分内切和外切,结合公式,列式求值. 【详解】(1)若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为,与圆C相切,符合题意. 若直线l的斜率存在,设直线l的方程为,即, 则,解得,所以直线l的方程为. 综上,直线l的方程为或. (2)圆的方程可化为. 若圆与圆C外切,则,解得. 若圆与圆C内切,则,解得. 综上,或. 【拔高选练】(共6题) 一、单选题 1.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知直线:与直线:平行,则实数的值为(   ) A.-1 B.0 C.3 D.-1或3 【答案】A 【详解】当时,直线:与直线:,显然直线与不平行; 当时,因为直线:与直线:平行, 所以,解得,检验符合. 2.(2026·河南开封·模拟预测)过点的直线与曲线()有两个交点,则直线斜率的最大值为(   ) A. B.2 C. D.4 【答案】B 【详解】由题意易知直线的斜率存在且不为0,设直线, 曲线是以为圆心,1为半径的半圆(如图所示), 设曲线的下端点为,要使与曲线有两个交点, 则应位于直线和切线之间,所以, 所以斜率的最大值为 3.(2026·山东·模拟预测)已知过原点的直线与圆:交于两点,当面积取得最大值时,直线的斜率为(     ) A. B. C.或 D.或 【答案】D 【分析】先由圆方程得圆心与半径,借助垂径定理用圆心到直线距离表示弦长,进而写出的面积解析式;利用基本不等式得到面积最大时,设过原点直线斜截式方程,代入点到直线距离公式列方程,求解得到直线斜率. 【详解】由题意得圆的圆心为,半径, 设圆心到直线的距离, 因为, 所以 , 当且仅当,即时,等号成立, 若的斜率不存在,则的方程为,, 若的斜率存在,设的方程为,即, 所以,即, 整理得,解得,, 综上,直线的斜率为或. 二、多选题 4.(2026·山西忻州·模拟预测)在平面直角坐标系中,圆,.直线与两个圆均有公共点.记直线被,截得的弦长分别为,.则下列说法正确的是(   ) A.当时, B.当时, C.若,则或 D.存在直线,使得 【答案】ABCD 【分析】由题意可将,到直线的距离分别表示出来,从而得到弦长,,再逐一分析四个选项即可. 【详解】圆的圆心为,圆的圆心为.直线化为. 两个圆心到直线的距离分别为,. 两圆的半径均为1,故弦长满足. 对于A,当时,,所以.故A正确; 对于B,当时,,所以.故B正确; 对于C,若,则,即,化简得. 所以或.故C正确; 对于D,若取直线,则该直线经过两个圆的圆心,此时, 故.故D正确. 三、填空题 5.(2026·四川资阳·模拟预测)已知平面直角坐标系xOy中,直线过定点A,以原点为圆心的圆O过点A,不与x轴垂直的直线与圆O交于B,C两点,若,则直线的纵截距为________. 【答案】 【分析】求出点坐标,再由正三角形性质求出弦中点坐标并求出直线的方程即可. 【详解】直线,即,则,    由,得是圆的内接正三角形,连接并延长交于, 则,即点,直线的斜率为,且, 因此直线的斜率为,方程为,即, 所以直线的纵截距为. 四、解答题 6.已知圆. (1)若圆的切线在轴和轴上的截距相等,且截距不为零,求此切线的方程; (2)从圆外一点向该圆引一条切线,切点为,且有(为坐标原点),求的最小值. 【答案】(1)或 (2) 【分析】(1)由圆的方程可确定圆心和半径,设切线方程为,利用圆心到直线距离等于半径可构造方程求得的值,由此可得切线方程; (2)设,根据,利用勾股定理和两点间距离公式可构造方程求得点轨迹为,则可确定所求最小值即为点到直线的距离,由此可得结果. 【详解】(1)由圆的方程可知:圆心,半径, 由题意可设圆的切线为:,即, 圆心到直线的距离,解得:或, 所求切线方程为:或. (2)设, 切线与半径垂直,, 又,, 整理可得:,则点在直线上, 的最小值即为点到直线的距离, . 【错题复盘】(共5题) 一、单选题 1.(2026·内蒙古赤峰·三模)过原点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为(    ) A. B. C.1 D. 【答案】C 【详解】过原点且倾斜角为的直线方程为,即. 由,得,其圆心为,半径. 故圆心到直线的距离为, 则弦长为. 2.(2026·浙江绍兴·模拟预测)已知是的等差中项,若圆上到直线的距离为1的点有且仅有3个,则直线的斜率为(    ) A.或 B.或 C.2或-2 D.或 【答案】D 【分析】先根据等差中项性质得到的关系,再由圆上点到直线距离为1的点的个数确定圆心到直线距离,最后结合点到直线距离公式求出直线斜率. 【详解】 因为是的等差中项,所以,即, 由题意可得圆的圆心为,半径, 若圆上到直线距离为的点恰好有个, 则圆心到直线的距离, 根据点到直线的距离公式,圆心到的距离: ,又因为, 所以,整理得,即,, 所以 直线的斜率,因此,即. 二、多选题 3.(2026·安徽合肥·模拟预测)记圆,圆,点,已知圆和圆相内切,且圆的半径大于圆的半径,是圆上两点,直线与圆相切,设与圆的另一个交点分别为,则(    ) A. B.​ C.当且仅当 D. 【答案】BCD 【分析】对A直接由两圆相内切得,所以A错误;对B由圆的弦长公式及三角形的中位线定理可得;对D由圆心角与圆周角的关系可得;对C由正弦定理并结合BD选项解析可得. 【详解】对于A,圆,圆心,半径, 整理圆, 圆心,半径. 两圆相内切且半径大于半径,圆心距,得, 因此,解得,故选项A 错误; 对于B,由A选项分析知时,圆方程为,点在圆上, 若直线的斜率存在,设直线的方程为, 则圆到直线的距离,所以, 则圆到直线的距离,, 所以,即为的中点, 同理得为的中点,得,所以. 若直线的斜率不存在,则,点仍为的中点, 同理得为的中点,得,所以. 综上所述,,所以B正确; 对于D,根据圆周角与圆心角的关系,且(当直线过圆心时,), 所以,故D正确; 对于C,当时,由B选项解析知, 在中,由正弦定理得, 得或, 由D选项解析可知,所以. 当时,在中由正弦定理|, 得,故,故C正确. 三、填空题 4.(2026·河北沧州·一模)已知过原点的直线与圆交于两点,弦的中点为,则点的轨迹长度为___________. 【答案】 【分析】先求得圆的圆心和半径,然后求得弦中点的轨迹,进而求得轨迹的长度. 【详解】圆,即, 所以圆心,半径, 设,, 由,得, , 所以点的轨迹是以为圆心,半径为的圆,在圆内部的部分, ,所以圆与圆相交, 由两式相减并化简得, 所以点的轨迹是以为圆心,半径为的半圆(右半圆), 所以轨迹长度为. 故答案为: 四、解答题 5.已知圆心为的圆经过,两点,且圆心在直线上. (1)求圆的标准方程. (2)过直线:上的点作圆的切线,,切点分别为,. ①求四边形面积的最小值; ②当四边形的面积最小时,求直线的方程. 【答案】(1) (2)①;② 【分析】(1)设圆心和半径得出标准方程,再利用已知两点在圆上及圆心所在直线列方程组,求出圆心坐标及半径,进而求出圆的方程; (2)利用圆的几何性质,结合点到直线的距离公式及直线与圆的位置关系求出面积最小值;当四边形面积最小是,求出所在直线方程,进而求出点坐标,从而求出为直径的圆的方程,联立两圆方程求出交点所在直线方程. 【详解】(1)设圆的圆心为,半径为,则圆的标准方程为(), 圆心为的圆经过,两点,且圆心在直线上, ,解得 圆的标准方程为. (2) ①圆心到直线的距离, 由(1)可知圆的半径,则, 四边形的面积, 四边形面积的最小值为; ②当四边形的面积最小时,直线的方程为, 由,得,即的坐标为, ,, ,在以为直径的圆上, ,, 设为直径的圆的圆心为,半径为,则标准方程为, , 为直径的圆的方程为, ,在圆上, 直线的方程为,即. 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 第34讲直线与圆的方程、位置关系 (知识清单+9典例精讲+6方法技巧+分层训练) 近3年考查情况 题型 分值 直线与圆的位置关系、弦长最值计算 单选/多选题 5分/6分 直线与圆的方程、位置关系判定、参数求解 单选/填空/解答题 5分/12分 直线与圆的位置关系、距离最值问题 单选/解答题 5分/12分 直线与圆的位置关系、圆的几何性质应用 单选/解答题 12分 直线的方程、直线的倾斜角与斜率 单选题 5分 圆的标准方程、直线与圆的位置关系 单选/多选/解答题 5分/6分/12分 【知识点01】直线的方向向量 设A,B为直线上的两点,则就是这条直线的方向向量 【例1】求过点,的直线的一个方向向量,并写出该直线斜率对应的标准方向向量。 【知识点02】直线的倾斜角 (1)定义:当直线l与x轴相交时,我们以x轴为基准,x轴正向与直线l向上的方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角. (2)范围:直线的倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°. 【例2】判断下列直线倾斜角大小:①水平直线;②竖直直线;③从左下到右上的直线。 【知识点03】直线的斜率 (1)定义:把一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率.斜率常用小写字母k表示,即k=tan α.(α≠90°)  (2)过两点的直线的斜率公式 如果直线经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2),其斜率k=. 【例3】已知直线倾斜角为135°,求直线斜率;直线过,求直线斜率。 【知识点04】直线方程的五种形式 名称 方程 适用范围 点斜式 y-y0=k(x-x0) 不含直线x=x0 斜截式 y=kx+b 不含垂直于x轴的直线 两点式 (x1≠x2,y1≠y2) 不含直线x=x1和直线y=y1 截距式 =1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线 一般式 Ax+By+C=0(A2+B2≠0) 平面直角坐标系内的直线都适用 【例4】已知直线倾斜角为135°,求直线斜率;直线过,求直线斜率。 【知识点05】两条直线的位置关系 直线l1:y=k1x+b1,l2:y=k2x+b2,l3:A1x+B1y+C1=0,l4:A2x+B2y+C2=0(其中l1与l3是同一条直线,l2与l4是同一条直线)的位置关系如下表: 位置关系 l1,l2满足的条件 l3,l4满足的条件 平行 k1=k2且b1≠b2 A1B2-A2B1=0,且A1C2-A2C1≠0(或B1C2-B2C1≠0) 垂直 k1·k2=-1 A1A2+B1B2=0 相交 k1≠k2 A1B2-A2B1≠0 【例5】判断直线与的位置关系。 【知识点06】三种距离公式 (1)两点间的距离公式 ①条件:点P1(x1,y1),P2(x2,y2). ②结论:|P1P2|=. ③特例:点P(x,y)到原点O(0,0)的距离|OP|=. (2)点到直线的距离 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=. (3)两条平行直线间的距离 两条平行直线l1:Ax+By+C1=0与l2:Ax+By+C2=0间的距离d=. 【例6】求点到直线的距离。 【知识点07】圆的定义和圆的方程 定义 平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆 方程 标准 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圆心C(a,b) 半径为r 一般 x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E2-4F>0) 圆心C 半径r= 【例7】求圆的圆心坐标和半径。 【知识点08】点与圆的位置关系 平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系: (1)|MC|>r⇔M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2⇔M在圆外; (2)|MC|=r⇔M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔M在圆上; (3)|MC|<r⇔M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2⇔M在圆内. 【例8】判断点与圆的位置关系。 【知识点09】直线与圆的位置关系(圆心到直线的距离为d,圆的半径为r) 相离 相切 相交 图形 量化 方程观点 Δ<0 Δ=0 Δ>0 几何观点 d>r d=r d<r 【例9】判断直线与圆的位置关系。 【知识点10】圆与圆的位置关系(☉O1,☉O2的半径分别为r1,r2,d=|O1O2|) 图形 量的关系 外离 d>r1+r2 外切 d=r1+r2 相交 |r1-r2|<d<r1+r2 内切 d=|r1-r2| 内含 d<|r1-r2| 【例10】圆,圆,判断两圆位置关系。 【知识点11】直线被圆截得的弦长 (1)几何法:弦心距d、半径r和弦长|AB|的一半构成直角三角形,弦长|AB|=2. (2)代数法:设直线y=kx+m与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0相交于点M,N,代入,消去y,得关于x的一元二次方程,则|MN|=·. 【例11】求直线被圆截得的弦长。 【题型一】直线方向向量、倾斜角与斜率综合题 【例1】(2026·宁夏吴忠·二模)已知经过两点的直线的一个方向向量为,那么(    ) A. B. C.1 D.2 【变式1】(多选)已知直线,则下列选项中正确的有(    ) A.直线的倾斜角为 B.直线的斜率为 C.直线不经过第三象限 D.直线的一个方向向量为 【变式2】(2026·广西柳州·二模)已知直线的一个方向向量为,则直线的倾斜角为_____. 【变式3】(2025·上海静安·一模)已知直线与,则直线与的夹角大小是___________. 【题型二】直线方程五种形式 【例2】已知直线过点和,且在轴上的截距是,则实数等于(    ) A. B. C. D. 【变式1】(2026·江西宜春·一模)已知直线的斜率为,,直线在两坐标轴上的截距相等,则是的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【变式2】△ABC中,A(3,-1),AB边上的中线CM所在直线方程为:6x+10y-59=0,∠B的平分线方程BT为:x-4y+10=0,求直线BC的方程. 【变式3】已知直线. (1)求经过点且与直线垂直的直线方程; (2)求经过直线与的交点,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程. (3)若直线交x轴的负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,O为坐标原点,设的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程. 【题型三】两条直线位置关系判定 【例3】(2026·重庆·模拟预测)在平面中,已知直线:(,不同时为零),:(,不同时为零),则是的(   ) A.充要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【变式1】(2026·湖南郴州·模拟预测)以,,,为顶点的四边形是(    ) A.矩形 B.菱形 C.直角梯形 D.正方形 【变式2】若a,b为正实数,直线与直线互相垂直,则ab的最大值为______. 【变式3】“”是“直线和直线平行”的______条件.(填“充分不必要”,“必要不充分”,“充分必要”或“既不充分又不必要”) 【题型四】三类距离公式计算题 【例4】在中,设点,利用二次函数知识可确定出到的3个顶点距离的平方和最小的点为的(    ) A.重心 B.垂心 C.外心 D.内心 【变式1】(2026·江苏南通·模拟预测)写一个到直线:,:的距离相等的点的坐标_____. 【变式2】(2025·吉林·模拟预测)平面上的整点(横纵坐标都是整数的点)到直线的距离的最小值为_____. 【变式3】已知三角形ABC的顶点坐标为A(-1,5)、B(-2,-1)、C(4,3),M是BC边上的中点. (1)求AB边所在的直线方程; (2)求中线AM的长 (3)求AB边的高所在直线方程. 【题型五】圆的方程求解(一般式与标准式互化) 【例5】(2025·山西晋中·三模)已知圆C的一般方程为,则圆C的圆心坐标为(   ) A. B. C. D. 【变式1】(2025·北京海淀·一模)已知直线经过圆的圆心,则的最小值为(   ) A. B. C.0 D.1 【变式2】(多选)设O为坐标原点,直线过圆的圆心且交圆于两点,则(    ) A. B. C.的面积为 D. 【变式3】(2025·上海浦东新·二模)设圆方程为,则圆的半径为____________. 【题型六】点与圆的位置关系判断 【例6】(2026·吉林·二模)已知圆:,则“点在圆外”是“点在圆外”的(   ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【变式1】(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)若点在圆外,则实数的取值范围为(    ) A. B.(-10,6) C. D. 【变式2】(多选)(2026·河南·三模)已知点,,为圆:上一点,则(    ) A.点在圆外 B.的最大值为6 C. D.的最大值为9 【变式3】(2024·广西南宁·二模)若过点可作圆的两条切线,则的取值范围是______. 【题型七】直线与圆位置关系判定 【例7】(2024·河北衡水·模拟预测)直线与圆的位置关系为(   ) A.相交 B.相切 C.相离 D.与m的取值有关 【变式1】(2026·广东清远·二模)(多选)已知方向向量为的直线与圆相切,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【变式2】(2024·新疆乌鲁木齐·一模)已知集合,,则的子集个数为_________. 【变式3】已知直线l:,圆C:,写出一个与直线l和圆C都相切且半径为的圆的标准方程______. 【题型八】圆与圆位置关系判定 【例8】(2025·河南·模拟预测)圆与圆的位置关系是(   ) A.相切 B.外离 C.内含 D.相交 【变式1】(2024·山西阳泉·三模)(多选)已知圆,若圆上仅存在一点使,则正实数的取值可以是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【变式2】已知圆的圆心在直线上,点与都在圆上,圆,则与的位置关系是___________. 【变式3】已知圆,点,. (1)若圆上存在点满足,求半径的取值范围; (2)对于线段上的任意一点,若在圆上都存在不同的两点,,使得点是线段的中点,求的取值范围. 【题型九】直线截圆弦长计算 【例9】(2026·重庆·模拟预测)设圆 与圆 交于 两点,则线段 的长度为(    ) A. B. C. D. 【变式1】(2026·天津滨海新区·三模)圆与圆的公共弦长为__________. 【变式2】(2026·陕西榆林·三模)已知圆与圆相交于两点,则直线的方程为___________. 【变式3】已知圆:和: (1)求证:圆和圆相交; (2)求圆和圆的公共弦所在直线的方程和公共弦长. 【解题大招01】斜率快速解题法(直线倾斜角、位置关系通用) 倾斜角与斜率对应关系:,斜率为正且单调递增;,斜率为正且单调递增;斜率不存在。 两直线垂直速判:斜率存在时;一条斜率为0、一条斜率不存在,两直线直接垂直。 避坑关键:所有直线题型,优先讨论斜率不存在的特殊情况,避免漏解。 【例题01】求过点,且与直线垂直的直线方程。 【解题大招02】直线方程巧设技巧(减少计算量) 过定点:常设,务必单独验证x=x₀这条竖直线; 与已知直线平行:直接设; 与已知直线垂直:直接设,无需算斜率。 【例题02】求与直线平行,且过点的直线方程。 【解题大招03】三类距离公式速算技巧 点到直线距离:永远带绝对值,分母恒为根号下x、y系数平方和; 两平行线距离硬性前提:必须先将两条直线x、y系数化为完全一致,再代入公式; 选择填空口算技巧:结果必须分母有理化,不可保留根号在分母。 【例题03】求两条平行线,之间的距离。 【解题大招04】圆的方程快速求法(待定系数法+配方法) 已知圆心、半径:优先用标准方程; 已知圆上三点:优先用一般方程; 一般式转标准式:分组配方,x、y分别配方,常数移到右侧。 【例题04】求圆的圆心与半径。 【解题大招05】位置关系几何判定法(首选,秒杀代数联立) 方法核心(考试万能优先级:几何法>代数法) 点与圆:直接代点,比较点到圆心距离d和半径r; 直线与圆:算圆心到直线距离d,相离,相切,相交; 圆与圆:算圆心距d,对比两圆半径和、半径差。 【例题05】判断直线与圆的位置关系。 【解题大招06】垂径定理求弦长(必考核心方法) 直角三角形模型:圆心、弦中点、弦端点构成直角三角形,半径为斜边 弦长万能公式:(d为圆心到直线距离,r为圆半径) 【例题06】直线截圆,求所得弦长。 【基础过关】(共8题) 一、单选题 1.(2026·江苏·三模)已知点在圆外,则直线与圆的位置关系为( ) A.相离 B.相切 C.相交 D.相切或相交 2.(2026·湖南·二模)过点且倾斜角为的直线l交圆于、两点,则弦的长为(   ) A.4 B.6 C.7 D.8 3.(2026·福建泉州·模拟预测)已知点,向量,若与直线垂直,则到直线的距离等于(    ) A.1 B. C.2 D. 二、多选题 4.(2026·江苏南京·模拟预测)已知圆:与圆:,则(    ) A.圆的圆心坐标为 B.圆心距 C.圆与圆相交 D.圆与圆的公共弦的长为 三、填空题 5.(2026·江西·模拟预测)直线的倾斜角为________. 6.(2026·上海·三模)若是直线的一个法向量,则直线的倾斜角大小为__________. 四、解答题 7.已知圆C的方程为 (1)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程; (2)若直线与圆C交于A,B两点,求弦AB的长. 8.已知圆. (1)若直线l经过点,且与圆C相切,求直线l的方程; (2)若圆与圆C相切,求实数m的值. 【拔高选练】(共6题) 一、单选题 1.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知直线:与直线:平行,则实数的值为(   ) A.-1 B.0 C.3 D.-1或3 2.(2026·河南开封·模拟预测)过点的直线与曲线()有两个交点,则直线斜率的最大值为(   ) A. B.2 C. D.4 3.(2026·山东·模拟预测)已知过原点的直线与圆:交于两点,当面积取得最大值时,直线的斜率为(     ) A. B. C.或 D.或 二、多选题 4.(2026·山西忻州·模拟预测)在平面直角坐标系中,圆,.直线与两个圆均有公共点.记直线被,截得的弦长分别为,.则下列说法正确的是(   ) A.当时, B.当时, C.若,则或 D.存在直线,使得 三、填空题 5.(2026·四川资阳·模拟预测)已知平面直角坐标系xOy中,直线过定点A,以原点为圆心的圆O过点A,不与x轴垂直的直线与圆O交于B,C两点,若,则直线的纵截距为________. 四、解答题 6.已知圆. (1)若圆的切线在轴和轴上的截距相等,且截距不为零,求此切线的方程; (2)从圆外一点向该圆引一条切线,切点为,且有(为坐标原点),求的最小值. 【错题复盘】(共5题) 一、单选题 1.(2026·内蒙古赤峰·三模)过原点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为(    ) A. B. C.1 D. 2.(2026·浙江绍兴·模拟预测)已知是的等差中项,若圆上到直线的距离为1的点有且仅有3个,则直线的斜率为(    ) A.或 B.或 C.2或-2 D.或 二、多选题 3.(2026·安徽合肥·模拟预测)记圆,圆,点,已知圆和圆相内切,且圆的半径大于圆的半径,是圆上两点,直线与圆相切,设与圆的另一个交点分别为,则(    ) A. B.​ C.当且仅当 D. 三、填空题 4.(2026·河北沧州·一模)已知过原点的直线与圆交于两点,弦的中点为,则点的轨迹长度为___________. 四、解答题 5.已知圆心为的圆经过,两点,且圆心在直线上. (1)求圆的标准方程. (2)过直线:上的点作圆的切线,,切点分别为,. ①求四边形面积的最小值; ②当四边形的面积最小时,求直线的方程. 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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第34讲直线与圆的方程、位置关系(知识清单+9典例精讲+6方法技巧+分层训练)-2027年高考数学一轮复习讲义与培优专练(全国通用)
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第34讲直线与圆的方程、位置关系(知识清单+9典例精讲+6方法技巧+分层训练)-2027年高考数学一轮复习讲义与培优专练(全国通用)
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