文档内容
第34讲 圆的方程
【知识点总结】
一、基本概念
平面内到定点的距离等于定长的点的集合(轨迹)叫圆.
二、基本性质、定理与公式
1.圆的四种方程
(1)圆的标准方程: ,圆心坐标为(a,b),半径为
(2)圆的一般方程: ,圆心坐标为 ,半径
( 3 ) 圆 的 直 径 式 方 程 : 若 , 则 以 线 段 AB 为 直 径 的 圆 的 方 程 是
(4)圆的参数方程:
① 的参数方程为 ( 为参数);
② 的参数方程为 ( 为参数).
注 对于圆的最值问题,往往可以利用圆的参数方程将动点的坐标设为 ( 为参
数,(a,b)为圆心,r为半径),以减少变量的个数,建立三角函数式,从而把代数问题转化为三角问题,
然后利用正弦型或余弦型函数的有界性求解最值.
2.点与圆的位置关系判断
(1)点 与圆 的位置关系:
① 点P在圆外;
② 点P在圆上;
③ 点P在圆内.
(2)点 与圆 的位置关系:
① 点P在圆外;② 点P在圆上;③ 点P在圆内.
三、直线与圆的位置关系
直线与圆的位置关系有3种,相离,相切和相交
四、 直线与圆的位置关系判断
1.几何法(圆心到直线的距离和半径关系)
圆心 到直线 的距离,则 :
则 直线与圆相交,交于两点 , ;
直线与圆相切;
直线与圆相离
2.代数方法(几何问题转化为代数问题即交点个数问题转化为方程根个数)
由 ,消元得到一元二次方程 , 判别式为 ,则:
则 直线与圆相交;
直线与圆相切;
直线与圆相离.
五、两圆位置关系的判断
用两圆的圆心距与两圆半径的和差大小关系确定,具体是:
设两圆 的半径分别是 ,(不妨设 ),且两圆的圆心距为 ,则:
则 两圆相交;
两圆外切;
两圆相离
两圆内切;
两圆内含( 时两圆为同心圆)
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练习(文))已知圆C的圆心在直线 上,且与直线 相切于
点 ,则圆C方程为( )
A. B.
C. D.
例2.(2022·全国·高三专题练习)点 在圆 上,点 在圆 上,则(
)A. 的最小值为
B.两圆公切线有两条C.两个圆心所在的直线斜率为
D.两个圆相交弦所在直线的方程为
例3.(2022·全国·高三专题练习)求圆心在直线 上,且过两圆 ,
交点的圆的方程.
例4.(2021·湖南·攸县第三中学高三阶段练习)已知圆 的方程: .
(1)求 的取值范围;
(2)当圆 过A(1,1)时,求直线 被圆 所截得的弦 的长.
例5.(2020·江苏·高三专题练习) 的三个顶点的坐标是 求它的外接圆的方
程.
例6.(2020·全国·高三专题练习)已知圆C:(x+2)2+y2=5,直线l:mx﹣y+1+2m=0,m∈R.
(1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;
(2)若直线 与圆 交于 两点,求弦AB的中点M的轨迹方程.例7.(2021·全国·高三专题练习(理))已知点 ,点 在圆 上运
动.
(1)求过点 且被圆 截得的弦长为 的直线方程;(2)求 的最值.
例8.(2021·辽宁·沈阳二中高三阶段练习)已知圆C :x2+y2+6x-4=0和圆C :x2+y2+6y-28=0.
1 2
(1)求两圆公共弦所在直线的方程;
(2)求经过两圆交点且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程.
例9.(2021·全国·高三专题练习)求与圆 切于点 ,且过点 的圆的方程.
例10.(2021·全国·高三专题练习(理))已知点 ,动点 满足 .
(1)求点 的轨迹 的方程;
(2)求经过点 以及曲线 与 交点的圆的方程.
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习(理))己知圆C经过A(5,2), B(-1,4)两点,圆心在x轴上,则圆C的方程是( )
A.(x-2)2+y2= 13 B.(x+2)2+y2= 17
C.(x+1)2 +y2= 40 D.(x-1)2 +y2 = 20
2.(2021·新疆昌吉·高三阶段练习(理))圆 关于直线 对称的圆的方程
为( )
A. B.
C. D.
3.(2022·全国·高三专题练习(理))若圆 的半径为 ,圆心在第一象限,且与直线 和 轴都
相切,则该圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
4.(2022·全国·高三专题练习)过点 , ,且圆心在直线 上的圆的方程是
( )
A. B.
C. D.
5.(2022·全国·高三专题练习)以点 为圆心,且与直线 相切的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(2022·全国·高三专题练习)圆 与圆 的位置关系为( )
A.内含 B.外离 C.相交 D.相切
7.(2022·全国·高三专题练习)若直线 与圆 相切,则 的值为( )A. B. C. D.
8.(2022·全国·高三专题练习)直线 与 轴, 轴分别交于点 , ,以线段 为直径的圆的方
程为( )
A. B.
C. D.9.(2022·全国·高三专题练习) 与圆 的公切线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
10.(2022·全国·高三专题练习)圆 的圆心到直线 的距离为1,则
A. B. C. D.2
11.(2022·全国·高三专题练习)若方程 表示圆,则实数m的取值范围为
( )
A. B. C. D.
12.(2022·江苏·高三专题练习)若点 在圆 的外部,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
13.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,四点坐标分别为
,若它们都在同一个圆周上,则a的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.
14.(2022·全国·高三专题练习(文))圆心在 轴上,且过点 的圆与 轴相切,则该圆的方程是(
)
A. B.
C. D.
15.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 ,若圆 上存在两点 ,关于直线 对称,则 的值为( )
A. B.
C. D.
16.(2022·全国·高三专题练习)直线 与圆 的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.不确定
17.(2022·全国·高三专题练习)若过点 有两条直线与圆 相切,则实数
的取值范围是
A. B. C. D.
18.(2021·全国·高三阶段练习(文))已知点 在圆 上运动,点 在直线上运动,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
19.(2021·全国·高三专题练习(理))已知圆 上的点到直线 的距离
的最大值是 ,最小值是 ,则 ( )
A. B. C. D.
20.(2022·上海·高三专题练习) 为任意实数时,直线 被圆 截得的
弦长是
A.8 B.4 C.2 D.与 有关的值
21.(2022·全国·高三专题练习)已知点A的坐标是(-1,0),点M满足|MA|=2,那么M点的轨迹方程是
( )
A.x2+y2+2x-3=0 B.x2+y2-2x-3=0 C.x2+y2+2y-3=0 D.x2+y2-2y-3=0
22.(2022·全国·高三专题练习(文))已知点 ,点 ,动点 满足 ( 为坐标原
点),过 点的直线被动点 的轨迹曲线截得的所有弦中最短弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
23.(2022·全国·高三专题练习)圆 到直线 的距离为 的点有
( )
A. 个 B. 个
C. 个 D. 个
24.(2022·全国·高三专题练习)直线 : 与圆 : 的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
25.(2022·全国·高三专题练习)过点 的直线l与圆 相切,则直线l的方程是(
)A. 或 B.
C. 或 D.
26.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 与直线 切于点 ,则直线 的方程为(
)
A. B.C. D.
27.(2022·全国·高三专题练习)过点 作圆 的两条切线,切点分别为 , ,则
A. B. C. D.
28.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,直线 , 为 上一个动点,过点
作 的切线 ,切点为 ,则 的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
29.(2021·江西·高三阶段练习(文))已知圆О的方程为 ,过圆О外一点 作圆O的两条
切线PA,PB,切点分别为A,B,则直线AB的方程为( )
A. B.
C. D.
30.(2022·全国·高三专题练习)过点 作直线 与圆 相切于 、 两点,
则直线 的方程为( )
A. B. C. D.
31.(2021·江苏常州·一模)过圆 : 外一点 作圆 的切线,切点分别为 、 ,则
( )
A.2 B. C. D.3
32.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 与圆 相切,则m的值为( )
A.3或 B.1或C.0或4 D. 或0
33.(2022·河北张家口·高三期末)直线 与圆 交于 、 两点,则 (
)
A. B. C. D.
34.(2022·全国·高三专题练习)若点 为圆 的弦 的中点,则弦 所在直线的方程
为( )
A. B. C. D.
35.(2019·天津·耀华中学高三阶段练习)已知圆 : 和直线 : ;若直线与圆 相交于 , 两点, 的面积为2,则 值为( )
A.-1或3 B.1或5 C.-1或-5 D.2或6
36.(2022·全国·高三专题练习)圆C :(x-2)2+(y-4)2=9与圆C :(x-5)2+y2=16的公切线条数为( )
1 2
A.1 B.2 C.3 D.4
37.(2021·全国·高二课时练习)圆心在直线x﹣y﹣4=0上,且经过两圆x2+y2﹣4x﹣3=0,x2+y2﹣4y﹣3
=0的交点的圆的方程为( )
A.x2+y2﹣6x+2y﹣3=0 B.x2+y2+6x+2y﹣3=0
C.x2+y2﹣6x﹣2y﹣3=0 D.x2+y2+6x﹣2y﹣3=0
38.(2022·全国·高三专题练习)若圆 与圆 外切,则 ( )
A. B. C. D.
39.(2022·全国·高三专题练习)圆 与圆 公共弦所在直
线的方程为( )
A. B. C. D.
40.(2022·全国·高三专题练习)圆 : 与圆 : 交于 、 两点,则
( )
A.6 B.5 C. D.
41.(2022·上海·高三专题练习)已知圆 上到直线 的距离等于1的点恰有3个,则
实数 的值为
A. 或 B. C. D. 或
42.(2022·全国·高三专题练习(理))已知圆 上有且只有两个点到直线
的距离等于 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.43.(2022·全国·高三专题练习)若圆 : 上有四个不同的点到直线 :
的距离为2,则 的取值不可能是( )
A.-15 B.13 C.15 D.0
44.(2022·全国·高三专题练习(文))若圆 上有且仅有两个点到直线
的距离等于2,则实数a的取值范围是( )A. B.
C. D.
二、多选题
45.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 的一般方程为 ,则下列说法正确的是
( )
A.圆 的圆心为 B.圆 的半径为5
C.圆 被 轴截得的弦长为6 D.圆 被 轴截得的弦长为6
46.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,M为圆 上的动点,则线段 的长可能为
( )
A.3 B.5 C.7 D.9
47.(2022·全国·高三专题练习)若P是圆 上任一点,则点P到直线 的距离可以
为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
48.(2022·全国·高三专题练习)圆 与圆 有且仅有两条公切线,实数
的值可以取( )
A. B. C. D.
49.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 ,圆 ,则下列是圆
与圆 的公切线的直线方程为( )
A. B.
C. D.
三、双空题
50.(2022·全国·高三专题练习)已知方程为 ,则圆心坐标为________,圆半径为
__________.四、填空题
51.(2022·全国·高三专题练习)已知圆心在第一象限的圆经过点 ,圆心在直线 上,
且半径为5,则此圆的标准方程为___________.
52.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C和直线 相切于点 ,且经过点 ,则圆C
的方程为___________.53.(2022·全国·高三专题练习)圆 关于点 中心对称的圆的方程为
___________.
54.(2022·全国·高三专题练习)已知三个点 , , ,则 的外接圆的圆心坐标是
___________.
55.(2022·上海·高三专题练习)若圆 关于直线 对称,则该圆的
半径为__________
56.(2022·全国·高三专题练习)两圆x2+y2-6x+6y-48=0与x2+y2+4x-8y-44=0公切线的条数是
________.
57.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l:kx﹣y﹣2k+2=0与圆C:x2+y2﹣2x﹣6y+6=0相交于A,B两
点,则|AB|的最小值为______________.
58.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 上一定点 , 为圆上的动点,则线段 中点的
轨迹方程为______________.
59.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 ,则直线 和圆的位置关系为
___________.
60.(2022·全国·高三专题练习)已知圆O:则 ,过点 作圆的切线,则切线的方程为
___________.
61.(2021·江苏省如皋中学高三开学考试)已知点Q是直线 : 上的动点,过点Q作圆 :
的切线,切点分别为A,B,则切点弦AB所在直线恒过定点___________.
62.(2022·上海·高三专题练习)若斜率为 的直线与 轴交于点 ,与圆 相切于点 ,
则 ____________.
63.(2022·全国·高三专题练习)已知直线x- y+8=0和圆x2+y2=25相交于A,B两点,则|AB|=
__________.64.(2022·全国·高三专题练习)若圆 被直线 所截得的弦长为 ,则实数
的值是______.
65.(2022·上海·高三专题练习)已知直线 与圆 相交于A、B两点,且
,则直线l的倾斜角为___________.66.(2022·全国·高三专题练习)已知过点 且斜率为k的直线l,与圆C: 交于
M,N两点,若弦 的长是2,则k的值是________.
67.(2022·全国·高三专题练习)已知圆 截直线 所得弦长是 ,则 的值
为______.
68.(2021·河北秦皇岛·二模)已知直线 与圆 相交于A,B两点,则
面积为___________.
五、解答题
69.(2021·山东·邹平市第一中学模拟预测)已知直线 经过两条直线 和 的交点,
且与直线 垂直.
(1)求直线 的一般式方程;
(2)若圆 的圆心为点 ,直线 被该圆所截得的弦长为 ,求圆 的标准方程.
70.(2020·西藏·林芝市第二高级中学高三阶段练习(文))已知圆心为C(4,3)的圆经过原点O.
(1)求圆C的方程;
(2)设直线3x﹣4y+15=0与圆C交于A,B两点,求△ABC的面积.71.(2021·山西·天镇县实验中学高二期中)已知圆 和圆
.
(1)试判断两圆的位置关系;
(2)求公共弦所在直线的方程;
(3)求公共弦的长度.