内容正文:
专题02 直线和圆方程九大题型突破
【题型1 求直线方程】
【题型2 动直线恒过定点】
【题型3 求圆的标准方程】
【题型4 判断位置关系(相离 / 相切 / 相交)】
【题型5 弦长计算 & 弦长最值】
【题型6 过圆上一点求切线方程】
【题型7 过圆外一点作圆的切线】
【题型8 三角形面积求值 / 面积最值】
【题型9 运动轨迹】
1. 直线五类方程
点斜式:(斜率存在)
斜截式:(斜率存在)
两点式:
截距式:
一般式:
2. 平行与垂直判定
平行:;垂直:
3. 三大距离公式
两点距离:
点到直线距离:
两平行线距离:
4. 圆的方程与核心公式
标准方程: 圆心,半径
一般方程:
圆心,半径
圆存在条件:
5. 弦长公式
(为圆心到直线距离)
【题型1 求直线方程】
【例1】已知的三个顶点.
(1)求边上的中线所在直线的一般式方程;
(2)求边上的高所在直线的斜截式方程.
【变式1-1】根据下列条件分别写出直线的方程.并化为一般式方程.
(1)求经过点,且与直线平行的直线方程;
(2)已知点,.求线段的垂直平分线的方程;
【变式1-2】已知直线l经过点和点.
(1)求直线l的截距式方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成的图形面积.
【题型2 动直线恒过定点】
【例2】不论为何实数,直线恒过一定点,则此定点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】已知直线恒过点P,则过点P并与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】已知圆与圆的公共弦所在直线恒过定点.若直线过点,则原点到直线的距离的最大值为_________.
【题型3 求圆的标准方程】
【例2】已知直线,,.
(1)直线经过两条直线和的交点,且平行于直线,求直线的方程;
(2)圆经过,两点,且圆心在直线上,求圆的标准方程.
【变式3-1】已知圆的圆心在轴上,且经过和两点.
(1)求圆的方程;
(2)直线过点,且圆心到直线的距离为1,求直线的方程.
【题型4 判断位置关系(相离 / 相切 / 相交)】
【例4】已知直线:与圆:,则直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交 D.不确定
【变式4-1】已知圆和圆有公共点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】若直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A.] B. C. D.
【变式4-3】若直线与圆相离,则点( )
A.在圆O外 B.在圆O内 C.在圆O上 D.与圆O的位置关系不确定
【题型5 弦长计算 & 弦长最值】
【i5 【例5】已知直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【变式5-1】若直线被圆截得的弦长为,则( )
A. B. C.2 D.
【变式5-2】直线与圆交于A,B两点,则( )
A.2 B. C. D.
【题型6 过圆上一点求切线方程】
【例6】已知在中,,,.
(1)求的外接圆的标准方程;
(2)过点作的外接圆的切线,求该切线方程.
【变式6-1】已知圆经过点,,.
(1)求圆的方程;
(2)求经过点的圆的切线方程.
【题型7 过圆外一点作圆的切线】
【例7】已知圆,直线.
(1)判断直线与圆的位置关系;
(2)求经过点的圆的切线方程.
【变式7-1】已知圆C经过,,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求圆C经过点的切线方程.
【变式7-2】已知圆经过点和,且圆心在直线:上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过点作圆的切线,求该切线方程.
【题型8 三角形面积求值 / 面积最值】
【例8】在平面直角坐标系中,已知点,圆经过三点,直线的方程为.
(1)若直线与圆相切,求的值;
(2)若直线与圆相交于两点,求的面积的最大值.
【变式8-1】已知三点,记的外接圆为圆.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆交于两点,求的面积.
【变式8-2】已知圆.
(1)已知直线,求该直线截得圆C的弦AB的长度;
(2)若直线过点且与圆C相交于两点,求的面积的最大值,并求此时直线的方程.
【题型9 运动轨迹】
【例9】已知圆,点.
(1)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程;
(2)若经过点的直线截圆所得弦长为,求直线的方程.
【变式9-1】过原点O的直线l与圆交于A,B两点,且点.
(1)过点P作圆C的切线m,求切线m的方程;
(2)求弦的中点M的轨迹方程.
【变式9-2】已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程.
(2)设点,为圆上的动点,点满足.
(i)求点的轨迹方程;
(ii)判断点的轨迹与圆的位置关系.
1.已知直线与圆相交,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.直线过点且与以点为端点的线段恒相交,则的斜率取值范围是________.
3.根据下列条件分别写出直线的一般式方程:
(1)斜率是,且经过点;
(2)与直线垂直,且在轴上的截距为.
4.已知直线经过点,圆.
(1)若圆关于直线对称,求直线的方程;
(2)若直线平行于直线,求直线关于点的对称直线的方程.
5.已知圆,点.
(1)求过点P的圆的切线方程;
(2)若直线l过点P且与直线平行,求直线l被圆C所截得的弦长.
6.已知圆:,直线:.
(1)若直线与圆相切,求的值;
(2)若,过直线上一点作圆的切线,,切点为,,求四边形面积的最小值及此时点的坐标,
7.已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,线段的中点为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若点的轨迹为曲线,已知直线的方程为,请判断直线与曲线的位置关系,并说明理由.
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专题02 直线和圆方程九大题型突破
【题型1 求直线方程】
【题型2 动直线恒过定点】
【题型3 求圆的标准方程】
【题型4 判断位置关系(相离 / 相切 / 相交)】
【题型5 弦长计算 & 弦长最值】
【题型6 过圆上一点求切线方程】
【题型7 过圆外一点作圆的切线】
【题型8 三角形面积求值 / 面积最值】
【题型9 运动轨迹】
1. 直线五类方程
点斜式:(斜率存在)
斜截式:(斜率存在)
两点式:
截距式:
一般式:
2. 平行与垂直判定
平行:;垂直:
3. 三大距离公式
两点距离:
点到直线距离:
两平行线距离:
4. 圆的方程与核心公式
标准方程: 圆心,半径
一般方程:
圆心,半径
圆存在条件:
5. 弦长公式
(为圆心到直线距离)
【题型1 求直线方程】
【例1】已知的三个顶点.
(1)求边上的中线所在直线的一般式方程;
(2)求边上的高所在直线的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出边的中点,再由点斜式方程求直线方程即得,最后化成一般式方程;
(2)利用两直线的垂直斜率之积等于,求得边上的高的斜率,再由点斜式方程求直线方程,最后化成斜截式方程即得.
【详解】(1)设边的中点为,由已知得 ,所以,.
所以边上的中线所在直线的一般式方程为.
(2)易得,所以边上的高的斜率,由点斜式可得:,
所以边上的高所在直线的斜截式方程.
【变式1-1】根据下列条件分别写出直线的方程.并化为一般式方程.
(1)求经过点,且与直线平行的直线方程;
(2)已知点,.求线段的垂直平分线的方程;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设与直线平行的直线方程为,代点即可求解.
(2)根据点求中点坐标及其斜率,与线段的垂直的直线的斜率与,点斜式写直线方程即可.
【详解】(1)设与直线平行的直线方程为,过,则,则,所以直线的一般方程为.
(2)因为点,,中点为,,
则垂直平分线的斜率,则,
直线方程为,所以直线的一般方程为.
【变式1-2】已知直线l经过点和点.
(1)求直线l的截距式方程;
(2)求直线l与两坐标轴围成的图形面积.
【答案】(1)
(2)16
【分析】(1)根据两点式直线写出直线方程,再转化为截距式;
(2)由(1)得出直线在两坐标轴上的截距,然后直接计算三角形面积.
【详解】(1)由已知得直线l的两点式方程为,
即,
整理得.
所以截距式方程为.
(2)由(1)知直线l在两坐标轴上的截距分别为4和8,
所以围成的图形的面积为.
【题型2 动直线恒过定点】
【例2】不论为何实数,直线恒过一定点,则此定点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将方程展开,含的项中将提出,令前面的系数为零,其他项也为零,解方程组即可.
【详解】解:由题知,
化简可得:,
由于不论为何实数, 直线恒过定点,
只需,
解得,
故直线恒过定点.
故选:A
【变式2-1】已知直线恒过点P,则过点P并与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据恒过定点化简直线方程求出,再根据垂直关系求出所求直线的斜率,列点斜式方程化简即可.
【详解】由,得,
直线恒过点.
因为的斜率为,
所以所求直线的斜率为,其方程为,即,
故选:A.
【变式2-2】已知圆与圆的公共弦所在直线恒过定点.若直线过点,则原点到直线的距离的最大值为_________.
【答案】
【分析】两圆方程相减得到公共弦方程,求出定点的坐标,当时,原点到直线的距离的最大值,最大值为.
【详解】圆与圆相减可得公共弦所在直线为,
令,解得,即,
又直线过点,所以当时,原点到直线的距离的最大值,最大值为.
故答案为:
【题型3 求圆的标准方程】
【例2】已知直线,,.
(1)直线经过两条直线和的交点,且平行于直线,求直线的方程;
(2)圆经过,两点,且圆心在直线上,求圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由联立得交点,根据两条直线平行可设的方程为:,点代入即可求解.
(2)设圆心 ,由解得,根据两点间的距离公式求出半径即可求解.
【详解】(1)由得,所以直线和的交点为,
由可设的方程为:,
过点,所以,解得,
故直线的方程为.
(2)因为圆心在直线上,所以设 ,
由得
解得.
所以圆心为,半径为,
故圆的标准方程为.
【变式3-1】已知圆的圆心在轴上,且经过和两点.
(1)求圆的方程;
(2)直线过点,且圆心到直线的距离为1,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)设圆的方程为,由已知条件列出方程组求解即得.
(2)按直线的斜率存在与否分类,利用点到直线的距离公式求解即得.
【详解】(1)设圆的方程为,
由圆的圆心在轴上,且经过和两点,
得,解得,
所以圆的方程为,即.
(2)由(1)得圆的圆心为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,圆心到直线的距离为,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
则,解得,
此时直线的方程为,即,
所以直线的方程为或.
【题型4 判断位置关系(相离 / 相切 / 相交)】
【例4】已知直线:与圆:,则直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交 D.不确定
【答案】C
【分析】根据题意可得直线过定点,判断点在圆内,可判断直线与圆相交.
【详解】由题意可得直线:过定点.
因为,所以点在圆内,
则直线与圆相交.
故选:C.
【变式4-1】已知圆和圆有公共点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由两圆位置关系构造不等式求解即可.
【详解】由题可得,
解得:.
故选:B
【变式4-2】若直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A.] B. C. D.
【答案】A
【分析】画出图形,求出直线过定点,数形结合再由圆心到直线的距离等于半径和斜率的定义求解即可;
【详解】曲线即为半圆:,
其图象如图所示,
曲线与轴的交点为,而直线为过的动直线,
当直线与半圆相切时,有,解得,
当直线过时,有,
因为直线与半圆有两个不同的交点,故,
故选:A.
【变式4-3】若直线与圆相离,则点( )
A.在圆O外 B.在圆O内 C.在圆O上 D.与圆O的位置关系不确定
【答案】B
【分析】根据已知直线与圆相离,得到圆心到直线的距离大于半径,进行计算求解.
【详解】由题意,圆的圆心为,半径.直线到圆心的距离为,根据相离条件,即,整理得,这表明点到原点的距离的平方小于4,即点在圆内部.
故选:B.
【题型5 弦长计算 & 弦长最值】
【i5 【例5】已知直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】先求得直线过定点,再分析取得最小值时的情况,利用弦长公式求解即可.
【详解】由直线得:
,
由,
则直线过定点,
由圆可得圆心,半径,
所以圆心与定点的距离为:
,
由,
所以点在圆内,
所以当圆心与定点的连线垂直于时,取得最小值,
则的最小值为,
故选:C.
【变式5-1】若直线被圆截得的弦长为,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】直接根据圆的弦长公式可得.
【详解】由圆,圆心,半径.
则圆心到直线的距离,
又因为截得的弦长为,所以,化简得,解得.
故选:A.
【变式5-2】直线与圆交于A,B两点,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用垂径定理,将弦长问题转化为在弦心距与半径,半弦长构成的直角三角形中求解即可.
【详解】圆M的半径,圆心,则圆心M到直线l的距离,
故.
故选:D.
【题型6 过圆上一点求切线方程】
【例6】已知在中,,,.
(1)求的外接圆的标准方程;
(2)过点作的外接圆的切线,求该切线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将三顶点代入圆的标准方程,解出即可;
(2)由两直线垂直得到斜率关系,再由点斜式得到直线方程即可;
【详解】(1)设的外接圆的标准方程为,
则
解得
故的外接圆的标准方程为.
(2)由(1)得外接圆的圆心为,半径为5.
因为,所以切线的斜率为,
故所求切线方程为,即.
【变式6-1】已知圆经过点,,.
(1)求圆的方程;
(2)求经过点的圆的切线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法将三个点的坐标代入圆的一般方程,解方程组即可;
(2)根据圆的切线性质求出切线的斜率,点斜式求得直线方程.
【详解】(1)设圆的方程为,
将三点坐标代入得,,
即,解得,
所以圆的方程为,即.
(2)由(1),可得圆心,则,
所以经过点的圆的切线斜率,
所以经过点的圆的切线方程为,即.
【题型7 过圆外一点作圆的切线】
【例7】已知圆,直线.
(1)判断直线与圆的位置关系;
(2)求经过点的圆的切线方程.
【答案】(1)相离
(2)和
【分析】(1)首先求出圆心坐标与半径,再求出圆心到直线的距离,即可判断;
(2)分斜率存在与不存在两种情况讨论,当斜率存在时,设直线方程为,利用圆心到直线的距离等于半径得到方程,求出,即可得解.
【详解】(1)圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
所以直线与圆相离.
(2)过点的斜率不存在的直线方程为,
满足圆心到的距离为,符合题意;
当斜率存在时,设直线方程为,即,
则圆心到直线的距离,解得,
所以直线方程为,即,
综上可得过点的圆的切线方程为和.
【变式7-1】已知圆C经过,,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求圆C经过点的切线方程.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)求出线段的中垂线方程,求出圆心坐标及半径即可.
(2)按切线斜率存在与否,结合点到直线的距离公式求出切线方程.
【详解】(1)线段的中点,直线的斜率,
则线段的中垂线方程为,即,
由,解得,因此圆C的圆心,半径,
所以圆C的标准方程为.
(2)点到直线的距离为2,即直线与圆C相切;
当切线斜率存在时,设切线方程为,即,
由,解得,因此方程为,
所以圆C经过点的切线方程为或.
【变式7-2】已知圆经过点和,且圆心在直线:上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过点作圆的切线,求该切线方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)先设圆的标准方程,再代入点的坐标及圆心在直线上即可求参;
(2)设直线方程,利用直线与圆的位置关系计算即可求解.
【详解】(1)设圆的标准方程为,
因为圆经过和点,且圆心在直线上,
所以 ,解得: ,
所以圆的标准方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,,此时圆心到直线的距离为5,等于半径,故满足题意;
当直线的斜率存在时,设,即,
则点到直线的距离为圆的半径,
即,解得,此时.
综上,直线l的方程为或.
【题型8 三角形面积求值 / 面积最值】
【例8】在平面直角坐标系中,已知点,圆经过三点,直线的方程为.
(1)若直线与圆相切,求的值;
(2)若直线与圆相交于两点,求的面积的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先由待定系数法求出圆的方程,再根据直线与圆相切可得;
(2)先可得三角形一边的长,再计算圆上到这一边的距离的最大值即可得面积的最大值.
【详解】(1)设圆的方程为,
因为圆经过点,所以,
解得,经检验,符合题意,
所以圆的方程为,即,
因为直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离为,
所以,解得;
(2)可化为,即直线恒过点,
因为点在圆上,故不妨设为,
所以直线,且,
设点到直线的距离为,
所以的面积,
因为点在圆上,所以的最大值等于圆心到直线的距离加上半径,
所以.
所以.
故的面积的最大值为.
【变式8-1】已知三点,记的外接圆为圆.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆交于两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设圆的一般方程为,将三点代入得到方程组,求出,即可得到圆的方程;
(2)先求出圆心到直线的距离,再利用勾股定理求出弦长,即可求出的面积.
【详解】(1)设圆的一般方程为,
将三点代入上式可得,,
解得,
所以圆的一般方程为
将其化为标准方程为;
(2)由(1)可知,圆心,半径.
则圆心到直线的距离为,
所以,
故的面积为.
【变式8-2】已知圆.
(1)已知直线,求该直线截得圆C的弦AB的长度;
(2)若直线过点且与圆C相交于两点,求的面积的最大值,并求此时直线的方程.
【答案】(1)
(2)面积最大值为8,直线方程为或
【分析】(1)法1:求出圆心和半径,得到圆心到直线的距离,利用垂径定理得到弦长;
法2:联立直线与圆的方程,得到两根之和,两根之积,利用弦长公式求出答案;
法3:联立直线与圆的方程,求出交点坐标,利用两点间距离公式求出答案;
(2)设出直线方程,求出圆心C到直线的距离,利用垂径定理表达出面积,求出最大值,并得到,,得到直线方程.
【详解】(1)法1:圆C的圆心坐标为,半径,
圆心C到直线的距离.
则截得的弦长;
法2:设,联立方程组得,
消得,
;
法3:设,联立方程组得,
消得,解得,
则,
.
(2)圆C的圆心坐标为,半径,
当直线的斜率不存在时,与圆没有交点,舍去,
设直线的方程为,即,
则圆心C到直线的距离为,
又的面积,
所以当时取最大值8,
由,得,
解得,,
所以直线的方程为或.
【题型9 运动轨迹】
【例9】已知圆,点.
(1)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程;
(2)若经过点的直线截圆所得弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据相关点法求解出点的轨迹方程;
(2)先计算出到的距离,然后根据的斜率是否存在进行分类讨论,由此求解出结果.
【详解】(1)设点,由点是的中点,得,
所以,故点,
因为在圆上运动,所以点的坐标满足圆的方程,
所以,化简得,
故点的轨迹方程是.
(2)因为直线截圆所得弦长为,
所以直线到圆心的距离为,
①若直线的斜率不存在,直线的方程为,
此时到的距离为,故直线符合题意;
②若直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
则圆心到直线的距离为,解得,
则直线,即为,
综上所述,直线的方程为或.
【变式9-1】过原点O的直线l与圆交于A,B两点,且点.
(1)过点P作圆C的切线m,求切线m的方程;
(2)求弦的中点M的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意,分直线斜率存在与不存在两种情况讨论,结合点到直线距离公式及相切条件求解即可;
(2)设,根据圆的性质,弦的中点与圆心的连线垂直于弦,即,再利用向量垂直的坐标表示即可求解.
【详解】(1)由题知圆心,半径,
当直线斜率不存在时,直线方程为,
此时圆心到直线的距离,直线与圆相离,不符合题意;
当直线斜率存在时,设切线方程为,即,
圆心到直线的距离,即,
整理得,解得或,
所以切线的方程为或.
(2)设,圆心,
因为M弦的中点,所以,
又直线l过原点O,所以,
,
,
整理得,
所以M的轨迹方程为.
【变式9-2】已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程.
(2)设点,为圆上的动点,点满足.
(i)求点的轨迹方程;
(ii)判断点的轨迹与圆的位置关系.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)外离
【分析】(1)借助待定系数法计算即可得;
(2)(i)设出,则可得关系,再借助点在圆上代入计算即可得;(ii)计算两圆圆心距离与半径之和即可得.
【详解】(1)设圆的标准方程为,
由题可知,解得,
所以圆的标准方程为;
(2)(i)设点,
因为,所以,
即,所以,
又因为点在圆上,所以,
化简得,
即点的轨迹方程为;
(ii)点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
圆的圆心为,半径为2,
因为,
所以两个圆外离.
1.已知直线与圆相交,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将圆的一般式方程整理为标准方程,确定其圆心及半径,使圆心到直线的距离小于半径即可.
【详解】圆的方程可整理为:,
因此圆心,半径.
因为直线与圆相交,故圆心到直线的距离,
得,即.
故选:C.
2.直线过点且与以点为端点的线段恒相交,则的斜率取值范围是________.
【答案】
【分析】根据图象得到当直线在和之间旋转时,直线与线段恒相交,然后根据直线和的斜率求范围即可.
【详解】
由题意得当直线在和之间旋转时,直线与线段恒相交,
,,所以.
故答案为:.
3.根据下列条件分别写出直线的一般式方程:
(1)斜率是,且经过点;
(2)与直线垂直,且在轴上的截距为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出所求直线的点斜式方程,化为一般式方程即可;
(2)根据两直线垂直得出所求直线的斜率,可得出所求直线的斜截式方程,再化为一般式方程即可.
【详解】(1)由点斜式,该直线的方程为,即,
故该直线的一般式方程为.
(2)直线的斜率为,因为所求直线与它垂直,所以所求直线斜率为,
因此所求直线方程为,化为一般式方程可得,
故所求直线的一般式方程为.
4.已知直线经过点,圆.
(1)若圆关于直线对称,求直线的方程;
(2)若直线平行于直线,求直线关于点的对称直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由圆的对称性可知,直线l过圆心,结合直线的斜率公式及点斜式方程即可求得结果.
(2)由两直线平行可得直线l的方程,求出点关于点对称的点,由直线l与直线关于点对称可得,再结合直线的点斜式方程求解即可.
【详解】(1)由可得圆的圆心,半径,
因为圆关于直线l对称,所以直线l过圆心,
又直线l过点,所以直线l斜率为,
由点斜式方程可得,即.
故直线l方程为.
(2)由题意知,直线l斜率为,则由点斜式方程可得,即,
因为直线l与直线关于点对称,所以,
又因为点关于点对称的点,直线过点,
则由点斜式方程可得,即.
故直线方程为.
5.已知圆,点.
(1)求过点P的圆的切线方程;
(2)若直线l过点P且与直线平行,求直线l被圆C所截得的弦长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先判断点与圆的位置关系,再根据切线的性质,求圆的切线方程;
(2)首先求直线的方程,再代入弦长公式,即可求解.
【详解】(1)圆,圆心为,点在圆上,
,故切线所在直线斜率为,
所求切线方程为,即,
(2)直线l的斜率为1,
过点,它的直线方程为,
圆心C到直线的距离为,
所以直线l被圆C所截得的半弦长为,
即直线l被圆C所截得的弦长为.
6.已知圆:,直线:.
(1)若直线与圆相切,求的值;
(2)若,过直线上一点作圆的切线,,切点为,,求四边形面积的最小值及此时点的坐标,
【答案】(1)或
(2),
【分析】(1)由圆心到直线的距离等于半径列方程求解即可,
(2)当时,直线的方程为,而四边形的面积,由圆的性质可得当最小时,切线长最短,此时,求出直线的方程,联立两直线方程可得点的坐标.
【详解】(1)由已知,圆心到直线:的距离等于半径,
即.
解得:或.
(2)当时,直线的方程为,四边形的面积
∵为直角三角形,
当最小时,切线长最短,显然当时,
∴
四边形的面积最小值为.
此时,,,
∴直线:,即.
由,解得,即.
7.已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,线段的中点为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若点的轨迹为曲线,已知直线的方程为,请判断直线与曲线的位置关系,并说明理由.
【答案】(1);
(2)相离,理由如下:
由(1)知圆心,且半径,
所以圆心到的距离,
所以直线与曲线相离.
【分析】(1)设,根据已知得,又在圆上运动,代入求轨迹方程;
(2)写出圆的圆心和半径,利用点线距离公式求圆心与直线距离并判断其与半径大小,即可判断位置关系.
【详解】(1)令为线段的中点,又,则,
又在圆上运动,故,
所以,故点的轨迹方程为.
(2)略
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