中小学教育资源及组卷应用平台
专题13
直线与圆
重点题型
题型一、直线与方程
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线l倾斜角的范围是.若直线l的倾斜角90°,则斜率.
(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则直线l的斜率k=.
2.直线方程的形式
(1)点斜式:,不包含直线;
(2)斜截式:,不包含垂直于x轴的直线;
(3)两点式:,不包含直线和直线;
(4)截距式:,不包含垂直于坐标轴和过原点的直线;
(5)一般式:不全为,平面直角坐标系内的直线都适用.
3.常见的直线系方程
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程:A(x-x0)+B(y-y0)+C=0(A2+B2≠0)还可以表示为y-y0=k(x-x0),斜率不存在时可设为x=x0.
(2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+C1=0(C1≠C).
(3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+C1=0.
(4)过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中不包括直线A2x+B2y+C2=0).
题型二、直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
与相交
与垂直
与平行
且
或
与重合
且
注意:(1)当两条直线平行时,不要忘记它们的斜率不存在时的情况;(2)当两条直线垂直时,不要忘记一条直线的斜率不存在、另一条直线的斜率为零的情况.
2.两条直线的交点
对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,与的交点坐标就是方程组的解.
(1)方程组有唯一解与相交,交点坐标就是方程组的解;
(2)方程组无解;
(3)方程组有无数解与重合.
3.距离问题
(1)平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离|P1P2|=.
(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(C1≠C2)间的距离d=.
4.对称问题
(1)中心对称:点为点与的中点,中点坐标公式为.
(2)轴对称:若点关于直线l的对称点为,则.
题型三、圆与方程
1.圆的方程
(1)标准方程:,圆心,半径
(2)一般方程:,圆心,半径
二者可以互化:将圆的标准方程展开可得一般方程,将圆的一般方程配方可得标准方程.
2.点与圆的位置关系
(1)点(x0,y0)在圆上,,
(2)点(x0,y0)在圆外,,
(3)点(x0,y0)在圆内,,
3.常见的圆的几何性质的应用
(1)圆的轴对称性:圆关于直径所在的直线对称.
(2)圆关于点对称:
①求已知圆关于某点对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于点对称,则此点为两圆圆心连线的中点.
(3)圆关于直线对称:
①求已知圆关于某条直线对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于直线对称,则此直线为两圆圆心连线的垂直平分线.
(4)圆中的直角三角形:用几何法求圆的方程,要充分运用圆的几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”,“半径、弦心距、弦长的一半构成直角三角形”.
题型三、直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系及其判断
直线与圆的位置关系
判断方法
直线与圆相离
几何法:(1)明确圆心C的坐标(a,b)和半径长r,将直线方程化为一般式;(2)利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d;(3)比较d与r的大小,写出结论.
直线与圆相切
直线与圆相交
方程无实数解,直线与圆相离
代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数来判断
方程有唯一的实数解,直线与圆相切
方程有两个不同的实数解,直线与圆相交
2.圆与圆的位置关系及其判断
(1)位置关系
两圆的位置关系
外切
相切
两圆有唯一公共点
内切
内含
相离
两圆没有公共点
外离
相交
两圆有两个不同的公共点
(2)判断方法:
几何法:确定两圆的圆心坐标和半径长;利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d,求;
比较的大小,写出结论.(如下图,其中).
代数法:设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
联立①②,如果该方程组没有实数解,那么两圆相离;如果该方程组有两组相同的实数解,那么两圆相切;
如果该方程组有两组不同的实数解,那么两圆相交.
3.常见题型
(1)两圆相交时公共弦所在直线的方程:
设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
若两圆相交,则有一条公共弦,由①-②,得(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0
③.
方程③表示圆C1与圆C2的公共弦所在直线的方程.
(2)涉及直线被圆截得的弦长问题,一般有两种求解方法:
一是利用半径长r、弦心距d、弦长l的一半构成直角三角形,结合勾股定理求解;
二是若斜率为k的直线l与圆C交于两点,则.
(3)求两圆公共弦长一般有两种方法:
一是联立两圆的方程求出交点坐标,再利用两点间的距离公式求解;
二是求出两圆公共弦所在直线的方程,转化为直线被圆截得的弦长问题.
(4)求过圆上的一点的切线方程:
先求切点与圆心连线的斜率k,若k不存在,则由图形可写出切线方程为;若,则由图形可写出切线方程为;若k存在且k≠0,则由垂直关系知切线的斜率为,由点斜式方程可求切线方程.
(5)求过圆外一点的圆的切线方程:
①几何方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即.由圆心到直线的距离等于半径长,即可得出切线方程.
②代数方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即,代入圆的方程,得到一个关于x的一元二次方程,由,求得k,切线方程即可求出.
注:在求过一定点的圆的切线方程时,应首先判断定点与圆的位置关系,若点在圆上,则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线有两条;若点在圆内,则切线不存在.
考点集训
一、单选题
1.直线的倾斜角的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设直线的斜率为,倾斜角为,则
,∴,即
∴倾斜角的取值范围是.故选D.
2.已知直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,则“m=2”是“l1平行于l2”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】C
【解析】由直线l1平行于l2得-m(m-1)=1×(-2),得m=2或m=-1,经验证,当m=-1时,直线l1与l2重合,舍去,所以“m=2”是“l1平行于l2”的充要条件,故选C.
3.到直线的距离等于的直线方程为(
)
A.
B.
C.或
D.或
【答案】D
【解析】因为所求与直线的距离为,所以可得所求直线与已知直线平行,
设所求直线方程为,,解得或,
故所求直线方程为或.故选D.
4.圆关于直线:对称的圆的方程为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】圆的圆心坐标为,半径为2,
设关于直线:的对称点为,则,解得.
所以,则圆关于直线对称的圆的方程为.故选:C.
5.已知圆上的点到直线的最远距离为4,则实数的值是(
)
A.0或4
B.或2
C.
D.2
【答案】B
【解析】由得,所以圆心为,,
圆心到直线的距离为
所以,解得或2.故选
6.若,为正实数,直线与直线互相垂直,则的最大值为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为直线与直线互相垂直,
所以,化简得,
因为,为正实数,所以≥,即≤,当且仅当时取等号,
所以的最大值为,故选B.
7.已知圆C与直线及都相切,圆心在直线上,则圆C的方程为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】圆心在上,圆心的纵横坐标值相反,显然能排除C、D;
验证:A中圆心到两直线的距离是;
圆心到直线的距离是.故A错误.
故选B.
8.经过点作直线,若直线l与连接、的线段总有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为,所以.
因为直线l与连接、的线段总有公共点,,,
设直线l的倾斜角为,所以,所以,
又因为,所以,故选A.
9.设、是关于x的方程的两个不相等的实数根,那么过两点,的直线与圆的位置关系是(
)
A.相离.
B.相切
C.相交.
D.随m的变化而变化.
【答案】D
【解析】直线AB的方程为.
即,
所以直线AB的方程为,
因为,
所以,
所以,所以直线AB与圆可能相交,也可能相切,也可能相离.
10.从点射出的光线经直线反射后到达点,则光线所经过的路程是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设点关于直线的对称的点坐标为
所以
所以点关于直线的对称的点坐标为
则光线所经过的路程.故选:
11.已知圆,直线,,若被圆C所截得的弦的长度之比为,则k的值为(
)
A.
B.
C.
D.1
【答案】C
【解析】圆的圆心为,半径为2,
圆心到线的距离为,被圆所截得的弦的长度为,
圆心到的距离为,被圆所截得的弦的长度为,
结合,被圆所截得的弦的长度之比为,可得,求得,故选C.
12.平面直角坐标系内,过点的直线与曲线相交于两点,当的面积最大时,直线的斜率为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】曲线表示以圆心半径为1的上半圆,则的面积,要使三角形的面积最大,此时,
即,则取的中点,则,∵,
∴,则,,
即直线的倾斜角为150°,则直线的斜率,故选A.
13.已知圆,若直线上总存在点,使得过点的圆的两条切线互相垂直,则实数的取值范围是(
)
A.或
B.
C.或
D.
【答案】A
【解析】由题意,圆,若直线上总存在点,使得过点的圆的两条切线互相垂直,如图所示,
根据过点P的圆C的两条切线互相垂直,可得四边形APBC为正方形,所以,
所以只需圆心到直线的距离,解得或.故选:A.
14.已知圆和圆的公共弦所在的直线恒过定点,且点在直线上,则的最小值为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由圆和圆,
可得圆和的公共弦所在的直线方程为,
联立,解得,即点
又因为点在直线上,即
,
又由原点到直线的距离为,即的最小值为.故选:C.
15.已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆作切线,,,为切点,则直线经过定点(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为是直线的任一点,所以设,
因为圆的两条切线、,切点分别为、,所以,,
则点、在以为直径的圆上,即是圆和圆的公共弦,
则圆心的坐标是,,且半径的平方是,
所以圆的方程是,①
又,②,
②①得,,即公共弦所在的直线方程是:,
即,
由得,,所以直线恒过定点,,故选:.
16.已知圆:,圆:,点、分别是圆、圆上的动点,为轴上的动点,则的最大值是(
)
A.
B.9
C.7
D.
【答案】B
【解析】圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径是.要使最大,需最大,且最小,最大值为的最小值为,故最大值是;关于轴的对称点,,故
的最大值为
,故选B.
17.过点的直线与曲线交于两点,若,则直线的斜率为(
)
A.
B.
C.或
D.或
【答案】A
【解析】曲线为圆的上半部分,圆心为,半径为.
设与曲线相切于点,
则,所以
到弦的距离为,,所以,由于,所以直线的倾斜角为,斜率为.故选:A
18.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
【解析】设,则,所以,
所以点M的轨迹是一个圆D,
由题得圆C和圆D相交或相切,所以,所以.故选:B
19.过直线上一点P,作圆C:的切线,切点分别为A、B,则当四边形PACB面积最小时直线AB的方程是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题意,圆C:的圆心C为,半径;
点P为直线上一点,PA、PB为圆C的切线,则,,
则有,
则,
则当取得最小值时,四边形PACB面积最小,此时CP与直线垂直,
且,则C到AB的距离,
又由,则直线AB与直线平行,且设AB的直线方程为,
则有,解可得:或舍,则直线AB的方程为,
故选B.
二、多选题
20.若O,A两点到直线axay的距离相等,则实数a的可能取值为(
)
A.
B.1
C.4
D.6
【答案】ACD
【解析】由题意,得,,
当时,解得或;
当时,解得或舍去;
或6或4.故选ACD.
21.点在圆的内部,则的取值不可能是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】由已知条件可得,即,解得.故选AD.
22.集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2,r>0},且M∩N=N,则r可能的取值是(
)
A.
B.
C.1
D.
【答案】AB
【解析】集合M表示圆x2+y2=4上以及圆内的点,集合N表示圆(x-1)2+(y-1)2=r2上以及圆内的点,由已知,知,
所以小圆(x-1)2+(y-1)2=r2内切或内含于大圆x2+y2=4,
所以圆心距,所以,而,故AB满足题意,CD不符合.
故选:AB.
23.下列结论错误的是(
)
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是5
【答案】ABC
【解析】过点,的直线的斜率是,则倾斜角不为,故A错误
由直线与直线垂直,得解得,故B错误;
直线与直线之间的距离是,故C错误
点关于x轴的对称点为,连接,交x轴于点,
则,当与重合时取等号,故D正确.
故选ABC.
24.已知点P是直线上的动点,定点,则下列说法正确的是(
)
A.线段PQ的长度的最小值为
B.当PQ最短时,直线PQ的方程是
C.当PQ最短时P的坐标为
D.线段PQ的长度可能是
【答案】AC
【解析】当PQ垂直直线时,PQ最短,Q到直线的距离为,故A正确;
故PQ的长度范围为,,故D错误;
设,则,解得,故P为,故C正确;
此时直线PQ的方程是,即,故B错误,
故选AC.
25.已知直线和圆,则(
)
A.直线l恒过定点
B.存在k使得直线l与直线垂直
C.直线l与圆O相交
D.若,直线l被圆O截得的弦长为4
【答案】BC
【解析】对于A、C,由,得,令,解得,
所以直线恒过定点,故A错误;
因为直线恒过定点,而,即在圆内,所以直线l与圆O相交,故C正确;
对于B,直线的斜率为,则当时,满足直线与直线垂直,故B正确;
对于D,时,直线,圆心到直线的距离为,所以直线l被圆O截得的弦长为,故D错误.
故选:BC.
26.过点作圆C:的两条切线,切点分别为A,B,则下列说法正确的是(
)
A.
B.所在直线的方程为
C.四边形的外接圆方程为
D.的面积为
【答案】BCD
【解析】因为,所以以为圆心,为半径的圆交圆于两点,
因为,又因为以为圆心,为半径的圆为,
与相减得,所以所在直线的方程为,故B正确;
连接交于,等面积法可得,即,所以,即,所以,故A错误;
四边形的外接圆是以为直径的圆,故圆心为,半径为的圆,故方程为,即,故C正确;
因为,所以,故D正确;
故选:BCD.
三、填空题
27.过原点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为_______.
【答案】2
【解析】由题意直线方程为,即,圆标准方程为,圆心为,半径为,圆心到直线的距离为,
所以弦长为.故答案为:2.
28.经过点且圆心在直线上的圆的方程是____.
【答案】
【解析】设圆的方程为因为圆心在直线上,得,
所以可得圆的方程为,
因为圆经过点,所以,解得,
因此,所求圆的方程为,故答案为.
29.已知圆和点,则过点的圆的切线方程为._________
【答案】
【解析】设切线方程为:,
因为相切时圆心到直线的距离为半径,所以,解得,
所以切线方程为:,即.故答案为.
30.已知圆与圆外切,则__________,此时直线被圆所截的弦长为______________.
【答案】16
【解析】由题可知:,,即
且,由两圆向外切可知,解得
所以,到直线的距离为,设圆的半径为,
则直线被圆所截的弦长为,故答案为:,.
31.已知圆,点,过点的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点,则面积的最大值为______.
【答案】12
【解析】由题可知,所以点在以线段为直径的圆上,的边,故当到直线的距离最大时,的面积最大,以线段为直径的圆的圆心为,半径为,直线的方程为,点到直线的距离为,所以到直线的距离的最大值为,故的面积的最大值为.故答案为12
四、解答题
32.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于?两点.
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
【解析】(1)由题意可知,点到直线的距离
因为圆与直线相切,则圆的半径
所以,圆的标准方程为
(2)①当直线的斜率不存在时
因为直线的方程为.所以圆心到直线的距离.
由(1)知圆的半径为,所以.
故是符合题意的一条直线.
②当直线的斜率存在时
设直线的斜率为,则直线
圆心到直线的距离
因为
所以,即,解得
因此,直线的方程为
综上所述,直线的方程为或.
33.已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)若圆与直线:交于,两点,_____________,求的值.从下列两个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:;条件②:.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
【解析】(1)设圆心坐标为,半径为.
由圆的圆心在直线上,知:.
又∵圆与轴相切于点,
∴,,则.
∴圆的圆心坐标为,则圆的方程为.
(2)如果选择条件①:,而,
∴圆心到直线的距离,则,解得或.
如果选择条件②:,而,
∴圆心到直线的距离,则,解得或.
34.已知圆与直线,动直线过定点.
(1)若直线与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,点是的中点,直线与直线相交于点.
探索是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【解析】(1)1°当斜率不存在时,的方程为x=0,与圆不相切.
2°当的斜率存在时,设的方程为,即
∴,解得或
∴直线的方程为或
(2)有(1)可知的斜率存在,
设的方程为,
由
消去后得
∴
,
∴
∴
由
得
∴
∴
∴
∴为定值.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
专题13
直线与圆
重点题型
题型一、直线与方程
1.直线的倾斜角与斜率
(1)直线l倾斜角的范围是.若直线l的倾斜角90°,则斜率.
(2)P1(x1,y1),P2(x2,y2)在直线l上,且x1≠x2,则直线l的斜率k=.
2.直线方程的形式
(1)点斜式:,不包含直线;
(2)斜截式:,不包含垂直于x轴的直线;
(3)两点式:,不包含直线和直线;
(4)截距式:,不包含垂直于坐标轴和过原点的直线;
(5)一般式:不全为,平面直角坐标系内的直线都适用.
3.常见的直线系方程
(1)过定点P(x0,y0)的直线系方程:A(x-x0)+B(y-y0)+C=0(A2+B2≠0)还可以表示为y-y0=k(x-x0),斜率不存在时可设为x=x0.
(2)平行于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Ax+By+C1=0(C1≠C).
(3)垂直于直线Ax+By+C=0的直线系方程:Bx-Ay+C1=0.
(4)过两条已知直线A1x+B1y+C1=0,A2x+B2y+C2=0交点的直线系方程:A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0(其中不包括直线A2x+B2y+C2=0).
题型二、直线的位置关系
1.两条直线的位置关系
斜截式
一般式
与相交
与垂直
与平行
且
或
与重合
且
注意:(1)当两条直线平行时,不要忘记它们的斜率不存在时的情况;(2)当两条直线垂直时,不要忘记一条直线的斜率不存在、另一条直线的斜率为零的情况.
2.两条直线的交点
对于直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,与的交点坐标就是方程组的解.
(1)方程组有唯一解与相交,交点坐标就是方程组的解;
(2)方程组无解;
(3)方程组有无数解与重合.
3.距离问题
(1)平面上任意两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的距离|P1P2|=.
(2)点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0(C1≠C2)间的距离d=.
4.对称问题
(1)中心对称:点为点与的中点,中点坐标公式为.
(2)轴对称:若点关于直线l的对称点为,则.
题型三、圆与方程
1.圆的方程
(1)标准方程:,圆心,半径
(2)一般方程:,圆心,半径
二者可以互化:将圆的标准方程展开可得一般方程,将圆的一般方程配方可得标准方程.
2.点与圆的位置关系
(1)点(x0,y0)在圆上,,
(2)点(x0,y0)在圆外,,
(3)点(x0,y0)在圆内,,
3.常见的圆的几何性质的应用
(1)圆的轴对称性:圆关于直径所在的直线对称.
(2)圆关于点对称:
①求已知圆关于某点对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于点对称,则此点为两圆圆心连线的中点.
(3)圆关于直线对称:
①求已知圆关于某条直线对称的圆,只需确定所求圆的圆心位置;
②两圆关于直线对称,则此直线为两圆圆心连线的垂直平分线.
(4)圆中的直角三角形:用几何法求圆的方程,要充分运用圆的几何性质,如“圆心在圆的任一条弦的垂直平分线上”,“半径、弦心距、弦长的一半构成直角三角形”.
题型三、直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系及其判断
直线与圆的位置关系
判断方法
直线与圆相离
几何法:(1)明确圆心C的坐标(a,b)和半径长r,将直线方程化为一般式;(2)利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离d;(3)比较d与r的大小,写出结论.
直线与圆相切
直线与圆相交
方程无实数解,直线与圆相离
代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数来判断
方程有唯一的实数解,直线与圆相切
方程有两个不同的实数解,直线与圆相交
2.圆与圆的位置关系及其判断
(1)位置关系
两圆的位置关系
外切
相切
两圆有唯一公共点
内切
内含
相离
两圆没有公共点
外离
相交
两圆有两个不同的公共点
(2)判断方法:
几何法:确定两圆的圆心坐标和半径长;利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d,求;
比较的大小,写出结论.(如下图,其中).
代数法:设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
联立①②,如果该方程组没有实数解,那么两圆相离;如果该方程组有两组相同的实数解,那么两圆相切;
如果该方程组有两组不同的实数解,那么两圆相交.
3.常见题型
(1)两圆相交时公共弦所在直线的方程:
设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0
①,圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0
②,
若两圆相交,则有一条公共弦,由①-②,得(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0
③.
方程③表示圆C1与圆C2的公共弦所在直线的方程.
(2)涉及直线被圆截得的弦长问题,一般有两种求解方法:
一是利用半径长r、弦心距d、弦长l的一半构成直角三角形,结合勾股定理求解;
二是若斜率为k的直线l与圆C交于两点,则.
(3)求两圆公共弦长一般有两种方法:
一是联立两圆的方程求出交点坐标,再利用两点间的距离公式求解;
二是求出两圆公共弦所在直线的方程,转化为直线被圆截得的弦长问题.
(4)求过圆上的一点的切线方程:
先求切点与圆心连线的斜率k,若k不存在,则由图形可写出切线方程为;若,则由图形可写出切线方程为;若k存在且k≠0,则由垂直关系知切线的斜率为,由点斜式方程可求切线方程.
(5)求过圆外一点的圆的切线方程:
①几何方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即.由圆心到直线的距离等于半径长,即可得出切线方程.
②代数方法:当斜率存在时,设为k,则切线方程为,即,代入圆的方程,得到一个关于x的一元二次方程,由,求得k,切线方程即可求出.
注:在求过一定点的圆的切线方程时,应首先判断定点与圆的位置关系,若点在圆上,则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线有两条;若点在圆内,则切线不存在.
考点集训
一、单选题
1.直线的倾斜角的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
2.已知直线l1:mx-2y+1=0,l2:x-(m-1)y-1=0,则“m=2”是“l1平行于l2”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
3.到直线的距离等于的直线方程为(
)
A.
B.
C.或
D.或
4.圆关于直线:对称的圆的方程为(
)
A.
B.
C.
D.
5.已知圆上的点到直线的最远距离为4,则实数的值是(
)
A.0或4
B.或2
C.
D.2
6.若,为正实数,直线与直线互相垂直,则的最大值为(
)
A.
B.
C.
D.
7.已知圆C与直线及都相切,圆心在直线上,则圆C的方程为(
)
A.
B.
C.
D.
8.经过点作直线,若直线l与连接、的线段总有公共点,则直线的倾斜角的取值范围为(
)
A.
B.
C.
D.
9.设、是关于x的方程的两个不相等的实数根,那么过两点,的直线与圆的位置关系是(
)
A.相离.
B.相切
C.相交.
D.随m的变化而变化.
10.从点射出的光线经直线反射后到达点,则光线所经过的路程是(
)
A.
B.
C.
D.
11.已知圆,直线,,若被圆C所截得的弦的长度之比为,则k的值为(
)
A.
B.
C.
D.1
12.平面直角坐标系内,过点的直线与曲线相交于两点,当的面积最大时,直线的斜率为(
)
A.
B.
C.
D.
13.已知圆,若直线上总存在点,使得过点的圆的两条切线互相垂直,则实数的取值范围是(
)
A.或
B.
C.或
D.
14.已知圆和圆的公共弦所在的直线恒过定点,且点在直线上,则的最小值为(
)
A.
B.
C.
D.
15.已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆作切线,,,为切点,则直线经过定点(
)
A.
B.
C.
D.
16.已知圆:,圆:,点、分别是圆、圆上的动点,为轴上的动点,则的最大值是(
)
A.
B.9
C.7
D.
17.过点的直线与曲线交于两点,若,则直线的斜率为(
)
A.
B.
C.或
D.或
18.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.
19.过直线上一点P,作圆C:的切线,切点分别为A、B,则当四边形PACB面积最小时直线AB的方程是
A.
B.
C.
D.
二、多选题
20.若O,A两点到直线axay的距离相等,则实数a的可能取值为(
)
A.
B.1
C.4
D.6
21.点在圆的内部,则的取值不可能是(
)
A.
B.
C.
D.
22.集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2,r>0},且M∩N=N,则r可能的取值是(
)
A.
B.
C.1
D.
23.下列结论错误的是(
)
A.过点,的直线的倾斜角为
B.若直线与直线垂直,则
C.直线与直线之间的距离是
D.已知,,点P在x轴上,则的最小值是5
24.已知点P是直线上的动点,定点,则下列说法正确的是(
)
A.线段PQ的长度的最小值为
B.当PQ最短时,直线PQ的方程是
C.当PQ最短时P的坐标为
D.线段PQ的长度可能是
25.已知直线和圆,则(
)
A.直线l恒过定点
B.存在k使得直线l与直线垂直
C.直线l与圆O相交
D.若,直线l被圆O截得的弦长为4
26.过点作圆C:的两条切线,切点分别为A,B,则下列说法正确的是(
)
A.
B.所在直线的方程为
C.四边形的外接圆方程为
D.的面积为
三、填空题
27.过原点且倾斜角为的直线被圆所截得的弦长为_______.
28.经过点且圆心在直线上的圆的方程是____.
29.已知圆和点,则过点的圆的切线方程为._________
30.已知圆与圆外切,则__________,此时直线被圆所截的弦长为______________.
31.已知圆,点,过点的动直线与圆交于,两点,线段的中点为,为坐标原点,则面积的最大值为______.
四、解答题
32.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于?两点.
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线的方程.
33.已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)若圆与直线:交于,两点,_____________,求的值.从下列两个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:;条件②:.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
34.已知圆与直线,动直线过定点.
(1)若直线与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,点是的中点,直线与直线相交于点.
探索是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)