2.5直线与圆、圆与圆的位置关系
题型1:直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系的判定
例1:(1)直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相离 C.相交或相切 D.相切
(2)直线与圆C:的位置关系是 .
例2:若直线与圆有如下关系:①相交;②相切;③相离.试分别求实数的取值范围.
例3:已知圆,定点P(4,0),若过点P的直线的斜率存在,则斜率为多少时,这条直线与已知圆:(1)相切;(2)相交;(3)相离.
变式训练1:已知点M是圆内异于圆心的点,则直线与此圆的交点的个数为( )
2 B. 1 C. 0 D.不能确定
3.由直线与圆的位置关系求圆的方程
例4:(1)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.
(2)已知圆C的圆心与点(-2,1)关于直线对称,直线与圆C相交于A,B两点,且,则圆C的方程为 .
题型2:圆与圆的位置关系
1.圆与圆的位置关系的判断
例5:已知两圆,,判断圆与圆的位置关系.
变式训练2:已知圆与圆,则当两圆圆心之间的距离最短时,圆与圆的位置关系如何?
2.由圆与圆的位置关系确定参数的值或取值范围.
例6:已知圆,圆.问:为何值时,
(1)圆与圆外切?
(2)圆与圆内含?
变式训练3:若圆与相切,则等于( )
16 B. 7 C. -4或16 D. 7或16
3.由圆与圆的位置关系求圆的方程
例7:求与圆外切且与直线相切于点M(3,)的圆C的方程.
题型3:直线与圆的相交问题
1.求直线与圆的交点坐标
例8:已知直线与圆相交,求它们的交点坐标.
2.求弦长问题
例9:过圆内的点P(-1,2)作直线交圆于A,B两点,若直线的倾斜角为,求弦AB的长.
变式训练4:直线被圆截得的弦长为 .
3.与弦长有关的逆向问题
例10:(1)过点P(0,2)引一条直线交圆于A,B两点,若,则直线的方程为 .
变式训练5:如果一条直线经过点且被圆所截得的弦长为8,则这条直线方程为 .
4.直线与圆相交时,求过交点的方程问题
例11:求经过直线与圆的交点,且经过点P(-1,-2)的圆的方程.
5.中点弦问题
例12:已知圆内一点A(4,-2),求以A为中点的弦所在的直线方程.
题型4:直线与圆的相切问题
1.已知切线斜率求切线方程
例13:与直线平行且与圆相切的直线的方程为 .
2.已知圆上一点求切线方程
例14:经过点,且与圆相切的直线的方程为 .
3.已知圆外一点求切线方程
例15:经过点P(4,5),且与圆相切的直线方程为 .
4.求切线长
例16:若圆关于直线对称,则由点向圆所作的切线长的最小值是( )
2 B. 3 C. 4 D. 6
变式训练6:已知圆
(1)过点A(0,1)作直线与圆C相切,切线长为 ,直线的方程为 .
(2)过点M(2,3)作直线与圆C相切,则直线的方程为 .
(3)过直线上的一点P向圆C引切线,Q为切点,则的最小值为 .
题型5:两圆位置关系相关问题
1.求过两圆交点的圆的方程
例17:圆心在直线上,且经过圆与圆的交点的圆的方程为 .
变式训练7:求过两圆的交点的圆中面积最小的圆的方程.
2.两圆的公共弦问题
例18:(1)圆与圆的公共弦所在的直线的方程为 ,公共弦长为 .
(2)若圆与圆的公共弦长为,则的值为 .
变式训练8:两圆与的公共弦长为 .
3.求两圆公切线的方程
例19:求圆与圆的公切线的方程.
4.两圆公切线的条数问题
例20:已知圆和圆,两圆的公切线有( )
A.1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
题型6:直线与圆的方程的应用问题
1.动圆圆心的轨迹问题
例21:已知⊙O的半径为3,直线与⊙O相切,一动圆与相切,并与⊙O相交的公共弦恰为⊙O的直径,求动圆圆心的轨迹方程.
2.直线与半圆的相交问题
例22:若曲线与直线有两个交点,则实数的取值范围是 .
3.范围与最值问题
例23:已知点在圆上.
求的最大值和最小值;
求的最大值与最小值;
求的最大值与最小值.:
变式训练9:已知实数满足,求:
的最大值与最小值;
的最大值与最小值.
4.直线与圆的方程在几何问题中的应用
例24:在△ABO中,,P是△ABO的内切圆上的一点,求以为直径的三个圆的面积之和的最大值与最小值.