文档内容
2025年菁优高考数学压轴训练17
一.选择题(共10小题)
1.(2024•西城区校级模拟)已知直线 ,圆 ,若直线 上存在两点
, ,圆 上存在点 ,使得 ,且 ,则 的取值范围是
A. , B. , C. , D. ,
2.(2024•达州模拟)如图, 与 轴交于点 , , 是 上第一象限内的点, ,
分别在射线 , 上, 交 轴于点 .若直线 的方程为 , 是线段 中点,则直线
的方程为
A. B. C. D.
3.(2024•河池模拟)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中有这样一个结论:平面内与两
点距离的比为常数 的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点 , ,
动点 满足 ,若点 的轨迹与圆 有且仅有三条公切线,
则
A. B.1 C.2 D.3
4.(2024•青原区校级模拟)已知圆 及点 ,则下列说法正确的是
1A.直线 与圆 始终有两个交点
B.若 是圆 上任一点,则 的取值范围为
C.若点 在圆 上,则直线 的斜率为
D.圆 与 轴相切
5.(2024•山东模拟)已知直线 和曲线 有公共点,则实数 的取
值范围为
A. , B. , C. , D. ,
6.(2024•庐阳区校级模拟)已知两个不同的圆 , 均过定点 ,且圆 , 均与 轴、 轴
相切,则圆 与圆 的半径之积为
A. B. C. D.
7.(2024•怀仁市校级四模)已知点 为直线 与直线
的交点,点 为圆 上的动点,则 的取值范围为
A. B. C. D.
8.(2024•中山市校级模拟)过直线 上一点 作 的两条切线,切点
分别为 , ,若使得 的点 有两个,则实数 的取值范围为
A. B. C. 或 D. 或
9.(2024•乐山三模)已知圆 ,点 ,点 是 上的动点,过
作圆 的切线,切点分别为 , ,直线 与 交于点 ,则 的最小值为
2A. B. C. D.
10.(2024•东莞市校级一模)若直线 与圆 及圆 共有3个公共
点,则所有符合条件的 的和为
A.0 B. C. D.
二.多选题(共5小题)
11.(2024•禅城区校级模拟)如图, , , , ,弧 是以 为直径的圆上
的一段圆弧,弧 是以 为直径的圆上的一段圆弧,弧 是以 为直径的圆上的一段圆弧,三段弧
构成曲线 ,则下述正确的是
A.曲线 与 轴围成的图形的面积等于
B.曲线 上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C.弧 所在圆的方程为
D.弧 与弧 的公切线方程为
12.(2024•金安区校级模拟)已知圆 ,点 是圆 上的一点,则下列说法正
确的是
A.圆 关于直线 对称
B.已知 , ,则 的最小值为
3C. 的最小值为
D. 的最大值为
13 . ( 2024• 靖 远 县 校 级 模 拟 ) 如 图 , 有 一 组 圆 都 内 切 于 点 , 圆
,设直线 与圆 在第二象限的交点为 ,若 ,则下列
结论正确的是
A.圆 的圆心都在直线 上
B.圆 的方程为
C.若圆 与 轴有交点,则
D.设直线 与圆 在第二象限的交点为 ,则
14.(2024•江西模拟)设圆 ,直线 , 为 上的动点,过点 作
圆 的两条切线 、 ,切点为 、 , 、 为圆上任意两点,则下列说法中正确的有
A. 的取值范围为 ,
B.四边形 面积的最大值为
C.满足 的点 有两个
D. 的面积最大值为
415.(2024•日照模拟)已知 , , , 是曲线 上不同的
两点, 为坐标原点,则
A. 的最小值为3
B.
C.若直线 与曲线 有公共点,则
D.对任意位于 轴左侧且不在 轴上的点 ,都存在点 ,使得曲线 在 , 两点处的切线垂直
三.填空题(共5小题)
16.(2024•和平区模拟)已知圆 以点 为圆心,且与直线 相切,则满足以上
条件的圆 的半径最大时,圆 的标准方程为 .
17.(2024•天津模拟)设直线 和圆 相交于 , 两点,
若 ,则实数 .
18.(2024•保定二模)已知点 为圆 上位于第一象限内的点,过点 作圆
的两条切线 , ,切点分别为 、 ,直线 , 分
别交 轴于 , 两点,则 , .
19.(2024•洪山区校级模拟)已知点 , ,点 是坐标原点,点 是圆
上的动点,则 的最大值为 .
20.(2024•龙岗区校级模拟)已知点 为圆 上的动点,过圆心作直线 垂直于
轴交点为 ,点 为 关于 轴的对称点,动点 满足到 点与到 的距离始终相等,记动点 到 轴
5距离为 ,则 的最小值为 .
四.解答题(共5小题)
21.(2024•黑龙江模拟)已知圆 , .
(1)证明:圆 过定点;
(2)当 时,点 为直线 上的动点,过 作圆 的两条切线,切点分别为 , ,求四
边形 面积最小值,并写出此时直线 的方程.
22.(2024•自贡二模)已知圆 与直线 相交于点 , .
(1)求点 , 的坐标;
(2)设 是直线 上,圆 外的任意一点,过 点作圆 的切线 , ,切点为 , ,求证:经
过 , 两点的直线必过定点,并求出该定点的坐标.
23.(2024•苏州三模)已知圆 ,直线 ,直线 和圆交于 , 两点,过
, 分别作直线 的垂线,垂足为 , .
(1)求实数 的取值范围;
(2)若 ,求四边形 的面积取最大值时,对应实数 的值;
(3)若直线 和直线 交于点 ,问是否存在实数 ,使得点 在一条平行于 轴的直线上?若存
在,求出实数 的值;若不存在,请说明理由.
24.(2024•徐州模拟)将圆 上各点的纵坐标变为原来的 倍(横坐标不变),
所得曲线为 .记 , ,过点 的直线与 交于不同的两点 , ,直线 , 与 分
别交于点 , .
(1)求 的方程;
(2)设直线 , 的倾斜角分别为 , .当 时:
求 的值;
若 有最大值,求 的取值范围.
625.(2024•吴兴区校级模拟)已知直线 与圆 交于 , 两点,
过点 的直线 与圆 交于 , 两点.
(1)若直线 垂直平分弦 ,求实数 的值;
(2)已知点 ,在直线 上 为圆心),存在定点 (异于点 ,满足:对于圆 上任一点
,都有 为同一常数,试求所有满足条件的点 的坐标及该常数.
72025年菁优高考数学压轴训练17
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2024•西城区校级模拟)已知直线 ,圆 ,若直线 上存在两点
, ,圆 上存在点 ,使得 ,且 ,则 的取值范围是
A. , B. , C. , D. ,
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】直线与圆;数形结合;转化思想;综合法;数学运算
【分析】判断求解 的最小值,利用数形结合,转化求解即可.
【解答】解:圆 ,圆心为: ,半径为 ,
直线 上存在两点 , ,圆 上存在点 ,使得 ,且 ,则 在以 为直径的圆上.
如图:
也在圆 上,圆 到直线距离的最小值为2,此时,如图红色的圆的半径为1,即 的最小
值为1,
的取值范围是: , .
故选: .
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,转化思想是解决问题的关键,属中档题.
82.(2024•达州模拟)如图, 与 轴交于点 , , 是 上第一象限内的点, ,
分别在射线 , 上, 交 轴于点 .若直线 的方程为 , 是线段 中点,则直线
的方程为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系;直线的一般式方程与直线的性质
【专题】综合法;数学运算;直线与圆;转化思想;计算题
【分析】先设出点 ,求出直线 , 的方程,与直线 ,联立解出 , 两点,再根据
是线段 中点,即可解出 , ,得到 点坐标,即可求出直线 的方程.
【解答】解:由题意可得, 与 轴交于点 , ,
设 , ,则 ,
直线 的方程为 ,令 ,的 ,即 ,
直线 的方程为 ,令 ,的 ,即 ,
交 轴于点 .直线 的方程为 ,可得 ,
又 是线段 中点,可得 , ,解得 ,
又 ,
所以 ,
所以 , ,
9所以 的直线方程为 ,
即 .
故选: .
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系问题,是中档题.
3.(2024•河池模拟)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中有这样一个结论:平面内与两
点距离的比为常数 的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点 , ,
动点 满足 ,若点 的轨迹与圆 有且仅有三条公切线,
则
A. B.1 C.2 D.3
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系;轨迹方程
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;数学运算
【分析】设 ,应用两点距离公式和已知条件求得动点 的轨迹是以 为圆心,2为半径的圆,
再由公切线的条数判断位置关系,结合圆心距与半径的关系即可.
【解答】解:设 ,则 ,整理得 ,
所以动点 的轨迹是以 为圆心,2为半径的圆,
而圆 可化为 的圆心为 ,半径为 ,
点 的轨迹与圆 有且仅有三条公切线,
点 的轨迹与圆 外切,
由于 和 的距离 ,
10则 ,
.
故选: .
【点评】本题考查轨迹问题,考查圆与圆的位置关系,属于基础题.
4.(2024•青原区校级模拟)已知圆 及点 ,则下列说法正确的是
A.直线 与圆 始终有两个交点
B.若 是圆 上任一点,则 的取值范围为
C.若点 在圆 上,则直线 的斜率为
D.圆 与 轴相切
【答案】
【考点】由直线与圆的位置关系求解直线与圆的方程或参数
【专题】综合法;转化思想;逻辑推理;计算题;数学运算;直线与圆
【分析】根据题意分别求出圆心 ,半径 ,由直线 过定点 可对 判断;
利用圆外一点到圆上距离知识可对 判断;由 在圆上可求得 ,即可对 判断;根据圆心
到 轴的距离从而可对 判断.
【解答】解:依题意,圆 :圆 ,
整理得: ,
故圆心 ,半径 ,
对于 ,直线 ,整理得: ,故该直线恒过定点 ,
而点 在圆 外,
则过点 的直线与圆 可能相离,故 不正确;
对于 , ,点 在圆 外,由 得: ,故 正确.
11对于 ,点 在圆 上,则 ,解得 ,而点 ,
则直线 的斜率为 ,故 不正确;
对于 ,点 到 轴距离为7,大于圆 的半径,则圆 与 轴相离,即圆 与 轴不相切,故
不正确.
故选: .
【点评】本题考查的知识要点:点和圆的位置关系,圆和圆的位置关系,点到直线的距离公式,主要考
查学生的理解能力和计算能力,属于基础题.
5.(2024•山东模拟)已知直线 和曲线 有公共点,则实数 的取
值范围为
A. , B. , C. , D. ,
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【分析】将曲线 化为 ,若直线与曲线有交点,则由图
可求出直线与曲线相切时切线的斜率,其中用到圆心到直线的距离等于半径求解即可.
【解答】解:因为 ,所以直线 恒过定点 ,
曲线 化简即为 ,如图所示:
由图可知,若直线 与曲线 有交点,则直线介于 与 之间即可,
12由圆心 到直线 的距离等于半径得 ,
整理得: ,解得 或 (舍 ,
同理,由圆心 到直线 的距离等于半径得 ,
整理得 ,解得 (舍 或 ,所以 .
故选: .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查方程思想,考查学生的计算能力,属于中档题.
6.(2024•庐阳区校级模拟)已知两个不同的圆 , 均过定点 ,且圆 , 均与 轴、 轴
相切,则圆 与圆 的半径之积为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】圆与圆的位置关系及其判定;圆方程的综合应用
【专题】直线与圆;综合法;数学运算;计算题;转化思想;方程思想
【分析】根据题意,按点 的位置分2种情况讨论,分析 的值,综合可得答案.
【解答】解:根据题意,分2种情况讨论:
①点 不在坐标轴上,即点 在某个象限内;
若点 在第一象限时,圆 , 的方程为 的形式,
代入点 的坐标,可得关于 的方程 ,
此时圆 , 的半径 , 是该方程的两个不同实根,所以 ,
同理,当点 在第二、三、四象限时也可得 ;
②点 在坐标轴上;
当点 在 轴上时, ,此时圆 , 的圆心分别位于第一、二象限(或第三、四象限),两圆在
13点处相切,且 ,满足 ,
同理,当点 在 轴上时, ,同样满足 ,
综合可得: .
故选: .
【点评】本题考查圆的标准方程,涉及圆与圆的位置关系,属于中档题.
7.(2024•怀仁市校级四模)已知点 为直线 与直线
的交点,点 为圆 上的动点,则 的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解
【分析】先求出点 的轨迹方程,再判断两圆的位置关系,即可求出 的取值范围.
【解答】解:因为点 为直线 与直线 的交点,
所以由 可得 ,且 过定点 , 过定点 ,
所以点 的轨迹是以点 与点 为直径端点的圆,
圆心为 ,半径 ,
所以圆 且 .
而圆 的圆心为 ,半径为 ,
所以两个圆心的距离 ,且 ,所以两圆相离,
所以 的最大值为: , 的最小值为: (取不到),
所以 的取值范围是 , .
14故选: .
【点评】本题考查了圆与圆的位置关系,是中档题.
8.(2024•中山市校级模拟)过直线 上一点 作 的两条切线,切点
分别为 , ,若使得 的点 有两个,则实数 的取值范围为
A. B. C. 或 D. 或
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】数学运算;转化思想;转化法;直线与圆
【分析】由题意结合点到直线的距离公式列式求解 的取值范围.
【解答】解:由 , , ,
当 时,
,
使得 的点 有两个
则以 为圆心, 为半径的圆与直线 有两个交点,
则 ,
解得 .
故选: .
【点评】本题考查直线和圆的位置关系,考查切线长定理和点到直线的距离公式的运用,考查化简运算
能力,属于中档题.
9.(2024•乐山三模)已知圆 ,点 ,点 是 上的动点,过
作圆 的切线,切点分别为 , ,直线 与 交于点 ,则 的最小值为
A. B. C. D.
【答案】
15【考点】圆上的点到定点的距离及其最值
【专题】计算题;转化思想;数学运算;综合法;直线与圆
【分析】设动点 ,利用三角形相似求出点 的坐标,然后代入直线 的方程,得到点 的轨迹方
程为圆,转化为圆上的点到定点距离的最值进行求解即可.
【解答】解:设 ,
解:设 ,由 ,可得 ,
故 ,所以点 , ,
将点 的坐标代入直线 ,
化简可得 , 不同时为 ,
故点 的轨迹是以 为圆心, 为直径的圆,所以 的最小值即为点到圆心的距离减去半径,
故 的最大值为 .
故选: .
【点评】本题考查了动点轨迹方程的求解,直线与圆位置关系的应用,要掌握常见的求解轨迹的方法:
直接法、定义法、代入法、消参法、交轨法等等,属于中档题.
10.(2024•东莞市校级一模)若直线 与圆 及圆 共有3个公共
点,则所有符合条件的 的和为
16A.0 B. C. D.
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;直线与圆;数学运算;计算题;转化思想
【分析】根据两圆的位置关系,结合图形,得要与一圆相切或过两圆的交点.
【解答】解:由 ,可得圆心 ,半径
由 ,可得 ,圆心 ,半径 ,
所以 , ,故两圆相交,
直线 与圆 及圆 共有3个公共点,
情形一,与圆 在下方相切时,则 ,得 ,
情形二,与圆 在上方相切时,则 ,得 ,
情形三,过两圆的交点时,
两圆相减得 ,代入圆 得: ,
则两交点分别为 ,代入直线 ,
得 ,或
则所有符合条件的 的和为 .
故选: .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查运算求解能力,属中档题.
二.多选题(共5小题)
1711.(2024•禅城区校级模拟)如图, , , , ,弧 是以 为直径的圆上
的一段圆弧,弧 是以 为直径的圆上的一段圆弧,弧 是以 为直径的圆上的一段圆弧,三段弧
构成曲线 ,则下述正确的是
A.曲线 与 轴围成的图形的面积等于
B.曲线 上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C.弧 所在圆的方程为
D.弧 与弧 的公切线方程为
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合题;数形结合;综合法;直线与圆;运算求解
【分析】分别求得以 、 和 为直径的圆的圆心和半径,结合图形和圆的面积、矩形的面积公式
可判断 ;求得曲线上的整点可判断 ;由图求得方程可判断 ,设 与 的公切线方程为
,由直线和圆相切的条件: ,运用点到直线的距离公式,解方程可得所求方程,
可判断 .
【解答】解:可设以 为直径的圆的圆心为 ,半径为1;以 为直径的圆的圆心为 ,半径为1;
以 为直径的圆的圆心为 ,半径为1;
对于 :曲线 与 轴围成的图形为以 为直径的半圆和 2个 的圆弧 和圆弧 ,加上矩形
,
其面积为 ,故 错误;
18对于 :曲线 上的整点为 , , , , ,共5个,故 正确;
对于 所在圆的方程 ,故 正确;
对于 , 所在圆的方程 ,与 所在圆的方程 ,设 与 的公切线
方程为 ,
由直线和圆相切的条件可得 ,解得 , 舍去),
则其公切线方程为 ,即 ,故 错误.
故选: .
【点评】本题考查圆的方程和运用,考查直线和圆相切的条件,考查点到直线的距离公式的应用,考查
数形结合思想和方程思想、运算能力,属于中档题.
12.(2024•金安区校级模拟)已知圆 ,点 是圆 上的一点,则下列说法正
确的是
A.圆 关于直线 对称
B.已知 , ,则 的最小值为
C. 的最小值为
D. 的最大值为
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
19【专题】计算题;数学运算;综合法;转化思想;直线与圆
【分析】利用圆心在直线上,即可判断选项 ,利用三角代换即可判断选项 , ,利用圆上点与定点
连线的斜率的几何意义,即可判断选项 .
【解答】解:圆 ,可化为 ,圆心 ,半径3,
.显然直线 过点 ,其为圆 的圆心,因此圆 关于直线 对称,因此选
项 正确.
.点 是圆 上的一点,有 ,设 , .
, ,则
,因此选项 正确.
,因此选项 错误.
. , 理解成点 与点 连线的斜率,
取最大时,即为过点 的直线与圆 相切时,直线的斜率,
故设过点 的直线为 ,即 ,
圆心到 的距离 ,解得 或 (舍去),
即 的最大值为 ,因此选项 正确.
故选: .
【点评】本题以命题的真假判断为载体,考查了直线与圆位置关系的应用,与圆有关的最值问题,点到
直线距离公式的理解与应用,圆的方程的理解与应用,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于中档
题.
13 . ( 2024• 靖 远 县 校 级 模 拟 ) 如 图 , 有 一 组 圆 都 内 切 于 点 , 圆
,设直线 与圆 在第二象限的交点为 ,若 ,则下列
20结论正确的是
A.圆 的圆心都在直线 上
B.圆 的方程为
C.若圆 与 轴有交点,则
D.设直线 与圆 在第二象限的交点为 ,则
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系;圆与圆的位置关系及其判定
【专题】直线与圆;转化思想;数学运算;计算题;综合法
【分析】求出连心线所在直线方程判断 ;求出圆 的方程判断 ;求出圆 的圆心到 轴的距离,结
合直线与圆相交判断 ;求出点 的纵坐标判断 .
【解答】解:圆 的圆心 ,直线 的方程为 ,即 ,
由两圆内切连心线必过切点,得圆 的圆心都在直线 上,
即圆 的圆心都在直线 上, 正确;
显然 ,设点 , ,
则 ,而 ,解得 , ,
因此圆 的圆心 , ,半径为 ,
21圆 的方程为 ,
则圆 的方程为 , 正确;
圆 的圆心到 轴距离为 ,若圆 与 轴有交点,
则 ,解得 ,而 ,因此 , 错误;
在 中,令 ,得点 的纵坐标为 ,
因此 , 正确.
故选: .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查运算求解能力,属中档题.
14.(2024•江西模拟)设圆 ,直线 , 为 上的动点,过点 作
圆 的两条切线 、 ,切点为 、 , 、 为圆上任意两点,则下列说法中正确的有
A. 的取值范围为 ,
B.四边形 面积的最大值为
C.满足 的点 有两个
D. 的面积最大值为
【答案】
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;数学运算;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;综合题
【分析】根据切线长公式即可求解 , , ,根据三角形的面积公式可求解 .
【解答】解:圆心 到直线 的距离 ,
所以 ,因为圆的半径为 ,
根据切线长公式可得 ,
22当 时取得等号,所以 的取值范围为 , ,故 正确;
因为 ,所以四边形 的面积等于 ,
四边形 的最小值为 ,故 错误;
因为 ,所以 ,
在直角三角形 中, ,所以 ,
设 ,因为 ,
整理得 ,
则有△ ,所以满足条件的点 有两个,故 正确;
因为 ,
所以当 ,即 ,面积有最大值为 ,
此时四边形 为正方形,则 ,满足要求,故 错误,
故选: .
【点评】本题考查切线长定理,考查三角形的面积,考查两点间的距离公式,属中档题.
15.(2024•日照模拟)已知 , , , 是曲线 上不同的
两点, 为坐标原点,则
A. 的最小值为3
B.
C.若直线 与曲线 有公共点,则
D.对任意位于 轴左侧且不在 轴上的点 ,都存在点 ,使得曲线 在 , 两点处的切线垂直
【答案】
23【考点】直线与圆的位置关系
【专题】解题思想;能力层次;综合题;解题方法;高考数学专题;数学运算;方程思想
【分析】根据题中曲线表达式去绝对值化简,根据表达式求值判定 ,根据几何意义判断 ,根据直线
与椭圆的位置关系判断 ,根据图形特征以及切线概念判断 .
【解答】解:因为 ,
所以①当 时,曲线 的方程为: ,即 ,
此时 ,所以 ,解得 ,则此时 ,
所以曲线 是上半椭圆;
②当 时,曲线 的方程为: ,
即 ,
将 代入 ,解得 或 ,则此时 ,
曲线 是以 为圆心,2为半径的圆在 轴下侧的部分,
作出曲线的图形如下:
选项 :当 时, ,当 时取最小值3,
当 时, ,当 时取最小值1,则 的最小值为1,故 错
误;
选项 :因为 表示点 , 与点 和点 的距离之和,
24当 时,点 和点 为椭圆 的焦点,
由椭圆定义可知 ,
当 时 , 点 为 圆 的 圆 心 , 点 在 圆 上 , 所 以
,
当点 在 或 时 最大,且为2,所以 ,故
正确;
选项 :直线 过定点 ,当直线经过 或 时,直线斜率 ,
联立 ,化简得 ,因直线 与曲线 有公共点,即△
,解得 或 ,
所以直线 与曲线 有公共点时 ,故 正确;
选项 :当点 在椭圆上时,对任意位于 轴左侧且不在 轴上的点 ,则曲线 在点 处的切线斜率
可以取任何非零正实数,
曲线 在 轴右侧椭圆部分切线斜率也可以取到任何非零负实数,使得两切线斜率为负倒数,
同理,当点 在圆上时,对任意位于 轴左侧且不在 轴上的点 ,
则曲线 在点 处的切线斜率可以取任何非零负实数,曲线 在 轴右侧圆部分切线斜率也可以取到任
何非零正实数,使得两切线斜率为负倒数,
所以对任意位于 轴左侧且不在 轴上的点 ,都存在点 ,使得曲线 在 , 两点处的切线垂直,
故 正确.
故选: .
【点评】本题考查解析几何的综合问题,属中档题.
三.填空题(共5小题)
2516.(2024•和平区模拟)已知圆 以点 为圆心,且与直线 相切,则满足以上
条件的圆 的半径最大时,圆 的标准方程为 .
【答案】 .
【考点】直线与圆的位置关系;圆的标准方程
【专题】计算题;转化思想;直线与圆;综合法;数学运算
【分析】确定直线过定点,可得最大半径,求出所求圆的标准方程,即可得出结论.
【解答】解:直线 ,可化为 ,
且 ,
, ,
直线过定点 ,
当圆 半径最大时,半径 ,
所求圆的标准方程为 .
故答案为: .
【点评】本题考查圆的方程,考查直线过定点,考查学生的计算能力,属于中档题.
17.(2024•天津模拟)设直线 和圆 相交于 , 两点,
若 ,则实数 .
【答案】 .
【考点】平面向量数量积的性质及其运算;直线与圆的位置关系
【专题】综合法;直线与圆;数学运算;转化思想;计算题
【分析】由已知可得 为等腰直角三角形,然后求出圆心到直线的距离,再由点到直线的距离公式
列式求得 值.
【解答】解:圆 的标准方程为 ,
26圆 的圆心坐标为 ,半径为 .
,
,
为等腰直角三角形,
圆心 到直线 的距离为 ,即 ,
即 ,整理得 ,解得 (舍 或 .
故答案为: .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查向量垂直的性质,考查运算求解能力,是中档题.
18.(2024•保定二模)已知点 为圆 上位于第一象限内的点,过点 作圆
的两条切线 , ,切点分别为 、 ,直线 , 分
别交 轴于 , 两点,则 2 , .
【答案】2; .
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】转化思想;数学运算;转化法;直线与圆
【分析】设 , 直接计算可得 ,由角平分线定理可得 ,由此求出 ,得出 点
坐标,再由直角三角形求出 点坐标即可得解.
【解答】解:圆 的标准方程为 ,圆心 ,
则 为 的角平分线,所以 .
设 , ,则 ,
27所以 ,则 ,
即 ,解得 ,则 ,
所以点 与 重合,
此时 , ,可得 ,
所以 .
故答案为:2; .
【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,考查转化能力,属于中档题.
19.(2024•洪山区校级模拟)已知点 , ,点 是坐标原点,点 是圆
上的动点,则 的最大值为 4 .
【答案】4.
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;转化思想;计算题;数学运算;直线与圆;数形结合
【分析】根据题意,得到点 ,可得点 在直线 上的动点,把 的最大值转
化为 ,结合对称法和圆的性质求最值,即可求解.
【解答】解:由圆 ,可得圆心 ,半径为 ,
又由点 ,可得点 在直线 上的动点,
因为点 是坐标原点,点 是圆 上的动点,
则 ,
如图所示,设点 关于直线 的对称点为 , ,
28可得 ,解得 , ,即 ,
设直线 与直线 的交点为 ,
则直线 的方程为 ,联立方程组 ,解得 , ,
即 ,则 ,
当点 与 重合时,此时 ,则 ,
此时 取得最大值,最大值为 ,
所以 ,即 的最大值为4.
故答案为:4.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系的应用,是中档题.
20.(2024•龙岗区校级模拟)已知点 为圆 上的动点,过圆心作直线 垂直于
轴交点为 ,点 为 关于 轴的对称点,动点 满足到 点与到 的距离始终相等,记动点 到 轴
距离为 ,则 的最小值为 .
【答案】 .
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】数形结合;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;直观想象;数学运算
【分析】由已知画出图形,由抛物线定义可得 的轨迹方程,求出 ,数形结合可得 的最小
值.
29【解答】解:圆 的圆心坐标为 ,半径 ,
轴, ,
又点 为 关于 轴的对称点, ,
到 与直线 的距离相等, 点 的轨迹方程为 ,
如图,由抛物线定义可知, ,则 ,
,
当且仅当 、 、 三点共线时取等号,
而 ,
的最小值为 .
故答案为: .
【点评】本题考查直线与圆位置关系的应用,考查轨迹方程的请求法,考查化归与转化、数形结合思想,
考查运算求解能力,是中档题.
四.解答题(共5小题)
21.(2024•黑龙江模拟)已知圆 , .
(1)证明:圆 过定点;
(2)当 时,点 为直线 上的动点,过 作圆 的两条切线,切点分别为 , ,求四
边形 面积最小值,并写出此时直线 的方程.
【答案】(1)证明见解析.
30(2)面积最小值为 , .
【考点】切点弦及所在直线的方程
【专题】综合法;数学运算;计算题;直线与圆;转化思想
【分析】(1)依题意改写圆的方程,令参数的系数为0即可;
(2)依题意表示出所求面积,再用点到直线的距离公式即可求解.
【解答】解:(1)依题意,将圆 的方程 化为
,
令 ,即 ,则 恒成立,
解得 , ,即圆 过定点 .
(2)当 时,圆 ,
直线 ,
设 ,依题意四边形 的面积 ,
当 取得最小值时,四边形 的面积最小,
又 ,即当 最小时,四边形 的面积最小,
圆心 到直线 的距离即为 的最小值,
即 ,
,即四边形 面积最小值为 ,
此时直线 与直线 垂直,
所以直线 的方程为 ,与直线 联立,解得 ,
设以 为直径的圆 上任意一点 , ,
故圆 的方程为 ,
31即 ,又圆 ,
两式作差可得直线 方程 .
【点评】本题考查直线与圆的位置关系的应用,考查分析问题解决问题的能力,是中档题.
22.(2024•自贡二模)已知圆 与直线 相交于点 , .
(1)求点 , 的坐标;
(2)设 是直线 上,圆 外的任意一点,过 点作圆 的切线 , ,切点为 , ,求证:经
过 , 两点的直线必过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1) , ;
(2)证明见解析, .
【考点】直线与圆的位置关系;过圆外一点的圆的切线方程
【专题】综合法;数学运算;整体思想;直线与圆
【分析】(1)联立 求解即可;
(2)先设 , , , , ,然后求出经过 , 两点的直线方程为 ,再令
即可求解.
【解答】解:(1)已知圆 与直线 相交于点 , ,
联立 ,
32解得: 或 ,
即 , ;
(2)证明:设 ,
设 , , , ,
则 所在直线方程为 , 所在直线方程为 ,
又 在切线 , 上,
则 ,
即经过 , 两点的直线方程为 ,
令 ,
则 ,
即经过 , 两点的直线必过定点,且该定点的坐标为 .
【点评】本题考查了圆的性质,重点考查了直线与圆的位置关系,属中档题.
23.(2024•苏州三模)已知圆 ,直线 ,直线 和圆交于 , 两点,过
, 分别作直线 的垂线,垂足为 , .
(1)求实数 的取值范围;
(2)若 ,求四边形 的面积取最大值时,对应实数 的值;
(3)若直线 和直线 交于点 ,问是否存在实数 ,使得点 在一条平行于 轴的直线上?若存
在,求出实数 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2)当 时,四边形 的面积取最大值.
(3) ,理由见解答.
33【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;数学运算;方程思想;直线与圆
【分析】(1)由直线 与圆 相交,可建立关于 的不等式,解出即可;
(2)联立直线 与圆 方程,进而用 表示出四边形 的面积,再构造函数,利用导数求解即可;
(3)表示出直线 和直线 的方程,联立方程组,得到 的值,再结合题意可得 的值.
【解答】解:(1)由已知,圆心到直线 的距离 ,
所以 ,即实数 的取值范围为 ;
(2)设 , , , ,
则 , ,
由 ,得 ,
则 , ,
四边形 的面积 ,
令 (b) , ,
则 (b) ,
令 (b) 得 ,
当 时, (b) , (b)单调递增,
当 时, (b) , (b)单调递减,
所以当 时,四边形 的面积取最大值.
(3) , ,直线 和直线 ,
34联立得 ,
所以 时,点 在一条平行于 轴的直线上.
【点评】本题考查直线与圆的综合运用,涉及了利用导数研究函数的最值,考查函数思想以及运算求解
能力,属于中档题.
24.(2024•徐州模拟)将圆 上各点的纵坐标变为原来的 倍(横坐标不变),
所得曲线为 .记 , ,过点 的直线与 交于不同的两点 , ,直线 , 与 分
别交于点 , .
(1)求 的方程;
(2)设直线 , 的倾斜角分别为 , .当 时:
求 的值;
若 有最大值,求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) ;
.
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】综合法;数学运算;计算题;整体思想;直线与圆
【分析】(1)设所求轨迹 上的任意点为 ,且对应的点为 , ,列出关系式,代入即可求解;
( 2 ) 设 直 线 为 , 联 立 方 程 组 , 结 合 韦 达 定 理 求 得 和
,再结合 , , 三点共线,求得 ,利用斜率公式,即可求
35解;
设直线 为 ,得到直线 的斜率为 ,求得 ,利用基本不等式,
得到 取得最大值,再联立方程组,结合△ ,得到 ,进而求得 的取值范围.
【解答】(1)解:设所求轨迹 上的任意点为 ,与 对应的点为 , ,
代入方程 ,可得 ,整理得 ,
所以曲线 的轨迹方程为 ;
(2)解: 设直线 的方程为 , , , , , , , , ,
联立方程组 ,整理得 ,
则△ ,且 ,
可得 ,所以 ,
可得 ,
所以 ,同理可得 ,
又因为 , , 三点共线,可得 ,即 ,
所以 ,
所以 ;
36设直线 的方程为 ,其中 ,由 知,直线 的斜率为 ,
则 ,
当且仅当 时,即 时,等号成立,
联立方程组 ,整理得 ,
则△ ,解得 ,
若 有最大值,则 ,
又因为 ,所以实数 的取值范围为 .
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,属于难题.
25.(2024•吴兴区校级模拟)已知直线 与圆 交于 , 两点,
过点 的直线 与圆 交于 , 两点.
(1)若直线 垂直平分弦 ,求实数 的值;
(2)已知点 ,在直线 上 为圆心),存在定点 (异于点 ,满足:对于圆 上任一点
,都有 为同一常数,试求所有满足条件的点 的坐标及该常数.
【答案】(1) ;
(2)在直线 上存在定点 ,使得 为常数3.
【考点】直线与圆的位置关系
【专题】转化思想;直线与圆;综合法;数学运算;计算题
【分析】(1)化简圆的方程为标准方程,求出圆的与半径,设出直线方程,转化求解实数 的值;
(2)依题意,直线 的方程为 ,设存在定点 满足题意,设 , ,得
37,且 得, 上式对任意 ,
恒成立,求解即可.
【解答】解:(1)依题意,圆 方程 变形为 ,
圆心 ,半径 ,
又直线 的方程即为 ,
因为 垂直平分弦 ,
所以圆心 必在直线 上,
所以 过点 和 ,斜率 ,
所以 ;
(2)依题意,直线 的方程为 ,设存在定点 满足题意,则设 ,
,得 ,且 ,
,
,
整理得, ,
上式对任意 , 恒成立,
且 ,
得 或 ,
解得 或 ,
38又当 , 时,点 与 重合,故舍去,
综上可知,在直线 上存在定点 ,使得 为常数3.
【点评】本题考查直线与圆的方程的综合应用,考查转化思想以及计算能力.
39考点卡片
1.平面向量数量积的性质及其运算
【知识点的认识】
1、平面向量数量积的重要性质:
设 , 都是非零向量, 是与 方向相同的单位向量, 与 和夹角为 ,则:
θ
(1) = =| |cos ;
θ
(2) =0;(判定两向量垂直的充要条件)
⇔
(3)当 , 方向相同时, =| || |;当 , 方向相反时, =﹣| || |;
特别地: =| |2或| |= (用于计算向量的模)
(4)cos = (用于计算向量的夹角,以及判断三角形的形状)
θ
(5)| |≤| || |
2、平面向量数量积的运算律
(1)交换律: ;
(2)数乘向量的结合律:( )• = ( )= •( );
λ λ
(3)分配律:( )• ≠ •( )
平面向量数量积的运算
平面向量数量积运算的一般定理为①( ± )2= 2±2 • + 2.②( ﹣ )( + )= 2﹣ 2.③ •
( • )≠( • )• ,从这里可以看出它的运算法则和数的运算法则有些是相同的,有些不一样.
【解题方法点拨】
例:由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则:
40①“mn=nm”类比得到“ ”
②“(m+n)t=mt+nt”类比得到“( )• = ”;
③“t≠0,mt=nt m=n”类比得到“ ”;
⇒ ⇒
④“|m•n|=|m|•|n|”类比得到“| |=| |•| |”;
⑤“(m•n)t=m(n•t)”类比得到“( )• = ”;
⑥“ ”类比得到 .以上的式子中,类比得到的结论正确的是 ①② .
解:∵向量的数量积满足交换律,
∴“mn=nm”类比得到“ ”,
即①正确;
∵向量的数量积满足分配律,
∴“(m+n)t=mt+nt”类比得到“( )• = ”,
即②正确;
∵向量的数量积不满足消元律,
∴“t≠0,mt=nt m=n”不能类比得到“ ”,
即③错误; ⇒ ⇒
∵| |≠| |•| |,
∴“|m•n|=|m|•|n|”不能类比得到“| |=| |•| |”;
即④错误;
∵向量的数量积不满足结合律,
∴“(m•n)t=m(n•t)”不能类比得到“( )• = ”,
即⑤错误;
∵向量的数量积不满足消元律,
∴ ”不能类比得到 ,
41即⑥错误.
故答案为:①②.
向量的数量积满足交换律,由“mn=nm”类比得到“ ”;向量的数量积满足分配律,故
“(m+n)t=mt+nt”类比得到“( )• = ”;向量的数量积不满足消元律,故
“t≠0,mt=nt m=n”不能类比得到“ ”;| |≠| |•| |,故“|m•n|=|m|•|
⇒ ⇒
n|”不能类比得到“| |=| |•| |”;向量的数量积不满足结合律,故“(m•n)t=m(n•t)”不能类
比得到“( )• = ”;向量的数量积不满足消元律,故 ”不能类比得到 .
【命题方向】
本知识点应该所有考生都要掌握,这个知识点和三角函数联系比较多,也是一个常考点,题目相对来说
也不难,所以是拿分的考点,希望大家都掌握.
2.直线的一般式方程与直线的性质
【知识点的认识】
直线方程表示的是只有一个自变量,自变量的次数为一次,且因变量随着自变量的变化而变化.直线的
一般方程的表达式是ay+bx+c=0.
1、两条直线平行与垂直的判定
对于两条不重合的直线l 、l ,其斜率分别为k 、k ,有:
1 2 1 2
(1)l ∥l k =k ;(2)l ⊥l k •k =﹣1.
1 2 1 2 1 2 1 2
2、直线的一⇔般式方程: ⇔
(1)一般式:Ax+By+C=0,注意A、B不同时为0.直线一般式方程Ax+By+C=0(B≠0)化为斜截式
方程y=﹣ x﹣ ,表示斜率为﹣ ,y轴上截距为﹣ 的直线.
(2)与直线l:Ax+By+C=0平行的直线,可设所求方程为Ax+By+C =0;与直线Ax+By+C=0垂直的直
1
线,可设所求方程为Bx﹣Ay+C =0.
1
(3)已知直线l ,l 的方程分别是:l :A x+B y+C =0(A ,B 不同时为0),l :A x+B y+C =0(A ,
1 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2
B 不同时为0),则两条直线的位置关系可以如下判别:
2
42①l ⊥l A A +B B =0;
1 2 1 2 1 2
②l
1
∥l 2⇔A
1
B
2
﹣A
2
B
1
=0,A
1
C
2
﹣A
2
B
1
≠0;
③l
1
与l⇔2 重合 A
1
B
2
﹣A
2
B
1
=0,A
1
C
2
﹣A
2
B
1
=0;
④l
1
与l
2
相交⇔A
1
B
2
﹣A
2
B
1
≠0.
⇔
如果A B C ≠0时,则l ∥l ;l 与l 重合 ;l 与l 相交 .
2 2 2 1 2 1 2 1 2
3.圆的标准方程 ⇔ ⇔ ⇔
【知识点的认识】
1.圆的定义:平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)叫做圆.定点叫做圆心,定长就是半径.
2.圆的标准方程:
(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),
其中圆心C(a,b),半径为r.
特别地,当圆心为坐标原点时,半径为r的圆的方程为:
x2+y2=r2.
其中,圆心(a,b)是圆的定位条件,半径r是圆的定形条件.
【解题方法点拨】
已知圆心坐标和半径,可以直接带入方程写出,在所给条件不是特别直接的情况下,关键是求出 a,b,r
的值再代入.一般求圆的标准方程主要使用待定系数法.步骤如下:
(1)根据题意设出圆的标准方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2;
(2)根据已知条件,列出关于a,b,r的方程组;
(3)求出a,b,r的值,代入所设方程中即可.
另外,通过对圆的一般方程进行配方,也可以化为标准方程.
【命题方向】
可以是以单独考点进行考查,一般以选择、填空题形式出现,a,b,r值的求解可能和直线与圆的位置关
系、圆锥曲线、对称等内容相结合,以增加解题难度.在解答题中,圆的标准方程作为基础考点往往出
现在关于圆的综合问题的第一问中,难度不大,关键是读懂题目,找出a,b,r的值或解得圆的一般方程
再进行转化.
例1:圆心为(3,﹣2),且经过点(1,﹣3)的圆的标准方程是 ( x ﹣ 3 ) 2 + ( y + 2 ) 2 = 5
分析:设出圆的标准方程,代入点的坐标,求出半径,求出圆的标准方程.
解答:设圆的标准方程为(x﹣3)2+(y+2)2=R2,
由圆M经过点(1,﹣3)得R2=5,从而所求方程为(x﹣3)2+(y+2)2=5,
故答案为(x﹣3)2+(y+2)2=5
43点评:本题主要考查圆的标准方程,利用了待定系数法,关键是确定圆的半径.
例2:若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是(
)
A.(x﹣2)2+(y﹣1)2=1
B.(x﹣2)2+(y+1)2=1
C.(x+2)2+(y﹣1)2=1
D.(x﹣3)2+(y﹣1)2=1
分析:要求圆的标准方程,半径已知,只需找出圆心坐标,设出圆心坐标为(a,b),由已知圆与直线
4x﹣3y=0相切,可得圆心到直线的距离等于圆的半径,可列出关于a与b的关系式,又圆与x轴相切,
可知圆心纵坐标的绝对值等于圆的半径即|b|等于半径1,由圆心在第一象限可知b等于圆的半径,确定出
b的值,把b的值代入求出的a与b的关系式中,求出a的值,从而确定出圆心坐标,根据圆心坐标和圆
的半径写出圆的标准方程即可.
解答:设圆心坐标为(a,b)(a>0,b>0),
由圆与直线4x﹣3y=0相切,可得圆心到直线的距离d= =r=1,
化简得:|4a﹣3b|=5①,
又圆与x轴相切,可得|b|=r=1,解得b=1或b=﹣1(舍去),
把b=1代入①得:4a﹣3=5或4a﹣3=﹣5,解得a=2或a=﹣ (舍去),
∴圆心坐标为(2,1),
则圆的标准方程为:(x﹣2)2+(y﹣1)2=1.
故选:A
点评:此题考查了直线与圆的位置关系,以及圆的标准方程,若直线与圆相切时,圆心到直线的距离 d
等于圆的半径r,要求学生灵活运用点到直线的距离公式,以及会根据圆心坐标和半径写出圆的标准方程.
例3:圆x2+y2+2y=1的半径为( )
A.1 B. C.2 D.4
分析:把圆的方程化为标准形式,即可求出圆的半径.
解答:圆x2+y2+2y=1化为标准方程为 x2+(y+1)2=2,
故半径等于 ,
故选B.
点评:本题考查圆的标准方程的形式及各量的几何意义,把圆的方程化为标准形式,是解题的关键.
4.过圆外一点的圆的切线方程
【知识点的认识】
44﹣外切线方程:给定圆的方程(x﹣h)2+(y﹣k)2=r2和外点(x ,y ),可以使用切线公式:
0 0
其中R是与圆外切的圆的半径.
【解题方法点拨】
﹣求切线方程:
1.计算切点:找到外点到圆的距离,即切线半径.
2.应用公式:使用切线方程公式计算得到切线方程.
【命题方向】
﹣外切线问题:考查如何找到通过圆外一点的切线方程,涉及到切线长度和几何计算.
5.切点弦及所在直线的方程
【知识点的认识】
﹣切点弦的方程:给定圆和切线的方程,可以找到切点弦的方程.
【解题方法点拨】
﹣求弦方程:
1.计算切点:通过切线方程和圆的交点得到切点坐标.
2.求弦方程:根据切点和圆的几何性质计算弦的方程.
【命题方向】
﹣弦方程问题:考查如何从切点和圆的方程求解弦的方程,涉及几何和代数运算.
6.直线与圆的位置关系
【知识点的认识】
直线与圆的位置关系
【解题方法点拨】
判断直线与圆的位置关系的方法
直线Ax+By+C=0与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0)的位置关系的判断方法:
45(1)几何方法:利用圆心到直线的d和半径r的关系判断.
圆心到直线的距离d=
①相交:d<r
②相切:d=r
③相离:d>r
(2)代数方法:联立直线与圆的方程,转化为一元二次方程,用判别式△判断.
由 消元,得到一元二次方程的判别式△
①相交:△>0
②相切:△=0
③相离:△<0.
7.由直线与圆的位置关系求解直线与圆的方程或参数
【知识点的认识】
﹣求方程或参数:根据直线与圆的位置关系,可以推导直线的方程或圆的方程的参数.
【解题方法点拨】
﹣确定方程:
1.根据位置关系:从直线与圆的位置关系出发确定方程的形式.
2.代入条件:确定方程的参数和具体形式.
【命题方向】
﹣方程参数求解:考查如何根据位置关系确定方程或参数,涉及几何解释和代数计算.
8.圆上的点到定点的距离及其最值
【知识点的认识】
﹣最值问题:圆上的点到定点的距离范围是最小和最大值,分别是圆心到定点距离减去半径和加上半径.
【解题方法点拨】
﹣最值计算:
1.计算距离:使用点到圆心的距离和半径计算最小值和最大值.
2.应用几何性质:利用圆的几何性质计算距离的范围.
46【命题方向】
﹣距离最值:考查如何计算圆上的点到定点的距离的最值,涉及几何和代数方法.
9.圆与圆的位置关系及其判定
【知识点的认识】
圆与圆的位置关系
【解题方法点拨】
圆与圆的位置关系的判定
设两圆圆心分别为O ,O ,半径分别为r ,r ,|O O |=d
1 2 1 2 1 2
(1)几何法:利用两圆的圆心距与两圆半径的关系判断
①外离(4条公切线):d>r +r
1 2
②外切(3条公切线):d=r +r
1 2
③相交(2条公切线):|r ﹣r |<d<r +r
1 2 1 2
④内切(1条公切线):d=|r ﹣r |
1 2
⑤内含(无公切线):0<d<|r ﹣r |
1 2
(2)代数法:联立两圆方程,转化为一元二次方程,但要注意一个x值可能对应两个y值.
10.圆方程的综合应用
【知识点的认识】
圆的方程:
(1)圆的标准方程:
(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),其中圆心C(a,b),半径为r.
特别地,当圆心为坐标原点时,半径为r的圆的方程为:x2+y2=r2.
其中,圆心(a,b)是圆的定位条件,半径r是圆的定形条件.
(2)圆的一般方程:
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0)
其中圆心(﹣ ,﹣ ),半径r= .
11.轨迹方程
【知识点的认识】
1.曲线的方程和方程的曲线
在平面内建立直角坐标系以后,坐标平面内的动点都可以用有序实数对(x,y)表示,这就是动点的坐标.
47当点按某种规律运动形成曲线时,动点坐标(x,y)中的变量x、y存在着某种制约关系,这种制约关系
反映到代数中,就是含有变量x、y的方程.
一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C(看做适合某种条件的点的集合或轨迹)上的点与一个二元方程
f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.
那么这个方程就叫做曲线的方程,这条曲线就叫做方程的曲线.
2.求曲线方程的一般步骤(直接法)
(1)建系设点:建立适当的直角坐标系,用(x,y)表示曲线上任一点M的坐标;
(2)列式:写出适合条件p的点M的集合{M|p(M)};
(3)代入:用坐标表示出条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(4)化简:化方程f(x,y)=0为最简形式;
(5)证明:证明以化简后的方程的解为坐标的点都是在曲线上的点
【解题方法点拨】
(1)直接法:根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(如两点间的距离
公式、点到直线的距离公式、夹角公式等)进行整理、化简.这种求轨迹方程的过程不需要特殊的技巧.
(2)定义法:若动点轨迹的条件符合某一基本轨迹的定义(如椭圆、双曲线、抛物线、圆等),可用定
义直接探求.关键是条件的转化,即转化为某一基本轨迹的定义条件.
(3)相关点法:用所求动点P的坐标(x,y)表示已知动点M的坐标(x ,y ),即得到x =f(x,
0 0 0
y),y =g(x,y),再将x ,y 代入M满足的条件F(x ,y )=0中,即得所求.一般地,定比分点问
0 0 0 0 0
题、对称问题可用相关点法求解,相关点法的一般步骤是:设点→转换→代入→化简.
(4)待定系数法
(5)参数法
(6)交轨法.
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