2.3-2.4直线与圆、圆与圆的位置关系 讲义-2026-2027学年高二上学期 数学 北师大版 选择性必修第一册

2026-07-09
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 2.3 直线与圆的位置关系,2.4 圆与圆的位置关系
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 6.17 MB
发布时间 2026-07-09
更新时间 2026-08-12
作者 云殊HMH
品牌系列 -
审核时间 2026-07-08
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来源 学科网

内容正文:

2.3-2.4 直线与圆、圆与圆的位置关系BS 目录 考点一 直线与圆的位置的关系 2 考点二 与切线相关 6 考点三 与弦长相关 10 考点四 圆与圆的位置关系 14 考点一 判断直线与圆的位置关系 【例1】若直线与圆相切,则( ) A. B. C. D. 【例2】已知直线,圆,其中若点在圆外,则直线与圆的位置关系是(      ). A.相交 B.相切 C.相离 D.相交或相切 【例3】圆上的点到直线的距离的最大值为(    ) A.3 B.4 C.5 D.9 【例4】已知圆的方程为,为圆上任意一点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 典例: 1.已知直线,圆,当圆心到直线的距离最小时,圆的周长为(    ) A. B. C. D. 2.已知点,点满足,则点到直线的距离的最大值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 3.在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离,当、变化时,的最大值为 A. B. C. D. 4.已知点,若直线上存在点M,使则实数k的取值范围是______. 5.若曲线:与曲线:有四个不同的交点,则实数m的取值范围是 A.(,) B.(,0)∪(0,) C.[,] D.(,)∪(,+) 变式训练: 1.直线与圆x2+y2=1的位置关系为( ) A.相切 B.相离 C.直线过圆心 D.相交但直线不过圆心 2.若直线与圆相切,则直线l与圆的位置关系是( ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 3.若直线与圆相切,则( ) A.1 B. C.或3 D.或1 4.已知圆,直线与圆恰有一个公共点,则的值为(    ) A. B.0 C.1 D. 5.直线与圆的位置关系为(    ) A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定 6. “点在圆内”是“直线与圆相离”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 7.若圆上恰有三点到直线的距离为2,则的值为(  ) A. B. C. D.2 8.(多选)由点发出的光线射到轴上,被轴反射,若反射光线所在直线与圆相切,则光线所在的直线方程为( ) A. B. C. D. 9.(多选)已知直线,圆,则下列说法正确的是(    ) A.直线过定点 B.圆与轴相切 C.若与圆有交点,则的最大值为0 D.若平分圆的周长,则 10.已知是圆上任意一点,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 11.若直线与曲线相交,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 12、 考点二 与切线相关 【例1】过点作圆的切线,则切线方程为(  ) A. B. C. D.或 【例2】过点作圆的切线,则切线的方程为(   ) A. B. C.或 D.或 【例3】已知直线是圆的一条对称轴,过点向圆作切线,切点为,则(  ) A. B. C. D. 【例4】 已知P为直线上一点,过点P作圆的一条切线,切点为A,则的最小值为(    ) A.1 B. C. D.2 典例: 1.过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2的切线有且只有一条,则该切线的方程为(  ) A.2x+y-5=0 B.2x+y-7=0 C.x-2y-5=0 D.x-2y-7=0 2.过点作圆的切线,则切线方程为(    ) A. B. C.或 D.或 3.(多选)由点发出的光线射到轴上,被轴反射,若反射光线所在直线与圆相切,则光线所在的直线方程为(    ) A. B. C. D. 4.(2023 新高考一卷)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(    ) A.1 B. C. D. 5.已知直线:上存在点A,使得过点A可作两条直线与圆:分别切于点M,N,且,则实数m的取值范围是(    ) A. B. C. D. 6.已知圆,过圆上一点P作圆O的两条切线,切点为,则四边形面积的最小值为(    ) A.2 B. C.4 D. 7.过点作圆的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为(    ) A. B. C. D. 变式训练: 1.过点作圆的切线,则切线的方程为(  ) A. B. C. D. 2. 已知直线经过点,且与圆相切,则的方程为(   ) A. B. C. D. 3.过圆C:上的点作圆C切线l,则l的倾斜角为 . 4.已知圆和点,则过点的圆的切线方程为(    ) A. B.或 C. D.或 5.(多选)下列直线中,与圆相切的有(    ) A. B. C. D. 6.一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( ) A.或 B.或 C.或 D.或 7.已知圆心为的圆与直线相切,则该圆的标准方程是(    ) A. B. C. D. 8.过点引圆切线,则切线长是 . 9.直线平分圆的周长,过点作圆的一条切线,切点为,则(  ) A.5 B. C.3 D. 10.经过直线上的点作圆的切线,则切线长的最小值为(  ) A.2 B. C.1 D. 11、过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m间的距离为(  ) A.4 B.2 C. D. 12.设是直线上的动点,过作圆的切线,则切线长的最小值为 . 13.已知圆:,直线上点,过点作圆的两条切线,(其中,为切点),则四边形面积的最小值为 . 14.已知圆:,为直线:上的一点,过点作圆的切线,切点分别为,,当最小时,直线的方程为(    ) A. B. C. D. 15.已知平面上有两点,和直线. (1)求过点的圆的切线的方程; (2)动点在直线上运动,求的最小值. 16.已知圆:,直线:与轴交于点,过上一点作圆C的切线,切点为,若,则实数的取值范围是______________. 考点三 与弦长相关 【例1】直线被圆截得的弦长为( ) A.1 B. C. D. 【例2】已知圆,过点的直线交圆于,两点,且,则直线的方程为 . 【例3】当圆截直线所得的弦长最短时,实数(    ) A. B. C. D.1 例4、已知P(1,2)点为圆(x+1)2+y2=9的弦AB的中点,则直线AB的方程为 A.x–y–3=0 B.x+y+3=0 C.x+y–3=0 D.x–y+3=0 典例: 1.(2025 天津高考),与x轴交于点A,与y轴交于点B,与交于C、D两点,,则_________. 2.已知点M为圆与y轴负半轴的交点,直线与圆O交于A,B两点,则面积的最大值为(   ) A.3 B. C.4 D. 3.已知点,过点引直线l与曲线相交于A,B两点,当的面积取得最大值时,直线l的斜率等于(   ) A. B. C. D. 4.(2024年甲卷)已知直线与圆交于两点,则的最小值为(    ) A.2 B.3 C.4 D.6 5.(多选)已知直线与圆交于点,点中点为,则(    ) A.的最小值为 B.的最大值为4 C.为定值 D.存在定点,使得为定值 6.若直线与曲线恰有两个公共点,则实数k的取值范围是(   ) A. B. C. D. 7.若实数满足,则的最大值为( ) A. B. C. D.1 变式训练: 1.已知圆过两点,且圆心在直线上。 (1)求圆的方程; (2)试判断直线:与圆是否相交,如果相交,求直线被圆截得的弦长。 2.直线l:截圆所得的弦长等于(      ) A. B. C. D. 3.斜率为1的直线l被圆x2+y2=4x截得的弦长为4,则l的方程为( ) A.y=x﹣3 B.y=x+3 C.y=x﹣2 D.y=x+2 4.若圆心坐标为的圆被直线截得的弦长为,则这个圆的方程是( ) A. B. C. D. 5.圆心为的圆,在直线x﹣y﹣1=0上截得的弦长为,那么,这个圆的方程为( ) A. B. C. D. 6.若圆C的圆心为,且被x轴截得弦长为4,则圆C的方程为(    ) A. B. C. D. 7、已知直线与圆交于两点,若,则(    ) A. B. C. D. 8.已知圆,直线,则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 9、已知圆,在所有过点的弦中,最短的弦的长度为( ) A. B. C. D. 10.已知圆:,则过点的最短弦所在直线的方程为(    ) A. B. C. D. 11.已知直线与圆交于两点,则线段的长度的取值范围是(    ) A. B. C. D. 12.点在圆:上,,,则最小时,(    ) A. B. C. D. 13.(多选)已知直线过定点,且与圆相交于两点,则(    ) A.点的坐标为 B.的最小值是 C.的最大值是0 D. 考点四 圆与圆的位置关系 【例1】已知圆与圆,则两圆的位置关系为( ) A.内切 B.外切 C.相交 D.外离 【例2】已知圆:与圆:,若圆与圆有且仅有一个公共点,则实数a等于 【例3】圆与圆的公共弦长为( ) A. B. C. D. 【例4】两圆与的公切线条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 典例: 1.已知两圆和恰有三条公切线,若,,且,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 2.已知圆和两点,,若圆上存在点,使得,则的最大值为 A.7 B.6 C.5 D.4 3.已知点,若圆上存在点,使得为坐标原点,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 4.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C的方程为 若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则k的最大值为(    ) A. B. C.1 D. 5.若圆与圆()的公共弦的长为,则______. 6.(2023年新高考一卷)写出与圆和都相切的一条直线的方程________________. 7.已知圆与圆相内切,则与的公切线方程为(   ) A. B. C. D. 8.圆心在直线上,且过两圆,交点的圆的标准方程为_____________. 变式训练: 1.圆x2+y2-2x-3=0与圆x2+y2-4x+2y+3=0的位置关系是(  ) A.相离 B.内含 C.相切 D.相交 2.圆与圆的位置关系为( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.相离 3.两圆外切,则正实数r的值是(    ) A. B. C. D.5 4.已知圆,圆,则圆的位置关系为(    ) A.内含 B.外切 C.相交 D.外离 5.若圆与圆外切,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 6.已知圆的面积被直线平分,圆,则圆与圆的位置关系是(    ) A.外离 B.相交 C.内切 D.外切 7.(多选)已知圆,圆,则下列结论正确的是(    ) A.若和外离,则或 B.若和外切,则 C.当时,有且仅有一条直线与和均相切 D.当时,和内含 8、圆与圆外切,则实数 . 9.若圆与圆外切,则( ) A.9 B.19 C.21 D.﹣11 10.圆与圆的公共弦所在的方程为( ) A.x+2y=0 B.x-2y=0 C.y-2x=0 D.y+2x=0 11.已知圆与圆,求两圆的公共弦所在的直线方程(    ) A. B. C. D. 12.圆与圆的公共弦长为________. 13. ⊙C1:(x-1)2+y2=4与⊙C2:(x+1)2+(y-3)2=9相交弦所在直线为l,则l被⊙O:x2+y2=4截得弦长为( ) A. B.4 C. D. 14.已知圆的半径为3,圆的半径为7,若两圆相交,则两圆的圆心距可能是(    ) A.0 B.4 C.8 D.12 15、(多选)已知圆O1的方程为x2+y2=1,圆O2的方程为(x+a)2+y2=4,如果这两个圆有且只有一个公共点,那么a的取值可以是(    ) A.-1 B.-3 C.1 D.3 16.(多选)点在圆:上,点在圆:上,则(    ) A.的最小值为2 B.的最大值为7 C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆相交弦所在直线的方程为 17.(多选)已知,则下述正确的是(    ) A.圆C的半径 B.点在圆C的内部 C.圆C与圆 的公共弦所在直线方程为 D.圆与圆C相交 18.(多选)已知圆与圆相交于两点.若,则实数的值可以是(    ) A.10 B.2 C. D. 19.(多选)已知圆和圆,则(    ) A.两圆的公共弦所在的直线方程为 B.圆上到直线的距离为1的点恰有2个 C.圆的内部与圆的内部的公共部分的周长为 D.若点在圆上,点在圆上,则的最大值为6 20、两圆与的公切线条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 21.已知圆 圆则两圆的公切线条数为(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 22.已知两圆,,当圆与圆有且仅有两条公切线时,则的取值范围 . 23.若圆与圆恰有一条公切线,则下列直线一定不经过点的是(    ) A. B. C. D. 24.已知圆和,则圆与圆的所有公切线中斜率的最大值为 . 25.已知圆与圆有3条公切线,则的最大值为 . 26.已知圆C的圆心为,且与直线相切. (1)求圆C的方程;(2)求圆C与圆的公共弦的长. 27.已知,,圆上存在点P,使得,则a的最大值为(    ) A. B. C.3 D.4 28.已知圆C:与曲线有交点,则a的最小值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 29.若圆与圆外切,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 30.已知圆,点是圆上的一点,过点作圆的切线与圆相切于点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 31.(多选)已知圆,圆,则下列选项正确的是(    ) A.直线的方程为 B.圆和圆共有4条公切线 C.若P,Q分别是圆和圆上的动点,则的最大值为10 D.经过点,的所有圆中面积最小的圆的面积为 32.古希腊数学家阿波罗尼斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代数学的重要成果,其中有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆,已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆的公切线的条数为 . 33.已知圆,点是圆上一点,点为直线上的动点,过点作圆的切线,切点为 (1)求过点的圆的切线方程; (2)以为圆心的圆交圆于两点,问直线是否恒过一定点?若过定点求出定点坐标. 20 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.3-2.4 直线与圆、圆与圆的位置关系BS 目录 考点一 直线与圆的位置的关系 2 考点二 与切线相关 11 考点三 与弦长相关 23 考点四 圆与圆的位置关系 36 考点一 判断直线与圆的位置关系 【例1】若直线与圆相切,则( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题得圆的圆心坐标为(0,0),所以.故选C 【例2】已知直线,圆,其中若点在圆外,则直线与圆的位置关系是(      ). A.相交 B.相切 C.相离 D.相交或相切 【答案】A 【详解】因为点在圆外,所以可得, 圆心到直线的距离, 所以直线与圆相交. 故选:A. 【例3】圆上的点到直线的距离的最大值为(    ) A.3 B.4 C.5 D.9 【答案】C 【详解】圆的圆心为,半径, 则圆心到直线的距离为, 所以圆上的点到直线的距离的最大值为. 故选:C. 【例4】已知圆的方程为,为圆上任意一点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 典例: 1.已知直线,圆,当圆心到直线的距离最小时,圆的周长为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】圆化为, 所以,故到的距离, 当且仅当,即时等号成立, 故此时圆的半径为,则圆的周长为. 故选:A. 2.已知点,点满足,则点到直线的距离的最大值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【详解】设,又,得, 即点的轨迹为以为圆心,以1为半径的圆, 又过定点,又,所以在圆外, 设点到直线的距离为,点在圆上,直线恒过点, 点到直线的距离的最大值,等于圆心到直线的距离与半径之和的最大值, 圆心到直线的距离的最大值为, 所以点到直线的距离的最大值为. 故选:C. 3.在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离,当、变化时,的最大值为 A. B. C. D. 【答案】C 【详解】为单位圆上一点,而直线过点, 所以的最大值为,选C. 4.已知点,若直线上存在点M,使则实数k的取值范围是______. 【答案】或 【详解】设点,由,则, 整理得,即点M在以原点为圆心,以2为半径的圆上, 若直线上存在点M,使,则直线与圆有交点, 故圆心到直线的距离小于等于半径;即, 解得:或, 故答案为:或 5.若曲线:与曲线:有四个不同的交点,则实数m的取值范围是 A.(,) B.(,0)∪(0,) C.[,] D.(,)∪(,+) 【答案】B 【详解】由题易知表示的圆,圆心为,半径为; 表示和两条直线, 易知过定点, 在平面直角坐标系中画出图像如图: ∵直线与相交于和两个点, ∴与圆相交即可. 当与圆相切时,圆心到直线的距离, ∴,, 而时,直线为,不合题; ∴, ∴选择. 变式训练: 1.直线与圆x2+y2=1的位置关系为( ) A.相切 B.相离 C.直线过圆心 D.相交但直线不过圆心 【答案】D 【解析】圆x2+y2=1的圆心坐标为,半径为1, 因为圆心到直线y=x﹣1的距离为:, 所以直线y=x﹣1与圆x2+y2=1相交, 因为,所以直线y=x﹣1与圆x2+y2=1的位置关系为相交但直线不过圆心. 故选:D 2.若直线与圆相切,则直线l与圆的位置关系是( ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定 【答案】A 【解析】圆的方程可化为,故圆心为,半径.由于直线:和圆相切,所以,结合解得,所以直线的方程为,即.圆的圆心为,半径为,到直线的距离为,所以直线与圆相交.故选:A 3.若直线与圆相切,则( ) A.1 B. C.或3 D.或1 【答案】D 【解析】由题意,圆心坐标为,半径为,因为直线与圆相切, 所以,圆心到直线的距离等于半径,所以,解得或.故选:D. 4.已知圆,直线与圆恰有一个公共点,则的值为(    ) A. B.0 C.1 D. 【答案】B 【详解】直线与圆恰有一个公共点, 直线与圆相切, 法一,圆的圆心为,半径为, 圆心到直线的距离,解得. 法二,由直线过定点, 设直线,定点为, 由在圆上,直线与圆相切, 故点即为切点,故直线,即斜率. 故选:B. 5.直线与圆的位置关系为(    ) A.相离 B.相交 C.相切 D.无法确定 【答案】B 【详解】直线恒过定点,将定点代入圆的方程, 发现,则定点在圆内部, 所以直线与圆必相交. 故选:B. 6. “点在圆内”是“直线与圆相离”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】C 【解析】若点在圆内,则 则圆心到直线的距离 则直线与圆相离 反之直线与圆相离,则圆心到直线的距离,即,则点在圆内 所以“点在圆内”是“直线与圆相离”的充分必要条件 故选:C 7.若圆上恰有三点到直线的距离为2,则的值为(  ) A. B. C. D.2 【答案】C 【详解】由得,所以圆心,半径, 因为圆上恰有三点到直线的距离为2, 所以圆心到直线的距离为1, 即,解得, 故选:C. 8.(多选)由点发出的光线射到轴上,被轴反射,若反射光线所在直线与圆相切,则光线所在的直线方程为( ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】已知圆的标准方程是, 它关于轴的对称圆的方程是, 设光线所在直线的方程是(其中斜率待定) 由题设知对称圆的圆心到这条直线的距离等于1, 即.整理得:, 解得:,或. 故所求的直线方程是,或, 即,或.故选:BC. 9.(多选)已知直线,圆,则下列说法正确的是(    ) A.直线过定点 B.圆与轴相切 C.若与圆有交点,则的最大值为0 D.若平分圆的周长,则 【答案】AB 【详解】对于选项A,直线的方程可化为,由, 解得,所以直线过定点,故选项A正确, 对于选项B,圆的方程可化为,所以圆心为,半径为,故选项B正确, 对于选项C,当直线与圆有交点时,直线的斜率存在,不妨设直线方程为,即, 由,整理得到,得到, 又,所以,解得,故选项C错误, 对于选项D,若平分圆的周长,将圆心的坐标代入直线的方程,解得此时,故选项D错误, 故选:AB. 10.已知是圆上任意一点,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】设,变形可得, 则的几何意义为直线的斜率, 圆化为, 所以圆的圆心为,半径为. 因为是圆上任意一点, 所以圆与直线有公共点,即圆的圆心到直线的距离不大于圆的半径, 所以,解得, 即的最大为. 故选:D. 11.若直线与曲线相交,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】曲线是圆的上半部分,当直线与曲线相切时,由2,得或(舍去).结合图象可知,又, 所以. 故选:C. 12、 考点二 与切线相关 【例1】过点作圆的切线,则切线方程为(  ) A. B. C. D.或 【答案】C 【解析】点在圆上,设直线方程即可求解。 【例2】过点作圆的切线,则切线的方程为(   ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【解析】点在圆外,作图求解。 【例3】已知直线是圆的一条对称轴,过点向圆作切线,切点为,则(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【例4】 已知P为直线上一点,过点P作圆的一条切线,切点为A,则的最小值为(    ) A.1 B. C. D.2 【答案】A 【详解】连接,则, 而的最小值为点C到直线l的距离, 所以. 故选:A. 典例: 1.过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2的切线有且只有一条,则该切线的方程为(  ) A.2x+y-5=0 B.2x+y-7=0 C.x-2y-5=0 D.x-2y-7=0 【答案】B 【详解】依题意,点在圆上,且为切点,因为圆心与切点连线的斜率为,所以切线的斜率,故圆的切线方程为,即,故选B. 2.过点作圆的切线,则切线方程为(    ) A. B. C.或 D.或 【答案】D 【详解】由圆心为,半径为2,斜率存在时,设切线为, 则,可得,所以,即; 斜率不存在时,,显然与圆相切, 综上,切线方程为或. 故选:D. 3.(多选)由点发出的光线射到轴上,被轴反射,若反射光线所在直线与圆相切,则光线所在的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】解:已知圆的标准方程是, 它关于轴的对称圆的方程是, 设光线所在直线的方程是(其中斜率待定) 由题设知对称圆的圆心到这条直线的距离等于1, 即.整理得:,解得:,或. 故所求的直线方程是,或, 即,或.故选:BC. 4.(2023 新高考一卷)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(    ) A.1 B. C. D. 【答案】B 【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径, 过点作圆C的切线,切点为, 因为,则, 可得, 则, , 即为钝角, 所以; 法二:圆的圆心,半径, 过点作圆C的切线,切点为,连接, 可得,则, 因为 且,则, 即,解得, 即为钝角,则, 且为锐角,所以; 方法三:圆的圆心,半径, 若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意; 若切线斜率存在,设切线方程为,即, 则,整理得,且 设两切线斜率分别为,则, 可得, 所以,即,可得, 则, 且,则,解得. 故选:B.      5.已知直线:上存在点A,使得过点A可作两条直线与圆:分别切于点M,N,且,则实数m的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由可得, 圆心,半径, 过点A可作两条直线与圆:分别切于点M,N, 连接,如图, 由知,,又,所以, 由题意,只需直线上存在与圆心距离为的点即可, 即圆心到直线的距离,解得,故选:C 6.已知圆,过圆上一点P作圆O的两条切线,切点为,则四边形面积的最小值为(    ) A.2 B. C.4 D. 【答案】B 【详解】如图,, 因为当三点共线时,, 此时, 所以四边形面积的最小值为. 故选:B 7.过点作圆的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】求出以、为直径的圆的方程,将两圆的方程相减可得公共弦的方程. 【详解】圆的圆心为,半径为1, 以、为直径的圆的方程为, 因为过点圆的两条切线切点分别为A,B, 所以,是两圆的公共弦, 将两圆的方程相减可得公共弦的方程, 故选:A. 变式训练: 1.过点作圆的切线,则切线的方程为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 2. 已知直线经过点,且与圆相切,则的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 3.过圆C:上的点作圆C切线l,则l的倾斜角为 . 【答案】150° 【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° 4.已知圆和点,则过点的圆的切线方程为(    ) A. B.或 C. D.或 【答案】D 5.(多选)下列直线中,与圆相切的有(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】圆的圆心为,半径. 对于选项A,圆心到直线的距离.所以直线与圆相交; 对于选项B,圆心到直线的距离,所以直线与圆相切; 对于选项C,圆心到直线的距离,所以直线与圆相切; 对于选项D,圆心到直线的距离,所以直线与圆相离. 故选:BC. 6.一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( ) A.或 B.或 C.或 D.或 【答案】D 7.已知圆心为的圆与直线相切,则该圆的标准方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为圆心为的圆与直线相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即,所以该圆的标准方程是. 故选:A 8.过点引圆切线,则切线长是 . 【答案】3 【详解】把圆的方程化为标准方程得:, 得到圆心坐标为,圆的半径,, 切线长是,故答案为:3 9.直线平分圆的周长,过点作圆的一条切线,切点为,则(  ) A.5 B. C.3 D. 【答案】B 10.经过直线上的点作圆的切线,则切线长的最小值为(  ) A.2 B. C.1 D. 【答案】A 11、过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m间的距离为(  ) A.4 B.2 C. D. 【答案】A 【解析】设 因此,因此直线l与m间的距离为,选A. 12.设是直线上的动点,过作圆的切线,则切线长的最小值为 . 【答案】 【详解】, 圆心,半径. 设切点为, 由题意可知,点到圆的切线长最小时,, 圆心到直线的距离, 切线长的最小值为:. 故答案为:. 13.已知圆:,直线上点,过点作圆的两条切线,(其中,为切点),则四边形面积的最小值为 . 【答案】 【详解】 四边形的面积, 当与直线垂直时,此时取最小值,故最小值为, 又半径,所以,则四边形面积的最小值为. 故答案为: 14.已知圆:,为直线:上的一点,过点作圆的切线,切点分别为,,当最小时,直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由圆的知识可知,,,,四点共圆,且, 所以, 又,当时,此时取得最小值, 此时直线的方程为,即, ,解得,即. 所以的中点为, 所以以为直径的圆的方程为, 又圆:,即, 两圆的方程相减可得:,即直线的方程为. 故选:D 15.已知平面上有两点,和直线. (1)求过点的圆的切线的方程; (2)动点在直线上运动,求的最小值. 【答案】(1)或 (2) 【详解】(1)方法一:过点且斜率不存在的直线为, 圆的圆心到直线的距离, 即直线与圆相切,故满足题意; 当过点且斜率存在的直线为, 若直线与圆相切, 则,解得,此时满足题意的直线为, 综上所述,所求切线的方程为或. 方法二:所求切线经过点,设其方程为. 则该直线到点的距离为,即. 所以,此即,得. 故或,从而所求切线的方程为或. (2)方法一:如图所示: 设点关于直线的对称点,显然, 则,解得,所以的坐标为, 设与直线交于点, 则,等号成立当且仅当重合, 所以的最小值为. 方法二:设,则,从而. 故 . 从而 . 当,时,有,. 所以的最小值是. 16.已知圆:,直线:与轴交于点,过上一点作圆C的切线,切点为,若,则实数的取值范围是______________. 【答案】 【详解】求出P点的轨迹,得出为圆,即直线与圆相交即可得出结果。 考点三 与弦长相关 【例1】直线被圆截得的弦长为( ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【解析】圆心到直线的距离为,所求弦长为.故选:C. 【例2】已知圆,过点的直线交圆于,两点,且,则直线的方程为 . 【答案】或 【详解】当直线的斜率不存在时,设的方程为, 由,可得,或, 所以,符合题意; 当直线的斜率存在时,设的方程为, 因为,所以圆心到直线的距离, 由,得, 所以直线的方程为, 则直线的方程为或. 故答案为:或. 【例3】当圆截直线所得的弦长最短时,实数(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【详解】将直线的方程变形为,由,可得, 所以,直线经过定点, 圆的标准方程为,圆心为, 因为,即点在圆内, 故当时,圆心到直线的距离取最大值,此时,直线截圆所得弦长最短, ,直线的斜率为,所以,,解得. 故选:B. 例4、已知P(1,2)点为圆(x+1)2+y2=9的弦AB的中点,则直线AB的方程为 A.x–y–3=0 B.x+y+3=0 C.x+y–3=0 D.x–y+3=0 【答案】C 【详解】圆(x+1)2+y2=9的圆心坐标为C(–1,0),又P(1,2),∴, 则直线AB的斜率为–1,又∵直线AB过点P, ∴以P为中点的弦AB所在直线方程为y–2=–1(x–1),即x+y–3=0.故选C. 典例: 1.(2025 天津高考),与x轴交于点A,与y轴交于点B,与交于C、D两点,,则_________. 【答案】2 【详解】因为直线与轴交于,与轴交于,所以,所以, 圆的半径为,圆心到直线的距离为, 故,解得; 故答案为:2. 2.已知点M为圆与y轴负半轴的交点,直线与圆O交于A,B两点,则面积的最大值为(   ) A.3 B. C.4 D. 【答案】B 【详解】注意到直线过点C,将直线方程与联立, 可得,其判别式为, 设,则.又,, 则 , 当且仅当时取等号. 故选:B 3.已知点,过点引直线l与曲线相交于A,B两点,当的面积取得最大值时,直线l的斜率等于(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】曲线,得,则, 所以曲线表示圆心为,半径为的半圆(x轴及以上部分). 由于, 故当时的面积取得最大值, 此时圆心到直线l:的距离为, 即,如图,只有才可能满足题意,得. 故选:D. 4.(2024年甲卷)已知直线与圆交于两点,则的最小值为(    ) A.2 B.3 C.4 D.6 【答案】C 【详解】因为直线,即,令, 则,所以直线过定点,设, 将圆化为标准式为, 所以圆心,半径, 当时,的最小, 此时. 故选:C 5.已知直线与圆交于点,点中点为,则(    ) A.的最小值为 B.的最大值为4 C.为定值 D.存在定点,使得为定值 【答案】ACD 【详解】直线,即, 故直线过定点,且圆的圆心为,半径为2, ,故在圆内, 对于A,当和直线垂直时,圆心到直线的距离最大,距离, 此时最小,,故A正确; 对于B,当时,为圆的直径,此时直线过圆心, 方程无解,故直线不可能过圆心,故B错误; 对于C,设,则, 当直线斜率不存在时,,联立圆得,, 此时 当直线斜率存在时,设直线,联立圆, 得,即, , ,, , 带入得:, 故为定值,故C正确; 对于D,中点为,故,且在上, 所以,故是直角三角形, 当为中点时,为定值,故D正确. 故选:ACD 6.若直线与曲线恰有两个公共点,则实数k的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】根据题意得:为恒过定点的直线, 由曲线,可得, 所以曲线表示圆心为,半径为1的上半圆,如图所示,    当直线与圆相切时,有,解得:(舍去)或,把代入,得, 的取值范围是,.故选:D. 7.若实数满足,则的最大值为 A. B. C. D.1 【答案】B 【详解】由题意知点在半圆上,设过点(-1,0)的直线,当直线与半圆相切时,即时,. 故选B. 变式训练: 1.已知圆过两点,且圆心在直线上。 (1)求圆的方程; (2)试判断直线:与圆是否相交,如果相交,求直线被圆截得的弦长。 【答案】(1) (2) 2.直线l:截圆所得的弦长等于(      ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】圆的圆心,半径, 点到直线的距离, 所以所求弦长为.故选:C 3.斜率为1的直线l被圆x2+y2=4x截得的弦长为4,则l的方程为( ) A.y=x﹣3 B.y=x+3 C.y=x﹣2 D.y=x+2 【答案】C 【解析】由题设知圆心的坐标为(2,0),半径r=2,又弦长为4=2r,所以直线l过圆心(2,0),且斜率为1,∴直线l的方程为y=x﹣2.故选:C. 4.若圆心坐标为的圆被直线截得的弦长为,则这个圆的方程是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意得这个设圆的方程为: ,圆心到弦的距离为. 因为圆心到直线的距离、半径、半弦长满足勾股定理. 所以.所以圆的方程为:故选:C 5.圆心为的圆,在直线x﹣y﹣1=0上截得的弦长为,那么,这个圆的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】圆心到直线x﹣y﹣1=0的距离弦长为,设圆半径为r, 则故r=2则圆的标准方程为故选:A 6.若圆C的圆心为,且被x轴截得弦长为4,则圆C的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】    如图,过点作于,依题意,,因,故, 从而,圆的半径为:, 故所求圆的方程为:,即. 故选:A. 7、已知直线与圆交于两点,若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】圆的圆心, 所以圆心到直线的距离为,则, 而,所以,解得:. 故选:A. 8.已知圆,直线,则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 【答案】B 【解析】圆的圆心坐标为,半径为5, 由直线,得, 联立,解得,∴直线l过定点, 点在圆内部,则当直线l与线段PC垂直时,直线l被圆C截得的弦长最小, 此时, ∴直线l被圆C截得的弦长的最小值为. 故选:B. 9、已知圆,在所有过点的弦中,最短的弦的长度为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】圆的圆心为,半径为 由于,,所以在圆内. 在所有过点的弦中,最短的弦是垂直于的弦, , 所以最短弦长为.故选:B/ 10.已知圆:,则过点的最短弦所在直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】     由于,故点在圆内, 化为标准方程:. 如图,设,垂足为,设直线和圆的交点是, 根据垂径定理,, 为使得最小,必须最大,显然, 重合的时候取得等号,此时,由于, 所以直线的斜率为,故直线的方程为, 即.故选:C 11.已知直线与圆交于两点,则线段的长度的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】圆可得圆心,半径, 因为直线,恒过直线和的交点, 即,解得:,,即直线恒过定点, 因为,所以定点在圆内, 设圆心到直线的距离为,则弦长, 当时,弦长最大,这时过的最长弦长为圆的直径, 当最大时,这时, 所以弦长的最小值为, 所以弦长的范围为, 故选:B. 12.点在圆:上,,,则最小时,(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】 如图所示,由题意圆:的圆心,半径, 当直线与圆相切时,即为切点时,最小, 此时与轴平行,,.故选:C 13.(多选)已知直线过定点,且与圆相交于两点,则(    ) A.点的坐标为 B.的最小值是 C.的最大值是0 D. 【答案】ACD 【详解】根据题意,圆的圆心为,半径. 对于A,直线,可化为, 所以直线经过点,斜率为, 因此直线过定点,A项正确; 对于B,当时,直线到圆心的距离达到最大值, 此时,可知的最小值是,故B项不正确;    对于C,,由于的最小值是,此时取最大值,故最大值为0,故C项正确; 对于D,设的中点为,连接,则, 可得 ,故D项正确. 故选:ACD. 考点四 圆与圆的位置关系 【例1】已知圆与圆,则两圆的位置关系为( ) A.内切 B.外切 C.相交 D.外离 【答案】B 【解析】因为圆的圆心为,半径为; 圆的圆心为,半径为,因此圆心距为, 所以两圆外切.故选:B. 【例2】已知圆:与圆:,若圆与圆有且仅有一个公共点,则实数a等于 【答案】或 【详解】圆:圆心为,半径为1, 圆:,圆心为,半径为; 又因为圆与圆有且仅有一个公共点,所以两圆相切, 又由两圆的圆心距,则有或, 解得或. 故答案为:或. 【例3】圆与圆的公共弦长为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 x2+y2=50与x2+y2-12x-6y+40=0作差,得两圆公共弦所在直线的方程为2x+y-15=0,圆x2+y2=50的圆心(0,0)到2x+y-15=0的距离,因此,公共弦长为.选C 【例4】两圆与的公切线条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【解析】圆的圆心为,半径为 圆的圆心为,半径为 两圆心的距离为. 所以两圆相交,则其公切线有2条.故选:B 典例: 1.已知两圆和恰有三条公切线,若,,且,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】根据题意可得,两圆的标准方程为和, 圆心为和,半径分别为2,1,若两圆恰有三条公切线, 则等价为两圆外切,则满足圆心距, 即则, 则 ,当且仅当,即,取等号. 故选:B 2.已知圆和两点,,若圆上存在点,使得,则的最大值为 A.7 B.6 C.5 D.4 【答案】B 【详解】由题意知,点P在以原点(0,0)为圆心,以m为半径的圆上,又因为点P在已知圆上,所以只要两圆有交点即可,所以,故选B. 3.已知点,若圆上存在点,使得为坐标原点,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设点,又,由, 所以,化简得, 所以点在以为圆心,半径为的圆上, 又点在圆上, 所以圆与圆有公共点, 所以,即, 所以,即, 又,,所以的解集为, 由,所以,故选:B. 4.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C的方程为 若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则k的最大值为(    ) A. B. C.1 D. 【答案】D 【详解】圆的标准方程为,半径, 当圆心到直线的距离时,满足题意,圆心在直线上的射影点即满足题意, 故有,解得,即的最大值为, 故选:D. 5.若圆与圆()的公共弦的长为,则______. 【答案】 【详解】已知两个圆的方程分别为与, 将两个圆作差可得相交弦的直线方程为, 所以可得:圆心到直线的距离, 由此可得:,又,解得:. 故答案为: 6.(2023年新高考一卷)写出与圆和都相切的一条直线的方程________________. 【答案】或或 【详解】[方法一]: 显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为, 于是, 故①,于是或, 再结合①解得或或, 所以直线方程有三条,分别为,, 填一条即可 [方法二]: 设圆的圆心,半径为, 圆的圆心,半径, 则,因此两圆外切, 由图像可知,共有三条直线符合条件,显然符合题意; 又由方程和相减可得方程, 即为过两圆公共切点的切线方程, 又易知两圆圆心所在直线OC的方程为, 直线OC与直线的交点为, 设过该点的直线为,则,解得, 从而该切线的方程为填一条即可 [方法三]: 圆的圆心为,半径为, 圆的圆心为,半径为, 两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切, 如图, 当切线为l时,因为,所以,设方程为 O到l的距离,解得,所以l的方程为, 当切线为m时,设直线方程为,其中,, 由题意,解得, 当切线为n时,易知切线方程为, 故答案为:或或. 7.已知圆与圆相内切,则与的公切线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】圆的圆心为,半径为, 圆的标准方程为,则,可得, 其圆心为,半径为, 因为,即圆心在圆外,故圆内切于圆, 故, 易知公切线与直线垂直,且,故公切线的斜率为, 设公切线的方程为,即, 所以,解得,所以两圆公切线方程为. 故选:D. 8.圆心在直线上,且过两圆,交点的圆的标准方程为_____________. 【答案】 【详解】由解得交点坐标分别为, 设圆心坐标为,半径为,则, 解得, 所以该圆的标准方程为, 故答案为: 变式训练: 1.圆x2+y2-2x-3=0与圆x2+y2-4x+2y+3=0的位置关系是(  ) A.相离 B.内含 C.相切 D.相交 【答案】D 【解析】由于圆x2+y2﹣2x﹣3=0的圆心为(1,0),半径等于2, 而圆x2+y2﹣4x+2y+3=0即(x﹣2)2+(y+1)2=2,表示以(2,﹣1)为圆心,半径等于的圆. 由于两个圆的圆心距为:,2,故两个圆相交,故选D. 2.圆与圆的位置关系为( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.相离 【答案】B 【解析】两圆的圆心距为,半径分别为,,所以两圆相交 .故选B. 3.两圆外切,则正实数r的值是(    ) A. B. C. D.5 【答案】B 【详解】圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,两圆外切,则两圆心距离等于两圆的半径之和,即,解得。 4.已知圆,圆,则圆的位置关系为(    ) A.内含 B.外切 C.相交 D.外离 【答案】C 【详解】圆,化为,圆心为,半径为; 圆,化为,圆心为,半径为. 则两圆心距离为, 因为,所以圆与圆相交. 故选:C. 5.若圆与圆外切,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】C 【详解】由圆与圆知, 圆心分别为,半径为1,, 因为两圆外切, 所以,解得. 故选:C 6.已知圆的面积被直线平分,圆,则圆与圆的位置关系是(    ) A.外离 B.相交 C.内切 D.外切 【答案】D 【详解】由圆的面积被直线平分, 得圆的圆心在直线上,即,解得, 因此圆的圆心,半径, 而圆的圆心,半径, 显然,所以圆与圆外切. 故选:D 7.(多选)已知圆,圆,则下列结论正确的是(    ) A.若和外离,则或 B.若和外切,则 C.当时,有且仅有一条直线与和均相切 D.当时,和内含 【答案】ABC 【详解】圆的圆心为,半径, 圆的圆心为,半径, 所以, 若和外离,则,解得或,故A正确; 若和外切,则,解得,故B正确; 当时,,则和内切,故仅有一条公切线,故C正确; 当时,,则和相交,故D错误. 故选:ABC. 8、圆与圆外切,则实数 . 【答案】±4 【详解】两圆的圆心为,,半径为1和4, 因为两圆外切,则,解得. 故答案为:±4 9.若圆与圆外切,则( ) A.9 B.19 C.21 D.﹣11 【答案】A 【解析】由题意可知圆的圆心为,半径为,圆的半径为,半径为,则 ,解得.故选:A. 10.圆与圆的公共弦所在的方程为( ) A.x+2y=0 B.x-2y=0 C.y-2x=0 D.y+2x=0 【答案】A 【解析】设两圆交点, 圆①,圆②, ①②得: 因为,, 即A,B点在直线上, 而过A,B点的直线有且只有一条, 所以公共弦所在的方程为,故选:A 11.已知圆与圆,求两圆的公共弦所在的直线方程(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】将两个圆的方程相减,得3x-4y+6=0.故选:D. 12.圆与圆的公共弦长为________. 【答案】 【解析】两圆方程相减得,即, 原点到此直线距离为,圆半径为, 所以所求公共弦长为.故答案为:. 13. ⊙C1:(x-1)2+y2=4与⊙C2:(x+1)2+(y-3)2=9相交弦所在直线为l,则l被⊙O:x2+y2=4截得弦长为( ) A. B.4 C. D. 【答案】D 【解析】由⊙C1与⊙C2的方程相减得l:2x-3y+2=0. 圆心O(0,0)到l的距离,⊙O的半径R=2,∴截得弦长为.故选:D 14.已知圆的半径为3,圆的半径为7,若两圆相交,则两圆的圆心距可能是(    ) A.0 B.4 C.8 D.12 【答案】C 【详解】因为两圆相交,所以两圆的圆心距即,仅有C满足,故选:C 15、(多选)已知圆O1的方程为x2+y2=1,圆O2的方程为(x+a)2+y2=4,如果这两个圆有且只有一个公共点,那么a的取值可以是(    ) A.-1 B.-3 C.1 D.3 【答案】ABCD 【详解】由题意得两圆的圆心距d=|a|=2+1=3或d=|a|=2-1=1, 解得a=3或a=-3或a=1或a=-1,所以a的所有取值构成的集合是{1,-1,3,-3}. 故选:ABCD 16.(多选)点在圆:上,点在圆:上,则(    ) A.的最小值为2 B.的最大值为7 C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆相交弦所在直线的方程为 【答案】BC 【详解】对于A、B选项:由题意得:,半径为1, :,,半径为1, 圆心距为,又点在圆上,点在圆上, ,,故A错误,B正确; 对于C选项:两个圆心所在直线斜率为,C正确; 对于D选项:圆心距,所以无公共弦,D错误; 故选:BC. 17.(多选)已知,则下述正确的是(    ) A.圆C的半径 B.点在圆C的内部 C.圆C与圆 的公共弦所在直线方程为 D.圆与圆C相交 【答案】ACD 【详解】对于A,圆的标准方程为,所以半径,故A正确; 对于B,将点代入圆的标准方程中得, 所以点在圆的外部,故B错误; 对于C,由两圆方程相减得, 则公共弦所在直线方程为,故C正确; 对于D,圆的圆心为,半径为,所以两圆与的圆心距为,小于两圆半径之和且大于两圆半径只差,即,故两圆相交,故D正确. 故选:ACD. 18.(多选)已知圆与圆相交于两点.若,则实数的值可以是(    ) A.10 B.2 C. D. 【答案】BD 【详解】由题意可得弦所在的直线方程为, 因为圆,圆心, 圆,圆心, 设圆心与圆心到直线的距离分别为, 因为,即, 所以,又, 即,化简可得, 即,解得或. 故选:BD 19.(多选)已知圆和圆,则(    ) A.两圆的公共弦所在的直线方程为 B.圆上到直线的距离为1的点恰有2个 C.圆的内部与圆的内部的公共部分的周长为 D.若点在圆上,点在圆上,则的最大值为6 【答案】AD 【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径; 圆的圆心为,半径; 可得,即,可知两圆相交. 对于选项A:两圆的公共弦所在的直线方程为:,即,故A正确; 对于选项B:因为圆心到直线的距离, 且圆半径为2,可知圆与直线相交,而垂直且到距离为, 由知轴与圆相切,故是圆被所截劣弧上唯一到距离为1的点; 过作直线的平行线,则和轴是平面上到距离为1的所有点的集合, 而和圆相交于点和点;如下图示, 所以共3点符合题意,故B错误; 对于选项C:直线与轴交于点,交两圆于S,T, 在中,则,可得,即, 可得弓形TOS的周长为,故所求公共部分周长为,故C错误; 对于选项D:由圆的性质可知:当M,N和两圆圆心共线,且在两圆心的两侧时,最大, 所以最大值为圆心距和两个半径的和,故D正确. 故选:AD. 20、两圆与的公切线条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【解析】由题意,圆的圆心为,半径为, 圆的圆心为,半径为; 所以,且,所以, 所以两圆外切,此时两圆有且仅有3条公切线.故选:C. 21.已知圆 圆则两圆的公切线条数为(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】B 【详解】圆标准方程为, 则已知两圆圆心分别为,半径分别为, 圆心距为, 因此两圆外切,它们有三条公切线, 故选:B. 22.已知两圆,,当圆与圆有且仅有两条公切线时,则的取值范围 . 【答案】 【详解】若圆与圆有且仅有两条公切线时,则两圆相交, 圆心,半径R=1,圆,半径r,则, 若两圆相交,则满足,即, 得,故答案为: 23.若圆与圆恰有一条公切线,则下列直线一定不经过点的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径, 若圆与圆恰有一条公切线,则两圆内切, 所以,即,所以点的轨迹为圆, 对于A,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故A不符合; 对于B,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故B不符合; 对于C,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故C不符合; 对于D,圆心到直线的距离为,则该直线不过点,故D符合; 故选:D. 24.已知圆和,则圆与圆的所有公切线中斜率的最大值为 . 【答案】 【详解】的圆心和半径分别为,的圆心和半径分别为, 由于,因此两圆外切,有3条公切线, 作出两圆的位置关系图如下: 由图可知:外公切线一条平行于轴,斜率为0,一条斜率为负, 而内公切线的斜率为正,故斜率最大, 由于,故内公切线的斜率为, 故答案为: 25.已知圆与圆有3条公切线,则的最大值为 . 【答案】 【详解】由圆,可得圆心,半径为, 圆,可得圆心,半径为, 因为有3条公切线,则两圆外切,则, 即 根据基本不等式可得,解得, 当且仅当时,等号成立,所以的最大值为. 故答案为:. 26.已知圆C的圆心为,且与直线相切. (1)求圆C的方程;(2)求圆C与圆的公共弦的长. 【答案】(1) (2) (2)将两圆方程相减,求出两圆的公共弦方程,根据弦长、弦心距以及圆的半径之间的关系即可求得答案. 【详解】(1)由题意得圆C的半径为, 故圆C的方程为; (2)圆和的圆心距为, 而,即两圆相交, 将和相减得, 圆的圆心到的距离为, 故两圆的公共弦长为. 27.已知,,圆上存在点P,使得,则a的最大值为(    ) A. B. C.3 D.4 【答案】B 【详解】设,,,若, 则, 即,即点的轨迹是以点为圆心,2为半径的圆, 由条件可知,圆与圆有交点, 则,解得:, 所以的最大值为. 故选:B 28.已知圆C:与曲线有交点,则a的最小值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【详解】由,整理得到, 圆C可化为标准方程C:, 由题意可得圆与圆C:有交点, 又因为的圆心为,半径为,圆C的圆心为,半径为, 所以, 解得,所以a得最小值为1. 故选:A. 29.若圆与圆外切,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】两圆的方程分别为和,故外切条件等价于和之间的距离为,即. 记,,则点在轨迹上,所求的即为的取值范围. 由于,故, 且 , 同时,上面的上界和下界分别在和时取到. 而是在一个连续的圆弧上,故上的值都可以取到,所以取值范围是. 故选:D. 30.已知圆,点是圆上的一点,过点作圆的切线与圆相切于点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】因为的圆心为, 圆的圆心为, 因为直线为圆的切线,所以,, 又因为,所以, 可得,又, 所以,且平分, 所以, 则, 则最小值即的最小值, 即圆心到的距离, 所以, 所以的最小值为, 故选:B. 31.(多选)已知圆,圆,则下列选项正确的是(    ) A.直线的方程为 B.圆和圆共有4条公切线 C.若P,Q分别是圆和圆上的动点,则的最大值为10 D.经过点,的所有圆中面积最小的圆的面积为 【答案】ACD 【详解】由题意得,圆的圆心,半径, 圆的圆心,半径, 对于A,直线的方程为,即,所以A正确; 对于B,因为且,可得, 所以圆与圆外切,所以两圆的公切线共有3条,所以B错误; 对于C,因为,所以的最大值为,所以C正确; 对于D,当为圆的直径时,该圆在经过点,的所有圆中面积最小, 此时圆的面积为,所以D正确. 故选:ACD. 32.古希腊数学家阿波罗尼斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代数学的重要成果,其中有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆,已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆的公切线的条数为 . 【答案】2 【详解】由题意设, 易知,即可得, 整理得点的轨迹方程为, 其轨迹是以为圆心,以2为半径的圆, 而圆的圆心坐标为,半径为1, 可得两圆的圆心距为2,大于,小于, 则动点的轨迹与圆的位置关系是相交. 故公切线的条数为2. 故答案为:2 33.已知圆,点是圆上一点,点为直线上的动点,过点作圆的切线,切点为 (1)求过点的圆的切线方程; (2)以为圆心的圆交圆于两点,问直线是否恒过一定点?若过定点求出定点坐标. 【答案】(1). (2)直线是否恒过定点,定点坐标为. 【详解】(1)由圆的方程可得圆心的坐标为,则 ,即,即过点的圆的切线方程为,即. (2)设,则过两点且以为圆心的圆的方程为,又圆, 两式作差可得:, 此方程变形可得 ,令 ,可得, 即直线恒过定点. 50 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.3-2.4直线与圆、圆与圆的位置关系 讲义-2026-2027学年高二上学期 数学 北师大版 选择性必修第一册
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