文档内容
第 04 讲 直线与圆、圆与圆的位置关系
(精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:课前自我评估测试
第三部分:典型例题剖析
题型一:直线与圆的位置关系
题型二:圆的切线与弦长问题
角度1:弦长问题
角度2:切线问题
题型三:圆与圆的位置关系
角度1:圆与圆的位置关系
角度2:圆与圆的公共弦问题
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
知识点一:直线与圆的位置关系
1、直线与圆的三种位置关系
直线与圆
的位置关
系的图象 C l C C
l
l
直线与圆的 相交 相切 相离
位置关系
2、判断直线与圆的位置关系的两种方法
几何法(优先推荐)
图象
C l
d
r位置关 相交 相切 相离
系
判定方 C:(x−a) 2 +(y−b) 2 =r2 C:(x−a) 2 +(y−b) 2 =r2 C:(x−a) 2 +(y−b) 2 =r2
法 ; ; ;
l:Ax+By+C=0
。
l:Ax+By+C=0
。
l:Ax+By+C=0
。
圆心
C(a,b)到直线l的距
圆心
C(a,b)到直线l的距
圆心
C(a,b)到直线l的距
|Aa+Bb+C| |Aa+Bb+C| |Aa+Bb+C|
d= d= d=
离: 。 离: 。 离: 。
√A2 +B2 √A2 +B2 √A2 +B2
dr⇒圆与直线相离。
代数法
直线 : ;圆
联立 消去“ ”得到关于“ ”的一元二次函数
① 直线 与圆 相交
② 直线 与圆 相切
③ 直线 与圆 相离
知识点二:圆与圆的位置关系
1、圆与圆的位置关系
(1)圆与圆相交,有两个公共点;
(2)圆与圆相切(内切或外切),有一个公共点;
(3)圆与圆相离(内含或外离),没有公共点.
图象 位置关系 图象 位置关系
外 外
C C
1 2离 切
相 内
C C 交 C C 切
1 2 1 2
内
C 含
C
2
1
2、圆与圆的位置关系的判定
几何法
设 的半径为 , 的半径为 ,两圆的圆心距为 .
①当 时,两圆相交;
r
C 2 C
1
2
r
1
②当 时,两圆外切;
C C
1 r r 2
1 2
③当 时,两圆外离;
C C
1 2
r r
1 2
④当 时,两圆内切;
r
C
2
C
2
1
r
1⑤当 时,两圆内含.
C r
C 2 2
1
r
1
代数法
设 :
:
联立 消去“ ”得到关于“ ”的一元二次方程 ,求出其
① 与设设 相交
② 与设设 相切(内切或外切)
③ 与设设 相离(内含或外离)
知识点三:直线与圆相交
记直线 被圆 截得的弦长为 的常用方法
1、几何法(优先推荐)
①弦心距(圆心到直线的距离)
②弦长公式:
2、代数法
直线 : ;圆
联立 消去“ ”得到关于“ ”的一元二次函数
弦长公式:
知识点四:圆与圆的公共弦
1、圆与圆的公共弦圆与圆相交得到的两个交点,这两点之间的线段就是两圆的公共弦.
2、公共弦所在直线的方程
设 :
:
联立作差得到: 即为两圆共线方程
知识点五:圆上点到直线的最大(小)距离
设圆心到直线的距离为 ,圆的半径为
①当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最大距离为: ,最小距离为: ;
②当直线与圆相切时,圆上的点到直线的最大距离为: ,最小距离为: ;
③当直线与圆相交时,圆上的点到直线的最大距离为: ,最小距离为: ;
第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·四川甘孜·高二期末(文))若直线 与圆 相交于 两点, 且
(其中 为原点), 则 的值为( )
A. 或 B. C. 或 D.
2.(2022·广西桂林·模拟预测(文))圆 与圆 的位置关系为
( )
A.相交 B.内切 C.外切 D.相离
3.(2022·陕西·千阳县中学高三阶段练习(文))已知圆 ,若直线 被圆 截得的
弦长为1,则 _______.
4.(2022·上海·华东师范大学附属东昌中学高二期末)实数 满足 ,则 的取值范
围是___________.
5.(2022·全国·高三专题练习)若直线 被圆 截得线段的长为6,则实数
的值为__________.
6.(2022·贵州黔东南·高二期末(理))若圆 与圆 有3条公切线,则正数
a=___________.
第三部分:典 型 例 题 剖 析
题型一:直线与圆的位置关系1.(2022·重庆一中高一期末)若方程 有两个不等的实根,则实数b的取值范围为
( )
A. B. C. D.
2.(2022·贵州遵义·高二期末(文))若直线 始终平分圆
的周长,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2022·内蒙古赤峰·高二期末(文))若直线y=kx与圆 的两个交点关于直线
对称,则k,b的值分别为( )
A.k=2,b=-1 B.k=-2,b=1
C. , D. ,
4.(2022·全国·高二专题练习)不论k为何值,直线kx-y+1-3k=0都与圆相交,则该圆的方程可以是
( )
A. B.
C. D.
题型二:圆的切线与弦长问题
角度1:弦长问题
典型例题
例题1.(2022·四川乐山·高一期末)已知直线 过点 交圆 于 、 两点.
(1)当直线 的倾斜角为 时,求 的长;
(2)当 最小时,求直线 的方程.
例题2.(2022·陕西渭南·高一期末)已知圆 的圆心为点 ,且与坐标轴相切.
(1)求圆 的方程;
(2)求直线 被圆 所截得的弦长.例题3.(2022·上海市复旦实验中学高二期末)已知圆 : ,其中 .
(1)已知圆 与圆: 外切,求 的值;
(2)如果直线 与 相交所得的弦长为 ,求 的值.
同类题型归类练
1.(2022·广西柳州·模拟预测(理))已知直线 与圆 相交于A,B两点
,则k=( )
A. B. C. D.
2.(2022·全国·高二)已知圆C: ,直线l恒过点
(1)若直线l与圆C相切,求l的方程;
(2)当直线l与圆C相交于A,B两点,且 时,求l的方程.
3.(2022·全国·高二专题练习)已知圆M过点 .
(1)求圆M的方程;
(2)若直线 与圆M相交所得的弦长为 ,求b的值.
角度2:切线问题
典型例题
例题1.(2022·广东·高二期末)已知圆 , 为抛物线 上的动点,过点 作圆的
切线,则切线长的最小值为( )A.1 B. C.2 D.3
例题2.(2022·云南·昆明一中高三阶段练习(文))过点 的直线经 轴反射后与圆
相切,则切线的斜率为( )
A. B. C. D.
例题3.(2022·河北廊坊·模拟预测)已知 : ,点 , ,从点 观察点 ,
要使视线不被 挡住,则实数 的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(2,+∞) B. ∪
C. ∪ D.
同类题型归类练
1.(2022·江苏盐城·高二期末)已知直线 与圆 相切,则实数a的值为_________.
2.(2022·天津·静海一中高三阶段练习)过圆 上一点 作圆的切线 ,则直线 的方程为
______.
3.(2022·全国·高二专题练习)经过圆 上一点 且与圆相切的直线的一般式方程为
__________.
4.(2022·湖北·模拟预测)已知圆 : , 为过 的圆的切线, 为 上任一点,过 作
圆 : 的切线,则切线长的最小值是__________.
5.(2022·全国·高二专题练习)已知圆 .求满足下列条件的切线方程.
(1)过点 ;
(2)过点 .
题型三:圆与圆的位置关系
角度1:圆与圆的位置关系
典型例题例题1.(2022·广东江门·高二期末)直线 : 与圆 : 的位置关系为
( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定
例题2.(2022·陕西渭南·高二期末(文))已知圆 : 与圆 :
,若圆 与圆 有且仅有一个公共点,则实数 等于( )
A.14 B.34 C.14或45 D.34或14
例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 与圆 相切,
则 的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.8
例题4.(2022·全国·高二专题练习)已知圆 与圆
内切,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
同类题型归类练
1.(2022·江苏·高二专题练习)已知直线 与圆 交于 两个不
同点,则当弦 最短时,圆 与圆 的位置关系是( )
A.内切 B.相离 C.外切 D.相交
2.(2022·全国·模拟预测)已知点 为圆 上一点,点 ,
, ,若对任意的点 ,总存在点 , ,使得 ,则 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国·高三专题练习)与直线 和圆 都相切的半径最小的圆的方程
是( )
A. B.
C. D.
4.(2022·全国·高二专题练习)已知圆 ,圆 ,则同时
与圆 和圆 相切的直线有( )
A.4条 B.2条 C.1条 D.0条5.(2022·湖南岳阳·高二期末)圆 与圆 外切,则实数
_________.
角度2:圆与圆的公共弦问题
典型例题
例题1.(2022·全国·高二专题练习)已知两圆 和 .
圆 和 公共弦方程为___________;圆 和 公共弦的长度为___________.
例题2.(2022·全国·高二课时练习)过点 作圆 的两条切线 ,切点分别为
, ,求直线 的方程.
例题3.(2022·全国·高二专题练习)已知圆 和圆 ,若点 (
, )在两圆的公共弦上,求 的最小值.
例题4.(2022·江苏镇江·高二期末)圆 经过两点 ,且圆心在直线 上.
(1)求圆 的方程;
(2)求圆 与圆 的公共弦的长.
同类题型归类练
1.(2022·河南·二模(文))已知圆 与圆 的公共弦所在直线
恒过点P,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(2022·山东威海·三模)圆 与圆 的公共弦长为______.
3.(2022·江苏·高二)已知圆
FC⊥ED
与 相交于 两点,则公共弦
的长是___________.
4.(2022·天津市新华中学高三阶段练习)若圆 与圆 相交,且公共弦长
为 ,则 __________.5.(2022·安徽省亳州市第一中学高二阶段练习)已知圆 ,直线 的斜率为2,
且过点 .
(1)判断 与 的位置关系;
(2)若圆 ,求圆 与圆 的公共弦长.
6.(2022·内蒙古·阿拉善盟第一中学高二期末(文))已知圆 与
.
(1)过点 作直线 与圆 相切,求 的方程;
(2)若圆 与圆 相交于 、 两点,求 的长.