内容正文:
圆的轨迹识别专题(解析版)
一、北京高考 / 高二考纲核心要求
1. 掌握五大轨迹模型:定义圆、单位圆、直角隐圆、阿波罗尼斯圆、中点相关点轨迹,能快速识别题干隐藏圆;
2. 熟练运用直接法、相关点(中点法)求轨迹方程,规范标注定义域限制条件;
3. 将 “存在点满足垂直、距离比例” 条件转化为两圆有公共点,求解参数取值范围;
4. 结合轨迹圆求解线段最值、距离最值、三角形面积、向量数量积最值;
5. 综合直线恒过定点、垂径定理、切线性质,解决轨迹类解答大题。
二、基础核心知识点(五大轨迹模型)
模型 1:定义圆(定点定长型)
1. 判定条件:动点P到定点C的距离恒为定值r,即
2. 轨迹标准方程:,圆心,半径r
3. 常见题干场景
· 动圆圆心到定点距离恒等于半径;
· 直线上动点到定点距离固定;
· 为单位圆上动点。
4.定点到圆上点最值结论 最小值:;最大值:(Q为平面定点)
模型 2:单位圆(三角坐标隐圆)
点坐标,隐含轨迹方程:
解题技巧:所有含的距离、斜率最值,全部转化为直线与单位圆位置关系求解。
模型 3:直角隐圆(直径型,北京高频考点)
1. 判定 1:(PA⊥PB)或
轨迹:以线段AB为直径的圆,必须剔除 A、B 两点(三点无法构成三角形)
圆心:AB中点;半径:
2. 判定 2:两条动直线分别过定点且互相垂直,交点为P (l1⊥l2),定点(A、B),则P轨迹是以AB为直径的圆。
3. 判定 3:过圆外一点作两条切线,切点中点轨迹为圆。
模型 4:阿波罗尼斯圆(距离比例型)
1. 判定条件:动点P到两定点距离之比为常数k(k>0,k≠1),
2. 标准推导步骤 ① 设动点; ② 代入两点距离公式,等式两边平方消根号; ③ 展开整理为圆的标准 / 一般方程。
3. 关键区分 :轨迹为线段AB垂直平分线(直线,非圆);
(k≠1):轨迹为圆,常考面积、线段最值。
模型 5:相关点轨迹(中点轨迹)
1. 题干特征:已知动点E在定圆上,M是定点D与E的中点,求M轨迹
2. 固定四步解法 ① 设中点,圆上动点;
② 中点公式变形:(x0=2x-xD,y0=2y-yD);
③ 将代入定圆方程;
④ 化简得到M的轨迹圆方程(一般无定义域限制)。
3.
三、通用轨迹求解两大基础方法
1. 设动点坐标;
2. 将题干文字条件转化为距离 / 向量等式;
3. 等式平方去根号,展开合并同类项;
4. 标注需要剔除的点(直角隐圆必写x≠xA,xB)。
四、七大题型分类 + 标准作答模板
题型一:定义圆、单位圆识别与最值求解
1. 识别,写出圆心、半径;
2. 计算外部定点到圆心的距离d;
3. 代入最值公式:最小值,最大值。
1. 提取两定点(A、B);
2. 求中点(圆心)、半弦长(半径),写出圆方程;
3. 题干 “存在点P满足直角” 等价于:隐圆与已知直线 / 定圆有公共点;
4. 根据两圆位置关系列不等式:(|r1-r2|≤圆心距≤r1+r2),解参数。
易错提醒
轨迹方程后必须标注剔除(A、B)两点。
1. 设动点,列出;
2. 两边平方化简,得到圆方程;
3. 利用圆心加减半径求解距离、面积最值。
典型考法
三角形面积最大值、线段长度最值。
题型四:中点相关点轨迹
固定模板
1. 设中点、圆上动点;
2. 利用中点公式反代(x0=2x-x定,y0=2y-y定);
3. 代入定圆方程,化简得轨迹。
常考题型
动弦中点、线段中点轨迹,搭配弦长计算。
题型五:两条垂直动直线交点轨迹
识别标志
1. 分离参数,求出两条直线恒过定点(A、B);
2. 交点P轨迹是以AB为直径的圆;
3. 结合圆几何性质求距离、斜率最值。
题型六:存在性求参数范围(大题高频)
题干:圆上存在点P,满足(PA⊥PB)或
转化思路:满足条件的P构成隐圆,两图形有公共点;
通用不等式:|r1-r2| ≤ 两圆圆心距 ≤ r1+r2,解不等式得到参数区间。
题型七:轨迹与直线综合(弦长、面积)
1. 先求出动点轨迹圆方程;
2. 垂径定理求弦长:(d为圆心到直线距离);
3. 三角形面积底 × 高,高取圆上点到直线最大 / 最小距离。
五、高频易错扣分点
1. 直角隐圆遗漏剔除直径端点(A、B),丢失定义域扣分;
2. 混淆阿波罗尼斯圆(直线)与(k≠1)(圆)两种情况;
3. 看到无法识别单位圆,复杂联立计算;
4. 相关点法坐标代换写反,出现类错误;
5. 两圆有公共点只写单侧不等式,缺少(|r1-r2|≤圆心距;
6. 轨迹方程不化简,保留根号、分式,步骤失分;
7. 垂直动直线题型不会分离参数找定点;
8. 圆上点最值直接用半径,忘记圆心距 ± 半径规则。
六、北京期中 / 高考应试答题技巧
1. 选择填空看到垂直、定长条件,优先构造隐圆,不联立方程;
2. “存在点满足直角” 统一转化两圆相交模型,直接列不等式;
3. 中点轨迹直接套用相关点代换,快速出方程;
4. 三角坐标默认单位圆,数形结合秒杀斜率、距离;
5. 解答题求轨迹分三步书写:设点→列式→化简,定义域单独标注;
6. 最值通用口诀:圆上点到定点:远加近;圆上点到直线:远加近减;
7. 弦中点轨迹优先用垂径定理构造小圆;
8. 参数范围大题,先写出两个圆的圆心、半径,再写双向不等式。
类型一:圆的定义识别
1.(24-25高二上·北京顺义·期中)已知半径为1的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】B
【分析】设圆心为,分析可知点的轨迹为以为圆心,半径的圆,结合圆的性质分析求解.
【详解】设圆心为,,则,
可知点的轨迹为以为圆心,半径的圆,
且,即点在圆外,
所以圆心到原点的距离的最小值为.
故选:B.
2.(23-24高二上·北京房山·期末)已知半径为1的动圆经过坐标原点,则圆心到直线的距离的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用圆上的点到直线的距离的最值可求解.
【详解】由题设,半径为1的动圆经过坐标原点,
可知圆心的轨迹为以原点为圆心,半径为1的圆,即
则该圆上的点到直线的距离的最大值为
又,,,即
故距离的最大值为3
故选:C
3.(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)已知定点和点,以为斜边,则直角顶点A的轨迹方程为_________.
【答案】(且)
【分析】求出的中点,且,故点A的轨迹是以D为圆心,为半径的圆,除点B,C之外的部分,求出答案.
【详解】设点,点D为点和点的中点,
则,,
∵以为斜边,点A为直角顶点,
∴,
∴点A的轨迹是以D为圆心,为半径的圆,除点B,C之外的部分,
∴点A的轨迹方程为(且).
故答案为:(且)
4.(25-26高二上·北京·期末)已知为坐标原点,,,两点在单位圆上,满足,以线段,为邻边作平行四边形,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意求出得到点P在以O为圆心、半径为的圆上即可计算求解.
【详解】由题可知以线段,为邻边所作的平行四边形是边长为1的菱形,,
所以,
所以点P在以O为圆心,半径为的圆上,
所以的最大值为.
故选:D
5.(22-23高二上·北京通州·期中)已知圆的圆心在直线上,且圆经过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若动点与点的距离等于2,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意将圆心坐标代入直线,得,再根据圆经过点,则可得到半径,最后写出标准方程即可.
(2)根据圆的定义可得到点的轨迹是以点为圆心,半径为2的圆,最后写出标准方程即可.
【详解】(1)将圆心坐标代入直线得,则,所以圆心坐标为,
,故圆的标准方程为.
(2)由点与点的距离等于2,则点是以点为圆心,半径为2的圆,
所以点的轨迹方程为.
6.(21-22高二上·北京丰台·期末)已知A(1,0),B(0,1)两点,点到点(1,0)的距离为1,则ABC面积的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】设,根据点到点(1,0)的距离为1,得到点C的轨迹是圆,再求得圆上的点到直线AB的最大值即可.
【详解】设,
因为点到点(1,0)的距离为1,
所以,表示以为圆心,以为半径的圆,
直线,
圆心到直线AB的距离为,
所以点C到直线AB的最大值为,
所以,
故选:C
7.(2022·北京丰台·二模)在平面直角坐标系中,已知点,动点N满足,记d为点N到直线l:的距离.当m变化时,直线l所过定点的坐标为______;d的最大值为______.
【答案】 6
【分析】对直线方程变形可求出直线l所过定点的坐标,由题意可得动点N在以为圆心,1为半径为圆上,所以当时,点N到直线l的距离最大,最大值为
【详解】由,得,
则,得,
所以直线l所过定点,
因为点,动点N满足,
所以动点N在以为圆心,1为半径为圆上,
所以当时,点N到直线l的距离最大,
所以d的最大值为,
故答案为:,6
类型二:三角单位圆
1.(25-26高二上·北京海淀·阶段检测)已知点,直线:,当,在变化时,点到直线的距离的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】问题转化为圆的圆心到直线的距离的最大值加上圆的半径即可得到.
【详解】因为,即,
所以的轨迹是圆心在原点,半径为1的圆,
直线过定点,如图所示:
过作,垂足为,则
所以点到直线的距离的最大值为,
当与重合,即时,直线,等号成立.
所以点到直线的距离的最大值为3.
故选:C.
2.(2025高二上·全国·专题练习)已知P为圆上一点,则点到P点的距离的最大值为( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】B
【分析】由点坐标知道点的轨迹是以原点为圆心的单位圆圆周,本题求两定圆上两动点距离的最大值,利用几何关系求解.
【详解】由知圆心为,半径为,
又,所以Q点的轨迹方程为,
则圆心为,半径,
故,所以.故选:B.
类型三:直角定圆
1.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知圆:()和两点,,若圆上存在一点,使得,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.5 D.6
【答案】B
【分析】由知点P的轨迹方程是以 AB 为直径的圆,将问题等价于圆与圆:有公共点即可求解.
【详解】因为,所以,
因此点 P 必在以 AB 为直径的圆上,圆心为,半径为 ,
因为圆:圆心为 ,半径为,
所以两圆的圆心距为
问题等价于圆与圆:有公共点,
所以,即,解得.
则的最小值为2.
故选:B.
2.(25-26高二上·北京大兴·期中)已知直线恒过定点E,直线恒过定点F,且直线与交于点P,则点P到x轴的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出点E、F坐标,分析可得,可得点P在以为直径的圆上移动,求出圆心和半径,根据直线与圆的位置关系,分析即可得答案.
【详解】直线恒过,直线化为,恒过.
当时,,,此时,
当时,,斜率为m,
直线,变形为,斜率为,
所以,
所以点P在以为直径的圆上,圆心,半径,
所以点P到x轴距离的最大值为.
故选:B
3.(24-25高三上·北京丰台·期末)在平面直角坐标系xOy中,已知直线与直线交于点P,则对任意实数a,的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】由直线的方程判断两直线垂直,确定P点的轨迹方程,数形结合,即可求得答案.
【详解】由题意知直线与直线,满足,
故两直线垂直,
直线过定点,直线过定点,
故两直线的交点P在以AB为直径的圆上(不含点),
该圆方程为,设其圆心为,半径为3,
则,当且仅当共线时,即位于B点时,等号成立,
故的最小值为,
故选:C
4.(24-25高二上·北京·期末)已知直线,圆,若直线上存在两点,圆上存在点,使得,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,可得以直线上的点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,再利用圆与圆的位置关系求出的范围.
【详解】由,得点在以线段为直径,中点为圆心的动圆上,
令圆的圆心为,则,当且仅当时取等号,
而点在圆上,则圆与圆必有公共点,显然点在圆外,于是,
又有最小值2,无最大值,因此无最大值,,
所以的取值范围是.
故选:C
5.(24-25高二上·湖南·期中)已知,,若直线上存在点P,使得,则t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设,根据,得出的轨迹方程,再结合条件为直线上的点,得到直线与圆的位置关系,即可求解.
【详解】设,则,,
因为,所以,
即,所以点在以为圆心,4为半径的圆上.
点在直线上,
所以直线与圆有公共点,
则,解得
故选:B.
6.(25-26高二上·北京西城·期末)在平面直角坐标系中,点,,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知及两点距离公式求出的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,再令 ,,应用向量数量积的坐标表示、三角恒等变换有 ,结合余弦函数的性质求最大值.
【详解】设,且,则,
所以,即的轨迹是以原点为圆心,为半径的圆,
所以,可设 ,,
由,
所以
,而,
当时,最大值为.
故选:C
7.(22-23高二上·北京丰台·期末)已知圆和两点,若圆上存在点,使得,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】以为直径的圆与圆有公共点,进而根据圆与圆的位置关系求解即可.
【详解】解:因为圆上存在点,使得,
所以,以为直径的圆与圆有公共点,
因为以为直径的圆的方程为,圆心为,
因为圆的圆心为,半径为,
所以,即,
所以,,即
所以,的最大值为
故选:C
8.(2022·北京东城·一模)在平面直角坐标系中,直线与轴和轴分别交于,两点,,若,则当,变化时,点到点的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得A,两点坐标,根据得到,再结合可得到C轨迹为动圆,求得该动圆圆心的方程,即可求得答案.
【详解】由得 ,
故 由得,
由得,设 ,则 ,
即,即点C轨迹为一动圆,
设该动圆圆心为 ,则,
整理得 ,代入到中,
得: ,即C轨迹的圆心在圆上,
故点(1,1)到点距离的最大值为 ,
故选:B
9.(24-25高二上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,直线与轴和轴分别交于两点,,若,则当变化时,点到点的距离的最大值为__________.
【答案】
【分析】先求得两点坐标,根据得到,再结合可得到轨迹为动圆,求得该动圆圆心的方程,即可求得答案.
【详解】由,得,
由,得,
由,得,
设,则,
即,
因此点的轨迹为一动圆,
设该动圆圆心为,即有,
则代入,整理得:,
即轨迹的圆心在圆上(除此圆与坐标轴的交点外),
则,
当且仅当点为射线与圆的交点,点为射线与圆的交点时等号成立,
又,
所以点到点的距离的最大值为.
故答案为:.
10.(24-25高二上·北京顺义·期中)已知点,,圆:,在圆上存在点满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】可知可知点的轨迹是以为直径的圆(除外),且圆与圆有公共点,结合两圆的位置关系列式求解即可.
【详解】因为,
可知点的轨迹是以为直径的圆(除外),即圆心为,半径的圆,
且圆:的圆心为,半径,
由题意可知:圆与圆有公共点,
则,即,且,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
11.(25-26高二上·北京·期中)已知,为圆上的不同两点,点,且.设弦的中点为,则三角形面积的最大值为( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【分析】首先根据几何关系求点的轨迹方程,再求最值.
【详解】设,
由条件可知,点是的中点,所以,
所以,
即,整理为:,
所以点的轨迹是以为圆心,半径为的圆,
所以点到的最大值为,三角形面积的最大值为
故选:C
12.(25-26高二上·北京大兴·期中)已知直线与直线相交于点,线段是圆的一条动弦,且,点是线段的中点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出点轨迹,再求出点轨迹,利用圆与圆的位置关系结合两点间距离公式求出的取值范围.
【详解】直线,整理得,则直线恒过定点,
同理,整理得,则直线恒过定点,
,,
点的轨迹为以为直径的圆,圆心,半径,
点不在直线上,点的轨迹方程为,不含点.
圆是以为圆心,半径的圆,圆与圆的位置关系如下图所示,
连接,,线段是动弦,为中点,
,
点的轨迹是以为圆心,半径是的圆,方程为,
圆心距,
剔除点,则,即.
故选:D.
13.(2022·广东江门·模拟预测)已知是圆上一个动点,且直线与直线相交于点P,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件确定出点P的轨迹,再借助圆与圆的位置关系及圆的几何性质计算作答.
【详解】依题意,直线恒过定点,直线恒过定点,
显然直线,因此,直线与交点P的轨迹是以线段AB为直径的圆,
其方程为:,圆心,半径,而圆C的圆心,半径,如图:
,两圆外离,由圆的几何性质得:,,
所以的取值范围是:.
故选:B
【点睛】思路点睛:判断两圆的位置关系常用几何法,即用两圆圆心距与两圆半径和与差之间的关系,一般不采用代数法.
14.(2025·河北·模拟预测)已知直线,直线,若与的交点为,且,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【分析】通过直线方程求出两条直线所过的定点,再根据两直线垂直的条件判断两直线垂直,进而确定点的轨迹,最后结合点的位置求出的最小值.
【详解】可变形为由可得,则恒过定点,
同理可得恒过定点,且有,则,
此时的轨迹是以为直径的圆:(除去点).
因,由图知,当点在线段上时,的值最小,其最小值为.
故选:A.
15.(2024·北京平谷·模拟预测)设点,动直线l:,作于点M,则点M到坐标原点O距离的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线的垂直关系可得点M的轨迹是以为圆心,半径的圆,即可得.
【详解】由以及可得直线的方程为,
联立,消去整理可得;
所以可知点M的轨迹是以为圆心,半径的圆;
因此.
故选:C
16.(24-25高二上·北京·阶段检测)已知O为坐标原点,直线与直线相交于点P,则的最大值为__________.
【答案】.
【分析】两直线方程联立消去参数得点轨迹方程,轨迹为圆,由到圆心距离加半径得所求最大值.
【详解】由,消去参数得,
所以点在圆上,圆心为,圆半径为1,
,所以,
故答案为:.
17.(23-24高二上·北京·期中)已知,以为斜边的直角,其顶点的轨迹方程为___________.
【答案】
【分析】设出点的坐标,由勾股定理得到等式,化简后除去曲线与轴的交点得答案.
【详解】设,则,
即,
整理得:.
∵三点构成三角形,∴.
∴顶点的轨迹方程为.
故答案为:.
18.(23-24高二上·北京·期中)设点,,直线,于点,则的最大值为___________.
【答案】6
【分析】先求出直线过定点,再根据条件求出点的轨迹方程,再结合轨迹方程求出的最大值.
【详解】直线,则,
则,解得,,即直线恒过点,
设, ,,
,即,
故点的轨迹为,
该轨迹是以为圆心,半径为1的圆,
.
故答案为:6.
19.(23-24高二上·北京海淀·期中)已知圆和两点,.若圆上存在点,使得,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】先由得到的轨迹是圆,从而将问题转化为两圆有公共点的问题,由此得解.
【详解】因为,所以的轨迹是以的中点(即原点)为圆心,为直径的圆,其半径为,
因为同时是圆上的点,所以圆与圆有公共点,
因为圆,圆心,半径为,
所以,则,解得,
故的最小值为.
故答案为:.
20.(25-26高二上·北京东城·期中)已知圆经过,两点,圆心在直线上,过点的直线与圆相交于,两点.
(1)求圆的方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)点为圆上的一个动点,若点,满足,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)或;
(3)
【分析】(1)设圆心为,由圆心到两已知点距离相等及圆心在已知直线上列方程组求得,再计算出半径得圆标准方程;
(2)由弦长求出圆心到直线的距离,分类讨论直线的斜率不存在和存在两种情形求解,斜率存在时设出直线方程,由点到直线距离公式计算求解;
(3)由,求出的最大值和最小值后即可得结论.
【详解】(1)设圆心为,则,
解得,
圆半径为,
圆方程为;
(2),则圆心到直线的距离为,
斜率不存在时,直线满足题意,
斜率存在时,设方程为,即,
,解得,直线方程为,即,
所以直线的方程为或;
(3)由于是中点,,
由可知在以为直径的圆上,故,,故
所以,
所以故.
类型四:阿氏圆
1.(23-24高三上·北京朝阳·期末)阿波罗尼斯(约公元前262—190年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数(且)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点,间的距离为,动点与,距离之比为,当,,不共线时,面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用直接法可得点的轨迹方程,即可得点到直线的距离的取值范围,即可得面积的最值.
【详解】
如图所示,以中点为坐标原点,方向为轴建立如图所示平面直角坐标系,
则,,
设,则,,
由动点与,距离之比为,
则,
化简可得,即点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
所以当,,不共线时,点到直线的距离,
则,
即面积的最大值为,
故选:D.
2.(24-25高二上·四川巴中·期中)已知,动点与点A的距离是它与点的距离的倍,则面积的最大值( )
A. B.8 C. D.
【答案】A
【分析】求出点的轨迹方程为圆,数形结合得高的最大值为圆的半径,可解问题.
【详解】设,由,
得,化简整理得,
即点的轨迹为圆,半径为,
由于,所以当边上高最大时,的面积最大,
所以.
故选:A.
3.(23-24高二上·北京·期中)已知,动点满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由求出点轨迹方程得其轨迹是圆,,由此求出的最小值即可得.
【详解】设,
由得,化简得,
所以点轨迹是以原点为圆心,2为半径的圆,
,
显然当是线段与圆的交点时,为最小值.
所以
故选:D.
4.(2022·四川成都·模拟预测)已知,,动点满足,则动点的轨迹与圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.相离
【答案】B
【分析】由题意求出动点的轨迹方程,再由两圆圆心距与半径的关系判断.
【详解】设,由题意可知,
整理得,点的轨迹方程为,
其图形是以为圆心,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3,等于,
则动点的轨迹与圆的位置关系是外切.
故选:B.
5.(22-23高二上·北京大兴·期中)已知点和点,动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据两点间的距离公式列式求解即可.
【详解】解:因为点和点,动点,
所以,
又因为其满足,
所以,整理得:
所以点的轨迹方程为.
故选:D
6.(25-26高二上·北京·阶段检测)阿波罗尼斯(公元前262年~公元前190年),古希腊人,与阿基米德、欧几里得一起被誉为古希腊三大数学家.阿波罗尼斯研究了众多平面轨迹问题,其中阿波罗尼斯圆研究了例如:已知平面上两点,,则所有满足的点的轨迹方程为__________.已知平面内的两个相异定点,,动点满足,记的轨迹为,若与无公共点的直线上存在点,使得的最小值为6,且最大值为10,则圆的周长为__________.
【答案】
【分析】设出点的坐标,利用给定关系列式化简即得;由圆上的点到直线距离最值求出圆半径即可.
【详解】设点,由,得,化简得;
依题意,的轨迹为是圆,设其圆心为点,半径为,显然直线与圆相离,
令点到直线的距离为d,则有,解得,
所以圆的周长为.
故答案为:;
7.(24-25高二上·北京·阶段检测)已知点和点,若点满足,则点的轨迹方程为__________,的面积的最大值为__________.
【答案】
【分析】首先设,利用两点间距离公式表示,即可求解轨迹方程,再求圆上点到距离的最大值,即可求解面积的最大值.
【详解】设,
则,整理为,
点到的距离的最大值为2,所以的面积的最大值为.
故答案为:;3
8.(24-25高二上·北京·期末)已知圆的圆心为,且过点,直线的方程为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线与圆相切,求的值;
(3)若为坐标原点,点满足,且点在直线上,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据半径求出圆的半径,即可求出圆的方程;
(2)根据圆心到直线的距离等于半径得到方程,解得即可;
(3)设,根据求出点的轨迹方程,依题意直线与圆有公共点,利用圆心到直线的距离不大于半径得到不等式,解得即可.
【详解】(1)因为圆的圆心为,且过点,
则圆的半径,
所以圆的标准方程为;
(2)因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离,解得.
(3)设,因为,即,
即,即点在以为圆心,为半径的圆上,
又点在直线上,即直线与圆有公共点,
所以,解得,即的取值范围为.
9.(23-24高二上·浙江金华·阶段检测)在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点,动点P满足.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)直线与轨迹C交于E,F两点,若的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)设,根据,即可求出动点P的轨迹方程;
(2)求弦长和原点O到直线的距离,表示出的面积,列方程求出的值,可得直线的方程.
【详解】(1)设,点,则由,得,
∴动点P的轨迹C的方程为.
(2)轨迹C是以为圆心,2为半径的圆,
圆心到直线的距离为,则弦长,
坐标原点O到直线的距离为,
则有,
解得,即,
求直线的方程为或.
10.(22-23高二上·北京·期中)已知点为坐标原点,,动点使得.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点的轨迹为,过点的直线与交于两点、,若,求直线的方程.
【答案】(1);(2)或.
【解析】(1)先设点,根据题中等量关系列出等式,化简整理,即可得出结果;
(2)先由(1)得到为以为圆心,以为半径的圆,设的中点为,连结,,求出点到直线的距离为2,分别讨论所求直线斜率存在和斜率不存在两种情况,结合题中条件,即可求出直线方程.
【详解】(1)设点,则,.
由题意,.
整理得:,
即点的轨迹方程为,
(2)由(1)得,为以为圆心,以为半径的圆,设的中点为,连结,.
由垂径定理,.
则
即点到直线的距离为2.
(i)当直线的斜率不存在时,:,经检验符合题意;
(ii)当直线的斜率存在时,设:,即
所以,解得:;
所以,:,即.
综上,直线的方程为或.
【点睛】思路点睛:
已知圆的弦长求弦所在直线方程时,一般需要先考虑直线的斜率是否存在,设出直线方程,再由圆的性质,根据垂径定理,得到圆心到直线的距离,由点到直线距离公式,列出方程求解,得出直线的斜率,即可求出直线方程.
类型五:由已知轨迹确定动点轨迹
1.(22-23高一上·河南开封·期末)已知A、B是圆O:上两个动点,点P的坐标为,若,则线段长度的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据题意设出Q的坐标,根据勾股定理得到Q的轨迹方程,求出的最大值,根据即可求解.
【详解】解:如图所示:
取的中点Q,连、,
由圆的性质可知,
由可知:,
设点Q的坐标为,
在中,,
即 ,整理为,
可化为,
故Q的轨迹为以为圆心,为半径的圆,
的最大值为,
故.
故选:D.
2.(24-25高二上·北京·期末)在平面直角坐标系中,已知点,,圆 ,若圆上存在点,使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出的轨迹方程,利用两圆相交或相切的位置关系,即可求出的取值范围.
【详解】设,,
,即,
圆上存在点,使得,
所以两圆相交或相切,
,即,
.
故选:B.
3.(23-24高二上·北京朝阳·期末)是圆上两点,,若在圆上存在点恰为线段的中点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由得弦中点P到圆心的距离,则点在以为圆心,1为半径的圆上,又在圆上存在点,则可转化为两圆有公共点问题求解即可.
【详解】圆,圆心,半径,
圆,圆心,半径,
由是弦的中点,且,则,
所以,
故点在以为圆心, 以为半径的圆上.
又在圆上存在点恰为线段的中点,,
则两圆有公共点,可得,
即,解得或.
则实数的取值范围为,
故选:A.
4.(22-23高三上·北京东城·期末)在平面直角坐标系xOy中,若点在直线上,则当a,b变化时,直线OP的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求出点的轨迹方程,然后利用直线与圆的位置关系建立不等式求解即可.
【详解】因为点在直线上,所以,
即,所以点在以为圆心,半径为1的圆上,
由题意直线OP的斜率存在,设直线OP方程为,
因为直线OP与圆有公共点,
所以圆心到直线OP的距离小于等于半径,
所以有
故选:B
5.(24-25高二上·北京·阶段检测)设直线,圆,若在直线上存在一点,使得过的圆C的切线(为切点)满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,结合圆的切线性质可推得点在以点为圆心,为半径的圆上,再由题意可知该圆与直线有公共点,利用点到直线的距离公式列不等式,即可求得答案.
【详解】连接,则.圆的圆心为,半径为;
又,所以四边形为正方形,所以,
于是点在以点为圆心,为半径的圆上.
则该圆与直线有公共点,
所以圆心到直线的距离,解得.
故选:C
6.(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知圆:,过点作直线与圆交于,两点,若是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【分析】根据题意作出图示,根据条件确定出中点的轨迹方程,结合以及轨迹方程即可求解出的最小值.
【详解】设中点为,如下图所示:
因为为中点,所以,所以,
因为,
所以,所以,
所以的轨迹方程为,
又因为,所以,
因为在上,在圆上,
所以即为圆心到直线的距离再减去圆的半径,
所以,
所以的最小值为,
故选:C.
7.(25-26高二上·北京·期中)已知点,,点P为直线上的动点,则的最小值为______;当最大时,点P的横坐标为______.
【答案】
【分析】先设点,利用向量坐标运算表示,再利用向量数量积的坐标表示求出的表达式,最后根据二次函数性质求最小值;当最大时,以为弦的圆与直线相切,根据圆的性质和直线方程求出点的横坐标.
【详解】设点,点P为直线上的动点,,
,
,
令,函数图像开口向上,对称轴为,
当时,函数取得最小值,即取得最小值,最小值为;
当最大时,以为弦的圆与直线相切,此时圆心在的垂直平分线轴上,设圆心坐标,半径为,则,
圆与直线相切,则圆心到直线的距离,
,化简得,解得,
半径越小,圆周角越大,
,则圆心,
圆与直线相切,,设直线斜率为,则,解得,
直线的方程为:,即,
点是直线与的交点,
联立,解得,
点P的横坐标为.
故答案为:.
8.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,是线段的中点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记(1)中所求轨迹为曲线,过定点的直线与曲线交于、两点,并且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)设点、,根据中点坐标公式化简得出,代入等式化简可得出点的轨迹方程;
(2)利用勾股定理求出圆心到直线的距离,再对直线的斜率是否存在进行分类讨论,结合点到直线的距离公式可求得答案.
【详解】(1)设点、,
因为点是线段的中点,则,所以,
因为点在圆上,则,即,
化简得,
故点的轨迹方程为.
(2)由(1)可知,曲线是以点为圆心,半径为的圆,
由勾股定理可知,圆心到直线的距离为.
若轴,直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,符合题意;
若直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
由题意可得,解得,
此时直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
9.(23-24高二上·北京·期中)已知两定点、,动点P满足条件___,求动点P的轨迹方程.请从下列条件中任选一个补充到横线上,并在此条件下完成题目.
条件①:直线PM与直线PN垂直;
条件②:点P到M、N两点距离平方之和为20;
条件③:直线PM与直线PN斜率之积为4.
(注:如果选择的条件不符合要求,计0分;如果选择多个符合要求的条件分别作答,按第一个解答计分)
【答案】
选择条件①
设点P的坐标为,
∵直线PM与直线PN垂直,
法一:当,时,,,则,
即,
化简得,
当时,此时易知,点P的坐标为,满足上述方程,
当时,此时易知,点P的坐标为,满足上述方程,
经检验:点P的轨迹方程为(M,N除外);
法二:,,,
则,
化简得;
选择条件②
设点P的坐标为,
∵P到两定点,的距离平方和为20,
∴即,
化简得,
经检验所求轨迹方程为,
选择条件③
设点P的坐标为(,)
∵直线PM与直线PN斜率之积为4,
∴,,则,
即,
化简得,
经检验所求轨迹方程为(,).
【分析】根据题意,列出动点P满足的方程,化简即得轨迹方程.
【详解】略
10.(23-24高二上·广西南宁·期中)已知直线与圆交于两点,点在圆上运动.
(1)当时,求;
(2)已知点,求的中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可得圆心到直线的距离,结合点到直线的距离公式运算求解;
(2)设,利用相关点法求点的轨迹方程.
【详解】(1)由题意可知:圆的圆心,半径,
则圆心到直线的距离,
可得,解得.
(2)设,
因为点,且为的中点,则,
又因为点在圆上,则,整理得,
所以点的轨迹方程为.
11.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设圆的方程为一般式,然后根据题意进行求解;
(2)设出点坐标,根据题意求解出点坐标,代入圆后解得点的轨迹方程.
【详解】(1)解:设圆的方程为,
故圆心为,
由题意得,解得,
所以圆的方程为;
(2)设点的坐标是,点的坐标是.
因为点的坐标是,且是线段的中点,
所以.
故. ①
因为点在圆上运动,所以点的坐标满足圆的方程,
即. ②
把①代入②,得,
整理,得.
12.(22-23高二上·北京大兴·期中)已知、是圆上两个不同的动点,是线段的中点,点满足.
(1)当的坐标为时,求的坐标;
(2)求点的轨迹方程;
(3)求的最小值与最大值.
【答案】(1)或
(2)
(3)的最小值为,最大值为
【分析】(1)分析可知点的横坐标为,将代入圆的方程,可求得点的坐标;
(2)分析可知,利用两点间的距离公式、勾股定理化简可得出点的轨迹方程;
(3)利用圆的几何性质求出的最小值和最大值,结合可求得结果.
【详解】(1)解:由题意可知,,而直线为轴,所以点的横坐标为,
将代入圆的方程可得,此时点的坐标为或.
(2)解:设点,因为,为的中点,则,
连接,则,且,
所以,,整理可得,
因此,点的轨迹方程为.
(3)解:因为,则点在圆内,
记圆的圆心为,半径为,则,
则,即,
所以,当点为圆与轴的负半轴的交点时,取最大值,
当点为圆与轴正半轴的交点时,取最小值,
所以,.
因此,的最小值为,最大值为.
13.(22-23高二上·北京东城·期末)已知圆C:x2+y2+10x+10y+34=0.
(Ⅰ)试写出圆C的圆心坐标和半径;
(Ⅱ)圆D的圆心在直线x=-5上,且与圆C相外切,被x轴截得的弦长为10,求圆D的方程;
(Ⅲ)过点P(0,2)的直线交(Ⅱ)中圆D于E,F两点,求弦EF的中点M的轨迹方程.
【答案】(Ⅰ)圆心坐标为(-5,-5),半径为4;(Ⅱ)(x+5)2+(y-12)2=169;(Ⅲ)x2+y2+5x-14y+24=0.
【详解】试题分析:(Ⅰ)将圆的方程化为标准方程,即可得到圆心坐标和半径;(Ⅱ)设圆的半径为,圆心纵坐标为,由已知条件列出方程,求出与,由此能求出圆的方程;(Ⅲ)设,根据列出且,化简可得到的轨迹方程.
试题解析:(Ⅰ)将圆的方程改写为(x+5)2+(y+5)2=16,故圆心坐标为(-5,-5),半径为4.
(Ⅱ)设圆D的半径为r,圆心纵坐标为b,由条件可得r2=(r-1)2+52,解得r=13.
此时圆心纵坐标b=r-1=12.
所以圆D的方程为(x+5)2+(y-12)2=169.
(Ⅲ)设M(x,y),依题意有DM⊥PM.
即(x≠0且x≠-5),
整理得x2+y2+5x-14y+24=0(x≠0且x≠-5).
当x=0时,y=12,符合题意,当x=-5时,y=2,符合题意.
故所求点M的轨迹方程为x2+y2+5x-14y+24=0.
点睛:求点的轨迹方程的基本步骤是:①建立适当的平面直角坐标系,设是轨迹上的任意一点;②寻找动点所满足的条件;③用坐标表示条件,列出方程;④化简方程为最简形式;⑤证明所得方程即为所求的轨迹方程,注意验证.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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圆的轨迹识别专题(原卷版)
一、北京高考 / 高二考纲核心要求
1. 掌握五大轨迹模型:定义圆、单位圆、直角隐圆、阿波罗尼斯圆、中点相关点轨迹,能快速识别题干隐藏圆;
2. 熟练运用直接法、相关点(中点法)求轨迹方程,规范标注定义域限制条件;
3. 将 “存在点满足垂直、距离比例” 条件转化为两圆有公共点,求解参数取值范围;
4. 结合轨迹圆求解线段最值、距离最值、三角形面积、向量数量积最值;
5. 综合直线恒过定点、垂径定理、切线性质,解决轨迹类解答大题。
二、基础核心知识点(五大轨迹模型)
模型 1:定义圆(定点定长型)
1. 判定条件:动点P到定点C的距离恒为定值r,即
2. 轨迹标准方程:,圆心,半径r
3. 常见题干场景
· 动圆圆心到定点距离恒等于半径;
· 直线上动点到定点距离固定;
· 为单位圆上动点。
4.定点到圆上点最值结论 最小值:;最大值:(Q为平面定点)
模型 2:单位圆(三角坐标隐圆)
点坐标,隐含轨迹方程:
解题技巧:所有含的距离、斜率最值,全部转化为直线与单位圆位置关系求解。
模型 3:直角隐圆(直径型,北京高频考点)
1. 判定 1:(PA⊥PB)或
轨迹:以线段AB为直径的圆,必须剔除 A、B 两点(三点无法构成三角形)
圆心:AB中点;半径:
2. 判定 2:两条动直线分别过定点且互相垂直,交点为P (l1⊥l2),定点(A、B),则P轨迹是以AB为直径的圆。
3. 判定 3:过圆外一点作两条切线,切点中点轨迹为圆。
模型 4:阿波罗尼斯圆(距离比例型)
1. 判定条件:动点P到两定点距离之比为常数k(k>0,k≠1),
2. 标准推导步骤 ① 设动点; ② 代入两点距离公式,等式两边平方消根号; ③ 展开整理为圆的标准 / 一般方程。
3. 关键区分 :轨迹为线段AB垂直平分线(直线,非圆);
(k≠1):轨迹为圆,常考面积、线段最值。
模型 5:相关点轨迹(中点轨迹)
1. 题干特征:已知动点E在定圆上,M是定点D与E的中点,求M轨迹
2. 固定四步解法 ① 设中点,圆上动点;
② 中点公式变形:(x0=2x-xD,y0=2y-yD);
③ 将代入定圆方程;
④ 化简得到M的轨迹圆方程(一般无定义域限制)。
3.
三、通用轨迹求解两大基础方法
1. 设动点坐标;
2. 将题干文字条件转化为距离 / 向量等式;
3. 等式平方去根号,展开合并同类项;
4. 标注需要剔除的点(直角隐圆必写x≠xA,xB)。
四、七大题型分类 + 标准作答模板
题型一:定义圆、单位圆识别与最值求解
1. 识别,写出圆心、半径;
2. 计算外部定点到圆心的距离d;
3. 代入最值公式:最小值,最大值。
1. 提取两定点(A、B);
2. 求中点(圆心)、半弦长(半径),写出圆方程;
3. 题干 “存在点P满足直角” 等价于:隐圆与已知直线 / 定圆有公共点;
4. 根据两圆位置关系列不等式:(|r1-r2|≤圆心距≤r1+r2),解参数。
易错提醒
轨迹方程后必须标注剔除(A、B)两点。
1. 设动点,列出;
2. 两边平方化简,得到圆方程;
3. 利用圆心加减半径求解距离、面积最值。
典型考法
三角形面积最大值、线段长度最值。
题型四:中点相关点轨迹
固定模板
1. 设中点、圆上动点;
2. 利用中点公式反代(x0=2x-x定,y0=2y-y定);
3. 代入定圆方程,化简得轨迹。
常考题型
动弦中点、线段中点轨迹,搭配弦长计算。
题型五:两条垂直动直线交点轨迹
识别标志
1. 分离参数,求出两条直线恒过定点(A、B);
2. 交点P轨迹是以AB为直径的圆;
3. 结合圆几何性质求距离、斜率最值。
题型六:存在性求参数范围(大题高频)
题干:圆上存在点P,满足(PA⊥PB)或
转化思路:满足条件的P构成隐圆,两图形有公共点;
通用不等式:|r1-r2| ≤ 两圆圆心距 ≤ r1+r2,解不等式得到参数区间。
题型七:轨迹与直线综合(弦长、面积)
1. 先求出动点轨迹圆方程;
2. 垂径定理求弦长:(d为圆心到直线距离);
3. 三角形面积底 × 高,高取圆上点到直线最大 / 最小距离。
五、高频易错扣分点
1. 直角隐圆遗漏剔除直径端点(A、B),丢失定义域扣分;
2. 混淆阿波罗尼斯圆(直线)与(k≠1)(圆)两种情况;
3. 看到无法识别单位圆,复杂联立计算;
4. 相关点法坐标代换写反,出现类错误;
5. 两圆有公共点只写单侧不等式,缺少(|r1-r2|≤圆心距;
6. 轨迹方程不化简,保留根号、分式,步骤失分;
7. 垂直动直线题型不会分离参数找定点;
8. 圆上点最值直接用半径,忘记圆心距 ± 半径规则。
六、北京期中 / 高考应试答题技巧
1. 选择填空看到垂直、定长条件,优先构造隐圆,不联立方程;
2. “存在点满足直角” 统一转化两圆相交模型,直接列不等式;
3. 中点轨迹直接套用相关点代换,快速出方程;
4. 三角坐标默认单位圆,数形结合秒杀斜率、距离;
5. 解答题求轨迹分三步书写:设点→列式→化简,定义域单独标注;
6. 最值通用口诀:圆上点到定点:远加近;圆上点到直线:远加近减;
7. 弦中点轨迹优先用垂径定理构造小圆;
8. 参数范围大题,先写出两个圆的圆心、半径,再写双向不等式。
类型一:圆的定义识别
1.(24-25高二上·北京顺义·期中)已知半径为1的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
2.(23-24高二上·北京房山·期末)已知半径为1的动圆经过坐标原点,则圆心到直线的距离的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(25-26高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)已知定点和点,以为斜边,则直角顶点A的轨迹方程为_________.
4.(25-26高二上·北京·期末)已知为坐标原点,,,两点在单位圆上,满足,以线段,为邻边作平行四边形,则的最大值为( )
A. B. C. D.
5.(22-23高二上·北京通州·期中)已知圆的圆心在直线上,且圆经过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若动点与点的距离等于2,求点的轨迹方程.
6.(21-22高二上·北京丰台·期末)已知A(1,0),B(0,1)两点,点到点(1,0)的距离为1,则ABC面积的最大值为( )
A.1 B. C. D.2
7.(2022·北京丰台·二模)在平面直角坐标系中,已知点,动点N满足,记d为点N到直线l:的距离.当m变化时,直线l所过定点的坐标为______;d的最大值为______.
类型二:三角单位圆
1.(25-26高二上·北京海淀·阶段检测)已知点,直线:,当,在变化时,点到直线的距离的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2025高二上·全国·专题练习)已知P为圆上一点,则点到P点的距离的最大值为( )
A.4 B.8 C. D.
类型三:直角定圆
1.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知圆:()和两点,,若圆上存在一点,使得,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.5 D.6
2.(25-26高二上·北京大兴·期中)已知直线恒过定点E,直线恒过定点F,且直线与交于点P,则点P到x轴的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·北京丰台·期末)在平面直角坐标系xOy中,已知直线与直线交于点P,则对任意实数a,的最小值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
4.(24-25高二上·北京·期末)已知直线,圆,若直线上存在两点,圆上存在点,使得,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·湖南·期中)已知,,若直线上存在点P,使得,则t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二上·北京西城·期末)在平面直角坐标系中,点,,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7.(22-23高二上·北京丰台·期末)已知圆和两点,若圆上存在点,使得,则的最大值为( )
A. B. C. D.
8.(2022·北京东城·一模)在平面直角坐标系中,直线与轴和轴分别交于,两点,,若,则当,变化时,点到点的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,直线与轴和轴分别交于两点,,若,则当变化时,点到点的距离的最大值为__________.
10.(24-25高二上·北京顺义·期中)已知点,,圆:,在圆上存在点满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(25-26高二上·北京·期中)已知,为圆上的不同两点,点,且.设弦的中点为,则三角形面积的最大值为( )
A. B.4 C. D.
12.(25-26高二上·北京大兴·期中)已知直线与直线相交于点,线段是圆的一条动弦,且,点是线段的中点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
13.(2022·广东江门·模拟预测)已知是圆上一个动点,且直线与直线相交于点P,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.(2025·河北·模拟预测)已知直线,直线,若与的交点为,且,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
15.(2024·北京平谷·模拟预测)设点,动直线l:,作于点M,则点M到坐标原点O距离的最小值为( )
A.1 B. C. D.
16.(24-25高二上·北京·阶段检测)已知O为坐标原点,直线与直线相交于点P,则的最大值为__________.
17.(23-24高二上·北京·期中)已知,以为斜边的直角,其顶点的轨迹方程为___________.
18.(23-24高二上·北京·期中)设点,,直线,于点,则的最大值为___________.
19.(23-24高二上·北京海淀·期中)已知圆和两点,.若圆上存在点,使得,则的最小值为___________.
20.(25-26高二上·北京东城·期中)已知圆经过,两点,圆心在直线上,过点的直线与圆相交于,两点.
(1)求圆的方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)点为圆上的一个动点,若点,满足,直接写出的取值范围.
类型四:阿氏圆
1.(23-24高三上·北京朝阳·期末)阿波罗尼斯(约公元前262—190年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数(且)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两定点,间的距离为,动点与,距离之比为,当,,不共线时,面积的最大值是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·四川巴中·期中)已知,动点与点A的距离是它与点的距离的倍,则面积的最大值( )
A. B.8 C. D.
3.(23-24高二上·北京·期中)已知,动点满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川成都·模拟预测)已知,,动点满足,则动点的轨迹与圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.相离
5.(22-23高二上·北京大兴·期中)已知点和点,动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二上·北京·阶段检测)阿波罗尼斯(公元前262年~公元前190年),古希腊人,与阿基米德、欧几里得一起被誉为古希腊三大数学家.阿波罗尼斯研究了众多平面轨迹问题,其中阿波罗尼斯圆研究了例如:已知平面上两点,,则所有满足的点的轨迹方程为__________.已知平面内的两个相异定点,,动点满足,记的轨迹为,若与无公共点的直线上存在点,使得的最小值为6,且最大值为10,则圆的周长为__________.
7.(24-25高二上·北京·阶段检测)已知点和点,若点满足,则点的轨迹方程为__________,的面积的最大值为__________.
8.(24-25高二上·北京·期末)已知圆的圆心为,且过点,直线的方程为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线与圆相切,求的值;
(3)若为坐标原点,点满足,且点在直线上,求的取值范围.
9.(23-24高二上·浙江金华·阶段检测)在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点,动点P满足.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)直线与轨迹C交于E,F两点,若的面积为,求直线的方程.
10.(22-23高二上·北京·期中)已知点为坐标原点,,动点使得.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点的轨迹为,过点的直线与交于两点、,若,求直线的方程.
类型五:由已知轨迹确定动点轨迹
1.(22-23高一上·河南开封·期末)已知A、B是圆O:上两个动点,点P的坐标为,若,则线段长度的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·北京·期末)在平面直角坐标系中,已知点,,圆 ,若圆上存在点,使得,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·北京朝阳·期末)是圆上两点,,若在圆上存在点恰为线段的中点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(22-23高三上·北京东城·期末)在平面直角坐标系xOy中,若点在直线上,则当a,b变化时,直线OP的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·北京·阶段检测)设直线,圆,若在直线上存在一点,使得过的圆C的切线(为切点)满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知圆:,过点作直线与圆交于,两点,若是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
7.(25-26高二上·北京·期中)已知点,,点P为直线上的动点,则的最小值为______;当最大时,点P的横坐标为______.
8.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,是线段的中点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记(1)中所求轨迹为曲线,过定点的直线与曲线交于、两点,并且,求直线的方程.
9.(23-24高二上·北京·期中)已知两定点、,动点P满足条件___,求动点P的轨迹方程.请从下列条件中任选一个补充到横线上,并在此条件下完成题目.
条件①:直线PM与直线PN垂直;
条件②:点P到M、N两点距离平方之和为20;
条件③:直线PM与直线PN斜率之积为4.
(注:如果选择的条件不符合要求,计0分;如果选择多个符合要求的条件分别作答,按第一个解答计分)
10.(23-24高二上·广西南宁·期中)已知直线与圆交于两点,点在圆上运动.
(1)当时,求;
(2)已知点,求的中点的轨迹方程.
11.(23-24高二上·北京大兴·期中)已知圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
12.(22-23高二上·北京大兴·期中)已知、是圆上两个不同的动点,是线段的中点,点满足.
(1)当的坐标为时,求的坐标;
(2)求点的轨迹方程;
(3)求的最小值与最大值.
13.(22-23高二上·北京东城·期末)已知圆C:x2+y2+10x+10y+34=0.
(Ⅰ)试写出圆C的圆心坐标和半径;
(Ⅱ)圆D的圆心在直线x=-5上,且与圆C相外切,被x轴截得的弦长为10,求圆D的方程;
(Ⅲ)过点P(0,2)的直线交(Ⅱ)中圆D于E,F两点,求弦EF的中点M的轨迹方程.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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