高考数学一轮复习重点强化训练4直线与圆文北师大版

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高考数学一轮复习重点强化训练4直线与圆文北师大版

重点强化训练(四) 直线与圆

A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)

一、选择题

1.(2018·西安五校联考)命题p :“a =-2”是命题q :“直线ax +3y -1=0与直线6x +4y -3=0垂直”成立的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件

A [两直线垂直的充要条件是6a +3×4=0,解得a =-2,命题p 是命题q 成立的充要条件.]

2.(2018·深圳模拟)已知直线l :x +my +4=0,若曲线x 2

+y 2

+2x -6y +1=0上存在两点

P ,Q 关于直线l 对称,则m 的值为( ) 【导学号:00090287】

A .2

B .-2

C .1

D .-1

D [因为曲线x 2

+y 2

+2x -6y +1=0是圆(x +1)2

+(y -3)2

=9,若圆(x +1)2

+(y -3)

2

=9上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则直线l :x +my +4=0过圆心(-1,3),所以-1+3m +4=0,解得m =-1.]

3.圆x 2

+2x +y 2

+4y -3=0上到直线x +y +1=0的距离为2的点共有( )

A .1个

B .2个

C .3个

D .4个

C [圆的方程化为(x +1)2+(y +2)2

=8,圆心(-1,-2)到直线距离d =|-1-2+1|2=

2,半径是22,结合图形可知有3个符合条件的点.]

4.过点P (-3,-1)的直线l 与圆x 2

+y 2

=1有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )

A .? ????0,π6

B .? ????0,π3

C .?

?????0,π6 D .?

?????0,π3

D [因为l 与圆x 2

+y 2

=1有公共点,则l 的斜率存在,设斜率为k ,所以直线l 的方程为y +1=k (x +3), 即kx -y +3k -1=0,

则圆心到l 的距离d =|3k -1|

1+k

2

. 依题意,得|3k -1|

1+k

2

≤1,解得0≤k ≤ 3. 故直线l 的倾斜角的取值范围是?

?????0,π3.]

5.(2017·重庆一中模拟)已知圆C :(x -1)2

+(y -2)2

=2,y 轴被圆C 截得的弦长与直线y =2x +b 被圆C 截得的弦长相等,则b =( ) A .- 6 B .± 6 C .- 5

D .± 5

D [在(x -1)2

+(y -2)2

=2中,令x =0,得(y -2)2

=1,解得y 1=3,y 2=1,则y 轴被圆C 截得的弦长为2,所以直线y =2x +b 被圆C 截得的弦长为2,所以圆心C (1,2)到直线y =2x +b 的距离为1, 即

|2×1-2+b |

5

=1,解得b =± 5.] 二、填空题

6.经过两条直线3x +4y -5=0和3x -4y -13=0的交点,且斜率为2的直线方程是__________.

2x -y -7=0 [由?

??

??

3x +4y -5=0,

3x -4y -13=0,得?

??

??

x =3,

y =-1,即两直线的交点坐标为(3,-

1),又所求直线的斜率k =2.

则所求直线的方程为y +1=2(x -3),即2x -y -7=0.]

7.已知过点P (2,2)的直线与圆(x -1)2

+y 2

=5相切,且与直线ax -y +1=0垂直,则a =__________. 【导学号:00090288】

2 [因为点P (2,2)为圆(x -1)2

+y 2=5上的点,

由圆的切线性质可知,圆心(1,0)与点P (2,2)的连线与过点P (2,2)的切线垂直. 因为圆心(1,0)与点P (2,2)的连线的斜率k =2,故过点P (2,2)的切线斜率为-1

2,

所以直线ax -y +1=0的斜率为2,因此a =2.]

8.已知直线x -y +a =0与圆心为C 的圆x 2

+y 2

+2x -4y -4=0相交于A ,B 两点,且AC ⊥

BC ,则实数a 的值为__________.

0或6 [由x 2

+y 2

+2x -4y -4=0得(x +1)2

+(y -2)2

=9,所以圆C 的圆心坐标为C (-1,2),半径为3,由AC ⊥BC 可知△ABC 是直角边长为3的等腰直角三角形.故可得圆心

C 到直线x -y +a =0的距离为

322.由点到直线的距离得|-1-2+a |2

=32

2,

解得a =0或a =6.] 三、解答题

9.已知圆C :x 2

+y 2

-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.

(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;

(2)当直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.

【导学号:00090289】

[解] 将圆C 的方程x 2

+y 2

-8y +12=0配方得标准方程为x 2

+(y -4)2

=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.2分

(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2,解得a =-34.5分

(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,

得????

?

|CD |=|4+2a |a 2+1

|CD |2

+|DA |2

=|AC |2

=22

|DA |=12|AB |=2,

8分

解得a =-7或a =-1.

故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.12分

10.在平面直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2-6x +1与坐标轴的交点都在圆C 上,求圆C 的方程.

[解] 曲线y =x 2

-6x +1与y 轴的交点为(0,1),与x 轴的交点为(3+22,0),(3,-22,0),2分

设圆的方程是x 2

+y 2

+Dx +Ey +F =0(D 2

+E 2

-4F >0),

则有?

??

1+E +F =0,3+222

+D 3+22+F =0,3-22

2

+D 3-22

+F =0,

解得????

?

D =-6,

E =-2,

F =1,

故圆的方程是x 2

+y 2

-6x -2y +1=0.6分

所以x 2=x 0-32,y 2=y 0+42

整理得?

??

??

x 0=x +3,y 0=y -4.

又点N (x +3,y -4)在圆x 2+y 2

=4上,10分 所以(x +3)2

+(y -4)2

=4.

所以点P 的轨迹是以(-3,4)为圆心,2为半径的圆(因为O ,M ,P 三点不共线,所以应

除去两点? ????-95,125和? ??

??-215,285.12分 B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)

1.直线l :y =kx +1与圆O :x 2

+y 2

=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为1

2

”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

A [将直线l 的方程化为一般式得kx -y +1=0, 所以圆O :x 2

+y 2

=1的圆心到该直线的距离d =

1

k 2+1

.

又弦长为21-

1k 2

+1=2|k |

k 2+1

, 所以S △OAB =12·1k 2+1·2|k |k 2+1=|k |k 2+1=1

2,

解得k =±1.

因此可知“k =1”是“△OAB 的面积为1

2

”的充分不必要条件.]

2.过点P (1,1)的直线将圆形区域{(x ,y )|x 2

+y 2

≤4}分为两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为__________.

x +y -2=0 [设过P 点的直线为l ,当OP ⊥l 时,过P 点的弦最短,所对的劣弧最短,

此时,得到的两部分的面积之差最大. 由点P (1,1)知k OP =1, 所以所求直线的斜率k =-1.

由点斜式得,所求直线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.]

3.已知圆C :x 2

+y 2

-6x -4y +4=0,直线l 1被圆所截得的弦的中点为P (5,3).

(1)求直线l 1的方程;

(2)若直线l 2:x +y +b =0与圆C 相交,求b 的取值范围;

(3)是否存在常数b ,使得直线l 2被圆C 所截得的弦的中点落在直线l 1上?若存在,求

出b 的值;若不存在,说明理由.

[解] (1)圆C 的方程化为标准方程为(x -3)2

+(y -2)2

=9,于是圆心C (3,2),半径r =3.1分

若设直线l 1的斜率为k ,则k =-

1

k PC =-1

1

2=-2. 所以直线l 1的方程为y -3=-2(x -5),即2x +y -13=0.3分

(2)因为圆的半径r =3,所以要使直线l 2与圆C 相交,则有|3+2+b |

2<3,5分

所以|b +5|<32,

于是b 的取值范围是-32-5

(3)设直线l 2被圆C 截得的弦的中点为M (x 0,y 0),则直线l 2与CM 垂直, 于是有

y 0-2

x 0-3

=1, 整理可得x 0-y 0-1=0.

又因为点M (x 0,y 0)在直线l 2上,所以x 0+y 0+b =0.

所以由?

??

??

x 0-y 0-1=0,x 0+y 0+b =0,

解得?????

x 0=1-b 2,y 0

=-1+b

2

.10分

代入直线l 1的方程得1-b -

1+b

2

-13=0, 于是b =-25

3∈(-32-5,32-5),

故存在满足条件的常数B .12分

全国高考数学直线与圆的方程试题汇编

全国高考数学直线与圆的方程试题汇编 一、选择题: 1.(全国Ⅱ卷文科3)原点到直线052=-+y x 的距离为 ( D ) A .1 B .3 C .2 D .5 2.(福建文科2)“a =1”是“直线x +y =0和直线x -ay =0互相垂直”的 ( C ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 3.(四川理科4文科6)将直线3y x =绕原点逆时针旋转90?,再向右平移1个单位,所得到的直线 为 ( A ) A .1133 y x =- + B .1 13 y x =- + C .33y x =- D .1 13 y x = + 解析:本题有新意,审题是关键.旋转90?则与原直线垂直,故旋转后斜率为13 -.再右移1得 1 (1)3 y x =--. 选A .本题一考两直线垂直的充要条件,二考平移法则.辅以平几背景之旋转变换. 4.(全国I 卷理科10)若直线 1x y a b +=通过点(cos sin )M αα,,则 ( B ) A .2 2 1a b +≤ B .22 1a b +≥ C .22111a b +≤ D . 2 211 1a b +≥ 5.(重庆理科7)若过两点P 1(-1,2),P 2(5,6)的直线与x 轴相交于点P ,则点P 分有向线段12PP 所成的 比λ的值为 ( A ) A .- 13 B .- 15 C . 15 D . 13 (重庆文科4)若点P 分有向线段AB 所成的比为- 1 3,则点B 分有向线段PA 所成的比是( A ) A .- 32 B .- 12 C .12 D .3 6.(安徽理科8文科10)若过点(4,0)A 的直线l 与曲线2 2 (2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率 的取值范畴为 ( C ) A .[ B .( C .[ D .( 7.(辽宁文、理科3)圆2 2 1x y +=与直线2y kx =+没有.. 公共点的充要条件是 ( C )

2020年高考文科数学《直线与圆》题型归纳与训练

冲刺高考 复习必备 2020年高考文科数学《直线与圆》题型归纳与训练 【题型归纳】 题型一 倾斜角与斜率 例1 直线l 310y +-=,则直线l 的倾斜角为( ) A. 0150 B. 0120 C. 060 D. 030 【答案】 A 【解析】由直线l 310y +-=,可得直线的斜率为3 3 - =k ,设直线的倾斜角为[)πα,0∈,则3 3 tan -=α,∴?=150α. 故选:A . 【易错点】基础求解问题注意不要算错 【思维点拨】直线方程的基础问题(倾斜角,斜率与方程,注意倾斜角为α为2 π ,即斜率k 不存在的情况)应对相关知识点充分理解,熟悉熟练 例2 已知三点()0,a A 、()7,3B 、()a C 9,2--在一条直线上,求实数a 的值. 【答案】2=a 或9 2=a 【解析】5 97,35a k a k CB AB += -= ∵A 、B 、C 三点在一条直线上,∴BC AB k k =,即 59735a a += -,解得2=a 或9 2 =a . 题型二 直线方程 例1 经过点()1,1M 且在两坐标轴上截距相等的直线是( ). A. 2x y += B. 1x y += C. 1x =或1y = D. 2x y +=或x y =

【答案】D 【解析】若直线过原点,则直线为y x =符合题意,若直线不过原点设直线为1x y m m +=, 代入点()1,1解得2m =,直线方程整理得20x y +-=,故选D . 【易错点】截距问题用截距式比较简单,但截距式1=+n y m x 中要求m ,n 均非零。故做题时应考虑此情形 【思维点拨】求解基本直线方程问题通常比较简单,考虑时注意每种形式的适用范围即可。不要漏解。 题型三 直线位置关系的判断 例1 直线()1:3230l kx k y +--=和()()2:2220l k x k y -++-=互相垂直,则实数k 的值是( ) A. 2-或1- B. 2或1- C. 2-或1 D. 2或1 【答案】D 【解析】根据直线垂直的充要条件得到: ()()()3*22*20k k k k -+-+= 化简为2 3201k k k -+=?= 或2 故选择D 【易错点】本题若采用斜率之积为-1求解,则容易错误。首先求斜率变形时分母不为0,分母为零,实际上上是一条竖线(k 不存在);其次垂直时应为:121-=k k (斜率均存在)或21k k ,中一为0,一不存在 若用0:1=++c by ax l ,0:2=++t ny mx l 垂直的充要条件:0=+bn am ,则避免上述问题 【思维点拨】 直线位置关系问题(平行与垂直)应熟练掌握其判断方法。一般而言,除一般式其他形式可能漏解(忽略了k 不存在的情况)。在做题时应该考虑全面,避免少解 题型四 对称与直线恒过定点问题 例1 点()2,4关于直线230x y +-=的对称点的坐标为_________. 【答案】()2,2- 【解析】设对称点坐标为()00,x y ,则对称点与已知点连线的中点为0024,22x y ++?? ??? ,

高考理科数学常考题型训练考点一直线与圆

第11题 考点一 直线与圆 1、P 为圆221x y +=上任一点,则P 与点(3,4)M 的距离的最小值是( ) A .1 B .4 C .5 D .6 2、已知圆22:40C x y mx ++-=上存在两点关于直线30x y -+=对称,则实数m 的值为( ) A.8 B.-4 C.6 D.无法确定 3、若x y 、满足2 2 24200x y x y +--=+,则2 2 x y +的最小值是( ) A 5 B .5 C .30- D .无法确定 4、直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于,A B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是( ) A .[2,6] B .[4,8] C . D . 5、在平面直角坐标系中,记d 为点()cos ,sin P θθ到直线20x my --=的距离,当,m θ变化时,d 的最大值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 6、在圆225x y x +=内,过点53,22?? ??? 有n 条弦的长度成等差数列,最小弦长为数列的首 项1a ,最大弦长为n a ,若公差11,63d ?? ∈???? ,那么n 的取值集合为( ) A.4,5,{6,7} B.{4,5,6} C.3,4,{5,6} D.3,4,5{,6,7} 7、过点(1,)1-的圆2224200x y x y +---=的最大弦长与最小弦长的和为( ) A. 17 B. 18 C. 19 D. 20 8、设直线过点()0,a ,其斜率为1,且与圆222x y +=相切,则a 的值为( ) A .B .2± C .± D .4± 9、已知圆22220x y x y a +-++=截直线40x y +-=所得弦的长度小于6,则实数a 的取值范围为( )

高考数学圆

第二十四章圆 圆的有关性质 圆 知能演练提升 能力提升 1.下列说法错误的是() A.直径是圆中最长的弦 B.长度相等的两条弧是等弧 C.面积相等的两个圆是等圆 D.半径相等的两个半圆弧是等弧 2.如图,在△ABC中,AB为☉O的直径,∠B=60°,∠BOD=100°,则∠C的度数为() °° °° 3.木杆AB斜靠在墙壁上,当木杆的上端A沿墙壁NO竖直下滑时,木杆的底端B 也随之沿着射线OM方向滑动.下列图中用虚线画出木杆中点P随之下落的路线,其中正确的是()

4.如图,AB是半圆O的直径,点P从点O出发,沿OA→AA ?→BO的路径运动一周.设OP为s,运动时间为t,则下列图象能大致地刻画s与t之间关系的是() 5.如图,A,B是☉O上两点,若四边形ACBO是平行四边形,☉O的半径为r,则点A 与点B之间的距离为.? 6.如图,O2是☉O1上的一点,以O2为圆心,O1O2为半径作☉O2,与☉O1交于点A,B,则∠AO1B的度数为.? (第5题图) (第6题图) 7.如图,一根2 m长的绳子,一端拴在墙边,另一端拴着一只羊,画出羊的活动区域.

8. 如图,AB,AC为☉O的弦,连接CO,BO并延长,分别交弦AB,AC于点E,F,∠B=∠C,求证:CE=BF.

★9.如图,点A,D,G,M在半圆O上,四边形ABOC,DEOF,HMNO均为矩形.设BC=a,EF=b,NH=c,则a,b,c之间有什么关系

10.如图,已知AB是☉O的直径,C为AB延长线上的一点,CE交☉O于点D,且 CD=OA,求证:∠C=1 3∠AOE.

高中数学圆的方程典型例题及详细解答

新课标高中数学圆的方程典型例题 类型一:圆的方程 例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系. 分析:欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点P 与圆的位置关系,只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径,则点在圆内. 解法一:(待定系数法) 设圆的标准方程为2 2 2 )()(r b y a x =-+-. ∵圆心在0=y 上,故0=b . ∴圆的方程为2 2 2 )(r y a x =+-. 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点. ∴?????=+-=+-2 22 24)3(16)1(r a r a 解之得:1-=a ,202 =r . 所以所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径) 因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点,所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为 13 12 4-=--= AB k ,故l 的斜率为1,又AB 的中点为)3,2(,故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x . 又知圆心在直线0=y 上,故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(2 2= ++==AC r . 故所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为 r PC d >=++==254)12(22. ∴点P 在圆外. 说明:本题利用两种方法求解了圆的方程,都围绕着求圆的圆心和半径这两个关键的量,然后根据圆心与定点之间的距离和半径的大小关系来判定点与圆的位置关系,若将点换成直线又该如何来判定直线与圆的位置关系呢?

(完整版)高中数学直线和圆知识点总结

直线和圆 一.直线 1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈ (1)[0,)2π θ∈时,0k ≥; (2)2πθ=时,k 不存在;(3)(,)2πθπ∈时,0k < (4)当倾斜角从0?增加到90?时,斜率从0增加到+∞; 当倾斜角从90?增加到180? 时,斜率从-∞增加到0 2.直线方程 (1)点斜式:)(00x x k y y -=- (2)斜截式:y kx b =+ (3)两点式:1 21121x x x x y y y y --=-- (4)截距式:1x y a b += (5)一般式:0C =++By Ax 3.距离公式 (1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:12PP = (2)点00(,)P x y 到直线0Ax By C ++= 的距离:d = (3)平行线间的距离:10Ax By C ++=与20Ax By C ++= 的距离:d = 4.位置关系 (1)截距式:y kx b =+形式 重合:1212 k k b b == 相交:12k k ≠ 平行:1212 k k b b =≠ 垂直:121k k ?=- (2)一般式:0Ax By C ++=形式 重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B = 平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠

垂直:12120A A B B += 相交:1221A B A B ≠ 5.直线系 1112220A x B y C A x B y C λ++++=+()表示过两直线1111:0l A x B y C ++=和2222:0l A x B y C ++=交点的所有直线方程(不含2l ) 二.圆 1.圆的方程 (1)标准形式:222 ()()x a y b R -+-=(0R >) (2)一般式:220x y Dx Ey F ++++=(2240D E F +->) (3)参数方程:00cos sin x x r y y r θθ=+??=+? (θ是参数) 【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决. (4)以11(,)A x y ,22(,)B x y 为直径的圆的方程是:()()()()0A B A B x x x x y y y y --+--= 2.位置关系 (1)点00(,)P x y 和圆222 ()()x a y b R -+-=的位置关系: 当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=内部 当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=上 当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222()()x a y b R -+-=外 (2)直线0Ax By C ++=和圆222()()x a y b R -+-=的位置关系: 判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++= 的距离d = R 的大小关系 当d R <时,直线和圆相交(有两个交点); 当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点); 当d R <时,直线和圆相离(无交点);

高三数学考前知识点赏析-直线与圆

高三数学考前知识点赏析 直线和圆(续) 9、简单的线性规划: (1)二元一次不等式表示的平面区域: ①已知点A (—2,4),B (4,2),且直线:2l y kx =-与线段AB 恒相交,则k 的取值范围是__________(答:(][)31∞∞-,-,+) ②已知对k R ∈,直线10y kx --=与椭圆2215x y m +=恒有公共点,则实数m 的取值范围是 ( ) A (0,1) B (0,5) C [1,)+∞ D [1,5) (2)线性规划问题中的有关概念: (1)实数x 、y 满足不等式组250 350251x y x y x y +-≥??--≤??-+≥? ,则22(1)(1)x y +++的最小值:13 要首先比较 ||||PA PH 与大小或者评估垂足H 落在A 点的上方还是下方。 (2)点(-2,t )在直线2x -3y+6=0的上方,则t 的取值范围是_________(答:23t > ); (3)不等式2|1||1|≤-+-y x 表示的平面区域的面积是_________(答:8); (4)已知抛物线22(0)x py p =->上一点p 到直线 3x+4y-12=0 最小距离是1, 求抛物线方程。 2112.9x y =- 本题处理2 123125t d t p =--的绝对值符号时,利用了线性规划中区域概念,避开了分情 况说明的麻烦。 10、圆的方程: (1)过(1,2)总能作出两条直线和已知圆2222150x y kx y k ++++-=相切,求k 的取值范围 (2)过点(1,2)的直线l 将圆(x -2)2+y 2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l 的斜率k = (3)已知圆04422 2=+-++y x y x 关于直线y=2x+b 成轴对称,则b= (4)设A 为圆1)1(22=+-y x 上动点,PA 是圆的切线,且|PA|=1,则P 点的轨迹方程为 _________ 83(3)(2,k ∈-); C;[0,2];4;22(1)2x y -+=);B; A;81125; 11、点与圆的位置关系: ①从圆22 2210x x y y -+-+=外一点()3,2P 向这个圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为 A .12 B .35 C .0 12、直线与圆的位置关系: (1)直线0ax by b a ++-=与圆2230x y x +--=的位置关系是( ) A .相交 B 相离 C 相切 D 与a 、b 的取值有关 (2)若直线220(,0)ax by a b +-=>始终平分圆22 4280x y x y +---=的周长,则12a b +的最小值 10、圆的方程: (1)过(1,2)总能作出两条直线和已知圆2222150x y kx y k ++++-=相切,求k 的取值范围

高中数学圆的方程典型例题

高中数学圆的方程典型例题 类型一:圆的方程 例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系. 分析:欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点P 与圆的位置关系,只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径,则点在圆内. 解法一:(待定系数法) 设圆的标准方程为222)()(r b y a x =-+-. ∵圆心在0=y 上,故0=b . ∴圆的方程为2 22)(r y a x =+-. 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点. ∴?????=+-=+-2 22 24)3(16)1(r a r a 解之得:1-=a ,202 =r . 所以所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径) 因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点,所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为 13 12 4-=--= AB k ,故l 的斜率为1,又AB 的中点为)3,2(,故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x . 又知圆心在直线0=y 上,故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(22=++= =AC r . 故所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为 r PC d >=++==254)12(22. ∴点P 在圆外. 说明:本题利用两种方法求解了圆的方程,都围绕着求圆的圆心和半径这两个关键的量,然后根据圆心与定点之间的距离和半径的大小关系来判定点与圆的位置关系,若将点换成直线又该如何来判定直线与圆的位置关系呢?

高考数学专题直线和圆练习题

专题七:直线与圆 例1:不等式063<-+ay x )0(>a 表示的平面区域是在直线063=-+ay x ( ) 的点的集合。 (A )左上方 (B )右上方 (C )左下方 (D )右下方 [思路分析] 作出直线063=-+ay x ,又因为06003<-?+?a ,所以原点在区域内侧表示直线的左下方,故选取C 。 [简要评述] 用特殊值法解选择题是常用的方法。 例2:若直线k x y +=与曲线21y x -=恰有一个公共点,则k 的取值范围是 ( ) (A )2±=k (B )[)(]2,,2-∞-+∞ (C )() 2,2- (D )2-=k 或(-1,1] [思路分析] 数形结合的思想,k x y += 表示一组斜率为1的平行直线,21y x -= 表示y 轴的右半圆。如图可知,选(D ) [简要评述] 数形结合思想的灵活运用,此题 可以进一步拓展,21y x --=,21x y -±=等。 例3:如果实数x 、y 满足()322=+-y x ,那么x y 的最大值是 。 [思路分析] 解法一:设直线l :kx y =,则x y 表示直线l 的斜率,直线l 与圆 ()322=+-y x 距离为半径即可。 解法二:设圆的参数方程:?????=+=θ θsin 3cos 32y x 则 θ θcos 32sin 3+=x y 据三角知识求解。 解法三:设x y =t ,则???==+-tx y y x 3)2(22 只要解方程组,利用0=?可得解。

解法四:如图,联结圆心C 与切点M ,则由OM ⊥CM ,又Rt △OMC 中,OC=2,CM=3 所以,OM=1,得3==OM MC x y [简要评述] 小题小做,选方法四最为简单,数形结合的数学思想的灵活运用。 例4:已知两点)2,(m A ,)1,3(B ,求直线AB 的斜率与倾斜角。 [思路分析] 注意斜率存在的条件。当3=m 时,k 不存在。α= 2π,当3≠m 时, 31312tan -=--==m m k α;当3>m 时,3 1arctan -=m α,当30,b>0) ∴)0,(a A 、),0(b B 。 ∵⊥ ∴b a b a 2100)4()4()2()2(-=?=-?-+-?- ∵a>0 0

高考数学真题分类汇编专题直线与圆理科及答案

专题八 直线 与圆 1.【2015高考重庆,理8】已知直线l :x +ay -1=0(a ∈R )是圆C :2 2 4210x y x y +--+=的对称轴.过点A (-4,a )作圆C 的一条切线,切点为B ,则|AB |= ( ) A 、2 B 、 C 、6 D 、 【答案】C 【解析】圆C 标准方程为2 2 (2)(1)4x y -+-=,圆心为(2,1)C ,半径为2r =,因此 2110a +?-=,1a =-,即(4,1)A --,6AB ===. 选C . 【考点定位】直线与圆的位置关系. 【名师点晴】首先圆是一个对称图形,它关于圆心成中心对称,关于每一条直径所在直线都是它的对称轴,当然其对称轴一定过圆心,其次直线与圆有相交、相切、相离三种位置关系,判断方法可用几何与代数两种方法研究,圆的切线长我们用勾股定理求解,设圆外一点P 到 圆的距离为d ,圆的半径为r ,则由点P 所作切线的长l = . 2.【2015高考新课标2,理7】过三点(1,3)A ,(4,2)B ,(1,7)C -的圆交y 轴于M ,N 两点,则||MN =( ) A .26 B .8 C .46 D .10 【答案】C 【解析】由已知得321143AB k -= =--,27 341 CB k +==--,所以1AB CB k k =-,所以AB CB ⊥,即ABC ?为直角三角形,其外接圆圆心为(1,2)-,半径为5,所以外接圆方程为 22(1)(2)25x y -++=,令0x =,得2y =±-,所以MN =C . 【考点定位】圆的方程. 【名师点睛】本题考查三角形的外接圆方程,要注意边之间斜率的关系,得出ABC ?是直角三角形,可以简洁快速地求出外接圆方程,进而求弦MN 的长,属于中档题. 3.【2015高考广东,理5】平行于直线012=++y x 且与圆52 2 =+y x 相切的直线的方程是( ) A .052=+-y x 或052=--y x B. 052=++y x 或052=-+y x

高考数学必考之圆的方程

高考数学必考之圆的方程 考点一 圆的方程 1.圆心为()3,1,半径为5的圆的标准方程是 【答案】()()2 2 3125x y -+-= 【解析】∵所求圆的圆心为()3,1,半径为5,∴所求圆的标准方程为:()()2 2 3125x y -+-=, 2.已知点()3,6A ,()1,4B ,()1,0C ,则ABC ?外接圆的圆心坐标为 【答案】()5,2 【解析】线段AB 中点坐标为()2,5,线段AB 斜率为 64 131 -=-,所以线段AB 垂直平分线的斜率为1-,故线段AB 的垂直平分线方程为()52y x -=--,即7y x =-+. 线段AC 中点坐标为()2,3,线段AC 斜率为 60331-=-,所以线段AC 垂直平分线的斜率为1 3 -,故线段AC 的垂直平分线方程为()1 323y x -=--,即11133 y x =-+. 由7 5111233y x x y y x =-+?=?? ??? ==-+??? .所以ABC ?外接圆的圆心坐标为()5,2. 3.方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,则a 的范围是 【答案】-2解得223a -<<. 考点二 点与圆的位置关系

1.点()1,1在圆()2 211x y +-=的( ) A .圆上 B .圆内 C .圆外 D .无法判定 【答案】A 【解析】将点()1,1的坐标代入圆()2 211x y +-=的方程即()2 21111+-=,∴点()1,1在圆()2 211x y +-=上, 2.经过点(1,2)A 可做圆2 2 240x y mx y ++-+=的两条切线,则m 的范围是( ) A .(,(23,)-∞-+∞ B .(5,(23,)--+∞ C .(,)-∞-?+∞ D .(5,(22,)--+∞ 【答案】B 【解析】圆2 2 240x y mx y ++-+=,即为222 ()(1)324 m m x y -+-= -, 2 304 m ∴->?m <-m > 由题意知点A 在圆外,14440m ∴++-+>,解得5m >-. 所以5m -<<-m >故选B 3.若坐标原点在圆2 2 2 22240x y mx my m +-++-=的内部,则实数m 的取值范围是( ) A .()1,1- B .,22?- ?? C .( D .( 【答案】D 【解析】把原点坐标代入圆的方程得:222002020240m m m +-?+?+-< 解得:m <本题正确选项:D

高一数学 高中数学圆的方程专题(四个课时)

高一数学 高中数学圆的方程专题(四个课时) 类型一:圆的方程 例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系. 分析:欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点P 与圆的位置关系,只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径,则点在圆内. 解法一:(待定系数法) 设圆的标准方程为2 2 2 )()(r b y a x =-+-.∵圆心在0=y 上,故0=b .∴圆的方程为2 2 2 )(r y a x =+-. 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点.∴?????=+-=+-2 22 24)3(16)1(r a r a 解之得:1-=a ,202 =r .所以所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径) 因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点,所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为13 12 4-=--= AB k ,故l 的斜率为1,又AB 的中点为)3,2(,故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x . 又知圆心在直线0=y 上,故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(2 2=++==AC r . 故所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x .又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为 r PC d >=++==254)12(22.∴点P 在圆外. 例2 求半径为4,与圆04242 2 =---+y x y x 相切,且和直线0=y 相切的圆的方程. 分析:根据问题的特征,宜用圆的标准方程求解. 解:则题意,设所求圆的方程为圆2 22)()(r b y a x C =-+-: . 圆C 与直线0=y 相切,且半径为4,则圆心C 的坐标为)4,(1a C 或)4,(2-a C . 又已知圆04242 2=---+y x y x 的圆心A 的坐标为)1,2(,半径为3. 若两圆相切,则734=+=CA 或134=-=CA . (1)当)4,(1a C 时,2227)14()2(=-+-a ,或2 221)14()2(=-+-a (无解),故可得1022±=a . ∴所求圆方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2 224)4()1022(=-++-y x . (2)当)4,(2-a C 时,2227)14()2(=--+-a ,或2 221)14()2(=--+-a (无解),故622±=a . ∴所求圆的方程为2224)4()622(=++--y x ,或2 224)4()622(=+++-y x . 例3 求经过点)5,0(A ,且与直线02=-y x 和02=+y x 都相切的圆的方程.

2012年高考真题理科数学解析汇编:直线与圆

2012年高考真题理科数学解析汇编:直线与圆 一、选择题 1 .(2012年高考(天津理))设 m ,n R ∈,若直线(1)+(1)2=m x n y ++-与圆 22(1)+(y 1)=1x --相切,则+m n 的取值范围是 ( ) A .[1 B .(,1)-∞∞ C .[2- D .(,2)-∞-∞ 2 .(2012年高考(浙江理))设a ∈R,则“a =1”是“直线l 1:ax +2y -1=0与直线l 2:x +(a +1)y +4=0 平行”的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 3 .(2012年高考(重庆理))对任意的实数k,直线y=kx+1与圆222 =+y x 的位置关系一定是 ( ) A .相离 B .相切 C .相交但直线不过圆心 D .相交且直 线过圆心 4 .(2012年高考(陕西理))已知圆2 2:40C x y x +-=,l 过点(3,0)P 的直线,则 ( ) A .l 与C 相交 B .l 与 C 相切C .l 与C 相离 D .以上三个选项均有可能 5 .(2012年高考(大纲理))正方形ABCD 的边长为1,点 E 在边AB 上,点 F 在边BC 上,3 7 AE BF ==,动点P 从E 出发沿直线向F 运动,每当碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角.当点P 第一次碰到E 时,P 与正方形的边碰撞的次数为 ( ) A .16 B .14 C .12 D .10 二、填空题 6 .(2012年高考(天津理))如图,已知AB 和AC 是圆的两条弦.过点B 作圆的切线与AC 的 延长线相交于点D ,过点C 作BD 的平行线与圆相交于点E ,与AB 相交于点 F ,=3AF ,=1FB ,3 = 2 EF ,则线段CD 的长为______________. 7 .(2012年高考(浙江理))定义:曲线C 上的点到直线l 的距离的最小值称为曲线C 到直线l 的距离.已知曲线C 1:y =x 2 +a 到直线l :y =x 的距离等于C 2:x 2 +(y +4) 2 =2到直线l :y =x 的距离,则实数a =______________. 8 .(2012年高考(上海理))若)1,2(-=n 是直线l 的一个法向量,则l 的倾斜角的大小为 __________(结果用反三角函数值表示). 9 .(2012年高考(山东理))如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在 D

2020届江苏高考数学专题复习隐形圆问题

隐形圆问题 第一讲 “形”现“圆”形 问题 如图所示,在等腰直角三角形ABC 中,AB =BC =2,点P 为等腰直角三角形ABC 所在平面内一点,且满足PA ⊥PB ,则PC 的取值范围是__________ .1?? 分析 本题因为点P 满足PA ⊥PB 即∠APB =90°,根据直径所对的圆周角是直角,可知点P 在以AB 为直径的圆上运动,点P 的运动轨迹是一个圆, 要求PC 的取值范围,利用PC 与圆心O 三点共线时取得最值,即可解决.可以发现,这里隐藏着一个圆,像这样的问题,我们称为“隐形圆”问题,本题利用初中的平面几何的知识即可解决. 变式1 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 1的方程为y =kx ,直线l 2的方程为x +ky -2k =0,若l 1与l 2的交点为P ,定点(20)C ,,则PC 的取值范围是__________ .1?? 分析 可以发现直线l 1与l 2是互相垂直的,直线l 1经过原点O (B ),直线l 2经过定点(02)A ,,P 的轨迹是以AB 为直径的圆(不含A 点),于是本题就转换为上述问题,其平面几何背景即为上述问题. 变式2(2017年南京二模)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 1:kx -y +2=0与直线l 2: x +ky -2=0相交于点P ,则当实数k 变化时,点P 到直线x -y -4=0的距离 A B C P 变式1

的最大值为__________ .分析 直线l 1过定点(02)A ,,直线l 2过定点(20)B ,,AB =,P 的轨迹是以AB 为直径的圆(不含原点),其圆心为C (1,1) ,到直线的距离为P 到直线x -y -4=0的距 离的最大值为+ = 圆是高中数学中一种简单但又非常重要的曲线,近几年高考题和高考模拟题中,经常会出现一类有关圆的题目,这类题目在条件中没有直接给出有关圆方面的信息,而是以隐性的形式出现,但我们通过分析和转化,最终都可以利用圆的知识求解. 这类题目构思巧妙,综合性强,,充分考查了学生的数形结合、转化和化归等数学思想方法,处理这类题目关键在于能否把"隐形圆"找出来. 圆作为几何图形,找“隐形圆”的一个角度可以从“形”的角度来发现. 策略一 由圆的定义(到定点的距离等于定长的点的轨迹)确定隐形圆 例1(1)如果圆(x -2a )2+(y -a -3)2=4上总存在两个点到原点的距离为1,则实数a 的取值范围是________.6 05 a -<< 【解】到原点的距离为1的点的轨迹是以原点为圆心的单位圆,转化到此单位圆与已知圆相 交,从而有13,解得6 05 a -<<. (2)(2016年南京二模)已知圆O :x 2+y 2=1,圆M :(x -a )2+(y -a +4)2=1.若圆M 上存在点P ,过点P 作圆O 的两条切线,切点为A ,B ,使得∠APB =60°,则a 的取值范围为_________ .22a + ≤ 例1(1)

高中数学直线和圆知识点总结

直线和圆 一.直线 1.斜率与倾斜角:tan k θ=,[0,)θπ∈ (1)[0, )2 π θ∈时,0k ≥; (2)2 πθ=时,k 不存在;(3)( ,)2 π θπ∈时,0k < (4)当倾斜角从0? 增加到90? 时,斜率从0增加到+∞; 当倾斜角从90? 增加到180? 时,斜率从-∞增加到0 2.直线方程 (1)点斜式:)(00x x k y y -=- (2)斜截式:y kx b =+ (3)两点式: 1 21121x x x x y y y y --=-- (4)截距式: 1x y a b += (5)一般式:0C =++By Ax 3.距离公式 (1)点111(,)P x y ,222(,)P x y 之间的距离:12PP = (2)点 00(,)P x y 到直线0Ax By C ++=的距离:d = (3)平行线间的距离: 10Ax By C ++=与20Ax By C ++=的距离:d = 4.位置关系 (1)截距式:y kx b =+形式 重合:1212 k k b b == 相交:12k k ≠ 平行:1212 k k b b =≠ 垂直:121k k ?=- (2)一般式:0Ax By C ++=形式 重合:1221A B A B =且1221A C A C =且1212B C C B = 平行:1221A B A B =且1221A C A C ≠且1212B C C B ≠

垂直:12120A A B B += 相交:1221A B A B ≠ 5.直线系 1112220A x B y C A x B y C λ++++=+()表示过两直线1111:0l A x B y C ++=和2222:0l A x B y C ++=交点的所 有直线方程(不含2l ) 二.圆 1.圆的方程 (1)标准形式:2 2 2 ()()x a y b R -+-=(0R >) (2)一般式:2 2 0x y Dx Ey F ++++=(22 40D E F +->) (3)参数方程:00cos sin x x r y y r θ θ =+?? =+?(θ是参数) 【注】题目中出现动点求量时,通常可采取参数方程转化为三角函数问题去解决. (4)以11(,)A x y ,22(,)B x y 为直径的圆的方程是:()()()()0A B A B x x x x y y y y --+--= 2.位置关系 (1)点00(,)P x y 和圆222 ()()x a y b R -+-=的位置关系: 当22200()()x a y b R -+-<时,点00(,)P x y 在圆222 ()()x a y b R -+-=部 当22200()()x a y b R -+-=时,点00(,)P x y 在圆222 ()()x a y b R -+-=上 当22200()()x a y b R -+->时,点00(,)P x y 在圆222 ()()x a y b R -+-=外 (2)直线0Ax By C ++=和圆2 2 2 ()()x a y b R -+-=的位置关系: 判断圆心(,)O a b 到直线0Ax By C ++= 的距离d =R 的大小关系 当d R <时,直线和圆相交(有两个交点); 当d R =时,直线和圆相切(有且仅有一个交点); 当d R <时,直线和圆相离(无交点); 判断直线与圆的位置关系常见的方法 (1)几何法:利用圆心到直线的距离d 和圆半径r 的大小关系. (2)代数法:联立直线与圆的方程消元后利用Δ判断. (3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆可判断直线与圆相交.

高中数学直线与圆精选题目(附答案)

高中数学直线与圆精选题目(附答案) 一、两直线的位置关系 1.求直线斜率的基本方法 (1)定义法:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则斜率k =tan α. (2)公式法:已知直线过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),且x 1≠x 2,则斜率k =y 2-y 1 x 2-x 1. 2.判断两直线平行的方法 (1)若不重合的直线l 1与l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则k 1=k 2?l 1∥l 2. (2)若不重合的直线l 1与l 2的斜率都不存在,其倾斜角都为90°,则l 1∥l 2. 3.判断两直线垂直的方法 (1)若直线l 1与l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则k 1·k 2=-1?l 1⊥l 2. (2)已知直线l 1与l 2,若其中一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,则l 1⊥l 2. 1.已知两条直线l 1:ax -by +4=0和l 2:(a -1)x +y +b =0,求满足下列条件的a ,b 的值. (1)l 1⊥l 2且l 1过点(-3,-1); (2)l 1∥l 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等. [解] (1)∵l 1⊥l 2, ∴a (a -1)-b =0,① 又l 1过点(-3,-1), ∴-3a +b +4=0.② 解①②组成的方程组得??? a =2, b =2. (2)∵l 2的斜率存在,l 1∥l 2, ∴直线l 1的斜率存在. ∴k 1=k 2,即a b =1-a .③ 又∵坐标原点到这两条直线的距离相等,l 1∥l 2, ∴l 1,l 2在y 轴上的截距互为相反数,

即4 b =-(-b ).④ 由③④联立,解得??? a =2, b =-2或????? a =23 ,b =2. 经检验此时的l 1与l 2不重合,故所求值为 ??? a =2, b =-2或????? a =23 , b =2. 注: 已知两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0和l 2:A 2x +B 2y +C 2=0 (1)对于l 1∥l 2的问题,先由A 1B 2-A 2B 1=0解出其中的字母值,然后代回原方程检验这时的l 1和l 2是否重合,若重合,舍去. (2)对于l 1⊥l 2的问题,由A 1A 2+B 1B 2=0解出字母的值即可. 2.直线ax +2y -1=0与直线2x -3y -1=0垂直,则a 的值为( ) A .-3 B .-4 3 C .2 D .3 解析:选D 由2a -6=0得a =3.故选D. 3.已知直线x +2ay -1=0与直线(a -1)x +ay +1=0平行,则a 的值为( ) A.32 B.32或0 C .0 D .-2 解析:选A 当a =0时,两直线的方程化为x =1和x =1,显然重合,不符合题意;当a ≠0时,a -11=a 2a ,解得a =3 2.故选A. 二、直线方程 1.直线方程的五种形式

2021届高考数学(理)考点复习:圆的方程(含解析)

2021届高考数学(理)考点复习 圆的方程 圆的定义与方程 定义 平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆 方 程 标准 式 (x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0) 圆心为(a ,b ) 半径为r 一 般 式 x 2+y 2+Dx +Ey +F =0 充要条件:D 2+E 2-4F >0 圆心坐标:????-D 2,-E 2 半径r =1 2 D 2+ E 2-4F 概念方法微思考 1.二元二次方程Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0表示圆的条件是什么? 提示 ???? ? A =C ≠0, B =0, D 2+ E 2-4A F >0. 2.点与圆的位置关系有几种?如何判断? 提示 点和圆的位置关系有三种. 已知圆的标准方程(x -a )2+(y -b )2=r 2,点M (x 0,y 0), (1)点在圆上:(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2; (2)点在圆外:(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2; (3)点在圆内:(x 0-a )2+(y 0-b )2

, 半径为1的圆经过点(3,4),可得该圆的圆心轨迹为(3,4)为圆心,1为半径的圆, 故当圆心到原点的距离的最小时, 连结OB ,A 在OB 上且1AB =,此时距离最小, 由5OB =,得4OA =, 即圆心到原点的距离的最小值是4, 故选A . 2.(2018?天津)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________. 【答案】22(1)1x y -+=(或2220)x y x +-= 【解析】【方法一】根据题意画出图形如图所示, 结合图形知经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆, 其圆心为(1,0),半径为1, 则该圆的方程为22(1)1x y -+=. 【方法二】设该圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=, 则0 42020F D F D E F =?? ++=??+++=? , 解得2D =-,0E F ==; ∴所求圆的方程为2220x y x +-=. 故答案为:22(1)1x y -+=(或2220)x y x +-=.