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2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系
思维导图常见考法
考点一 直线与圆的位置的关系
【例1】(2020·林芝市第二高级中学高二期末(文))若直线 与圆 相切,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题得圆的圆心坐标为(0,0),所以 .故选C
【一隅三反】
1.(2018·福建高一期末)若直线 与圆 相切,则直线l
与圆 的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】A
【解析】圆 的方程可化为 ,故圆心为 ,半径 .由于直线 :
和圆 相切,所以 ,结合 解得 ,所以直线 的方程为,即 .圆 的圆心为 ,半径为 , 到直线 的距离为
,所以直线 与圆 相交.故选:A
2.(2020·包头市田家炳中学高二期中)直线y=x﹣1与圆x2+y2=1的位置关系为( )
A.相切 B.相离
C.直线过圆心 D.相交但直线不过圆心
【答案】D
【解析】圆x2+y2=1的圆心坐标为 ,半径为1,
因为圆心 到直线y=x﹣1的距离为: ,
所以直线y=x﹣1与圆x2+y2=1相交,
因为 ,所以直线y=x﹣1与圆x2+y2=1的位置关系为相交但直线不过圆心.
故选:D
3.(2020·辉县市第二高级中学高二期中(文))“点 在圆 内”是“直线
与圆 相离”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
【答案】C
【解析】若点 在圆 内,则
则圆心 到直线 的距离
则直线 与圆 相离
反之直线 与圆 相离,则圆心 到直线 的距离 ,即 ,则点 在圆 内
所以“点 在圆 内”是“直线 与圆 相离”的充分必要条件
故选:C
考点二 弦长
【例2】(2020·全国高三其他(文))直线 被圆 截得的弦长为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】圆心 到直线 的距离为 ,所求弦长为 .故选:C.
【一隅三反】
1.(2020·河南濮阳。高一期末(文))斜率为1的直线l被圆x2+y2=4x截得的弦长为4,则l的方程为(
)
A.y=x﹣3 B.y=x+3 C.y=x﹣2 D.y=x+2
【答案】C
【解析】由题设知圆心的坐标为(2,0),半径r=2,又弦长为4=2r,所以直线l过圆心(2,0),且斜
率为1,∴直线l的方程为y=x﹣2.故选:C.
2.(2020·广东高一期末)已知圆 ,直线 ,
则直线l被圆C截得的弦长的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解析】圆 的圆心坐标为 ,半径为5,
由直线 ,得 ,
联立 ,解得 ,∴直线l过定点 ,点 在圆内部,则当直线l与线段PC垂直时,直线l被圆C截得的弦长最小,
此时 ,
∴直线l被圆C截得的弦长的最小值为 .
故选:B.
3.(2020·全国高三课时练习(理))⊙C :(x-1)2+y2=4与⊙C :(x+1)2+(y-3)2=9相交弦所在直线
1 2
为l,则l被⊙O:x2+y2=4截得弦长为( )
A. B.4
C. D.
【答案】D
【解析】由⊙C 与⊙C 的方程相减得l:2x-3y+2=0.
1 2
圆心O(0,0)到l的距离 ,⊙O的半径R=2,∴截得弦长为 .故
选:D
考点三 圆与圆的位置关系
【例3-1】(2020·湖南张家界.高一期末)已知圆 与圆 ,则两圆
的位置关系为( )
A.内切 B.外切 C.相交 D.外离
【答案】B
【解析】因为圆 的圆心为 ,半径为 ;
圆 的圆心为 ,半径为 ,因此圆心距为 ,
所以两圆外切.故选:B.
【例3-2】(2020·西夏.宁夏大学附属中学高一期末)圆 与圆 的公
共弦长为( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
x2+y2=50与x2+y2-12x-6y+40=0作差,得两圆公共弦所在直线的方程为2x+y-15=0,圆x2+y2=50
的圆心(0,0)到2x+y-15=0的距离 ,因此,公共弦长为 .选C
求出圆心和半径,再根据两个圆的圆心距与半径之差和半径和的关系
【一隅三反】
1.(2020·贵州省思南中学高一期末)圆x2+y2-2x-3=0与圆x2+y2-4x+2y+3=0的位置关系是( )
A.相离 B.内含 C.相切 D.相交
【答案】D
【解析】由于圆x2+y2﹣2x﹣3=0的圆心为(1,0),半径等于2,
而圆x2+y2﹣4x+2y+3=0即(x﹣2)2+(y+1)2=2,表示以(2,﹣1)为圆心,半径等于 的圆.
由于两个圆的圆心距为: ,2 ,故两个圆相交,故选D.
2.(2020·昆明市官渡区第一中学高一月考)圆 与圆 的位置关系为
( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
【答案】B
【解析】
两圆的圆心距为 ,半径分别为 , ,所以两圆相交 .
故选C.
3.(2020·吐鲁番市高昌区第二中学高一期末)圆 与圆 的公共
弦所在的方程为( )
A.x+2y=0 B.x-2y=0 C.y-2x=0 D.y+2x=0【答案】A
【解析】设两圆交点 ,
圆 ①,圆 ②,
① ②得:
因为 , ,
即A,B点在直线 上,
而过A,B点的直线有且只有一条,
所以公共弦 所在的方程为 ,故选:A
4.(2020·天津北辰。高三二模)圆 与圆 的公共弦长为________.
【答案】
【解析】两圆方程相减得 ,即 ,
原点到此直线距离为 ,圆 半径为 ,
所以所求公共弦长为 .故答案为: .
考点四 切线
【例3】(2020·江苏省海头高级中学高一月考)圆 过点 的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】圆 的圆心坐标为 ,又点 在圆上,所以与切线垂直的直线的斜率为: ,
所以切线斜率为 ,切线方程为: ,
所以切线方程为: 故选:B.
【一隅三反】
1.(2020·广东高一期末)过圆x2+y2=5上一点M(1,﹣2)作圆的切线l,则l的方程是( )
A.x+2y﹣3=0 B.x﹣2y﹣5=0 C.2x﹣y﹣5=0 D.2x+y﹣5=0
【答案】B
【解析】由题意:点M(1,﹣2)为切点,则 , ,解得: ,
∴l的方程: ,整理得: ,故选:B.
2.(2020·湖南娄底。高一期末)已知点 是直线 上的动点,点 为圆
上的动点,则 的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【解析】 的最小值为 ,选A.
3.(2020·江苏如东.高一期中)两圆 与 的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】由题意,圆 的圆心为 ,半径为 ,
圆 的圆心为 ,半径为 ;所以 ,且 ,所以 ,
所以两圆外切,此时两圆有且仅有3条公切线.故选:C.
4.(2020·江苏宿迁.高一期末)两圆 与 的公切线条数为(
)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】圆 的圆心为 ,半径为
圆 的圆心为 ,半径为
两圆心的距离为 .
所以两圆相交,则其公切线有2条.故选:B