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易错点 15 直线和圆
易错点1: 直线的方程
若直线方程含多个参数并给出或能求出参数满足的方程,观察直线方程特征与参
数方程满足的方程的特征,即可找出直线所过定点坐标,并代入直线方程进行检验。
注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求方法、整体思想和消元的思想的
运用可有效地简化运算。
易错点2:圆的方程
(1)圆的一般方程的形式要熟悉,并且能和圆的标准方程的形式区分开;
(2)在求解圆的方程时要分析设哪种形式更简单.
易错点3:直线与圆相离
直线和圆相离时,常讨论圆上的点到直线的距离问题,通常画图,利用数形结合
来解决.
易错点4:直线与圆相切
直线和圆相切时,求切线方程,一般要用到圆心到直线的距离等于半径,记住常
见切线方程,可提高解题速度;求切线长,一般要用到切线长、圆的半径、圆外点与
圆心连线构成的直角三角形,由勾股定理解得.
易错点5:直线与圆相交
直线和圆相交时,有关弦长的问题,要用到弦心距、半径和半弦构成的直角三角
形,也是通过勾股定理解得,有时还用到垂径定理.
题组一:直线的方程
1.【2016·上海文科】已知平行直线 ,则 的距离
_______________.
【答案】
【解析】利用两平行线间距离公式得
2.【2014四川】设 ,过定点 的动直线 和过定点 的动直线
交于点 ,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】易知直线 过定点 ,直线 过定点 ,且
两条直线相互垂直,故点 在以 为直径的圆上运动,故
.故选B.
【叮嘱】对于直线过定点,有以下常用结论:
若直线 : (其中 为常数),则直线 必过定点 ;若直线 : (其中 为常数),则直线 必过定点 ;
若直线 : (其中 为常数),则直线 必过定点 ;
若直线 : (其中 为常数),则直线 必过定点 ;
若直线 : (其中 为常数),则直线 必过定点 ;
若直线 : (其中 为常数),则直线 必过定点 。
3.【2012浙江】设 ,则“ ”是“直线 : 与直线 :
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
【答案】A
【解析】“直线 : 与直线 : 平行”的充要条件是
,解得, 或 ,所以是充分不必要条件。故选: .
题组二:圆的方程
4.【2020年北京卷】已知半径为1的圆经过点 ,则其圆心到原点的距离的最小值为
( ).
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】A.
【解析】设圆心 ,则 ,化简得 ,
所以圆心 的轨迹是以 为圆心,1为半径的圆,
所以 ,所以 ,
当且仅当 在线段 上时取得等号,故选:A.
5.【2018·天津文】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】【解析】设圆的方程为 ,圆经过三点(0,0),(1,1),
(2,0),
则 ,解得 ,则圆的方程为 .
6.【2015北京文】圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得圆的半径为 ,则圆的标准方程为 .
题组三:直线与圆相交
7.【2021北京卷9】曲线 ,直线 , 变化时,直线 截曲线 的
最小弦长为2,则 的值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由圆的性质知,当 时,圆心到直线的距离最大,弦长最小,故此时有
,所以 .
8.【2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)】已知圆 ,过点
(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】圆 化为 ,所以圆心 坐标为 ,半径为 ,
设 ,当过点 的直线和直线 垂直时,圆心到过点 的直线的距离最大,所求的
弦长最短,此时
根据弦长公式得最小值为 .
故选:B.
9.【2015全国1卷文】已知过点 且斜率为k的直线l与圆C:
交于M,N两点.(I)求k的取值范围;
(II) ,其中O为坐标原点,求 .
【答案】(I) (II)2
【解析】(1)由题设,可知直线l的方程为y=kx+1.
因为l与C交于两点,所以<1,解得0) 截直线 x+ y=0 所得线段的长度是2 2,则圆M与
(x-1)2+(y- 1)2 =1
圆N: 的位置关系是
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
【答案】B
【解析】由 x2 y2 2ay 0 ( a0 )得 x2 ya2 a2 ( a0 ),所以圆的圆
心为
0,a
,半径为 r 1 a ,因为圆截直线 x y 0 所得线段的长度是 2 2 ,所
2
a 2 2
a2
12 12 2 a2 1,1 r 1
以 ,解得 ,圆 的圆心为 ,半径为 2 ,所
012 212
2 r r 3 r r 1
以 , 1 2 , 1 2 ,因为
r r r r
1 2 1 2,所以圆与圆 相交,故选B.
5.圆x2+y2−2x−8y+13=0的圆心到直线ax+y−1=0的距离为1,则a=
4 3
A.− 3 B.− 4 C. 3 D.2
【答案】A
【解析】由题意知圆心为 ,由距离公式有 ,解得 ,故选A.
6.圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得圆的半径为 ,则圆的标准方程为 .
7.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
【答案】D
【解析】圆的标准方程为 ,圆心 到直线 的距离
,所以 或 .
A(1,0) B(0, 3) C(2, 3) ABC
8.已知三点 , , ,则 外接圆的圆心到原点的距离为
5 21 2 5 4
A.3 B. 3 C. 3 D.3
【答案】B
【解析】由题意可得, ,∴ 为等边三角形,故 的外接
圆圆心时 的中心,又等边 的高为 ,故中心为 ,故
外接圆的圆心到原点的距离为 .
9.设点 ,若在圆 上存在点N,使得 ,则 的取值范
围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当点 的坐标为 时,圆上存在点 ,使得 ,所以
符合题意,排除B、D;当点 的坐标为 时, ,过点 作圆 的一
条切线 ,连接 ,则在 中, ,
则 ,故此时在圆 上不存在点 ,使得 ,
即 不符合题意,排除C,故选A.
10.已知直线 过圆 的圆心,且与直线 垂直,则 的方程是
A. B. C. D.【答案】D
【解析】直线 过点 ,斜率为 ,所以直线 的方程为 .