高二数学培优(第一学期)直线与圆的综合题集(PDF版含解析)

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名称 高二数学培优(第一学期)直线与圆的综合题集(PDF版含解析)
格式 zip
文件大小 982.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-09-18 21:39:28

文档简介

直线与圆的综合
一、 求圆的切线的方法
1. 若直线 过点 ,且与圆 相切,求直线 的方程.
2. 过圆 上的一点 )的圆的切线方程是( ).
A. B. C. D.
二、 求圆的切线长
1. 由直线 上一点向圆 引切线,则切线长的最小值为 .
2. 已知直线 是圆 的对称轴.过点
作圆 的一条切线,切点为 ,则 ( ).
A. B. C. D.
3. 已知圆 与直线 及 都相切,圆心在直线 上,则圆 的方程为(
).
A. B.
C. D.
三、 直线与圆相交的弦长问题
1. 直线 过点 且与圆 交于 两点,如果 ,那么直线 的方程
为( ).
A. B. 或
C. D. 或
1
2. 若圆 : 被直线 : 分成的两段弧长之比是 ,则满足条
件的圆 (  )
A. 有一个 B. 有两个 C. 有三个 D. 有四个
3. 已知圆 截直线 所得弦的长度为 ,则实数 的值是(  )
A. B. C. D.
四、 圆与圆的位置关系
1. 圆 与圆 的位置关系是( ).
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
2. 两圆 与 的公共弦长的最大
值是(  )
A. B. C. D.
3. 圆 与圆 相交于 、 两点,则直线 的方程
为 .
五、 轨迹问题
1. 动点 在圆 上移动时,它与定点 的连线中点 的轨迹方程是( ).
A. B. C. D.
2. 若平面内两定点 , ,动点 满足 .
( 1 )求点 的轨迹方程.
3. 点 与圆 上任一点所连线段的中点轨迹方程是( ).
A. B.
C. D.
2
六、 最值问题
1. 如果实数 , 满足 ,那么 的最大值为 .
2. 已知两点 , ,点 是圆 上任意一点,则 的面积最小值是(
).
A. B. C. D.
3. 若 , 分别是直线 与 轴, 轴的交点,圆 上有任意一
点 ,则 的面积的最大值是( ).
A. B. C. D.
七、 对称问题
1. 已知圆 与圆 关于原点对称,则圆 的方程为( ).
A. B. C. D.
2. 已知圆 : ,圆 与圆 关于直线 对称,则圆 的方程为
( ).
A. B.
C. D.
3直线与圆的综合
一、 求圆的切线的方法
1. 若直线 过点 ,且与圆 相切,求直线 的方程.
【答案】 或 .
【解析】方法一:因为 ,所以点 在圆外.
①若直线 的斜率存在,
设 ,即 ,
因为直线 与圆 相切,
所以 ,
解得 .
所以直线 的方程为 ,即 .
②若直线 的斜率不存在,即 ,符合要求.
所以直线 的方程为 或 .
方法二:①若直线 的斜率存在,
设 ,即 ,
与圆的方程联立,消去 得 ,
整理得 ,
所以 ,
解得 .
所以直线 的方程为 ,即 .
②若直线 的斜率不存在,
即 ,符合要求.
1
所以直线 的方程为 或 .
【标注】【知识点】已知直线和圆的位置关系求直线的方程
2. 过圆 上的一点 )的圆的切线方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为点 在圆上,故切线只有一条,
且切线与直线 垂直,
,所以切线的斜率为 ,
故切线方程为 ,
即 .
【标注】【知识点】已知直线和圆的位置关系求直线的方程
二、 求圆的切线长
1. 由直线 上一点向圆 引切线,则切线长的最小值为 .
【答案】
【解析】要使切线长最小,必须直线 上的点到圆心的距离最小,
此最小值即为圆心 到直线的距离 ,
由点到直线的距离公式得 ,
由勾股定理求得切线长的最小值为 .
【标注】【知识点】圆的切线的相关问题
2. 已知直线 是圆 的对称轴.过点
作圆 的一条切线,切点为 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】C
2
【解析】由题意知,直线 过圆心 ,求得 .
点 到圆心距离为 ,圆的半径为 ,
故 .
故选 .
【标注】【知识点】圆的切线的相关问题
3. 已知圆 与直线 及 都相切,圆心在直线 上,则圆 的方程为(
).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由于圆心在直线 上,故可设圆心的坐标为 ,
所以 ,
解得 ,
所以半径 ,
故圆的方程为 .
故选 .
【标注】【知识点】已知直线和圆的位置关系求圆的方程
三、 直线与圆相交的弦长问题
1. 直线 过点 且与圆 交于 两点,如果 ,那么直线 的方程
为( ).
A. B. 或
C. D. 或
【答案】D
【解析】当切线的斜率不存在时,直线 的方程为 ,经检验,此直线和圆相切,满足条
件. 当切线的斜率存在时,设直线 的方程为 ,
即 ,
3
则圆心 到直线 的距离为 .再由 ,
得 ,
∴ ,
∴直线 的方程为 ,
即 .
故选 .
【标注】【知识点】圆的弦长的相关问题;已知直线和圆的位置关系求直线的方程
2. 若圆 : 被直线 : 分成的两段弧长之比是 ,则满足条
件的圆 (  )
A. 有一个 B. 有两个 C. 有三个 D. 有四个
【答案】B
【解析】解:由圆 : ,得圆心为 ,半径为 .
因为圆 被直线 : 分成的两段弧长之比是 ,
所以劣弧所对的圆心角为直角,
则圆心到直线 的距离为 ,
解得 ,
所以满足条件的圆 有两个.
故选:B.
【标注】【知识点】点到直线的距离公式
【知识点】直线与圆的位置判断
3. 已知圆 截直线 所得弦的长度为 ,则实数 的值是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:圆 ,即 ,
故弦心距 ,
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再由勾股定理可得 ,解得 .
故选:B.
【标注】【知识点】圆的切线的相关问题
四、 圆与圆的位置关系
1. 圆 与圆 的位置关系是( ).
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
【答案】C
【解析】圆 ,即 ,
圆心 ,半径为 ,
圆 即 ,
圆心 ,半径为 ,圆心距 ,等于半径之和,
所以两圆外切.
故选 .
【标注】【知识点】圆与圆的位置判断
2. 两圆 与 的公共弦长的最大
值是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:圆 化成标准形式,得

该圆是以 为圆心, 为半径的圆,
同理,圆 是以 为圆心, 为半径的圆.
设两圆相交于 、 两点,当线段 恰好为圆 的直径时,
公共弦长达到最大值,即得两圆公共弦长的最大值为圆 的直径 .
故选: .
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【标注】【知识点】相交弦所在直线方程
3. 圆 与圆 相交于 、 两点,则直线 的方程
为 .
【答案】
【解析】两个圆的方程两端相减,可得 .
即 .
【标注】【知识点】相交弦所在直线方程
五、 轨迹问题
1. 动点 在圆 上移动时,它与定点 的连线中点 的轨迹方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】动点 在 上,定点 ,设 , 中点 ,
点 则根据题意: ,
则有 ,
∵ 满足 ,
则有 .
故选
【标注】【知识点】求曲线方程的问题
2. 若平面内两定点 , ,动点 满足 .
( 1 )求点 的轨迹方程.
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【答案】( 1 ) .
( 2 ) .
【解析】( 1 )设 ,
∵动点 满足 ,
∴ ,
∴ ,
整理得 ,即为点 的轨迹方程.
( 2 )∵ ,
由( )得 ,
将其代入上式得 ,
∵ ,
∴当 时, 最大,最大值为 .
【标注】【知识点】两点间距离公式;圆的轨迹相关问题;求曲线方程的问题
3. 点 与圆 上任一点所连线段的中点轨迹方程是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设圆上点坐标为 , 中点 ,
则 , ,
所以 ,
即 ,
故答案选
【标注】【知识点】圆的轨迹相关问题
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六、 最值问题
1. 如果实数 , 满足 ,那么 的最大值为 .
【答案】
【解析】∵ ,其几何意义为点 与 两点连线的斜率,

∴点 在以 为圆心,半径为 的圆上,如图:
由图知当 与圆相切时 会有最大值,
设直线 的方程为 ,
与圆相切时,有 ,
解得 .
∴ 的最大值为 .
【标注】【知识点】直线与圆相关的最值问题
2. 已知两点 , ,点 是圆 上任意一点,则 的面积最小值是(
).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,直线 方程为 ,
即 ,
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圆 可化为 ,
圆心 到直线的距离为:

∴圆上的点到直线距离最小值为 ,
∵ ,
∴ 面积最小为 .
故选 .
【标注】【知识点】直线与圆相关的最值问题
【素养】数学运算
3. 若 , 分别是直线 与 轴, 轴的交点,圆 上有任意一
点 ,则 的面积的最大值是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知 ,点 到直线的最大距离为 ,所以最大面积为

故选 .
【标注】【知识点】直线与圆相关的最值问题
七、 对称问题
1. 已知圆 与圆 关于原点对称,则圆 的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由圆 知圆心为 ,半径为 ,
则圆 的圆心为 ,半径为 ,故圆 : .
故选 .
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【标注】【素养】数学运算
【知识点】直线与圆的对称问题;圆的标准方程问题
2. 已知圆 : ,圆 与圆 关于直线 对称,则圆 的方程为
( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 : 的圆心为 ,
它关于直线 对称的点为 ,对称后半径不变,
所以圆 的方程为 .
【标注】【知识点】圆的标准方程问题
【素养】数学运算
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