文档内容
专题 8-1 直线与圆归类
目录
讲高考................................................................................................................................................................................1
题型全归纳.......................................................................................................................................................................2
【题型一】直线含参(动直线).............................................................................................................................2
【题型二】直线含参(圆切线型)........................................................................................................................3
【题型三】曲线关于直线对称..................................................................................................................................3
【题型四】切线应用....................................................................................................................................................4
【题型五】圆定点(圆含参型).............................................................................................................................5
【题型六】圆的切点弦型...........................................................................................................................................6
【题型七】两圆公切线型...........................................................................................................................................6
【题型八】圆有关的轨迹及应用.............................................................................................................................7
【题型九】函数中的圆应用......................................................................................................................................8
【题型十】圆综合应用................................................................................................................................................8
【题型十一】与圆有关的定点定值定直线........................................................................................................10
专题训练.........................................................................................................................................................................11
讲高考
1.(2018·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,记 为点 到直线
的距离,当 、 变化时, 的最大值为
A. B.
C. D.
2.(·湖北·高考真题)设 、 是关于 的方程 的两个不等实根,则过
, 两点的直线与双曲线 的公共点的个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(2020·全国·统考高考真题)已知⊙M: ,直线 : ,
为 上的动点,过点 作⊙M的切线 ,切点为 ,当 最小时,直线
的方程为( )
A. B. C. D.
4.(2020·全国·统考高考真题)若直线l与曲线y= 和x2+y2= 都相切,则l的方程为
( )
A.y=2x+1 B.y=2x+ C.y= x+1 D.y= x+
5.(2018·全国·高考真题)直线 分别与 轴, 轴交于 , 两点,点 在圆
上,则 面积的取值范围是
A. B. C. D.
6.(·四川·高考真题)设 ,过定点A的动直线 和过定点B的动直线
交于点 ,则 的最大值是______.7.(2022·全国·统考高考真题)写出与圆 和 都相切的一条
直线的方程________________.
8.(2019·全国·专题练习)已知直线 : 与圆 交于 , 两
点,过 , 分别作 的垂线与 轴交于 , 两点,若 ,则 __________.
9.(2022·全国·统考高考真题)设点 ,若直线 关于 对称的直线与
圆 有公共点,则a的取值范围是________.
题型全归纳
【题型一】直线含参(动直线)
【讲题型】
例题1.过坐标原点 作直线 的垂线,垂足为 ,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
(3m−n)x+(m+2n)y−n=0
例题2.已知直线 则当m、n变化时,直线都通过定点
【讲技巧】
一般情况下,过定点
直线系:
过Ax+By+C =0与Ax+By+C =0的交点的直线可设:Ax+By+C +λ(Ax+By
1 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2
+C )=0.
2
直线含参不包含的直线:
(1) 若直线含参,参数在x系数出,则不包含竖直,如y=k(x-1)+1,不含想x=1
(2) 若直线含参,参数在y的系数出,则不含水平,如x+m(y-1)+2=0,不含y=1
(3) 若直线参数在常数位置,则为一系列平行线,如x+y+c=0与y=-x平行
【练题型】
1.已知直线 恒过定点 ,若点 到直线l的最大距
离为2,则 的最小值为( )
A. B. C.4 D.
2.已知定点 和直线 ,则点 到直线 的距离的
最大值为( )
A. B.
C. D.【题型二】直线含参(圆切线型)
【讲题型】
例题1.已知直线 ,以下结论不正确的是( )
A.不论a为何值, 与 都互相垂直
B.当a变化时, 与 分别经过定点 和
C.不论a为何值, 与 都关于直线 对称
D.若 与 交于点M.则 的最大值是
例题2.已知集合 {直线 其中 是正常数 },下列结论中
正确的是( )
A.当 时, 中直线的斜率为
B. 中所有直线均经过同一个定点
C.当 时, 中的两条平行线间的距离的最小值为
D. 中的所有直线可覆盖整个直角坐标平面
【讲技巧】
到直线系 距离,每条直线的距离
,
直线系 表示圆 的切线集
合,
【练题型】
1.已知实数 满足 ,则 的最小值为_______.
2.直线系 ,直线系A中能组成正三角形的面积等于______.
【题型三】曲线关于直线对称
【讲题型】
例题1.函数 的图象与函数 的图象关于直线 对称,则 的单调减区
间为( )
A. B. C. D.
例题2.已知的 图象关于直线 对称,则 的值域为( )
A. B. C. D.【讲技巧】
曲线关于直线对称面可以转化为曲线上动点关于直线对称,则:
求解点 关于直线 的对称点 的基本方法如下:
① 与 连线与直线 垂直,即 ;
② 中点在直线 上,即 ;
③ 与 到直线 的距离相等,即 ;
上述三个等量关系中任选两个构成方程组,即可求得对称点 坐标.
【练题型】
1.若函数 的图象与 的图象关于直线 对称,则 ( )
A. B. C. D.
2.若曲线 关于直线 的对称曲线是 ,则 的值为
( )
A.2 B. C.1 D.不确定
【题型四】切线应用
【讲题型】
例题1.已知函数 ,如果函数 恰有三个不同的
零点,那么实数 的取值范围是________
例题2.对于任意放置的椭圆,经过椭圆上的任意一点有且仅有一直线与该椭圆有一个交点,
则称该直线为椭圆的切线.椭圆 绕坐标原点逆时针旋转45°后得到的椭圆中最高点
与原点的距离为_______.
【练题型】
1.已知 ,若 的图象与 轴有3个不同的交点,
则实数 的取值范围为______.
2.已知 是定义在R上的奇函数,当 时, ,有下列结论:
①函数 在 上单调递增;
②函数 的图象与直线 有且仅有2个不同的交点
③若关于x的方程 的实数根之和为8;④函数 的值域为 .
其中所有正确答案的编号是______________.
【题型五】圆定点(圆含参型)
【讲题型】
例题1.已知抛物线 与 轴交于A,B两点,点C的坐标为(3,1),圆Q过A,
B,C三点,当实数 变化时,存在一条定直线 被圆Q截得的弦长为定值,则此定直线
方程为( )
A. B.
C. D.
例题2. 已知点 为直线 上任意一点, 为坐标原点.则以 为直径的圆除
过定点 外还过定点( )
A. B. C. D.
【讲技巧】
过x2+y2+Dx+Ey+F=0与x2+y2+Dx+Ey+F=0的交点的直线可设:x2+y2+Dx
1 1 1 2 2 2 1
+Ey+F+λ(x2+y2+Dx+Ey+F)=0.
1 1 2 2 2
【练题型】
1.如果直线 和函数 的图象恒过同一个
定点,且该定点始终落在圆 的内部或圆上,那么 的取值范围
是( )
A. B.
C. D.
2.若抛物线 与坐标轴分别交于三个不同的点 、 、 ,则 的外接圆
恒过的定点坐标为_______
【题型六】圆的切点弦型
【讲题型】
例题1.过圆 上的动点作圆 的两条切线,两个切点之间的线段称为
切点弦,则圆 不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为( )
A. B. C. D.
例题2.设点P为直线 上的点,过点P作圆C: 的两条切
线,切点分别为A,B,当四边形PACB的面积取得最小值时,此时直线AB的方程为(
)
A. B.C. D.
【讲技巧】
求切点弦方法:
1.公共弦法:过圆 外一点作圆的切线 ,则切点 与 四点共圆,线段
就是圆的一条直径.两圆方程相减可得公共弦所在直线方程.
2二级结论法:(x-a)2+(y-b)2=r2外一点P(x,y)做切线,切点所在直线方程(切点
0 0
弦方程)为:(x-a)(x-a)+(y-b)(y-b)=r2.
0 0
【练题型】
1.已知 是半径为1的动圆 上一点, 为圆 上一动点,过点 作圆
的切线,切点分别为 , ,则当 取最大值时,△ 的外接圆的方程为( )
A. B.
C. D.
2.已知点 在直线 上,过点 作圆 的两条切线,切点分别为 , ,
点 在圆 上,则点 到直线 距离的最大值为( )
A.4 B.6 C. D.
【题型七】两圆公切线型
【讲题型】
例题1.已知圆 与圆 有且仅有 条公切线,则
的最小值为( )
A. B. C. D.
例题2.已知圆 和圆 恰有三条公共切
线,则 的最小值为( )
A. B.2 C. D.4
【讲技巧】
设圆 与圆 的半径长分别为 和 .
(1)若 ,则圆 与圆 内含。无公切线
(2)若 ,则圆 与圆 内切,一条公切线。
(3)若 ,则圆 与圆 相交两条公切线
(4)若 ,则圆 与圆 外切,三条公切线
(5)若 ,则圆 与圆 外离.,四条公切线
【练题型】1.两圆 和 恰有三条公切线,若 ,
且 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
2.若圆 : 与圆 : 相交于 , 两点,且两圆
在点 处的切线互相垂直,则公共弦 的长度是______.
【题型八】圆有关的轨迹及应用
【讲题型】
例题1.已知 为正方体 表面上的一动点,且满足 ,则
动点 运动轨迹的周长为__________.
例题2.现有边长均为1的正方形、正五边形、正六边形及半径为1的圆各一个,在水平桌面
上无滑动滚动一周,它们的中心的运动轨迹长分别为 , , , ,则( )
A. B. C. D.
【练题型】
1.在长方体 中,已知底面 为正方形, 为 的中点,
,点 是正方形 所在平面内的一个动点,且 ,则
线段 的长度的最大值为___.
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,边长为2的正方形ABCD沿x轴滚动(无滑动滚动),
点D恰好经过坐标原点,设顶点 的轨迹方程是 ,则
_____________.
【题型九】函数中的圆应用
【讲题型】
例题1.已知 是定义在 上的增函数,函数 的图象关于点 对称,若不等
式 的解集为区间 ,且 ,则 ( )
A. B. C.2 D.例题2.) , 表示不大于 的最大整数,如 , ,且 ,
, , ,定义:
.若 ,则 的概率为
A. B. C. D.
【练题型】
1.已知二次函数 交 轴于 , 两点,交 轴于 点.若圆 过 , , 三
点,则圆 的方程是( )
A. B.
C. D.
2.已知二次函数 交 轴于 两点( 不重合),交 轴于 点. 圆
过 三点.下列说法正确的是
① 圆心 在直线 上;
② 的取值范围是 ;
③ 圆 半径的最小值为 ;
④ 存在定点 ,使得圆 恒过点 .
A.①②③ B.①③④ C.②③ D.①④
【题型十】圆综合应用
【讲题型】
例题1.在①直线 与 、 均相切,②直线 截 、 、 所得的弦长均相等,这
两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并求解该问题.
问题: 年是中国传统的农历“鼠年”,现用 个圆构成“卡通鼠”的头像.如图,
是 的圆心,且 过原点;点 、 在 轴上, 、 的半径均为 , 、
均与 外切.直线 过原点.若___________,求直线 截 所得的弦长.
例题2.如图,某海面上有O,A,B三个小岛(面积大小忽略不计),A岛在O岛的北偏东
45°方向距O岛 千米处,B岛在O岛的正东方向距O岛20千米处.以O为坐标原点,
O的正东方向为x轴的正方向,1千米为一个单位长度,建立平面直角坐标系.圆C经过O,A,B三点.
(1)求圆C的方程;
(2)若圆C区域内有未知暗礁,现有一船D在O岛的南偏西30°方向距O岛40千米处,正
沿着北偏东45°方向行驶,若不改变方向,试问该船有没有触礁的危险?
【练题型】
1.如图,已知一艘海监船O上配有雷达,其监测范围是半径为25 km的圆形区域,一艘外
籍轮船从位于海监船正东40 km的A处出发,径直驶向位于海监船正北30 km的B处岛屿,
速度为28 km/h.
问:这艘外籍轮船能否被海监船监测到?若能,持续时间多长?(要求用坐标法)
2.如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB
是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P、Q,并修建两段直线型道路PB、QA.规划
要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A、B到直线l
的距离分别为AC和BD(C、D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).
(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;
(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;
(3)对规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米).求当d最小时,P、Q
两点间的距离.
【题型十一】与圆有关的定点定值定直线
【讲题型】
例题1.已知圆 经过坐标原点 和点 ,且圆心 在直线 上.
(1)求圆 的方程;
(2)设 是圆 的两条切线,其中 为切点.
①若点 在直线 上运动,求证:直线 经过定点;②若点 在曲线 (其中 )上运动,记直线 与 轴的交点分别为
, 求 面积的最小值.
例题2.已知圆 ,点P是直线 上的一动点,过点P作圆M的
切线PA,PB,切点为A,B.
(1)当切线PA的长度为 时,求点P的坐标;
(2)若 的外接圆为圆N,试问:当P运动时,圆N是否过定点?若存在,求出所
有的定点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)求线段AB长度的最小值.
【练题型】
1.如图,在平面直角坐标系 中,已知点 ,点 , 、 分别为线段 、
上的动点,且满足 .
(1)若 ,求点 的坐标;
(2)设点 的坐标为 ,求 的外接圆的一般方程,并求 的
外接圆所过定点的坐标.
2.已知圆 ,点 是直线 上的动点,过点 作圆 的切线 , ,切
点分别为 , .
(1)当 时,求点 的坐标;
(2)设 的外接圆为圆 ,当点 在直线 上运动时,圆 是否过定点(异于原点
)?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.一、单选题
1.过定点M的直线 与过定点N的直线 交于点A(A与M,N
不重合),则 面积的最大值为( )
A. B. C.8 D.16
2.已知直线 ,直线 ,其中实数 ,则直线 与
的交点位于第一象限的概率为( )
A. B. C. D.
3.若圆 与圆 有且仅有3条公切线,则m=
( )
A.14 B.28 C.9 D.
4.已知直线l: 是圆C: 的对称轴,过点
作圆的一条切线,切点为A,则 ( )
A. B.7 C. D.2
5.若M,N为圆 上任意两点,P为直线 上一个动点,
则 的最大值是( )
A. B. C. D.
6.若 为圆 上的动点,当 到直线
的距离取得最大值时,直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
7.希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点
A,B的距离之比为定值 ( )的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,
称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系 中, ,若点P
是满足 的阿氏圆上的任意一点,点Q为抛物线 上的动点,Q在直线
上的射影为R,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
8.图为世界名画《蒙娜丽莎》.假设蒙娜丽莎微笑时的嘴唇可看作半径为 的圆 的一段圆
弧 ,且弧 所对的圆周角为 .设圆 的圆心 在点 与弧 中点的连线所在直线上.若
存在圆 满足:弧 上存在四点满足过这四点作圆 的切线,这四条切线与圆 也相切,
则弧 上的点与圆 上的点的最短距离的取值范围为( )A. B.
C. D.
二、多选题
9.已知圆 ,直线 ,则( )
A.存在实数m使得圆上的点到直线 的距离等于2,且这样的点有且只有1个
B.存在实数m使得圆上的点到直线 的距离等于2,且这样的点有且只有2个
C.存在实数m使得圆上的点到直线 的距离等于2,且这样的点有且只有3个
D.存在实数m使得圆上的点到直线 的距离等于2,且这样的点有且只有4个
10.已知直线 和圆 ,则( )
A.直线 恒过定点
B.圆心 到直线 的最大距离是2
C.若直线 与圆 相切,则 或
D.若 ,直线 与圆 相交
11.在平面直角坐标系 中, ,点 是圆 上的动点,
则( )
A.当 的面积最大时,点 的坐标为
B.
C.若点 不在 轴上,则 平分
D.当直线 与圆 相切时,
12.已知圆M: ,以下四个命题表述正确的是( )
A.若圆 与圆M恰有一条公切线,则m=-8
B.圆 与圆M的公共弦所在直线为
C.直线 与圆M恒有两个公共点
D.点P为x轴上一个动点,过点P作圆M的两条切线,切点分别为A,B,直线AB与MP
三、填空题
13.已知点 ,若直线 上存在点 使得 成立,则
实数 的取值范围是______.
14.已知直线 上的动点 ,过点 作圆 的两条切线,切点
分别为 ,则原点到直线 的距离的取值范围为__________.15.若⊙C: ,⊙D: ,M,N分别为⊙C,⊙D上
一动点, 最小值为4,则 取值范围为_________.
16.在矩形 中, , , , 是平面 内的动点,且
,若 ,则 的最小值为____.