文档内容
第 1 讲 直线与圆综合问题
目录
第一部分:知识强化
第二部分:重难点题型突破
突破一:直线倾斜角与斜率
突破二:两条直线平行与垂直
突破三:直线方程
突破四:距离问题
突破五:圆的方程
突破六:与圆上点有关的距离最值问题
突破七:圆的切线问题
突破八:两圆的公共弦问题
突破九:圆的弦长问题
第三部分:冲刺重难点特训
第一部分:知识强化
1、直线斜率的坐标公式
如果直线经过两点 , ( ),那么可得到如下斜率公式:
(1)当 时,直线与 轴垂直,直线的倾斜角 ,斜率不存在;
(2)斜率公式与两点坐标的顺序无关,横纵坐标的次序可以同时调换;
(3)当 时,斜率 ,直线的倾斜角 ,直线与 轴重合或者平行。
2、两条不重合直线平行的判定的一般结论是:
或 , 斜率都不存在.3、两条直线垂直的一般结论为:
或一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零.
4、直线方程
①直线 过点 和斜率 (已知一点+斜率):
②直线 的斜率为 且在 轴上的纵截距为 (已知斜率+纵截距):
③直线 在 轴上的截距为 ,在 轴上的截距为 :
④直线的一般式方程:
5、直线系方程
(1)平行直线系方程
把平面内具有相同方向的直线的全体称为平行直线系.一般地,与直线 平行的直线系方
程都可表示为
Ax+By+m=0
(其中 为参数且 ≠C),然后依据题设中另一个条件来确定 的值.
(2)垂直直线系方程
一般地,与直线 垂直的直线系方程都可表示为
Bx−Ay+m=0(其中
为参数),然
后依据题设中的另一个条件来确定 的值.
6、点到直线的距离
平面上任意一点 到直线 : 的距离 .7、对称问题
(1)点关于点对称问题(方法:中点坐标公式)
求点 关于点 的对称点
由:
(2)点关于直线对称问题(联立两个方程)
求点 关于直线 : 的对称点
①设 中点为 利用中点坐标公式得 ,将 代入直线 :
中;
②
整理得:
(3)直线关于点对称问题(求 关于点 的对称直线 ,则 )
方法一:在直线 上找一点 ,求点 关于点 对称的点 ,根据 ,再由点斜式求解;
方法二:由 ,设出 的直线方程,由点 到两直线的距离相等 求参数.
方法三:在直线 任意一点 ,求该点关于点 对称的点 ,则该点 在
直线 上.(4)直线关于直线对称问题
4.1直线 : ( )和 : ( )相交,求 关于
直线 的对称直线
①求出 与 的交点
②在 上任意取一点 (非 点),求出 关于直线 的对称点
③根据 , 两点求出直线
4.2直线 : ( )和 : ( )平行,求 关于
直线 的对称直线
①
②在直线 上任取一点 ,求点 关于直线 的对称点 ,利用点斜式求直线 .
8、圆的标准方程我们把方程 称为圆心为 半径为 的圆的标准方程.
9、圆上的点到定点的最大、最小距离
设 的方程 ,圆心 ,点 是 上的动点,点 为平面内一点;记
;
①若点 在 外,则 ;
②若点 在 上,则 ;
③若点 在 内,则 ;
10、圆的一般方程
对 于 方 程 ( 为 常 数 ) , 当 时 , 方 程
叫做圆的一般方程.
①当 时,方程表示以 为圆心,以 为半径的圆;
②当 时,方程表示一个点
③当 时,方程不表示任何图形
说明:圆的一般式方程特点:① 和 前系数相等(注意相等,不一定要是1)且不为0;②没有
项;③ .
11、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:
12、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: ;
13、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
(3)公共弦长的求法
代数法:将两圆的方程联立,解出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求其长.
几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用勾股定理解直角三角形,求出弦长.
第二部分:重难点题型突破
突破一:直线倾斜角与斜率
1.(2022·湖南·怀化市湖天中学高二阶段练习)已知 、 ,直线 过点 ,且与线段
相交,则直线 的斜率取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(2022·辽宁·大连市第二十三中学高二期中)已知直线 和以 , 为端点的
线段相交,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. 或 D. 或
3.(2022·广东·深圳中学高二期中)已知点 , ,若点 在线段AB上,则 的取
值范围( )A. B.
C. D.
4.(2022·四川省泸县第四中学高二期中(文))已知直线 与曲线 有两个不
同的交点,则实数 的取值范围是________.
突破二:两条直线平行与垂直
1.(2022·江苏南通·高二期中) 是直线 与直线 平行的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既非充分又非必要
2.(2022·湖北宜昌·高二期中)若直线 : 与 : 平行,则实数 ( )
A.2 B.-2 C. D.
3.(2022·福建省福州第十一中学高三期中)已知 , ,直线 与直线
垂直,则 的最小值是___________.
4.(2022·浙江·元济高级中学高二期中)已知直线 : , : ,若
,则实数 _________.
突破三:直线方程
1.(2022·北京四中高二期中)与直线 平行,且与圆 相切的直线方程为
______.
2.(2022·福建·晋江市季延中学高二期中)直线 被圆
截得的弦长为定值,则直线l的方程为
_________________________.
3.(2022·辽宁沈阳·高二期中)直线l过点 ,若点 到直线 的距离为3,则直线 的方程为
______.
4.(2022·广东湛江·高三阶段练习)写出与直线 垂直且和圆 相切的一
条直线的方程:__________.突破四:距离问题
1.(2022·浙江·高二期中)点 到直线 的距离的最大值为( )
A. B. C.3 D.
2.(2022·湖北宜昌·高二期中)函数 的最小值是( )
A.5 B.4 C. D.
3.(2022·北京工业大学附属中学高二期中)著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直觉,形少数时难
入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如: 可以转化为平面上
点 与点 的距离.结合上述观点,可得 的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(2022·福建省厦门第二中学高二阶段练习)点 到直线 ( 为
任意实数)的距离的最大值为 ( )
A. B. C. D.
5.(2022·山东青岛·高二期中)直线 过点 , 和 两点到直线l的距离相等,则直线l
的方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
6.(2022·辽宁省康平县高级中学高二期中)若圆M: 上至少有3个点到直线l:
的距离为 ,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.(2022·河北·石家庄市第十八中学高二阶段练习)若第一象限内的点 关于直线 的对称
点在直线 上,则 的最小值是( )
A.25 B. C.17 D.
8.(2022·湖北·高二阶段练习)平面直角坐标系中有点 , ,直线 经过点 ,且 点到直
线 的距离是 ,则直线 的方程是__________.9.(2022·河南·宜阳县第一高级中学高二阶段练习)已知直线 与
平行,则 , 间的距离为___________.
10.(2022·黑龙江省饶河县高级中学高二阶段练习)已知直线 ,
,则直线 与 之间的距离最大值为______.
11.(2022·江苏·苏州市相城区陆慕高级中学高二阶段练习)实数 满足:
,则 的最小值为________
12.(2022·辽宁·东北育才学校高二阶段练习)若实数 , , , 满足 ,则
的最小值为______.
13.(2022·上海市嘉定区第二中学高二期中)已知 为直线 上的动点,
,则m的最小值为___________.
突破五:圆的方程
1.(2022·北京丰台二中高三阶段练习)若直线 截取圆 所得弦长为2,则
( )
A. B. C.1 D.
2.(2022·全国·高二课时练习)已知直线 恒过定点P,则与圆C:
有公共的圆心且过点P的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2022·安徽·合肥市第七中学高二期中)已知方程 表示圆,则k的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
4.(2022·全国·高二课时练习)已知 ,则 的外接圆的方程是___________.
5.(2022·江西·高三阶段练习(文))设圆心 在直线 与直线 上,点 在
上,则 的方程为______.
突破六:与圆上点有关的距离最值问题1.(2022·黑龙江·绥棱县第一中学高三阶段练习)已知圆C: 上的点到直线l:
的最大距离为M、最小距离为m,若 ,则实数k的值是( )
A. B.1 C. 或1 D. 或1
2.(2022·贵州贵阳·高二阶段练习)直线 被圆 截得的最短弦长为
( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国·模拟预测)已知点P是曲线 上的动点,则点P到直线 的距离的
最大值为( )
A. B.
C. D.
4.(2022·吉林吉林·高二期中)已知 是圆 上的一点,则 的
最小值是( )
A. B. C. D.
5.(2022·安徽省泗县第一中学高二期中)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.(2022·河南·民权县第一高级中学模拟预测(文))已知圆 的方程为 , 是圆 上一动
点,点 , 为线段 的中点,则 的最小值为__________.
7.(2022·北京市第五十七中学高三阶段练习)若点 在半径为1,且圆心为坐标原点的圆上,过点 作圆
的切线,切点为 ,则 的最小值为___________.
8.(2022·湖南·衡阳市一中高二期中)已知 是曲线 上两个不同的点, ,则
的最大值与最小值的比值是__________.
9.(2022·上海市青浦高级中学高二阶段练习)一束光线从点 射出,经 轴上一点 反射后到达圆
上一点 ,则 的最小值为_____.
10.(2022·贵州·高三阶段练习(文))已知O是坐标原点,A,B是圆O: 上两点,且
,若弦 的中点为 ,则 的最小值为___________.突破七:圆的切线问题
1.(2022·江苏连云港·高二期末)从圆 外一点 向圆引切线,则此切线的长为
( )
A.1 B. C.2 D.3
2.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 是圆 : 的对称轴,过点
作圆 的一条切线,切点为 ,则 等于( )
A.2 B. C. D.
3.(2022·辽宁鞍山·高二期中)过点 引圆 的切线,则切线的方程为( )
A. 或 B.
C. 或 D.
4.(2022·四川省南充高级中学高二阶段练习(理))若圆C: 上任意一点关于直线
的对称点都在圆 上,由点 向圆 作切线,则切线段长的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
5.(2022·全国·高二课时练习)过点 作圆 的切线 ,则切线 的方程为
_________.
6.(2022·全国·高二课时练习)曲线 与直线l:y=k(x-2)+4有两个交点,则实数k的取
值范围是________.
突破八:两圆的公共弦问题
1.(2022·四川·成都七中高二期中(文))圆 与圆 公共弦所在直线方
程为___________.
2.(2022·四川成都·高二期中(文))圆 与圆 的公共弦长为______.
3.(2022·天津·耀华中学高二期中)两圆 和 相交于两点 ,则公
共弦 的长为__________.
4.(2022·四川省绵阳南山中学高二阶段练习(理))过点 作圆 的两条切线,切点分
别为A,B,则直线AB 的方程为_____.(请用直线方程的一般式作答)突破九:圆的弦长问题
1.(2022·天津市第二耀华中学高三阶段练习)若直线 被圆 截得
线段的长为6,则实数 的值为__________.
2.(2022·四川省绵阳江油中学模拟预测(理))若直线 过 ,且被圆
截得的弦长为 ,则直线 方程为______
3.(2022·广东·模拟预测)若斜率为 的直线与 轴交于点 ,与圆 相交于点 两
点,若 ,则 ______.
4.(2022·河南·高二阶段练习(文))过点 作一条直线与圆 分别交于M,N两点.若弦
MN的长为 ,则直线MN的方程为______.
5.(2022·山西运城·高二阶段练习)已知圆 过平面内三点 , , .
(1)求圆 的标准方程;
(2)若点B也在圆 上,且弦AB长为 ,求直线AB的方程.
6.(2022·福建·厦门外国语学校石狮分校高二期中)已知圆 : ,点 坐标为
, 为圆 上动点, 中点为 .
(1)当点 在圆 上动时,求点 的轨迹方程;
(2)过点 的直线 与 的轨迹相交于 两点,且 ,求直线 的方程.
7.(2022·北京市师达中学高二阶段练习)已知圆 ,直线
.
(1)若直线 与圆 交于 两点, ,求 的值.
(2)求证:无论 取什么实数,直线 与圆 恒交于两点;
(3)求直线 被圆 截得的最短弦长,以及此时直线 的方程.8.(2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高二阶段练习)已知直线 经过直线 和
的交点,且与直线 垂直.
(1)求直线 的方程;
(2)若圆 过点 ,且圆心 在 轴的负半轴上,直线 被圆 所截得的弦长为 ,求圆 的标准方
程.
9.(2022·山东省济南市莱钢高级中学高二期中)已知圆 和点 .
(1)过点M向圆O引切线,求切线的方程;
(2)求以点M为圆心,且被直线 截得的弦长为8的圆M的方程;
10.(2022·贵州贵阳·高二阶段练习)已知圆 的圆心在直线 上,且与直线 相切
于点 .
(1)求圆 的方程;
(2)若过点 的直线 被圆 截得的弦 的长为4,求直线 的方程.
第三部分:冲刺重难点特训
一、单选题
1.(2022·浙江省杭州第九中学高二期中)直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(2022·浙江·杭州市源清中学高二期中)已知直线的方程为 ,则该直线的倾斜角为( )A. B. C. D.
3.(2022·浙江大学附属中学高二期中)已知x,y满足 ,若不等式 恒
成立,则c的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2022·浙江大学附属中学高二期中)若直线 与 互相垂直,则实
数 ( )
A. B. C. 或0 D. 或0
5.(2022·河北·任丘市第一中学高二阶段练习)已知圆 与圆
的公共弦所在直线恒过点 ,且点 在直线 上,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2022·河北·涉县第一中学高三期中)过点 作圆 的切线,则切线方程为
( )
A. B. C. D.
7.(2022·河南·马店第一高级中学模拟预测(理))已知动点M,N分别在抛物线 : 和圆 :
上,则 的最小值为( )
A. B. C.5 D.6
8.(2022·湖南长沙·高二阶段练习)已知直线 : 和圆 : 交于A,B两
点,则弦AB所对的圆心角的余弦值为( )
A. B. C. D.
9.(2022·四川·威远中学校高二期中(文))一条光线从点 射出,经x轴反射后,与圆
相切,则反射后光线所在的直线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D.
10.(2022·四川省遂宁高级实验学校高二期中(理))已知圆 ,圆
,过圆 上任意一点 作圆 的两条切线 、 切点分别
为 、 ,则 的最小值是( )A. B.3 C. D.
11.(2022·江苏·南京市天印高级中学高二阶段练习)若圆 与圆 关于直线
对称,圆 上任意一点 均满足 ,其中 , 为坐标原点,则圆 和圆
的公切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
二、多选题
12.(2022·浙江·杭州市源清中学高二期中)已知圆 ,则下列说法正确的是( )
A.点 在圆内 B.圆M关于 对称
C.直线 与截圆M的弦长为 D.直线 与圆M相切
13.(2022·浙江大学附属中学高二期中)设动直线 交圆
于A,B两点(C为圆心),则下列说法正确的有( )
A.直线l过定点 B.当 取得最大值时,
C.当 最小时,其余弦值 D. 的取值范围是
14.(2022·福建省南安国光中学高三阶段练习)已知圆 ( 为圆心),直线
,点 在直线 上运动,直线 分别与圆 切于点 .则下列说法正确的是( )
A.四边形 的面积最小值为
B. 最短时,弦 长为
C. 最短时,弦 直线方程为
D.直线 过定点为
三、填空题
15.(2022·吉林·长春博硕学校高二期中)在平面直角坐标系 中,若直线 与曲线
,有两个公共点,b的取值范围是______.
16.(2022·山东·菏泽市定陶区明德学校(山大附中实验学校)高二期中)在平面直角坐标系 中,过
轴上的点 分别向圆 和圆 引切线,记切线长分别为 、 .
则 的最小值为__________.
四、解答题17.(2022·河北·涉县第一中学高三期中)已知 为双曲线 的右焦点,且
点 到双曲线 的一条渐近线的距离为 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)设过点 的直线 与双曲线 相交于点 ,线段 的垂直平分线与 轴交于点 ,若 ,求直
线 的方程.
18.(2022·海南·嘉积中学高二阶段练习)已知抛物线 ,点 在直线 上,直线 绕
点 旋转,与 交于 , 两点.当直线 垂直于 轴时, .
(1)求抛物线 的方程;
(2)当点 为弦 的中点时,求直线 的方程.
19.(2022·河北·任丘市第一中学高二期中)已知圆 经过点 , ,且______.从下列3个条
件中选取一个,补充在上面的横线处,并解答.
①与 轴相切;②圆 恒被直线 平分;③过直线 与直线 的
交点C.
(1)求圆 的方程;
(2)求过点 的圆 的切线方程.
20.(2022·山西·晋城市第二中学校高二阶段练习)已知圆 ,直线, ,且直线 和 均平分圆 .
(1)求圆 的标准方程
(2)直线 与圆 相交于 , 两点,且 ,求实数 的值.