文档内容
微专题:圆的切线方程
【考点梳理】
1、直线与圆的位置关系
设圆的半径为r(r>0),圆心到直线的距离为d,则直线与圆的位置关系如下表所示.
位置 公共点 几何 直线、圆的方程组成的方程
图示
关系 个数 特征 组的解
相离 0 d > r 无实数解
两组相同
相切 1 d=r
实数解
两组不同
相交 2 d < r
实数解
2、与切线、切点弦有关结论
(1)已知
⊙O:x2+y2=r2;
1
⊙O:(x-a)2+(y-b)2=r2;
2
⊙O:x2+y2+Dx+Ey+F=0.
3
①若点M(x,y)在圆上,则过M的切线方程分别为
0 0
xx+yy=r2;
0 0
(x-a)(x-a)+(y-b)(y-b)=r2;
0 0
xx+yy+D·+E·+F=0.
0 0
②若点M(x ,y)在圆外,过点M引圆的两条切线,切点为M ,M ,则切点弦(两切点的连线段)所在直线的方
0 0 1 2
程分别为
xx+yy=r2;
0 0
(x-a)(x-a)+(y-b)(y-b)=r2;
0 0
xx+yy+D·+E·+F=0.
0 0
(2)圆x2+y2=r2的斜率为k的两条切线方程分别为
y=kx±r.
(3)过圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外一点M(x,y)引圆的切线,T为切点,切线长公式为=.
0 0
【题型归纳】
题型一: 过圆上一点的圆的切线方程
1.过点 作圆 的切线,则切线方程为( )
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D. 或
2.已知直线 经过点 ,且 与圆 相切,则 的方程为( )
A. B. C. D.
3.若经过点 的直线与圆 相切,则该直线在y轴上的截距为( )
A. B.5 C. D.
题型二: 过圆外一点的圆的切线方程
4.过点 的直线经x轴反射后与圆 相切,则切线的斜率为( )
A. B. C. D.
5.已知过点 的直线与圆 相切,且与直线 垂直,则 ( )
A. B. C. D.
6.已知圆 ,P为直线 上的动点,过点P作圆C的切线 ,切点为A,当
的面积最小时, 的外接圆的方程为( )
A. B.
C. D.
题型三: 切线长
7.已知圆 ,P为抛物线 上的动点,过点P作圆的切线,则切线长的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.3
8.已知圆 : ,点 是直线 上的动点,过 作圆的两条切线,切点分别为 , ,则
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司的最小值为( )
A. B. C. D.
9.已知圆 ,点M为直线 上一个动点,过点M作圆C的两条切线,切点分别
为A,B,则四边形 周长的最小值为( )
A.8 B. C. D.
题型四: 已知切线求参数
10.直线 与圆 相切,则 的值为( )
A. B.1 C. D.
11.双曲线 的渐近线与圆 相切,则 ( )
A.3 B.5 C.-3 D.-5
12.已知圆 ,过点P(5,5)作圆M的一条切线,切点为N,则切点N到直线PM的距离
为( )
A. B. C. D.
【双基达标】
13.过坐标原点且与圆 相切的直线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
14.已知直线 是圆 的对称轴,过点 作圆C的一条切线,
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司切点为B,则 等于( )
A.4 B. C. D.3
15.已知圆O: ,直线l: ,P为直线l上一动点,过点P作圆O的两条切线PA,PB,A,B
为切点,则( )
A.点P到圆O上的点的最小距离为 B.线段PA长度的最小值为
C. 的最小值为3 D.存在点P,使得 的面积为
16.已知圆 ,点M为直线 上一个动点,过点M作圆C的两条切线,切点分
别为A,B,则当四边形 周长取最小值时,四边形 的外接圆方程为( )
A. B.
C. D.
17.在平面直角坐标系xOy中,已知圆 ,直线 与圆 相切,与圆 相交于 两
点,分别以点 为切点作圆 的切线 .设直线 的交点为 ,则 的最小值为( )
A.9 B.7 C. D.
18.若圆 上总存在两点关于直线 对称,则过圆 外一点 向圆 所作
的切线长的最小值是( )
A. B.2 C.3 D.4
19.若圆 与圆 外离,过直线 上任意一点P分别作圆
的切线,切点分别为M,N,且均保持 ,则 ( )
A. B. C.1 D.2
20.已知 为直线 : 上一个定点, , 为圆 : 上两个不同的动点.若
的最大值为 ,则点 的横坐标为( )
第 4 页
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C. D.
21.过坐标原点 作圆 的两条切线,切点为 ,直线 被圆截得弦 的长度为
A. B.
C. D.
22.若从坐标原点O向圆 作两条切线,切点分别为A,B,则线段 的长为( )
A. B.3 C. D.
23.已知抛物线 上三点 ,直线 是圆 的两条切线,则直线 的方程为
( )
A. B.
C. D.
24.已知 是椭圆 上的任意一点,过原点 作圆 的两条切线,设这
两条切线与椭圆交于 , 两点,则 , 的斜率之积为( )
A. B. C. D.
25.已知圆 与直线 切于点 ,则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.
26.一条光线从点 射出,经 轴反射后与圆 相切,则反射光线所在直线的斜率为
( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司27.已知直线 过点 ,且与圆 相切,则直线 的方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
28.若直线 与圆 相切,则 的值是( )
A.-2或12 B.2或-12 C.-2或-12 D.2或12
29.已知点 是椭圆 上的任意一点,过点 作圆 : 的切线,设其中一个切点为 ,则
的取值范围为( )
A. B. C. D.
30.直线 平分圆 的周长,过点 作圆C的一条切线,切点为
Q,则 ( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【高分突破】
一、单选题
31.经过点 的圆 的切线方程是( )
A. B.
C. D.
32.过圆 上一点 作圆 的两条切线,切点分别为 , ,若 ,则实数
( )
A. B. C. D.
33.已知圆 ,直线 ,点 为 上一动点,过点 作圆 的切线 , (切点为 ,
),当四边形 的面积最小时,直线 的方程为( )
第 6 页
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34.经过点 且与直线 : 相切于点 的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
35.由直线 上一点P 向 圆 C: 引切线,则切线长的最小值为( )
A. B. C. D.1
二、多选题
36.瑞士著名数学家欧拉在年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角
形的“欧拉线”.若 满足 ,顶点 、 ,且其“欧拉线”与圆 相切,
则下列结论正确的是( )
A.圆 上的点到原点的最大距离为
B.圆 上存在三个点到直线 的距离为
C.若点 在圆 上,则 的最小值是
D.若圆 与圆 有公共点,则
37.已知圆M: ,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交于点C,则下列结论正确的是( )
A.四边形PAMB周长的最小值为 B. 的最大值为2
C.若 ,则 的面积为 D.若 ,则 的最大值为
38.已知圆 , 为圆心)直线 ,点 在直线 上运动,直线PA,PB分别于圆
切于点 , .则下列说法正确的是( )
A.四边形 的面积最小值为
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司B. 最短时,弦 长为
C. 最短时,弦 直线方程为
D.直线 过定点为 ,
39.在平面直角坐标系 中,圆 的方程为 .若直线 上存在一点 ,使过 所作的圆的
两条切线相互垂直,则实数 的取可以是
A. B. C. D.
三、填空题
40.已知圆 的圆心在直线 上,且与直线 切于点 ,则圆 被直线 截得
的弦长为___________.
41.已知圆C: ,点 在抛物线T: 上运动,过点 引直线 , 与圆C相切,切点分别为
, ,则 的取值范围为__________.
42.已知圆 ,则过点 作圆 的切线 的方程为___________.
43.已知圆 和圆 ,过点P(x,y)分别作 的切线PA,PB,其中A,B为切点,
且 ,则动点P的轨迹方程为___________.
44.已知点 在抛物线 : 上运动,圆 过点 , , ,过点 引直线 , 与圆 相切,
切点分别为 , ,则 的取值范围为__________.
45.过圆x2+y2=25上一点P作圆x2+y2=m2(0<m<5)的两条切线,切点分别为A、B,若∠AOB=120°,则实数
m的值为____________.
四、解答题
46.已知圆 ,点 的坐标为 ,过点 作圆 的切线,切点为 ,
(1)求直线 的方程;
(2)过 点的圆的切线长;
(3)直线 的方程.
47.
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(1)在平面直角坐标系 中,直线 与圆 相切于点 ,圆心 在直线 上. 求圆 的方程;
(2)已知圆 与圆 : 相交,求实数 的取值范围.
48.直线 : 与圆 : 相交于 、 两点.
(1)求平行于 且与圆 相切的直线方程;
(2)求 面积.
49.已知椭圆 的离心率为 ,圆 与 轴相切, 为坐标原点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设椭圆 的右焦点为 ,过点 的直线 交椭圆于 两点,是否存在直线 使 的面积为 ?若存在,
求出直线 的方程;若不存在,请说明理由.
50.已知直线 过点 ,再从下列条件①、条件②、条件③这三个条件中任意选择一个作为已知,求直线 的方
程.
条件①:直线 经过直线 与 的交点;
条件②:直线 与圆 相切;
条件③:直线 与坐标轴围成的三角形的面积为 .
第 9 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.C
【解析】
【分析】
确定点 在圆上,即可求得圆心和该点连线的斜率,即得过该点的切线的斜率,由直线
的点斜式方程可得答案.
【详解】
将点 代入 中, 成立,
即点 在圆上,
圆心 和 连线的斜率为 ,
故过圆 上点 的切线的斜率为 ,
则切线方程为 ,即 ,
故选:C
2.A
【解析】
【分析】
直线 经过点 ,且 与圆 相切可知 ,再使用点斜式即可.
【详解】
直线 经过点 ,且 与圆 相切,则 ,
故直线 的方程为 ,即 .
故选:A.
3.C
【解析】
【分析】
判断P点在圆上,圆心为原点O,则切线斜率为 ,根据直线方程的点斜式写出切线方
程,令x=0即可求出它在y轴上的截距.
【详解】
∵ ,∴P在圆上,
设圆心为O,则 ,则过P的切线斜率 ,
第 10 页∴切线方程为: ,
令 得 .
故选:C.
4.D
【解析】
【分析】
由题意可知切线 的斜率存在,可设切线 的斜率为 ,由点斜式得切线 ,
再根据直线与圆相切,圆心 到 的距离为 代入计算.
【详解】
圆 的圆心 ,半径
点 关于 轴对称的点为 ,则过点 与圆 相切的直线即为所求.
由题意可知切线 的斜率存在,可设切线 的斜率为
则 的方程为 即
圆心 到 的距离为 ,解得 ,
故选:D.
5.C
【解析】
【分析】
先求出过点 的直线与圆 相切的直线方程,利用两直线垂直列方程
求出m.
【详解】
设过点 的直线为l.
(1)当l的斜率不存在时,直线l: .圆 的圆心到l的距离为
,所以不是圆的切线,不合题意.
(2)当l的斜率存在时,直线l: .由题意可得: ,解得:k=2.
因为l与直线 垂直,所以 ,解得:m=-2.
故选:C
6.C
【解析】
【分析】
第 11 页先确定 的面积最小时 点坐标,再由 是直角三角形求出外接圆的圆心和半径,
即可求出外接圆方程.
【详解】
由题可知, ,半径 ,圆心 ,所以
,要使 的面积最小,即 最
小, 的最小值为点 到直线 的距离 ,即当 点运动到
时, 最小,直线 的斜率为 ,此时直线 的方程为 ,由
,解得 ,所以 ,因为 是直角三角形,所以斜边
的中点坐标为 ,而 ,所以 的外接圆圆心为 ,
半径为 ,所以 的外接圆的方程为 .
故选:C.
7.C
【解析】
【分析】
首先得到圆的圆心坐标与半径,设 ,利用距离公式求出 ,根据二次函数的性
质求出 的最小值,即可求出切线长最小值;
【详解】
解:圆 的圆心为 ,半径 ,
第 12 页因为 为抛物线 上的动点,设 ,
则 ,
所以当 时 ,过点 作圆的切线,此时切线长最小,最小为 ;
故选:C
8.B
【解析】
【分析】
利用面积相等求出 .设 ,得到 .利用几何法分析出
,即可求出 的最小值.
【详解】
圆 : 化为标准方程: ,其圆心 ,半径
.
过点P引圆C的两条切线,切点分别为点A、B,如图:
在△PAC中,有 ,即 ,变形可得:
.
设 ,则 .
所以当 的值即x最小时, 的值最大,此时 最小.
而 的最小值为点C到直线 的距离,即 ,
所以 .
故选:B
第 13 页9.A
【解析】
【分析】
根据圆的切线性质,结合点到直线的距离公式进行求解即可.
【详解】
圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
因为过点M作圆C的两条切线,切点分别为A,B,
所以有 , ,
因此有 ,
要想四边形 周长最小,只需 最小,即当 时,
此时 ,此时 ,
即最小值为 ,
故选:A
【点睛】
关键点睛:利用圆切线性质是解题的关键.
10.C
【解析】
【分析】
利用几何法,由圆心到直线的距离等于半径列方程,即可求解.
【详解】
因为直线 与圆 相切,
所以由圆心到直线的距离等于半径得: ,即 ,解得: .
故选:C
11.A
第 14 页【解析】
【分析】
根据双曲线标准方程求出其渐近线方程,根据圆心到直线的距离等于半径即可求出a的值.
【详解】
双曲线 的渐近线为y= ,即x± y=0,
圆 化为 ,则4-a>0,a<4,
圆心为(2,0),半径r= ,
由题可知 ,解得 .
故选:A.
12.B
【解析】
【分析】
由圆的方程可得 且半径 ,两点距离公式有 ,根据圆的切线性质,应用
勾股定理有 ,再应用等面积法求切点N到直线PM的距离.
【详解】
由题设, 且半径 ,故 ,
又N是切点,则 ,若切点N到直线PM的距离为 ,
所以 ,故 .
故选:B
13.A
【解析】
【分析】
求出圆心及半径,分直线斜率不存在和存在两种情况,当斜率存在时,可设切线方程为
,由直线与圆相切可得圆心到直线的距离等于半径,列出方程,解得即可得出答案.
【详解】
解:化为标准方程 ,即得圆心 和半径 ,
当切线斜率不存在时,切线方程为 ,此时,圆心到切线的距离为 ,不符题意,
故舍去;
当斜率存在时,设过坐标原点的切线方程为 ,即 ,
第 15 页∴线心距 ,平方去分母得 ,解得 或 ,∴所求
的切线方程为 或 ,
故选:A.
14.A
【解析】
【分析】
根据直线 是圆 的对称轴,则圆心在直线l上,
求得 ,由过点 作圆C的一条切线,切点为B,利用勾股定理即可求得 .
【详解】
由方程 得 ,圆心为 ,
因为直线l是圆C的对称轴,所以圆心在直线l上,所以 ,所以A点坐标为 ,
则 ,所以 .
故选:A.
15.C
【解析】
【分析】
根据给定条件结合圆的性质、圆的切线长定理逐项分析各个选项,计算判断作答.
【详解】
圆O: 的圆心 ,半径 ,如图,
对于A,点O到直线l的距离 ,则点P到圆O上的点的最小距离为 ,
A不正确;
对于B,由选项A知, ,由切线长定理得
,B不正确;
第 16 页对于C,依题意, ,在 中, ,
则
,
由选项B知, ,而函数 在 上单调递增,则当 时,
,C正确;
对于D, ,
,由选项B知 ,显然 对 单调递增,
因此,当 时, ,D不正确.
故选:C
16.D
【解析】
【分析】
根据给定条件,利用切线长定理求出四边形 周长最小时点M的坐标即可求解作答.
【详解】
圆 的圆心 ,半径 ,点C到直线l的距离
,
依题意, ,四边形 周长
,
当且仅当 时取“=”,此时直线 ,由 得点 ,
四边形 的外接圆圆心为线段 中点 ,半径 ,方程为 .
故选:D
17.D
【解析】
【分析】
第 17 页根据题意得切点弦 的方程为 ,进而根据其与圆 相切得
,即 ,进而根据二次函数性质得 最小值.
【详解】
解:设点 , , , ,
因为分别以点 为切点作圆 的切线 .设直线 的交点为 ,
所以 ,则 ,即 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,即 是方程 的解,
所以点 在直线 上,
同理可得 在直线 上,
所以切点弦 的方程为 ,
因为直线 与圆 相切,
所以 ,解得 ,即
所以 ,
所以当 时,直线 方程为 ,此时
所以 的最小值为 .
故选:D
18.D
【解析】
【分析】
依题意可知动点 在直线 : 上移动,当 与直线 垂直时, 最小,
从而切线长最小. 由点到直线距离公式求得 的最小值,进而可得结果.
【详解】
圆 : ,圆心为 ,半径 .
依题意知,直线 过圆心 ,所以 ,即动点 在直线 :
上移动.
第 18 页所以,当 与直线 垂直时, 最小,从而切线长最小, .
此时,切线长的最小值为 .
故选:D.
19.A
【解析】
【分析】
设 ,由切线长公式得 ,由此得关于 的恒等式,恒等式知识
可求得 值,从而得结论,注意两圆外离.
【详解】
设 .∵过直线 上任意一点P分别作圆 的切线,切点分别为
M,N,且均保持 ,
∴ ,
即 ,
即 ,
∴ 且 ,
∴ 或
∵圆 与圆 外离,
∴ ,∴ ,
∴ ,
故选:A.
20.A
第 19 页【解析】
首先分析出当 , 分别为圆 的切线时, 最大,过圆心 作直线 的垂线,
垂足即为 取得最大值时的点 ,可得 ,在 中,可得
,设 可列方程,结合点 满足直线 的方程,即可求 的坐标.
【详解】
由圆 : 可得 ,
所以圆心为 ,半径 .
因为点 到 的距离 ,所以 与圆 相离,
由图知当 , 分别为圆 的切线时, 最大,
若 最大,则 最大,
因为 ,
所以 最小时, 最大,
当 时, 最小, 最大,则 最大,
因为此时 ,所以 ,
在 中, ,
设 ,则 ①,
②,
由 可得 代入②可得:
解得: .
故选:A.
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键点是分析出 时,且 , 分别为圆 的切线时
最大,设 列方程,可求点 的坐标.
第 20 页21.A
【解析】
【分析】
求得圆的圆心坐标和半径,借助 ,即可求解.
【详解】
如图所示,设圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
则 , ,
则 ,可得 ,
故选A.
【点睛】
本题主要考查了直线与圆的位置关系的应用,其中解答中涉及到圆的切线方程应用,着重
考查了推理与运算能力,属于基础题.
22.D
【解析】
圆心为 在 轴上,因此 关于 对称,即 轴,在四边形 中易求得
的长.
【详解】
圆 标准方程是 ,圆心为 ,半径为 ,
所以 关于 对称,即关于 轴对称,而 , ,所以 ,
所以 .
故选:D.
【点睛】
结论点睛:过圆 外一点 作圆 的切线,切点为 ,则 的垂直平分线是 ,则由
第 21 页面积法得切点弦长 .
23.B
【解析】
先利用点 求抛物线方程,利用相切关系求切线AB,AC,再分别联立直线和抛物线
求出点 ,即求出直线 方程.
【详解】
在抛物线 上,故 ,即 ,抛物线方程为 ,
设过点 与圆 相切的直线的方程为: ,即
,则圆心 到切线的距离 ,解得 ,如图,
直线 ,直线 .
联立 ,得 ,
故 ,由 得 ,故 ,
联立 ,得 ,
故 ,由 得 ,故 ,
故 ,又由 在抛物线上可知,
第 22 页直线 的斜率为 ,
故直线 的方程为 ,即 .
故选:B.
【点睛】
方法点睛:
求圆的切线的方程的求法:
(1)几何法:设直线的方程,利用圆心到直线的距离等于半径构建关系求出参数,即得方
程;
(2)代数法:设直线的方程,联立直线与圆的方程,使判别式等于零解出参数,即可得方
程.
24.B
【解析】
【分析】
设过原点 作圆 两条切线方程为 ,切线 , 的斜率分别记
为 , ,
其中 , 是方程 的两根,计算可得结论.
【详解】
由圆: ,得圆心为 ,半径 为 .
设过原点 作圆 两条切线方程为 ,
由题意可知,圆心为 到两条切线 的距离等于 ,则
即 ,
设切线 , 的斜率分别记为 , ,则
由已知得 , 就是 , 的斜率,
因为 是椭圆 上的任意一点,
所以 ,即 .
第 23 页所以 , 是方程 的两个实数根,
所以 .
故选:B.
25.A
【解析】
【分析】
由圆心和切点求得切线的斜率后可得切线方程.
【详解】
圆 可化为 ,
所以点 与圆心连线所在直线的斜率为 ,
则所求直线的斜率为 ,
由点斜式方程,可得 ,
整理得 .
故选:A.
26.D
【解析】
根据光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点 关于 轴的对称点 ,设
反射光线所在直线方程为 ,利用直线与圆相切的性质即可求得斜率 .
【详解】
根据光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点 关于 轴的对称点 ,
设反射光线所在直线的斜率为 ,
则反射光线所在直线方程为 ,即 ,
又由反射光线与圆 相切,可得 ,
整理得 ,解得 或 .
故选:D.
【点睛】
过一定点,求圆的切线时,首先判断点与圆的位置关系.若点在圆外,有两个结果,若只
求出一个,应该考虑切线斜率不存在的情况.
第 24 页27.A
【解析】
【分析】
根据题意,先判断点 在圆外;再讨论过点 的切线斜率存在和不存在两种情况,根据直
线与圆的位置关系求出切线方程,即可得出结果.
【详解】
由 ,得点 在圆外,
当过点 的切线斜率存在时,设所求切线的斜率为 ,
则切线方程为 ,即 ,
因为圆心到切线的距离等于半径,
∴ ,解得 .
故所求切线方程为 ;
当过点 的切线斜率不存在时,方程为 ,也满足条件.
故直线 的方程为 或 .
故选:A.
【点睛】
本题主要考查求过圆外一点的切线方程,属于基础题型.
28.C
【解析】
【分析】
解方程 即得解.
【详解】
解:由题得圆的圆心坐标为 半径为1,
所以 或 .
故选:C
29.B
【解析】
【分析】
设 ,得到 ,利用椭圆的范围求解.
【详解】
解:设 ,
第 25 页则 ,
,
,
因为 ,
所以 ,即 ,
故选:B
30.B
【解析】
【分析】
由条件求出参数 ,再根据切线的性质 .
【详解】
圆 的圆心为 ,半径为 ,
因为直线 平分圆 的周长,
所以直线 经过 ,所以 ,故 ,
由已知 , , ,圆的半径为3,
所以 ,
故选:B.
31.D
【解析】
【分析】
第 26 页判断点在圆上,再由切线的几何性质求斜率,进而求切线方程.
【详解】
,
在圆上,且 ,
过 的切线斜率为 .
过 的切线方程为: ,即 .
故选:D.
32.C
【解析】
取圆 上任意一点P,过P作圆 的两条切线 , ,根据
题中条件,求出 ,进而可求出结果.
【详解】
取圆 上任意一点P,
过P作圆 的两条切线 , ,
当 时, 且 , ;
则 ,所以实数 .
故选:C.
【点睛】
本题主要考查求由直线与圆相切求参数,属于基础题型.
33.C
【解析】
【分析】
设四边形 的面积为 ,求出四边形 的面积最小时,四边形 是正方形,求
第 27 页出线段 的中点坐标为 ,直线 的斜率为 即得解.
【详解】
设四边形 的面积为 ,
, ,
所以,当 最小时, 就最小, ,
所以 . 此时 .
所以 ,四边形 是正方形,
由题得直线 的方程为 ,
联立 得 ,
所以线段 的中点坐标为 ,
由题得直线 的斜率为
所以直线 的方程为 ,
化简得直线 的方程为 .
故选:C
34.A
【解析】
【分析】
利用圆心到直线 的距离等于圆心到点 的距离等于圆心到点 的距离等于半径即可求解.
【详解】
设圆心坐标为 ,
则圆心到直线 的距离等于圆心到点 的距离等于圆心到点 的距离等于半径,
第 28 页即: ,
解得 , , ,∴圆的方程为
故选:A.
35.D
【解析】
【分析】
由切线性质,切线长等于 ,因此只要 最小即可,此最小值即为 到直线的
距离.
【详解】
点P为直线上到圆心C距离最小的点时,切线长最小,故有 .切线长最
小值为: .
故选D.
【点睛】
本题考查切线的性质,考查点到直线的距离公式.属于基础题.
36.BD
【解析】
【分析】
求出“欧拉线”方程,利用“欧拉线”与圆 相切求出 ,利用圆的几何性质可判断A选
项的正误;计算出圆 到直线 的距离,可判断B选项的正误;设 ,利
用直线 与圆 有公共点,求出 的取值范围可判断C选项的正误;利用圆与
圆的位置关系可判断D选项的正误.
【详解】
由题意, 为等腰三角形, 的欧拉线即 的垂直平分线,
、 , 的中点坐标为 ,直线 的斜率为 ,
则 的垂直平分线方程为 ,即 .
由“欧拉线”与圆 相切,
所以,圆心 到直线 的距离为 ,
则圆 的方程为 ,
圆心 到原点的距离为 ,则圆 上的点到原点的最大距离为 ,故A错
误;
第 29 页圆心 到直线 的距离为 ,
圆 上存在三个点到直线 的距离为 ,故B正确;
的几何意义为圆上的点与定点 连线的斜率,
设 ,即 ,则直线 与圆 有公共点,
由 ,解得 , 的最小值是 ,故C错误;
的圆心坐标 ,半径为 ,
圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
要使圆 与圆 有公共点,则圆心距的范围为 ,
所以, ,解得 ,故D正确.
故选:BD.
37.ACD
【解析】
【分析】
对A,可将四边形PAMB周长转化为 ,结合勾股定理可求最值;对B,由圆内最
长的弦为直径可判断错误;对C,由几何关系先求出 ,由等面积法可求出 ,结
合面积公式可求 ;对D,分点 是否与原点重合分类讨论,当点 不与原点重合时,
求出切线长方程和直线 方程,联立可求动点 轨迹,由点与圆的位置关系可求 .
【详解】
如图所示,对于选项A,四边形PAMB的周长为 ,
因为 ,所以四边形PAMB的周长为 ,设 ,当 与原点重合
时最小,则 ,则四边形PAMB的周长为 ,则当t取最小值2时,四
边形PAMB的周长最小,为 ,故A正确;
第 30 页对于选项B,因为圆M: 的直径为2,所以 ,故B错误;
对于选项C,因为 ,所以 , ,由等面积法可得 ,
求得 , , ,所以 的面积为 ,故C正确;
对于选项D,当点P与原点重合时, ,则 ,则 ,则 ,则
;当点P不与原点重合时,设 ( ),则切点弦AB的方程
为 (利用结论:过圆外一点 的切线弦方程为
求得),直线MP的方程为 ,联立两方程,可
得 ,消去m,得动点C的轨迹方程为 .又因为
,所以 ,故D正确.
故选:ACD.
38.ABD
【解析】
【分析】
A选项,四边形的面积可以看成两个直角三角形的面积之和,又因切线长定理可知,当
最短时,面积最小 ;
B选项, 等面积法,即由 A 选项的四边形面积求弦长;
C选项,两垂直直线的斜率相乘等于 ,两平行直线斜率相等;
D选项,由向量积公式求定点坐标.
【详解】
选项,四边形的面积可以看成两个直角三角形的面积之和,
即 ,
又因切线长定理可知,即 ,
当 最短时,四边形面积最小.
又 与 及半径 构成直角三角形,
最短时, 最短,
即 ,
,
第 31 页,
故 正确.
由上述可知, 时, 最短,
由等面积法可知, .
得 ,
故 正确.
, , ,
,
可设 的直线方程为 ,
由半弦长、半径、弦心距构成直角三角形可知,弦心距 ,
圆心 到直线 的距离 ,
解得 ,
即直线 的方程为 .
故 错误.
设圆上一点 为 , , , , ,
, , , , , ,
易知 ,
同理 ,
.
,
原式 ,
将 , 代入得 等号成立,
故直线 过定点为 , , 正确.
故选:ABD.
39.AB
【解析】
【分析】
先得到 的轨迹方程为圆,与直线 有交点,得到 的范围,得到答案.
【详解】
第 32 页所作的圆的两条切线相互垂直,所以 ,圆点 ,两切点构成正方形
即
在直线 上,圆心距
计算得到
故答案选AB
【点睛】
本题考查了圆的切线问题,通过切线垂直得到 的轨迹方程是解题的关键.
40.
【解析】
【分析】
设圆心坐标为 ,根据圆的几何性质可知,直线 与直线 垂直,可求得 的值,
进而可求得圆的方程,求出圆心到直线 的距离,利用勾股定理可求得结果.
【详解】
设圆心坐标为 ,则 ,
由圆的几何性质可得 ,直线 的斜率为 ,则 ,解得 ,
则圆心为 ,圆 的半径为 ,
所以,圆 的方程为 ,
圆心 到直线 的距离为 ,
因此,所求弦长为 .
故答案为: .
【点睛】
方法点睛:圆的弦长的常用求法
(1)几何法:求圆的半径为 ,弦心距为 ,弦长为 ,则 ;
(2)代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式 .
41.
【解析】
【分析】
设出点 的坐标 ,探讨出 的取值范围,借助四边形MPCQ的面积计算,把
第 33 页表示为 的函数即可作答.
【详解】
如图,连接CP,CQ,CM,依题意, ,而 ,
而 ,则CM垂直平分线段PQ,于是得四边形MPCQ的面积为 面积的2
倍,
从而得 ,即
,
设点 ,而 , ,则 ,
当且仅当t=1时取“=”, ,
因此得 ,即 ,得 ,
所以 的取值范围为 .
故答案为:
42. 或
【解析】
【分析】
本题考查求圆的切线方程,分斜率存在与不存在,利用由圆心到切线的距离等于半径,求
解即得.
【详解】
圆 的圆心坐标 ,半径 ,
当切线 的斜率不存在时, ,显然到圆心的距离等于半径,故而是圆的一条切线;
当切线 的斜率存在时,设斜率为 , ,即: ,
由圆心到切线的距离等于半径,得 ,解得 ,
故切线的方程为 ,
第 34 页故答案为: 或
【点睛】
易错点睛:本题考查求过点作圆的切线,关键是由首先验证斜率不存在时是否是圆的切线,
考查学生的分类讨论思想,属于易错题.
43.
【解析】
【分析】
利用切线长的平方等于点到圆心的距离的平方减去半径的平方,列出关系式,整理即得.
【详解】
解:设P(x,y),则由|PA|=|PB|,得|PA|2=|PB|2,
所以 ,
化简得: ,此即为P的轨迹方程,
故答案为: .
【点睛】
本题考查求动点的轨迹方程问题,涉及圆的切线长度的计算,属基础题.
44.
【解析】
【分析】
先由已知条件求出圆 的方程,然后画出图形,则由圆的性质可得 , ,
,所以四边形 的面积为 ,而四边形 的面积为
面积的两倍,从而得 ,进而有
,由此可求出 的最小值,而当当 正无穷大时, 趋近
圆的直径4,从而可得结果
【详解】
设圆 的方程为 ,将 , , 分别代入,可得
,解得 ,即圆 : ;
如图,连接 , , , ,易得 , , ,
第 35 页所以四边形 的面积为 ;
另外四边形 的面积为 面积的两倍,所以 ,
故 ,
故当 最小时, 最小,
设 ,则 ,所以当 时, ,当
正无穷大时, 趋近圆的直径4,故 的取值范围为 .
故答案为:
【点睛】关键点点睛:此题考查圆的方程的求法,考查抛物线的有关知识,解题的关键是
求出圆的方程,然后结合题意画出图形,由图可得四边形 的面积为 面积的
两倍,从而可得 ,由此可求出 的最小
值,考查计算能力,属于中档题
45. ##
【解析】
【分析】
根据题意,由圆的方程求出圆的圆心和半径,作出草图,由圆的切线性质分析可得|OP|=2|
OA|,然后可算出答案.
【详解】
根据题意,如图:x2+y2=25的圆心为(0,0),半径R=5,即|OP|=5,
第 36 页圆O:x2+y2=m2,圆心为(0,0),半径r=m,则|OA|=|OB|=m,
若∠AOB=120°,则∠APB=60°,∠OPA=30°,
又由OA⊥AP,则|OP|=2|OA|,则m .
故答案为: .
46.(1) , ;(2) ;(3)
【解析】
【分析】
(1)设切线斜率为 以及切线方程,由圆心到切线的距离等于半径得出 的值,即可求解
(2)由点 到圆心 的距离,圆的半径以及切线长满足勾股定理,即可求出切线长;
(3)利用(2)写出圆心为点 的圆的方程,通过圆系方程即可得出公共弦方程.
【详解】
(1)由题意可得圆心 ,半径 ,
由已知得过点 的圆的切线斜率存在设为 ,
则切线方程为 ,
则圆心 到直线的距离为 ,
即 ,解得 或 .
所以切线方程是
;
(2)在 中,
, ,
第 37 页.
(3)以点 为圆心,切线长 为半径的圆的方程为:
,
圆 ,
两圆方程相减可得:
即
所以直线 的方程为:
47.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据给定条件设圆心 ,再借助切线性质求出a值,进而求出半径即可得解.
(2)求出圆 与圆 半径,利用两圆相交列式求解即得.
(1)
因圆心 在直线 上,则设圆心 ,半径是 ,
于是得圆 方程是 ,而圆 与直线 相切于点 ,
即 与直线 垂直,则有直线CA斜率 ,解得 ,
因此,圆心 , ,
所以圆 的方程是: .
(2)
圆 : 化为 ,圆心 ,半径 ,
而圆 的圆心 ,半径 ,则 ,
因圆 与圆 相交,于是有 ,即 ,
解得 ,即 ,
所以实数 的取值范围是 .
48.(1) 或 ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)设切线方程为 ,由切线定义求得 ,进而求得结果;
(2)作 ,由点到直线距离公式求得 ,再由弦长公式求得 ,进而求得面
第 38 页积.
【详解】
(1)设切线方程为 ,则圆心 到切线的距离 ,解得
,
所以切线方程为 或 ;
(2)作 ,垂足为 , ,
∴ ,
∴ .
49.(1)
(2)存在, 或 或 或
【解析】
【分析】
(1)根据圆 与 轴相切可得 ,再结合离心率即可求出椭圆 的方程;
(2)设直线 , ,与椭圆联立,利用韦达定理以及
求出面积,然后解方程即可.
(1)
因为圆 与 轴相切,所以 所以 ,
又 ,所以 ,
第 39 页所以椭圆 ;
(2)
由(1)可知椭圆 的右焦点为 ,
①当直线 的斜率为 时,显然不适合题意;
②当直线 的斜率不为 时,
设直线 ,
联立 , 恒成立,
所以 ,
则
所以
令 ,
解得 或 ,即得 或
所以符合条件的直线方程分别为 或 或 或
.
50.答案见解析.
【解析】
选择条件①:解方程组求得已知两直线的交点坐标,根据斜率公式求得直线 的斜率,
然后利用斜截式写出直线 的方程并化为一般形式;
选择条件②:先判定直线 的斜率存在,射出点斜式方程,利用直线与圆相切的条件列式
求得直线 的斜率得到方程;
选择条件③:先判定直线 不与坐标轴平行,设处直线 的方程的点斜式,求得横截距,进
而利用已知三角形的面积求得斜率的之,得到直线的方程.
【详解】
选择条件①:
解方程组 得
第 40 页则直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,即 .
选择条件②:
设直线 的方程为 (显然直线 的斜率存在),即 .
圆 的圆心为 ,半径为 .
因为 直线 与圆 相切,
所以 . 解得 .
所以直线 的方程为 ,即 .
选择条件③:
设直线 的方程为 (显然直线 不与坐标轴平行),
令 得 .
则 .
解得 .
所以直线 的方程为 ,即, .
【点睛】
本题考查直线方程的各种求法,涉及直线与圆相切的条件,注意判定直线的斜率是否存在,
注意思维的严密性.
第 41 页第 42 页