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易错点 11 直线与圆
易错题【01】写直线的截距式方程忽略截距为零的情况
直线的截距式方程为 ,其中 分别为该直线在x轴、y轴上的截距,用截距式方
程表示直线,首先保证直线在x轴、y轴上的截距都存在,且不为零,当截距不存在,或截
距为零,不能使用截距方程表示直线。
易错题【02】利用斜率判断直线的垂直忽略斜率不存在的情况
若直线 的斜率分别为 ,则 ,另外还要注意当一条直线的斜率不
存在,另一条直线的斜率为零,这两条直线也垂直,因此用斜率判断直线的垂直,不要忽
略斜率不存在的情况,此外为了避免讨论直线的斜率是否存在,可利用直线的方向向量,
若 分别为直线 的方向向量,则 。
易错题【03】忽视方程表示圆的条件致误
圆的标准方程为 ,圆的一般方程为 ,
在用圆的一般方程解题时要注意 这一条件。
易错题【04】忽略三角形三顶点不共线致误
求解与△ABC与直线与圆的交汇问题,要注意 三点不共线。
01
直线l过点 ,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为
【警示】本题错误解法是:因为直线l过点 ,且在两坐标轴上的截距相等,设直线l的
方程为 ,则 ,所以 ,故直线l的方程为 ,即 .
【答案】 或
【问诊】错误原因是忽略直线l过原点,截距为零的情况.正确解法为:若直线l过原点,满足题意,此时直线 l 的方程为 ;若直线 l 不过原点,设直线 l 的方程为 ,则
,所以 ,故直线l的方程为 ,即 .所以直线l的方程为
或 .
【叮嘱】直线l的方程可以表示为 的条件是直线l在两坐标轴上的截距存在且不
为零.
1.过点 ,且横、纵截距的绝对值相等的直线共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【解析】当直线经过原点时,横、纵截距都为0,符合题意,当直线不经过原点时,设直
线方程为 .由题意得 解得 或 综上,符合题意的直线共有3
条.
故选C.
2. 过点 的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】当直线过原点时,满足题意,方程为 ,即2x-y=0;当直线不过原点时,设方程为 ,∵直线过(1,2),∴ ,∴ ,∴方程为 ,故
选D﹒
02
a为何值时,(1)直线l:x+2ay-1=0与直线l:(3a-1)x-ay-1=0平行?
1 2
(2)直线l:2x+ay=2与直线l:ax+2y=1垂直?
3 4
【警示】本题错误解法是:(1)直线x+2ay-1=0与直线(3a-1)x-ay-1=0的方程可变形
为y=-x+与y=x-,
∴当-=且≠-,
即a=时,两直线平行.
(2)当-=-1时,两直线垂直,此方程无解,故无论a为何值时,两直线都不垂直.
【问诊】(1)没考虑斜率不存在即a=0的情况;(2)没有考虑l 的斜率不存在且l 的斜率为0
3 4
也符合要求这种情况.
【答案】(1)①当a=0时,两直线的斜率不存在,直线l:x-1=0,直线l:x+1=0,此时,l∥l.
1 2 1 2
②当a≠0时,l:y=-x+,
1
l:y=x-,
2
直线l 的斜率为k=-,
1 1
直线l 的斜率为k=,
2 2
要使两直线平行,必须解得a=.
综合①②可得当a=0或a=时,两直线平行.
(2)方法一 ①当a=0时,直线l 的斜率不存在,直线l:
3 3
x-1=0,直线l:y-=0,此时,l⊥l.
4 3 4
②当a≠0时,直线l :y=-x+与直线l :y=-x+,直线l 的斜率为k =-,直线l 的斜率为
3 4 3 3 4
k=-,要使两直线垂直,必须k·k=-1,
4 3 4
即-·=-1,不存在实数a使得方程成立.
综合①②可得当a=0时,两直线垂直.
方法二 要使直线l :2x+ay=2和直线l :ax+2y=1垂直,根据两直线垂直的充要条件,必
3 4
须AA+BB=0,即2a+2a=0,解得a=0,所以,当a=0时,两直线垂直.
1 2 1 2
【叮嘱】求直线方程,特别是研究含参数的直线方程问题时,一定要对直线斜率的存在性进行
讨论,这是避免出错的重要方法.
1.已知直线 与直线 垂直,则实数a的值为( )
A. B. C. 或 D.不存在【答案】C
【解析】当 时,直线 ,直线 ,两直线垂直,符合题意;当 时,
由两直线垂直可得 ,解得 或1(舍去),综上所述, 或 .
故选C
2. (2022届“四省八校”高三上学期期中)直线 和直线 垂直,
则实数 的值为( )
A. 或 B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为直线 和直线 垂直,所以 ,
或 .故选A.
03
已知圆C的方程为x2+y2+ax+2y+a2=0,过点A(1,2)作圆
的切线有两条,求a的取值范围.
【警示】本题错误解法是:将圆C的方程配方有
(x+)2+(y+1)2=.
∴圆心C的坐标为(-,-1),半径r=.
当点A在圆外时,过点A可以作圆的两条切线,
∴|AC|>r,即 >,
化简得a2+a+9>0,Δ=1-4×9=-35<0,
∴a∈R.
【问诊】错解中只考虑了点A在圆C外部,而忽视了圆C的方程是圆的一般式方程,x2+y2+
ax+2y+a2=0表示圆的条件没有考虑.
【答案】将圆C的方程配方有(x+)2+(y+1)2=,
∴>0,①
∴圆心C的坐标为(-,-1),半径r=.
当点A在圆外时,过点A可作圆的两条切线,∴|AC|>r,
即 >,
化简得a2+a+9>0.②由①②得-0.本题的失分原因是忽视了
这个条件.在解决此类问题时,可以直接判断D2+E2-4F>0,也可以配方后,判断方程右侧大
于0,因为右侧相当于r2.对于曲线方程中含有参数的,都要考虑参数的条件.
1.若点 在圆 的外部,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得 ,解得 ,故选C.
2. 经过点 可做圆 的两条切线,则 的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】圆 ,即为 ,
或 ;由题意知点A在圆外, ,解得
.
所以 或 .故选B
04
已知Rt△ABC的斜边为AB,点A(-2,0),B(4,0),求点C满足的方程.
【警示】本题错误解法是:设C(x,y),由于直角三角形斜边上的中线长是斜边长的一半,如图,
这
样直角三角形斜边上的中点为M(1,0),则半径为 ,
即得所求圆的方程为(x-1)2+y2=9.
【问诊】因为忽视结论的检验,没有注意到点C是直角三角形的顶点,即C点不能在直线AB
上,因此造成错解.
【答案】设C(x,y),由于直角三角形斜边上的中点为M(1,0),如图所示,则半径为 ,即
得圆的方程为(x-1)2+y2=9.但是顶点C不能在直线AB上,因此y≠0,也就是要除去两个点,
即(-2,0),(4,0),因此C点满足的方程为(x-1)2+y2=9(y≠0).
【叮嘱】要注意一些轨迹问题中包含的某些隐含条件,也就是曲线上点的坐标的取值范围.
1.在△ABC中,B(-2,0),C(2,0),A(x,y),给出△ABC满足的条件,就能得到动点A
的轨迹方程.下表给出了一些条件及方程:
条件 方程
① ABC周长为10 C :y2=25
1
△
② ABC面积为10 C :x2+y2=4(y≠0)
2
△
③ ABC中,∠A=90° C : =1(y≠0)
3
△
则满足条件①,②,③的轨迹方程依次为( )
A.C ,C ,C B.C ,C ,C
3 1 2 1 2 3
C.C ,C ,C D.C ,C ,C
3 2 1 1 3 2
【答案】A
【解析】对于①,△ABC的周长为10,则 ,
又 ,所以 ,此时动点A的轨迹为椭圆(不与A、B重合),
与C 对应;
3
对于②,△ABC的面积为10,所以 ,即 ,与C 对应;
1
对于③,因为 ,所以点A在以 为直径的圆上(不与A、B重合),与C 对应.
2
故选A.2. 已知一个等腰三角形ABC的一个顶点是A(4,2),底边的一个端点B(3,5),底边另一个端
点C的轨迹方程是___________.
【答案】 (去掉(3,5),(5,-1)两点)
【解析】由题意知:设另一个端点 ,腰长为 ,∴C的轨
迹方程: ,又由A、B、C构成三角形,即三点不可共线,∴需要去掉
重合点(3,5),反向共线点(5,-1),故答案为: (去掉(3,5),(5,-1)两点)
错
1.(2022届重庆市第一中学高三上学期期中)过点 作直线l,满足在两坐标轴上截距相
等的直线l有( )条.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】若截距都为零,则直线过 ,则直线方程为 ;若截距都不为零,则设直
线方程为 ,则 ,解得 ,所以直线方程为: ,故满足在两
坐标轴上截距相等的直线l有 条;故选B
2.若方程 表示圆,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由方程 表示圆,则 ,
解得 .所以实数m的取值范围为 .故选D
3.下列四个选项中正确的是( )A.关于 的方程 ( )的曲线是圆
B.设复数 是两个不同的复数,实数 ,则关于复数 的方程 的
所有解在复平面上所对应的点的轨迹是椭圆
C.设 为两个不同的定点, 为非零常数,若 ,则动点 的轨迹为双曲线
的一支
D.双曲线 与椭圆 有相同的焦点
【答案】D
【解析】A. 当 时,方程 ( )表示的曲线是
圆,故错误;
B. 设复数 所对应的点A,B,复数 所对应的点C,方程 表示点C
到点AB的距离和为2a,当 时,轨迹是椭圆,故错误;
C.设 为两个不同的定点, 为非零常数,若 ,当 时,动点 的轨
迹为双曲线的一支,故错误;
D.因为双曲线 ,所以 ,所以其焦点坐标为 和
,椭圆 , ,所以其焦点坐标为 和
,故正确;故选D
4.已知点 在圆 的外部(不含边界),则实数 的取值范围为(
)
A. B. C. D.【答案】B
【解析】圆 ,即 ,圆心 ,半径 ,
因为点 在圆 的外部,所以点 到圆心 的距离
大于半径,即 ,解得 ,故选B.
5.下列命题正确的是( )
A.已知点 , ,若直线 与线段 有交点,则 或
B. 是直线 : 与直线 : 垂直的充分不必要条件
C.经过点 且在 轴和 轴上的截距都相等的直线的方程为
D.已知直线 , : , ,和两点 , ,如果
与 交于点 ,则 的最大值是 .
【答案】ABD
【解析】对于A,∵直线 过定点 ,又点 , ,
∴ ,
如图可知若直线 与线段 有交点,则 或 ,故A正确;对于B,由直线 : 与直线 : 垂直得,
,解得 或 ,
故 是直线 : 与直线 : 垂直的充分不必要条件,故
B正确;
对于C,当直线过原点时,直线为 ,
当直线不过原点时,可设直线为 ,代入点 ,得 ,
所以直线方程为 ,
故经过点 且在 轴和 轴上的截距都相等的直线的方程为 或 ,故C错
误;
对于D,∵直线 , : ,
又 ,所以两直线垂直,
∴ ,
∴ ,当且仅当 时取等号,故D正确.
故选ABD
6.下列说法错误的是( )
A.若直线 与直线 互相垂直,则
B.直线 的倾斜角的取值范围是
C. 四点不在同一个圆上
D.经过点 且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为
【答案】ACD
【解析】当 时,直线 与直线 也互相垂直,所以选项A不正确;
直线 的倾斜角 ,可得 , ,所以 的取值范围是
;所以B正确;
由题得 ,
,所以
,所以 四点在同一个圆上,所以选项C不
正确;
经过点 且在 轴和 轴上截距都相等的直线方程为 ,或 ,所以D不正
确;
故选ACD
7.(2021届安徽省马鞍山市高三上学期月考)阿波罗尼斯是古希腊数学家,他与阿基米德、
欧几里得被称为亚历山大时期的“数学三巨匠”,以他名字命名的阿波罗尼斯圆是指平面
内到两定点距离之比为定值 ( )的动点的轨迹.已知在 中,角 的对边
分别为 , 则 面积的最大值为__________.
【答案】
【解析】依题意, ,得 ,
即 ,以 边所在的直线为 轴, 的垂直平分线为 轴
建立直角坐标系,则 ,设 ,
由 ,则 的轨迹为阿波罗尼斯圆,其方程为
,边 高的最大值为 ,∴ .
8.过点 作圆 的切线有两条,则 的取值范围是________
【答案】
【解析】 表示一个圆,
,
又由过点 作圆 的切线有两条,得:P在圆外,
所以 ,解得: 或 .
综上所述: .
所以 的取值范围是 .