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9.2直线、圆的位置关系_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版高考总复习数学5·3A版_专题九§92直线、圆的位置关系_专题PDF_专题PDF_专题电子书

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596 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
9.2 直线、圆的位置关系
§
2.直线与圆的位置关系的判定
设直线l Ax By C A2 B2 圆C x a 2 y b 2
: + + =0( + ≠0), :( - ) +( - ) =
r2 r d为圆心 a b 到直线l的距离 联立直线和圆的方程
( >0), ( , ) , ,
考点一 两直线的位置关系
消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.
1.两条直线的位置关系
判断方法
位置关系 图形 公共点个数
斜截式 一般式
代数法 几何法
l y k x b l y k x b l A x B y C l A x B y C
1: = 1 + 1,2: = 2 + 2 1: 1 + 1 + 1=0,2: 2 + 2 + 2=0
相交 k k A B A B 相交 Δ d r
1≠ 2 1 2- 2 1≠0 >0 < 2
{A B A B {A B A B
平行 k k 且b b 1 2- 2 1=0,或 1 2- 2 1=0,
① 1= 2 1≠ 2 B C B C A C A C
1 2- 2 1≠0 1 2- 2 1≠0 相切 Δ =0 d = r 1
A B A B A C A C B C
重合 k k 且b b 1 2- 2 1 = 1 2- 2 1 = 1 2-
1= 2 1= 2 B C
2 1=0 相离 Δ d r
特别地 当直线l 与l 垂直时 k k A A B B . <0 > 0
, 1 2 , 1· 2=-1, 1 2+ 1 2=0
2.距离公式
3.与圆的切线有关的结论
两点间的距离 平面上的两点P x y P x y 间
(1) : 1( 1, 1)、 2( 2, 2) 过圆x2 y2 r2 上一点P x y 的切线方程为x x y y
的距离 特 公 别 式 地 :| 原 P 1 点 P 2| O =② (x 与 1- 任 x 2 ) 一 2 + 点 (y 1 P - y 2 x )2 y . 的距离 OP = r2 ; (1) + = ( 0, 0) 0 + 0
, (0,0) ( , ) | | 过圆 x a 2 y b 2 r2 上一点P x y 的切线方程
(2) ( - ) +( - ) = ( 0, 0)
=
x
(
2
2
+
)
y
点
2.
A
到
x
直
B
线
y
的
C
距离 : 点P ( x 0, y 0) 到直线Ax + By + C =0 的距
为
(
x
(
0-
3
a
)
)
过
(
圆
x
-
a
x
)
2
+
+
y
(
2
y
=
0-
r2
b
外
)(
一
y
-
点
b
)=
P
(
r2
x
;
0,
y
0)
作圆的两条切线
,
切点
离d =③
两
|
条
0
平
+
A2
行
+
0
B
线
+
2
间
|
的
.
距离 两条平行线Ax By C 与Ax
为A ,
(
B
4
,
)
则
过
过
圆
A
x
、
2 +
B
y
两
2 + D
点
x
的
+ E
直
y +
线
F =
方
0
程
( D
为
2 +
x
E
0
2
x
-
+
4
y
F
0
>
y
0
=
)
r2
外
;
一点P ( x 0, y 0)
(3) : + + 1=0 + 引圆的切线 切点为T 则切线长 PT x2 y2 Dx Ey F.
C C , , | |= 0+ 0+ 0+ 0+
By C C C 间的距离d | 1- 2| . 4.直线与圆相交
+ 2=0( 1≠ 2) =④
A2
+
B2 直线与圆相交时
,
若l为弦长
,
d为弦心距
,
r为半径
,
则有r2
=
d2
知识拓展 用点到直线的距离公式时 直线方程必须 l2
(1) , 即l r2 d2 求弦长或已知弦长求其他量时 一般用此公式.
化为一般式 还要注意公式中的分子含有绝对值符号 分母含有 + , =2 - , ,
, , 4
根号.
考点三 圆与圆的位置关系
求两平行线间的距离时 可转化为其中一条直线上的点
(2) ,
到另一条直线的距离 也可以代入公式求解 但此时必须先将两 1.圆与圆的位置关系
, ,
直线方程转化为一般形式且x y的系数分别对应相等. 设两圆的圆心距为d 两圆的半径分别为R r R r 则
、 , , ( > ),
点到几种特殊直线的距离 可直接求出 位置关系 外离 外切 相交 内切 内含
(3) , :
点P x y 到x轴的距离d y
(i) ( 0, 0) =| 0|;
点P x y 到y轴的距离d x 图形
(ii) ( 0, 0) =| 0|;
点P x y 到与x轴平行的直线y a的距离d y a
(iii) ( 0, 0) = =| 0- |;
点P x y 到与y轴平行的直线x b的距离d x b . 位置关系 外离 外切 相交 内切 内含
(iv) ( 0, 0) = =| 0- |
公共点个数
考点二 直线与圆的位置关系 0 1 2 1 0
1.点与圆的位置关系 d R r的关系 d R r d R r R r d R r d R r d R r
, , > + = + - < < + = - < -
根据点到圆心的距离d与圆的半径r的大小判断 d r
(1) : > 公切线条数
点在圆外 d r 点在圆上 d r 点在圆内. 4 3 2 1 0
⇔ ; = ⇔ ; < ⇔
根据点M x y 与圆的方程 x a 2 y b 2 r2 的关 知识拓展 圆系方程
(2) ( 0, 0) ( - ) +( - ) =
系判断 : (1) 同心圆系方程 :( x - a ) 2 +( y - b ) 2 = r2 ( r >0), 其中a , b是
x a 2 y b 2 r2 点在圆外 定值 r是参数
( 0- ) +( 0- ) > ⇔ ; , ;
(
x
0-
a
)
2
+(
y
0-
b
)
2
=
r2
⇔
点在圆上
; (2)
过直线Ax
+
By
+
C
=0
与圆x2
+
y2
+
Dx
+
Ey
+
F
=0
交点的圆
(
x
0-
a
)
2
+(
y
0-
b
)
2
<
r2
⇔
点在圆内. 系方程
:
x2
+
y2
+
Dx
+
Ey
+
F
+
λ
(
Ax
+
By
+
C
)=0(
λ
∈
R
);
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 597
过圆C x2 y2 D x E y F 和圆C x2 y2 D x E y E E y F F 即圆C 与C 的公共弦所在直线的方程.
(3) 1: + + 1 + 1 + 1=0 2: + + 2 + 2 ( 1- 2) + 1- 2=0, 1 2
F 交点的圆系方程 x2 y2 D x E y F λ x2 y2 D x E y 知识拓展 当两圆相交时 两圆方程相减 所得的直线
+ 2=0 : + + 1 + 1 + 1+ ( + + 2 + 2 (1) , ,
F λ 该圆系不含圆C 解题时 注意检验圆C 是 方程即为两圆公共弦所在的直线方程 这一结论的前提是两圆
+ 2)=0( ≠-1)( 2, , 2 ,
否满足题意 以防漏解 . 相交 如果不确定两圆是否相交 两圆方程相减得到的方程不一
, ) , ,
2.两圆相交时,公共弦所在直线的方程 定是两圆公共弦所在的直线方程.
设圆C x2 y2 D x E y F 圆C x2 y2 D x E y F 两圆公共弦的垂直平分线过两圆的圆心.
1: + + 1 + 1 + 1=0, 2: + + 2 + 2 + 2= (2)
若两圆相交 则有一条公共弦 两圆方程相减得 D D x 求公共弦长时 几何法比代数法简单且易求.
0, , , ( 1- 2) + (3) ,
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
答案 D
5.已知点A 和点B 若圆x2 y2 x y t 上恰有
(1,0) (0,1), + -4 -2 + =0
两个不同的点P 使得 PAB的面积为 1 则实数t的取值范
考点一 两直线的位置关系 , △ ,
2
1.若直线l m x y 与直线l x my 互相平行 则 围是 .
1:( -2) - -1=0 2:3 - =0 ,
m的值等于 ( )
( ) 答案 1 9
或 或 或 ,
A.0 -1 3 B.0 3 2 2
或 或
C.0 -1 D.-1 3 考点三 圆与圆的位置关系
答案 D
2.(
列
多
说
选
法
题
正
)
确
已
的
知
是
直线l 1: x + my -1=0, l 2:( m -2) x +3 y +3=0, 则下 6.设
C
圆
的
C
位
1:
置
x2
关
+ y
系
2 =
是
1 与圆C 2:( x -2) 2 +( y +2) 2 =1, 则圆C 1 与圆
( ) 2 ( )
若l l 则m 或m 若l l 则m 外离 外切
A. 1∥2, =-1 =3 B. 1∥2, =3 A.
相交
B.
内含
若l l 则m 1 若l l 则m 1 C. D.
C. 1⊥2, =-
2
D. 1⊥2, =
2
答案 A
答案 BD 7.圆C x m 2 y 2 与圆C x 2 y m 2 外切
1:( - ) +( +2) =9 2:( +1) +( - ) =4 ,
则m的值为
( )
考点二 直线与圆的位置关系
A.2 B.-5
3.平行于直线 x y 且与圆x2 y2 相切的直线的方程是 或 不确定
2 + +1=0 + =5 C.2 -5 D.
答案 C
( )
x y 或 x y 8.圆心为 的圆C与圆x2 y2 x y 相外切 则圆C
A.2 + +5=0 2 + -5=0 (2,0) + +4 -6 +4=0 ,
x y 或 x y 的方程为
B.2 + + 5=0 2 + - 5=0 ( )
x y 或 x y x2 y2 x x2 y2 x
C.2 - +5=0 2 - -5=0 A. + +4 +2=0 B. + -4 +2=0
x y 或 x y C.
x2
+
y2
+4
x
=0 D.
x2
+
y2
-4
x
=0
D.2 - + 5=0 2 - - 5=0 答案 D
答案 A
4.直线l
:
x
-
y
+
m
=0
与圆C
:
x2
+
y2
-4
x
-2
y
+1=0
恒有公共点
,
则m 9.两
两
圆
点
C
则
1: x
A
2
B
+ y2 +4 x + y +1=
.
0, C 2: x2 + y2 +2 x +2 y +1=0 相交于A , B
的取值范围是 , | |=
( )
答案 4 5
A.[- 2, 2] B.[-2 2,2 2]
5
C.[- 2-1, 2-1] D.[-2 2-1,2 2-1]
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
2.若直线l x a2y 与直线l ax y a 互相垂直 则实
1: + +6=0 2: +3 +2 =0 ,
数a的值为 .
答案 或 1
考点一 两直线的位置关系 0 -
3
1.(2020广东珠海9月摸底测试,11)已知点M (-1,0), N (1, 解析 l l a a2 解得a 或a 1 .
若直线l x y m上存在点P使得PM PN 则实数m的取 ∵ 1⊥2,∴1× +3 =0, =0 =- 3
0), : + = ⊥ ,
值范围是
( ) 考点二 直线与圆的位置关系
A.[-1,1] B.(-1,1) C.[- 2, 2] D.(- 2, 2) 1.(2020辽宁大连第一中学月考)已知圆C x2 y2 直线l x
答案 C 直线l上存在点P 使PM PN : + =4, : -
∵ , ⊥ , y 在直线l上任取一点P向圆C作切线 切点为A B 连
以MN为直径的圆与直线l有公共点 +6=0, , , ,
∴ , 接AB 则直线AB一定过定点
易知以MN为直径的圆的圆心为 半径r 则圆心 ( , ) ( )
(0,0), =1, (0,
2 2
m A. - , B.(1,2)
到直线l的距离d | | 解得 m 故选 . 3 3
0) = ≤1, - 2≤ ≤ 2, C
2
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋598 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
( ) { a2 b2
4 4 仅当 8 =1+2 ,时等号成立 即t取最大值 此时a 3 舍
C.(-2,3) D. -
3
,
3 4
a2
+
b2
=4
, , =
4
(
答案 A 如图所示 设点P x y 则x y . 负 .故选 .
, ( 0, 0), 0- 0+6=0 ) D
以CP为直径的圆的方程为x x x y y y 又圆C x2 方法点拨 在解直线与圆相交的弦长问题时 经常采用几何
( - 0)+ ( - 0)=0, : + ,
y2 作差可得直线AB的方程为xx yy 将y x 代 法.当直线与圆相交时 半径长 半弦长 弦心距所构成的直角
=4, 0+ 0=4, 0= 0+6 , 、 、
ì 三角形在解题中起到关键作用 解题时要注意将它和点到直线
ïx 2 ,
{x y ï =- , 的距离公式结合起来使用.
入可得 x y x y 令 + =0, í 3 故直线 AB
( + ) 0+6 -4=0, y ⇒ï
6 -4=0 ïy 2
î = , 考点三 圆与圆的位置关系
3
过定点
(
2 2
)
.
1.已知圆M
:
x2
+
y2
-2
ay
=0(
a
>0)
截直线x
+
y
=0
所得线段的长度
- ,
3 3 是 则圆M与圆N x 2 y 2 的位置关系是
2 2, :( -1) +( -1) =1
( )
内切 相交 外切 外离
A. B. C. D.
答案 B 圆M x2 y a 2 a2 a 的圆心为M a 半
: +( - ) = ( >0) (0, ),
径r a
1= ,
a
圆心M到直线x y 的距离d | |
∴ + =0 = ,
2
a2
由题意知 r2 d2 a2 所以a
2 1- =2 - =2 2, =2,
2
思路分析 设点P x y 根据圆系知识可求出直线AB的方 M r
( 0, 0), ∴ (0,2), 1=2,
程 再根据点P x y 在直线l上 可得x y 的关系 代入直 又圆N的圆心为N 半径r
, ( 0, 0) , 0, 0 , (1,1), 2=1,
线AB的方程 , 消去y 0, 根据关于x 0 的方程恒成立即可求出定 ∴ | MN |= (0-1) 2 +(2-1) 2 = 2,∵ r 1- r 2<| MN |< r 1+ r 2,
点坐标. 两圆相交.
∴
方法总结 与圆的切线有关的结论 2.(2019江苏宜兴中学期中)圆心在直线x y 上 且经过
- -4=0 ,
(1)
过圆x2
+
y2
=
r2 上一点 P
(
x
0,
y
0)
的切线方程为 x
0
x
+
y
0
y 两圆x2
+
y2
+6
x
-4=0
和x2
+
y2
+6
y
-28=0
的交点的圆的方程为
r2 .
= ;
过圆 x a 2 y b 2 r2 上一点P x y 的切线方程为 答案 x2 y2 x y
(2) ( - ) +( - ) = ( 0, 0) + - +7 -32=0
x a x a y b y b r2 解析 设经过两圆的交点的圆的方程为x2 y2 x λ x2
( 0- )·( - )+( 0- )( - )= ; + +6 -4+ ( +
2. ( A ( , 3 2 B ) 0 , 过 1 则 8 圆 过 山 x 西 2 A + 、 太 y B 2 原 = 两 r 五 点 2 外 中 的 一 直 4 点 月 线 模 方 P ( 拟 程 x 0 , 为 , 8 y ) 0 x ) 已 0 x 作 + 知 y 圆 0 k y 的 = r R 两 2. 条 点 切 P 线 a , b 切点 是 为 直 y 标 2 + 为 6 y ( -28 3 )=0, 3 即 λ x ) 2 . + 又 y 圆 2 + 心 1+ 6 在 λ x 直 + 1 线 6 + λ λ x y - y 4 1 + + 2 λ 8 λ = 上 0, 所 所 以 以 圆心 3 坐
∈ , ( , ) - λ,- λ - -4=0 , - λ+
线x y k与圆x2 y2 k2 k 的公共点 则ab的最大值为 1+ 1+ 1+
+ =2 + = -2 +3 ,
λ
( )
3
λ-4=0,
解得λ
=-7,
故所求圆的方程为x2
+
y2
-
x
+7
y
-32=0
.
1+
A. 答 15 案 B 由 B 题 .9 意得 , 圆心到 C 直 .1 线x + y =2 k的 D. 距 - 离 3 5 d = |-2 k | 3.( O 的 2 2 切 : 0 ( 1 线 x 9 - 互 m 北 ) 相 京 2 + 垂 清 y2 直 华 =2 附 则 0( 线 中 m 段 ∈ 高 R 二 A ) B 期 相 的 中 交 长 , 于 度 13 A 是 ) , B 若 两 圆 点 O , 1 且 : . x 两 2 + 圆 y2 在 = 点 5 与 A 圆 处
,
2 答案
k2 k 且k2 k 解得 k 因为 ab a 4
≤ -2 +3, -2 +3>0, -3≤ ≤1, 2 =( + 解析 由题意得圆O 的圆心为O 半径为 圆O
b ) 2 -( a2 + b2 )=4 k2 -( k2 -2 k +3)=3 k2 +2 k -3, 所以当k =-3 时 , 1 1(0,0), 5, 2
ab取得最大值
9
.故选
B
. 的圆心为O 2(- m ,0), 半径为 2 5,
3.(2017河北石家庄一模,9)若a b是正数 直线 ax by
根据两圆相交于A B时 圆心距大于半径之差而小于半径之
, , 2 + -2=0 , ,
被圆x2 y2 截得的弦长为 则t a b2取得最大值 和 , 可得 5<| m |<3 5,
时a的值 + 为 =4 2 3, = 1+2
( )
再根据题意可得O
1
A
⊥
AO
2,
m2 m
∴ =5+20=25,∴ =±5,
1 3 3 3 AB
A. B. C. D. | |
2 2 4 4 ∴ ×5=2 5× 5,
答案 D 由已知可得圆心到直线 ax by 的距离d 2
2 + -2=0 = 解得 AB .
| |=4
2 则直线被圆截得的弦长为 4 化简 思路分析 由题意结合圆的切线性质可得O A AO 由勾股
4
a2
+
b2 , 2 4-
4
a2
+
b2 =2 3,
定理可得 m的值 再用三角形等面积法求得A
1
B
⊥
的长度
2,
.
,
得 a2 b2 . t a b2 1 a b2
4 + =4 ∴ = 1+2 = ·(2 2 )· 1+2 ≤
2 2
1 a 2 b2 2 1 a2 b2 9 当且
[(2 2 ) +( 1+2 ) ]= (8 +2 +1)= ,
4 2 4 2 4 2
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 599
考法一 两直线的位置关系
例1 已知直线l ax y 和l x a y a2 .
1: +2 +6=0 2: +( -1) + -1=0
试判断l 与l 是否平行 解析 由题意得圆心为C( , ),半径r .
(1) 1 2 ; 1 2 =2
当l l 时 求a的值.
(2) 1⊥2 , ( ) ( )2 ( )2 , 点P在圆C上.
解析 解法一:( )当a 时,直线l 的方程为x y 1 ∵ 2+1-1 + 2- 2-2 =4 ∴
1 =1 1 +2 +6=
0 ,直线l 2 的方程为x =0 ,l 1 不平行于l 2 ; 又k PC= 2- 2-2 =-1 , ∴ 切线的斜率k =-k 1 PC =1 .
a 2+1-1
当a 时,两条直线的方程可化为 l :y x ,l :y 过点P的圆C的切线方程是y ( ) x ( ),即
≠1 1 =- -3 2 = ∴ - 2- 2 = - 2+1
2
{ a x y .
1 , - +1-2 2=0
1 x (a ),由l l - = a 解得a . ( ) ( )2 ( )2 , 点M在圆C外部.
a - +1 1∥2⇔ 2 1- =-1 2 ∵ 3-1 + 1-2 =5>4 ∴
1- (a ), 当过点M的直线的斜率不存在时,直线方程为x ,即x
-3≠- +1 =3 -3
综上可知,当a 时,l l ,否则l 与l 不平行. .又点C( , )到直线x 的距离d r,
=-1 1∥2 1 2 =0 1 2 -3=0 =3-1=2=
( )当a 时,直线l 与l 不垂直; 直线x 是圆的切线.
2 =1 1 2 ∴ -3=0
a 当切线的斜率存在时,设切线方程为y k(x ),即kx y
当a 时,两条直线的方程可化为 l :y x ,l :y -1= -3 -
≠1 1 =- -3 2 = k k
2 k ,则圆心C到切线的距离d | -2+1-3 | r ,
1
a
x
-
(a
+1
),由l
1⊥
l
2
得
-
a
· 1
a=-1
,解得a
=
2 .
+1-3 =0 =
k2 +1
= =2
1- 2 1- 3
解法二:( 1 )由A 1 B 2- A 2 B 1=0 ,得a(a -1 ) -1×2=0 ; 解得k = 4 3 . ∴ 切线方程为y -1= 4 3 (x -3 ),即 3 x -4 y -5=0 .
由A C A C ,得a(a2 ) , 综上可得,过点M的圆C的切线方程为x 或 x y .
1 2- 2 1≠0 -1 -1×6≠0 -3=0 3 -4 -5=0
因此l l
{a(a
-1
)
-1×2=0
, {a2
-
a
-2=0
,
a . MC ( )2 ( )2 ,
1∥2⇔ a(a2 ) ⇔ a(a2 ) ⇒ =-1 ∵ | |= 3-1 + 1-2 = 5
-1 -1×6≠0 -1 ≠6 过点M的圆C的切线长为 MC 2 r2 .
故当a 时,l l ,否则l 与l 不平行. ∴ | | - = 5-4=1
=-1 1∥2 1 2 方法总结 1.求过圆上一点(x ,y )的切线方程的方法
( )由A A B B ,得a (a ) ,故a 2 . 0 0
2 1 2+ 1 2=0 +2 -1 =0 = 3 若切线斜率存在且不为零 , 则先求切点和圆心连线的斜率
方法总结 位置关系的判断方法选择 k 由垂直关系知切线斜率为 1 由点斜式可求切线方程 若切
, - k , ;
1.若给的是斜截式方程 则选择运用斜率k和截距b来判断
, ; 线斜率不存在或为零 则可直接写出直线的方程为 x x 或y
2.若给的是一般式方程 则用一般式方程Ax By C 中的 , = 0 =
, + + =0 y 检验该直线是不是切线.
系数A B来判断. 0,
, 2.求过圆外一点(x ,y )的圆的切线方程的方法
0 0
几何法 当切线斜率存在时 设斜率为k 则切线方程为
例 l x ( y 2018 l 广东 x 江 my 门4 若 月模 l 拟 关 , 于 3) l 已 对 知 称 三 的 条 直 直 线 线 与 l 1 l :4 垂 x + 直 y =1 则 , y 径 - 列 y 0 ( 出 = 1 k 关 ) ( x 于 - x k 0) 的 , : 即 方程 kx - 解 y + 方 y 0- 程 kx 即 0= 可 0 得 , 由 , 到 圆 k 心 的 到 值 切 从 线 , 而 的 可 距 得 离 切 等 线 于半 方
2: - =0,3:2 - =3, 1 2 3 , , ,
实数m的值是 程 当切线斜率不存在时 可直接写出切线的方程为x x .
( ) ; , = 0
代数法 当切线斜率存在时 设斜率为k 则切线方程为
1 1 (2) : , ,
A.-8 B.- C.8 D. y y k x x 即y kx kx y 代入圆的方程 得到一个关于x
2 2 - 0= ( - 0), = - 0+ 0, ,
解析 易知直线l : x y 关于直线l :x y 对称的直 的一元二次方程 由Δ 求得k值 从而得到切线方程 当切线
1 4 + =1 2 - =0 , =0 , ;
线方程为x y ,又l : x my ,故由题意得 ( m) 斜率不存在时 可直接写出切线的方程为x x .
+4 =1 3 2 - =3 1×2+4× - , = 0
例3 已知以点A 为圆心的圆与直线l x y
, m 1 ,故选 . (-1,2) 1: +2 +7=
=0 ∴ = D 相切 过点B 的动直线l与圆A相交于M N两点 Q是
2 0 , (-2,0) , ,
答案 D MN的中点.
求圆A的方程
(1) ;
当 MN 时 求直线l的方程.
(2) | |=2 19 ,
考法二 直线和圆的位置关系 解题导引 由直线l 与圆A相切求出圆A的半径r 从
(1) 1 ,
例2 已知点P ( 2+1,2- 2), M (3,1), 圆C :( x -1) 2 +( y 而求出圆A的方程. (2) 当直线l的斜率不存在时 , 写出直线l的
方程 检验是否满足条件 当直线l的斜率存在时 设出直线l的
-2) 2 =4 . , ; ,
求过点P的圆C的切线方程 方程 由 MN r2 d2 r2 AQ 2 及点到直线的
(1) ; , | |=2 - =2 -| | =2 19
求过点M的圆C的切线方程 并求出切线长. 距离公式 可求出直线l的斜率k 从而得出l的方程.
(2) , , ,
解题导引 解析 ( )设圆A的半径为r,因为圆A与直线l :x y
1 1 +2 +7=
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋600 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
解析 易 知 两 圆 相 交. 联 立 两 圆 的 方 程 得
0相切,所以r |-1+4+7| ,
=
5
=2 5 {x2
+
y2
-2
x
+10
y
-24=0
,
两式相减整理得x y ,
所以圆A的方程为(x +1 )2 + (y -2 )2 =20 . x2 + y2 +2 x +2 y -8=0 , -2 +4=0
(
2
)当直线l垂直于x轴时,直线l的方程为x
=-2
, 即为两圆公共弦所在直线的方程.
将x
=-2
代入圆A的方程,得(
-2+1
)2
+
(y
-2
)2
=20
,解得y 解法一:设两圆相交于点A,B,
,此时 MN ,则x 符合题意. {x y ,
=2± 19 | |=2 19 =-2 则A,B两点的坐标满足方程组 -2 +4=0
当直线l与x轴不垂直时,设直线l的斜率为k, x2 y2 x y ,
+ +2 +2 -8=0
则直线l的方程为y k(x ),即kx y k . {x , {x ,
= +2 - +2 =0 解得 =-4 或 =0
连接AQ,因为Q是MN的中点,所以AQ MN, y y .
⊥ =0 =2
所以 ( | MN | ) 2
=
r2
-|
AQ
|
2,又
|
MN
|=2 19
,r
=2 5
, 所以
|
AB
|=
(
0+4
)2
+
(
2-0
)2
=2 5
,
2 即公共弦长为 .
所以 AQ . 2 5
| |= 20-19=1 解法二:x2 y2 x y 可化为(x )2 (y )2 ,
k + -2 +10 -24=0 -1 + +5 =50
即 | -2| , (k )2 k2 .解得k 3 . 则圆心坐标为( , ),半径r .
k2
+1
=1 ∴ -2 = +1 =
4
1 -5 =5 2
( )
圆心到直线x y 的距离d |1-2× -5 +4| ,
所以直线l的方程为y = 3 (x +2 ),即 3 x -4 y +6=0 . -2 +4=0 = 1 2 + ( -2 )2 =3 5
综上,满足题意的直线l的 4 方程为x
=-2
或
3
x
-4
y
+6=0
. 设两圆的公共弦长为l,由r2
=
d2
+
( l ) 2 ,得l
=2
r2
-
d2
=
方法总结 圆的弦长的求法 几何法 设圆的半径为 r 2
:① : ,
( l ) 2 2 ( 5 2 )2 - ( 3 5 )2 =2 5 ,即两圆的公共弦长为 2 5 .
弦心距为d
,
弦长为l
,
则
=
r2
-
d2
;②
代数法
:
设弦所在直线
答案
2 2 5
y kx b与圆 x a 2 y b 2 r2 r 相交于A x y B x
= + ( - ) +( - ) = ( >0) ( 1, 1), ( 2,
{y kx b
y 两点 可列方程组 = + , 消去 y 后得到一个 例 (2018河南郑州外国语中学3月调研,9)已知圆C x
2) , x a 2 y b 2 r2 1:( +
( - ) +( - ) = , a 2 y2 和圆C x2 y b 2 只有一条公切线 若a b
关于x的一元二次方程 从而求得 x x x x 则弦长 AB 2 ) + =4 2: +( - ) =1 , , ∈
, 1+ 2, 1 2, | | =
1+ k2 ( x 1+ x 2) 2 -4 x 1 x 2 . R且ab ≠0, 则 a 1 2 +b 1 2 的最小值为 ( )
A.2 B.4 C.8 D.9
例 (2018河北衡水中学五调,13)设直线ax y 与圆 x 解析 由题意可知,圆C 的圆心为( a, ),半径为 ,圆
- +3=0 ( 1 -2 0 2
2 y 2 相交于A B两点 且弦长为 则a的值是 C 的圆心为( ,b),半径为 ,因为两圆只有一条公切线,所以
-1) +( -2) =4 , , 2 3, 2 0 1
.
两圆内切,所以 ( a )2 ( b)2 ,即 a2 b2 .所以
解析 由题可知圆心为( , ),半径r , 圆心到直线 -2 -0 + 0- =2-1 4 + =1
1 2 =2 ∴ æ ö b2 a2 b2 a2
ax y 的距离d | a -2+3| | a +1| ,由垂径定理和勾股定 a 1 2 +b 1 2 =è ç a 1 2 +b 1 2 ø ÷·( 4 a2 + b2) =5+a2 + 4 b2 ≥5+2 a2 ·4 b2 =
- +3=0 =
a2
+1
=
a2
+1 ,当且仅当 b2 4 a2 ,且 a2 b2 ,即a2 1 ,b2 1 时等号成
(a )2 9 a2 = b2 4 + =1 = =
理可得,弦长 l r2 d2,即 2 +1 , 6 3
=2 - 2 3 =2 2 - a2 ∴ 3=4-
+1 立,所以 1 1 的最小值为 .故选 .
(a )2 a2 +b2 9 D
+1 ,即a2 (a )2,解得a .
a2 +1= +1 =0 答案 D
+1
答案 思路分析 由题意可得两圆内切,根据两圆的标准方程
0
求出圆心和半径,利用两圆内切的性质可得 a2 b2 ,再利用
4 + =1
“ ”的代换及基本不等式即可求得 1 1 的最小值.
考法三 圆和圆的位置关系 1 a2 +b2
例4 已知圆C x2 y2 x y 和圆C x2 y2 x
1: + -2 +10 -24=0 2: + +2
y 则两圆的公共弦长为 .
+2 -8=0,
解题导引
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 601
6.(2020山东枣庄、滕州期末,7)已知直线l kx y k R 与
1: + =0( ∈ )
直线l x ky k 相交于点A 点B是圆 x 2 y 2
2: - +2 -2=0 , ( +2) +( +3)
上的动点 则 AB 的最大值为
考法一 两直线的位置关系 =2 , | | ( )
1.(2020浙江高三部分校联考,4)已知直线l x a y a A.3 2 B.5 2 C.5+2 2 D.3+2 2
1: +(2 -1) +2 - 答案 C
3=0,
l
2:
ax
+3
y
+
a2
+4=0,
则
“
a
=
2
3
”
是
“
l
1∥
l
2”
的
( )
7.(
经
20
y
1
轴
9
反
河
射
北
后
衡
所
水
在
金
直
卷
线
,1
与
4)
圆
过
x2
M
y
(
2
-3,
存
1)
在
,
N
公
(
共
0,
点
a
)
两
则
点
实
的
数
光
a
线
的
充分不必要条件 必要不充分条件 + =1 ,
A. B. 取值范围为 .
充要条件 既不充分也不必要条件
C. D. [ ]
答案 C 答案 5
- ,1
2.(多选题)(2020江苏启东检测,9)已知直线l
:(
a2
+
a
+1)
x
-
y
8.(2020江苏南
4
通、如皋教学质量调研(二),17)已知圆C x2
其中a R 下列说法正确的是 : +
+1=0, ∈ , ( ) y2 x ay a R 过定点P 作斜率为 的直线交
当a 时 直线l与直线x y 垂直 -4 + +1=0( ∈ ), (0,1) -1
A. =-1 , + =0 圆C于A B两点 P为AB的中点.
若直线l与直线x y 平行 则a 、 ,
B. - =0 , =0 求实数a的值
直线l过定点 (1) ;
C. (0,1) 从圆外一点M 向圆 C 引一条切线 切点为 N 且有 MN
当a 时 直线l在两坐标轴上的截距相等 (2) , , =
D. =0 , MP 求MN的最小值.
答案 AC 2 ,
3.(2020浙江杭州四中月考,17) 求两条垂直的直线 x ay 考法三 圆和圆的位置关系
(1) 2 + +
和x y 的交点坐标
2=0 +2 +1=0 ; 9.(2020山东六地部分学校线上测试,7)已知圆C x2 y2 x
(2) 求平行于直线x - y -2=0, 且与它的距离为 2 的直线方程 4 y +4=0, 圆C 2: x2 + y2 -4 x +4 y -1=0, 则圆C 1 与圆 1 C : 2 + ( +2 ) -
相交 外切 内切 外离
考法二 直线和圆的位置关系 A. B. C. D.
答案 D
4.(2020山东聊城第一中学月考,5)已知圆C与直线y x及x
=- 10.(2020山东聊城高考模拟,5)圆x2 y2 与圆x2 y2 x
y 都相切 圆心在直线y x上 则圆C的方程为 + =50 + -12 -
+ -4=0 , = , ( ) y 的公共弦长为
x 2 y 2 x 2 y 2 6 +40=0 ( )
A.( -1) +( -1) =2 B.( -1) +( +1) =2
x 2 y 2 x 2 y 2 A. 5 B. 6 C.2 5 D.2 6
C.( +1) +( -1) =4 D.( +1) +( +1) =4 答案 C
答案 A
11.(多选题)(2019山东枣庄期中,10)已知圆C x2 y2 r2 圆
5.(多选题)(2020山东德州期末,6)已知点A是直线l x y 1: + = ,
: + - 2 C x a 2 y b 2 r2 r 交于不同的 A x y B x
=0
上一定点
,
点P
、
Q是圆x2
+
y2
=1
上的动点
,
若
∠
PAQ的最
y
2:
两
(
点
- )
下
+
列
(
结
-
论
)
正
=
确的
(
有
>0) ( 1, 1), ( 2,
大值为 ° 则点A的坐标可以是 2) , ( )
90 , ( ) a x x b y y ax by a2 b2
A. ( 1- 2)+ ( 1- 2)=0 B.2 1+2 1= +
A.(0, 2) B.(1, 2-1) C.( 2,0) D.( 2-1,1) x x a y y b
答案 AC C. 1+ 2= D. 1+ 2=2
答案 ABC
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
则实数a .
=
答案 或
(0,-2);3 -1
解析 在直线l 的方程中 令x 得y 则直线l 过定
考法一 两直线的位置关系 1 , =0, =-2, 1
a2
点 .由两直线平行得 a -3 解得a 或 经检
1.(2018浙江9+1高中联盟期中,3) m 是 直线 x m y (0,-2) - =- , =3 -1,
“ =2” “ 2 +( +1) 2
与直线mx y 平行 的 验知此时两直线平行.
+4=0 +3 -2=0 ” ( )
充分不必要条件 3.(2017天津和平四模,12)经过圆x2 x y2 的圆心 且与
A. +2 + =0 ,
必要不充分条件 直线x y 垂直的直线方程是 .
B. + -2=0
充分必要条件 答案 x y
C. - +1=0
既不充分也不必要条件 解析 将圆的方程化为标准方程 即 x 2 y2
D. , ( +1) + =1,
答案 A 当m 时 两直线不平行. 可得圆心坐标为 .
=-1 , (-1,0)
m 直线x y 的斜率为
当m 时 由两直线平行可得 2 且 4 2 解 ∵ + -2=0 -1,
≠-1 , -m =- , -m ≠ , 与直线x y 垂直的直线的斜率为 .
+1 3 +1 3 ∴ + -2=0 1
得m 或m 则所求直线方程为y x 即x y .
=2 =-3, -0=1×( +1), - +1=0
m 是 直线 x m y 与直线mx y 平 解题分析 本题考查两直线垂直与斜率的关系 是基础题.
∴ “ =2” “ 2 +( +1) +4=0 +3 -2=0 ,
行 的充分不必要条件 故选 .
” , A
2.(2018浙江高考模拟卷,11)已知直线l ax y l a2 考法二 直线和圆的位置关系
1: + +2=0, 2:( -
x y 若a R 则直线l 过定点 若l l 1.(2018浙江新高考调研卷五(绍兴一中),6)在平面直角坐标
3) +2 +1=0, ∈ , 1 ; 1∥ 2,
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋602 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
系xOy中 以 为圆心 且与直线mx y m m R 解析 将x2 y2 x y 化为标准方程为 x 2 y
, (0,1) , - -2 -1=0( ∈ ) + +10 +10 =0 ( +5) +( +
相切的所有圆中 , 面积最大的圆的标准方程是 ( ) 5) 2 =50, 则圆心坐标为 (-5,-5), 半径为 5 2 .
x2 y 2 x2 y 2 由题意可知圆心C在AO的垂直平分线y 上
A. +( -1) =2 B. +( -1) =4 =-3 ,
x2 y 2 x2 y 2 因为圆心C在点 与原点的连线y x上
C. +( -1) =8 D. +( -1) =16 (-5,-5) = ,
答案 C 直线mx y m 过定点 故圆心到定 所以点 C 的坐标为 则圆 C 的半径 r
- -2 -1=0 (2,-1), (- 3, - 3), =
点的距离为 以此为半径 圆的面积最大.故选 .
2 2, , C (-3-0) 2 +(-3-0) 2 =3 2 .
2.(2017天津河西一模,6)已知双曲线的中心在原点
,
焦点在x
所以圆C的方程为 ( x +3) 2 +( y +3) 2 =18 .
轴上 , 若其渐近线与圆x2 + y2 -4 y +3=0 相切 , 则此双曲线的离 2.(2017天津十二区县二模,12)已知两圆x2 + y2 =10 和 ( x -1) 2
心率等于
( ) +( y - a ) 2 =20 相交于A 、 B两个不同的点 , 且直线AB与直线 3 x
y 垂直 则实数a .
1 - +1=0 , =
A. B.2 C. 3 D. 2
2 答案
3
答案 B 取双曲线
x2 y2
a b 的一条渐近线y 解析 由题意 两圆相减可得AB x ay a2
a2 -b2 =1( >0, >0) =
直线 AB与直线
,
x y 垂直
:2 +2 - +9=0,
b ∵ 3 - +1=0 ,
x 即bx ay .
a , - =0 1 a .
∴ - a ×3=-1,∴ =3
将圆x2 + y2 -4 y +3=0 化为x2 +( y -2) 2 =1, 则圆心坐标为 (0, 解题分析 本题考查圆与圆的位置关系 考查两条直线垂直
半径r . ,
2), =1 位置关系的运用 属于中档题.
∵
渐近线与圆x2
+
y2
-4
y
+3=0
相切
, 3.(2019江苏如东
,
高级中学高三第二次学情检测,13)在平面直
a
∴
|
b
2
2 +
|
a2 =1,
即
3
a2
=
b2. 角坐
2
标系
相
x
交
Oy
于
中
A ,
圆
B两
O
: 点
x2
+ 若
y2
在 =
r
直
2
( 线
r
>0 A ) B
与
上
圆
存在
M
: 一 ( 点
x
-2 P )
2
使 +( P→O
y
-2
3) =4 , , , ·
该双曲线的离心率e
c c2 a2
+
b2
. P→M 成立 则r的取值范围是 .
∴ = a = a2 = a2 = 1+3=2 ≤0 ,
答案
故选 . (2,2 5]
B 解析 圆O与圆M相交于A B两点
解题分析 熟练掌握双曲线的渐近线方程 直线与圆相切的 ∵ , ,
、 r OM r .
性质 点到直线的距离公式 离心率的计算公式是解题的关键. ∴ | -2|<| |< +2
、 、
3.(2017天津耀华中学二模,10)已知圆的方程为x2 + y2 -6 x -8 y 又O (0,0), M (2,2 3),
=0,
设该圆过点
(3,5)
的最长弦和最短弦分别为AC和BD
,
则
∴ |
r
-2|<4<
r
+2,∴2<
r
<6
.
四边形ABCD的面积为 . 直线AB上存在一点P 使P→O P→M 成立
∵ , · ≤0 ,
答案 直线AB与线段OM相交
解析 2 圆 0 的 6 标准方程为 ( x -3) 2 +( y -4) 2 =25, 则AC =2 r =10, ∴ 联立两圆的方程 {x2 + y2 = r2 , , ①
又点 (3,5) 到圆心的距离为 1,∴ BD =2 r2 -1=4 6, 又易知 ( x -2) 2 +( y -2 3) 2 =4,②
可得直线AB的方程为 x y r2 .
AC BD 四边形ABCD的面积为 1 . ①-② 4 +4 3 -12- =0
⊥ ,∴ ×10×4 6=20 6 AB与OM相交
2 ∵ ,
则点M 在直线AB的右上方
考法三 圆和圆的位置关系 (2,2 3) ,
因此 r2
1.(2018江苏镇江期末)已知圆C与圆x2 y2 x y 相切 8+24-12- ≥0,
+ +10 +10 =0 r2 r .
于原 点 且 过 点 A 则 圆 C 的 标 准 方 程 ∴ ≤20,∴0< ≤2 5
, (0, - 6), 又 r r .
为 . ∵2< <6,∴2< ≤2 5
答案 ( x +3) 2 +( y +3) 2 =18 故r的取值范围为 (2,2 5] .
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
考点 直线、圆的位置关系
A.4 B.5 C.6 D.7
1.(2020课标Ⅲ文,8,5分)点 到直线y k x 距离的 答案 A
(0,-1) = ( +1)
最大值为 4.(2020课标Ⅰ文,6,5分)已知圆x2 y2 x 过点 的
( ) + -6 =0, (1,2)
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.2
答案 B
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2020课标Ⅱ,文8,理5,5分)若过点 的圆与两坐标轴 答案 B
(2,1)
都相切 则圆心到直线 x y 的距离为 5.(2020课标Ⅲ理,10,5分)若直线l与曲线y x和圆x2 y2
, 2 - -3=0 ( ) = + =
5 2 5 3 5 4 5 1 都相切 则l的方程为
A. B. C. D. , ( )
5 5 5 5 5
答案 B
y x y x 1 y 1 x y 1 x 1
3.(2020北京,5,4分)已知半径为 的圆经过点 则其圆 A. =2 +1 B. =2 + C. = +1 D. = +
1 (3,4), 2 2 2 2
心到原点的距离的最小值为 答案 D
( )
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 603
6.(2020课标Ⅰ理,11,5分)已知 ☉ M : x2 + y2 -2 x -2 y -2=0, 直线l :2 x + P æ ç 3 ö ÷ A B是圆C x2 ( y 1 ) 2 上的两个动点 满足
y P为l上的动点.过点P作 M的切线PA PB 切点为A è ,0ø, , : + - =36 ,
+2=0, ☉ , , , 2 2
B 当 PM AB 最小时 直线AB的方程为 PA PB 则 PAB面积的最大值是 .
, | |·| | , ( ) = , △
x y x y 答案
A.2 - -1=0 B.2 + -1=0
10 5
C.
答
2 x
案
- y +1
D
=0 D.2 x + y +1=0 12.(
于
20
A
1
,
B
8
两
课
点
标
,
Ⅰ
则
,1
|
A
5
B
,5
|=
分 ) 直 线 y
.
= x +1 与圆x2 + y2 +2 y -3=0 交
7.(2018课标Ⅲ,8,5分)直线x y 分别与x轴 y轴交于
+ +2=0 , 答案
A , B两点 , 点P在圆 ( x -2) 2 + y2 =2 上 , 则 △ ABP面积的取值范 13.(2016 课 2 标 2 Ⅰ,15,5分)设直线y x a与圆C x2 y2 ay
围是 = +2 : + -2 -
( ) 相交于 A B 两点 若 AB 则圆 C 的面
2= 0 , , | | = 2 3,
A.[2,6] B.[4,8] 积为 .
C.[ 2,3 2] D.[2 2,3 2] 答案
答案 A 4π
8.(2016 课标Ⅱ,4,5分)圆x2 y2 x y 的圆心到直线
14.(2016课标Ⅲ,15,5分)已知直线l
:
x
- 3
y
+6=0
与圆x2
+
y2
+ -2 -8 +13=0 交于A B两点 过A B分别作l的垂线与x轴交于C D
ax y 的距离为 则a =12 , , , ,
+ -1=0 1, = ( ) 两点.则 CD .
| |=
4 3 答案
A.- B.- C. 3 D.2 4
3 4 15.(2018江苏,12,5分)在平面直角坐标系 xOy 中 A为直线
答案 A ,
l y x上在第一象限内的点 B 以AB为直径的圆C
9.(2016北京,5,5分)圆 x 2 y2 的圆心到直线y x : =2 , (5,0),
( +1) + =2 = +3
的距离为 与直线l交于另一点 D.若→AB C→D 则点 A 的横坐标为
( ) · =0,
.
A.1 B.2 C. 2 D.2 2 答案
答案 C
3
10.(201 8 北京,7,5 分)在平面直角坐标系中 记 d 为点 16.(2017课标Ⅲ,20,12分)在直角坐标系xOy中 , 曲线y = x2 +
P (cos θ ,sin θ ) 到直线x - my -2=0 的距离.当 θ , , m变化时 , d m 时 x - 解 2 答 与 下 x轴 列问 交 题 于A , B两点 , 点C的坐标为 (0,1) .当m变化
的最大值为
, :
( ) 能否出现AC BC的情况 说明理由
(1) ⊥ ? ;
A. 答 1 案 C B.2 C.3 D.4 证明过A B C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.
(2) , ,
11.(2020江苏,14,5 分)在平面直角坐标系 xOy 中 已知
,
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
考点 直线、圆的位置关系 k k
反射光线所在直线与圆相切 |-3 -2-2 -3| 解得k
1.(2012浙江理,3,5分)设a R 则 a 是 直线l ax y ∵ ,∴ k2 =1, =
∈ , “ =1” “ 1: +2 - +1
与直线l x a y 平行 的
1=0 2: +( +1) +4=0 ” ( ) 4 或k 3 .
充分不必要条件 必要不充分条件 - =-
A. B. 3 4
充分必要条件 既不充分也不必要条件 评析 本题主要考查直线和圆的位置关系.
C. D.
a 4.(2015重庆理,8,5分)已知直线l x ay a R 是圆C
答案 A 由l l 得 1 解得a 或a 代入 : + -1=0( ∈ ) :
1∥2, -
2
=-a
+1
, =1 =-2, x2
+
y2
-4
x
-2
y
+1=0
的对称轴.过点A
(-4,
a
)
作圆C的一条切
检验符合 即 a 是 l l 的充分不必要条件 故选 . 线 切点为B 则 AB
, “ =1” “ 1∥2” , A , , | |= ( )
评析 本题考查两直线平行和充要条件的判断,考查运算求解
能力. A.2 B.4 2 C.6 D.2 10
答案 C 圆C的标准方程为 x 2 y 2 2 圆心为
2.(2015广东理,5,5分)平行于直线
2
x
+
y
+1=0
且与圆x2
+
y2
= C 半 径r 由直线 l 是圆
(
C
-2
的
)
对
+(
称轴
-1)
知
=
直
2
线
,
l 过点
相切的直线的方程是 (2,1), =2, ,
5 ( ) C 所以 a a 所以A 于是 AC 2
, 2+ ×1-1=0, =-1, (-4,-1), | | =40,
x y 或 x y x y 或 x y
A.2 + +5=0 2 + -5=0 B.2 + + 5=0 2 + - 5=0 所以 AB AC 2 2 .故选 .
x y 或 x y x y 或 x y | |= | | -2 = 40-4=6 C
C.2 - +5=0 2 - -5=0 D.2 - + 5=0 2 - - 5=0 5.(2014课标Ⅱ文,12,5分)设点M x 若在圆O x2 y2
答案 A 切线平行于直线 x y 故可设切线方程为 ( 0,1), : + =1
2 + +1=0, 上存在点N 使得 OMN ° 则x 的取值范围是
c , ∠ =45 , 0 ( )
x y c c 结合题意可得| | 解得c .故选 . [ ] é ù
2 + + =0( ≠1), = 5, =±5 A . . 1 1 . .êê 2 2úú
5 A[-1,1] B - , C[- 2, 2] D ë- , û
3.(2015山东理,9,5分)一条光线从点 射出 经y轴反射 2 2 2 2
(-2,-3) , 答案 A 解法一 过M作圆O的两条切线MA MB 切点分
后与圆 ( x +3) 2 +( y -2) 2 =1 相切 , 则反射光线所在直线的斜率为 别为A B 若 在圆O : 上存在点N 使 OMN ° 、 则 , OMB
、 , , ∠ =45 , ∠ ≥
( ) OMN ° 所以 AMB ° 所以 x 故选 .
∠ =45 , ∠ ≥90 , -1≤ 0≤1, A
5 或 3 3 或 2 5 或 4 4 或 3 解法二 过O作OP MN于P 则 OP OM °
A.- - B.- - C.- - D.- - : ⊥ , | |=| |sin45 ≤1,
3 5 2 3 4 5 3 4
答案 D 由题意可知反射光线所在直线过点 设反 OM 即 x2
(2,-3), ∴ | |≤ 2, 0+1≤ 2,
射光线所在直线方程为y k x 即kx y k . x2 即 x 故选 .
+3= ( -2), - -2 -3=0 ∴ 0≤1, -1≤ 0≤1, A
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋604 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
圆O x2 y2 m2 有公共点 所以 m OC m 易知
: + = , | -1|≤| |≤ +1,
OC 所以 m 故m的最大值为 .选 .
| |=5, 4≤ ≤6, 6 B
10.(2013重庆理,7,5 分)已知圆C x 2 y 2 圆
1:( -2) +( -3) =1,
C x 2 y 2 M N分别是圆C C 上的动点 P为
2:( -3) +( -4) =9, , 1, 2 ,
x轴上的动点 则 PM PN 的最小值为
, | |+| | ( )
A.5 2-4 B. 17-1 C.6-2 2 D. 17
答案 A 圆C C 如图所示.
评析 本题考查直线与圆的位置关系,体现了数形结合的思想 1, 2
方法.
6.(2014浙江文,5,5分)已知圆x2 y2 x y a 截直线x y
+ +2 -2 + =0 +
所得弦的长度为 则实数a的值是
+2=0 4, ( )
A.-2 B.-4 C.-6 D.-8
答案 B 将圆的方程化为标准方程为 x 2 y 2
( +1) +( -1) =2-
a 所以圆心为 半径r a 圆心到直线x y
, (-1,1), = 2- , + +2=0
的距离d |-1+1+2| 故r2 d2 即 a 所以a
= = 2, - =4, 2- -2=4, =
2
故选 . 设P是x轴上任意一点 则 PM 的最小值为 PC 同理
-4, B , | | | 1|-1,
7.(2014安徽文,6,5分)过点P
(- 3,-1)
的直线l与圆x2
+
y2 可得
|
PN
|
的最小值为
|
PC
2|-3,
则
|
PM
|+|
PN
|
的最小值为
=1
有公共点
,
则直线l的倾斜角的取值范围是
( ) |
PC
1|+|
PC
2|-4
.作C
1
关于x轴的对称点C
1
′
(2,-3),
连接C′
( ] ( ] [ ] [ ] C 与x轴交于点P 连接PC 根据三角形两边之和大于第三
A. 0, π B. 0, π C. 0, π D. 0, π 1 边 2, 可知 PC PC , 的最小值 1, 为 C′C 则 PM PN 的最
6 3 6 3 | 1|+| 2| | 1 2|, | |+| |
答案 D 过P点作圆的切线PA PB 连接OP 如图所示. 小值为 .选 .
、 , , 5 2-4 A
评析 本题考查了圆的标准方程及圆的几何性质等知识,同
时又考查了数形结合思想、转化思想.把折线段长的和转化成
两点间的距离是本题的关键.
11.(2011浙江文,12,4分)若直线x y 与直线 x my
-2 +5=0 2 + -6
互相垂直 则实数m .
=0 , =
答案
1
显然 , 直线PA的倾斜角为 0, 又OP = (- 3) 2 +(-1) 2 =2, PA 解析 依题意m 所以由 ( 2 ) 1 得m .
≠0, -m × =-1, =1
OA 因此 OPA π 由对称性知 直线PB的倾斜角 2
= 3, =1, ∠ = , , 评析 本题考查两条直线垂直的充要条件,属容易题.注意与
6
平行的区别.
为π.若直线l与圆有公共点 由图形知其倾斜角的取值范围
, 12.(2019天津理,12,5 分)设 a R 直线 ax y 和圆
3 ∈ , - +2=0
[ ] {x θ
是 π .故选 . =2+2cos , θ为参数 相切 则a的值为 .
0, D y θ ( ) ,
3 =1+2sin
8.(2016山东文,7,5分)已知圆M x2 y2 ay a 截直线
: + -2 =0( >0) 答案 3
x + y =0 所得线段的长度是 2 2 .则圆M与圆N :( x -1) 2 +( y - 解析 本 4 题考查了圆的方程和直线与圆的位置关系 通过
1) 2 =1 的位置关系是 ( ) 直线与 圆相切的条件考查了数学运算和数形结合的思 , 想方
内切 相交
A.
外切
B.
相离
法 体现了直观想象 数学运算的核心素养.
, 、
C.
答案 B 由题意知圆M的
D
圆
.
心为 a 半径R a 因为
解法一
:
由圆的参数方程知圆心为
(2,1),
半径r
=2,
因为直
(0, ), = , 线与圆相切 所以圆心到直线的距离等于半径 即
圆M截直线x y 所得线段的长度为 所以圆心M到直 , ,
+ =0 2 2, a
a |2 -1+2| 解得a 3 .
线x
+
y
=0
的距离d
=
| |
=
a2
-2(
a
>0),
解得a
=2,
又知圆N
a2 +(-1) 2
=2, =
4
2 解法二 如图 由圆的参数方程消去θ 得普通方程为 x 2
的圆心为 半径r 所以 MN 则R r R r : , , ( -2) +
(1,1), =1, | |= 2, - < 2< + , y 2 设圆心为C 圆与y轴切于点D 易知直线过定点
所以两圆的位置关系为相交 故选 . ( -1) =4, , ,
, B
思路分析 利用直线被圆所截得的线段的长度构造关于a的 A 设 CAD θ 易求得 θ 则a 1
(0,2), ∠ = , tan =2, = ° θ =
方程 从而求出圆M的圆心及半径 根据两圆圆心距及两圆半 tan(180 -2 )
, , 1 1-tan 2θ 3 .
径和与差的大小关系判断两圆的位置关系. - θ=- θ =
tan2 2tan 4
9.(2014北京文,7,5分)已知圆C x 2 y 2 和两点
:( -3) +( -4) =1
A m B m m .若圆 C 上存在点 P 使得 APB
(- ,0), ( ,0)( >0) , ∠ =
° 则m的最大值为
90 , ( )
A.7 B.6 C.5 D.4
答案 B 若 APB ° 则点P的轨迹是以AB为直径的
∠ =90 ,
圆 其方程为x2 y2 m2.由题意知圆C x 2 y 2 与
, + = :( -3) +( -4) =1
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 605
13.(2018天津理,12,5分)已知圆x2 y2 x 的圆心为C 直 a a
+ -2 =0 , C a 到直线 AB 的距离为 即 | + -2| 解得
ì ï (1, ) 3, a2 = 3,
x 2t +1
线í ï =-1+ 2 , t为参数 与该圆相交于A B两点 则 ABC a =4± 15 .经检验均符合题意 , 则a =4± 15 .
ï ( ) , , △ 评析 本题考查过定点的直线与圆相交的弦长问题,以及数
ïy 2t
î =3- 形结合的思想方法,对综合能力要求较高.
2
的面积为 . 17.(2015课标Ⅰ文,20,12分)已知过点A 且斜率为k的
(0,1)
答案 1 直线l与圆C :( x -2) 2 +( y -3) 2 =1 交于M , N两点.
2
求k的取值范围
解析 本题考查直线的参数方程和直线与圆的位置关系. (1) ;
若O→M O→N 其中O为坐标原点 求 MN .
圆C的标准方程为 x 2 y2 消去参数t得直线的普通 (2) · =12, , | |
( -1) + =1, 解析 由题设 可知直线l的方程为y kx .
(1) , = +1
方程为x y .圆心C 到直线的距离d |1+0-2| k
+ -2=0 (1,0) = = 因为l与C交于两点 所以|2 -3+1| .
2 , k2 <1
æ ö2 1+
2 AB 2 ç 2÷
,| |=2 1 -è ø = 2, 解得4- 7 k 4+ 7.
2 2 < <
3 3
所以 ABC的面积为 1 AB d 1 2 1 . æ ö
△ | |· = × 2× = 所以k的取值范围为ç4- 7 4+ 7÷. 分
2 2 2 2 è , ø (5 )
方法总结 有关直线与圆相交的计算问题 通常利用点到直 3 3
, 设M x y N x y .
线的距离和勾股定理求解. (2) ( 1, 1), ( 2, 2)
将y kx 代入方程 x 2 y 2 整理得
14.(2016课标Ⅲ理,16,5分)已知直线l mx y m 与 = +1 ( -2) +( -3) =1,
: + +3 - 3=0 k2 x2 k x .
圆x2 y2 交于A B两点 过A B分别作l的垂线与x轴交 (1+ ) -4(1+ ) +7=0
+ =12 , , , k
于C , D两点.若 | AB |=2 3, 则 | CD |= . 所以x 1+ x 2= 4( 1 1 + + k2 ) , x 1 x 2= 1+ 7 k2 . (7 分 )
答案
4 O→M O→N x x y y
解析 由题意可知直线l过定点 该定点在圆x2 · = 1 2+ 1 2
(-3, 3), + k2 x x k x x
y2
=12
上
,
不妨设点A
(-3, 3),
由于
|
AB
|=2 3,
r
=2 3,
所 =(
k
1+ )
k
1 2+ ( 1+ 2)+1
4 (1+ ) .
以圆心到直线AB的距离为d = (2 3) 2 -( 3) 2 =3, 又由点 = 1+ k2 +8
k k
到直线的距离公式可得d = |3 m m - 2 + 3 1 | =3, 解得m =- 3 3 , 所以 由 所 题 以 设 l的 可 方 得 程 4 为 1 ( + 1 k y + 2 ) x +8 . =12, 解得k =1,
= +1
直线l的斜率k m 3 即直线l的倾斜角为 °.如图 过 故圆心C在l上 所以 MN . 分
=- = , 30 , , | |=2 (12 )
3 18.(2015广东理,20,14分)已知过原点的动直线l与圆C x2
点C作CH BD 垂足为H 所以 CH 在 CHD中 1:
⊥ , , | |=2 3, Rt△ , y2 x 相交于不同的两点A B.
+ -6 +5=0 ,
HCD ° 所以 CD 2 3 . 求圆C 的圆心坐标
∠ =30 , | |= °=4 (1) 1 ;
cos30 求线段AB的中点M的轨迹C的方程
(2) ;
是否存在实数k 使得直线L y k x 与曲线C只有一
(3) , : = ( -4)
个交点 若存在 求出 k 的取值范围 若不存在 说明
? , ; ,
理由.
解析 圆C 的方程x2 y2 x 可化为 x 2
(1) 1 + -6 +5=0 ( -3)
y2 所以圆心坐标为 .
+ =4, (3,0)
设A x y B x y x x M x y
解后反思 涉及直线与圆的位置关系的问题要充分利用圆 (2) ( 1, 1), ( 2, 2)( 1≠ 2), ( 0, 0),
x x y y
的性质 利用数形结合的思想方法求解. 则x 1+ 2 y 1+ 2.
, 0= , 0=
15.(2015江苏,10,5分)在平面直角坐标系xOy中 以点 2 2
, (1,0) 由题意可知直线 l 的斜率必存在 设直线 l 的方程为 y
为圆心且与直线mx y m m R 相切的所有圆中 半 ,
- -2 -1=0( ∈ ) , tx.
径最大的圆的标准方程为 . =
将上述方程代入圆C 的方程 化简得 t2 x2 x .
答案 x 2 y2 1 , (1+ ) -6 +5=0
( -1) + =2
解析 由mx y m 可得m x y 由m R知 由题意 可得Δ t2 x x 6
- -2 -1=0 ( -2)= +1, ∈ , =36-20(1+ )>0(∗), 1+ 2= t2,
该直线过定点 从而点 与直线mx y m 1+
(2,-1), (1,0) - -2 -1=0 t
的距离的最大值为 (2-1) 2 +(-1-0) 2 = 2, 故所求圆的标 所以x 0= 3 t2, 代入直线l的方程 , 得y 0= 3 t2 .
准方程为 ( x -1) 2 + y2 =2 . 1+ t2 t2 1+
16.(2014重庆理,13,5分)已知直线ax + y -2=0 与圆心为C的 因为x2 0+ y2 0= 9 t2 2 + 9 t2 2 = 9(1+ t2 ) 2 = 9 t2 =3 x 0,
圆 x 2 y a 2 相交于A B两点 且 ABC为等边三 ( ) (1+ ) (1+ ) (1+ ) 1+
( -1) +( - ) =4 , , △ 2
角形
,
则实数a
=
. 所以 x 0-
2
3 + y2 0=
4
9 .
答案
4± 15 由 解得t2 4 又t2 所以 5 x .
解析 易知 ABC 是边长为 的等边三角形 故圆心 (∗) < , ≥0, < 0≤3
△ 2 , 5 3
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋606 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
( )
2
所以线段AB的中点M的轨迹C的方程为 x 3 y2 又 OM OP O到l的距离为4 10 PM 4 10
- + = | |=| |=2 2, ,| |= ,
( ) 2 5 5
9 5 x . 所以 POM的面积为16.
< ≤3 △
4 3 ( ] 5
评析 本题考查轨迹方程的求法,直线与圆的位置关系,在解
由 知 曲线C是在区间 5 上的一段圆弧.
(3) (2) ,
3
,3 决直线与圆的相关问题时,利用图形的几何性质可简化运算.
如图 D
æ
ç 5 2 5
ö
÷ E
æ
ç 5 2 5
ö
÷ F 直线 L 过定
20.(2013江苏,17,14分)如图
,
在平面直角坐标系xOy中
,
点
, è , ø, è ,- ø, (3,0), A 直线l y x .
3 3 3 3 (0,3), : =2 -4
点G . 设圆C的半径为 圆心在l上.
(4,0) 1,
联立直线L的方程与曲线C的方程 消去 y 整理得 若圆心C也在直线y x 上 过点A作圆C的切线 求
, (1+ (1) = -1 , ,
k2 x2 k2 x k2 . 切线的方程
) -(3+8 ) +16 =0 ;
令判别式Δ 解得 k 3 由求根公式解得交点的横 (2) 若圆C上存在点 M , 使 MA =2 MO , 求圆心 C 的横坐标 a
=0, : =±
4
, 的取值范围.
( ]
坐标为x 12 5 由图可知 要使直线L与曲线
H , I= ∈ ,3 , :
5 3
C只有一个交点 则 k k k k k 即 k
, ∈[ DG, EG]∪{ GH, GI}, ∈
é ù { }
êê 2 5 2 5úú 3 3 .
ë- , û∪ - ,
7 7 4 4
解析 由题意知 圆心C是直线y x 和y x 的
(1) , =2 -4 = -1
交点 解得点C 于是切线的斜率必存在.设过A
, (3,2), (0,3)
的圆C的切线方程为y kx
= +3,
k
19.(2014课标Ⅰ文,20,12分)已知点P 圆C x2 y2 由题意得 |3 +1| 解得k 或 3
8 y =0, 过点P的动直线l与圆C交于 ( A 2 , , B 2) 两 , 点 , 线 : 段 + AB - , k2 +1 =1, =0 - 4 ,
的中点为M
,
O为坐标原点. 故所求切线方程为y
=3
或
3
x
+4
y
-12=0
.
(1)
求M的轨迹方程
; (2)
因为圆心在直线y
=2
x
-4
上
,
所以圆C的方程为
(
x
-
a
)
2
+
(2) 当 | OP |=| OM | 时 , 求l的方程及 △ POM的面积. [ y -2( a -2)] 2 =1 .
解析 圆C的方程可化为x2 y 2 所以圆心为 设点M x y 因为MA MO 所以 x2 y 2 x2 y2
(1) +( -4) =16, ( , ), =2 , +( -3) =2 + ,
C 半径为 . 化简得x2 y2 y 即 x2 y 2 所以点 M 在以
(0,4), 4 + +2 -3=0, +( +1) =4,
设M ( x , y ), 则C→M =( x , y -4), M→P =(2- x ,2- y ) .由题设知C→M D (0,-1) 为圆心 ,2 为半径的圆上.
由题意 点M x y 在圆C上 所以圆C与圆D有公共点 则
M→P 故x x y y 即 x 2 y 2 , ( , ) , ,
·
由
=2
于
.
点
=0
P
,
在圆
(
C
2-
的
)
内
+
部
(
,
-
所
4
以
)(
M
2-
的
)
轨
=
迹
0,
方程
(
是
-
(
1)
x -
+
1
(
) 2 +
-
(
3
y
)
- 由
|2-
5
1
a
|
2
≤
-1
C
2
D
a +
≤
8
2
≥
+
0
1
,
,
得
即
a
1
∈
≤
R ;
a2 +(2 a -3) 2 ≤3 .
3) 2 =2 . 由 5 a2 -12 a ≤0, 得 0≤ a ≤ 12.
由 可知M的轨迹是以点N 为圆心 为半径 5
(2) (1) (1,3) , 2 [ ]
的圆. 所以点C的横坐标a的取值范围为 12 .
0,
由于 OP OM 故O在线段PM的垂直平分线上 又P在 5
| |=| |, , 评析 本题考查直线与圆的方程,直线与直线、直线与圆、圆
圆N上 从而ON PM.
, ⊥ 与圆的位置关系等基础知识和基本技能,考查运用数形结合、
因为ON的斜率为 所以l的斜率为 1 故l的方程为y 待定系数法等数学思想方法分析问题、解决问题的能力.
3, - , =
3
1 x 8 .
- +
3 3
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
时间: 分钟 分值: 分
60 82
一、单项选择题 每题 分 共 分 2.(2021届河北衡水中学期中,7)已知点M a b ab 是圆
( 5 , 35 ) ( , )( ≠0)
1.(2021届广东东华高级中学第二次联考,4) a 是 C x2 y2 r2 内一点 直线l是以M为中点的弦所在的直线 直
“ ∈(1,4)” : + = , ,
直线x y a 与圆C x 2 y 2 相交 的 线m的方程为bx ay r2 那么
“ + - =0 :( -1) +( -2) =2 ” ( ) - = , ( )
充分不必要条件 充要条件 l m且m与圆C相切 l m且m与圆C相切
A. B. A. ⊥ B. ∥
必要不充分条件 既不充分也不必要条件 l m且m与圆C相离 l m且m与圆C相离
C. D. C. ⊥ D. ∥
答案 A 答案 C
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 607
3.(2021届河北衡水中学期中,8)若圆x2 y2 ax y 和圆 点 且圆心在x轴的负半轴上 直线l y x 被该圆
+ - +2 +1=0 (-1,0), , : = +1
x2 y2 关于直线y x 对称 过点C a a 的圆P与y轴 所截得的弦长为 则圆C的标准方程为 .
+ =1 = -1 , (- , ) 2 2,
相切 , 则圆心P的轨迹方程是 ( ) 答案 ( x +3) 2 + y2 =4
y2 x y y2 x y 11.(2021届江苏南京航空航天大学附属高级中学期中,16)在
A. -4 +4 +8=0 B. +2 -2 +2=0
C.
y2
+4
x
-4
y
+8=0 D.
y2
-2
x
-
y
+1=0
平面直角坐标系xOy中
,
过点P向圆O
:
x2
+
y2
=4
和圆C
:(
x
+
答案 C
2)
2
+(
y
-2)
2
=4
各引一条切线
,
切点分别为 A
,
B
,
若
|
PB
| =
4.(2020山东济宁第一中学质量检测,3)过点P 的直线与 PA 且平面上存在一定点M 使得P到M的距离为定值.
(1,2) 2| |, ,
圆x2 y2 相切 且与直线ax y 垂直 则实数a的值为 则点M的坐标为 .
+ =1 , + -1=0 ,
( )
( ) 答案 2 2
,-
4 或 4 4 3 3
A.0 B.-
3
C.0
3
D.
3
12.(2021届安徽淮北、宿州一模,15)已知圆O
:
x2
+
y2
=1,
定点
答案 C M 过点M的直线l与圆O交于P Q两点 P Q两点均
(3,0), 、 , 、
5.(2019重庆綦江中学模拟,9)已知圆C x2 y2 点P为直线 在x轴的上方 如图 若OP平分 MOQ 则直线 l 的方程为
: + =1, , , ∠ ,
x y 上一动点 过点P向圆C引两条切线PA PB且A .
+2 -4=0 , , ,
B分别为切点 则直线AB经过定点
, ( )
( ) ( ) æ ö æ ö
1 1 1 1 ç 3 ÷ ç 3÷
A. , B. , C.è ,0ø D.è0, ø
2 4 4 2 4 4
答案 B
6.(2021届山东枣庄期中,13)已知两定点A B
(-2,0), (1,0),
如果动点P满足 PA PB 点Q是圆 x 2 y 2
| |=2| |, ( -2) +( -3) =3
上的动点 则 PQ 的最大值为
, | | ( )
A.5- 3 B.5+ 3 C.3+2 3 D.3-2 3
答案 B
答案 y 5 x
7.( 2 2 = 0 0 1 的 9 圆 河 心 南 为 中原 C , 名 直 校 线 联 l 盟 过 第 (0 三 ,3 次 ), 联 且 考 与 , 圆 9) C 设 交 圆 于 x2 A + , y B 2 - 两 2 x 点 -2 , y 若 - 13.(2021 届浙 =- 江 7 之 ( 江 - 教 3) 育评价联盟返校联考,14)已知圆C 1: x2
| AB |=2 3, 则直线l的方程为 ( ) 点 +
y2
+ 则 2
x
直 +8 线
y
-8 A = B 0 的
和
方
圆
程
C
2 是 :
x2
+
y2
-4
x
-4
y
- 线 2= 段 0
相
AB
交
的
于
长
A
, 度
B两
是
x y 或 x y , ,
A.3 +4 -12=0 4 -3 +9=0 .
x y 或 x y
B.3 -4 +12=0 4 +3 +9=0
x y 或x 答案 x y
C.4 -3 +9=0 =0 +2 -1=0;2 5
x y 或x 14.(2021届山东开学质量检测,16)某中学开设了剪纸艺术社
D.3 +4 -12=0 =0
答案 D 团 该社团学生在庆中秋剪纸活动中剪出了三个互相外切的
,
圆 其半径分别为 单位 则三个圆之
二、多项选择题 共 分 , 3+1,3- 3, 3-1( :cm),
8.(2021届江苏
(
镇江
5
八校
)
期中联考,12)已知圆C x 2 y
间空隙部分的面积为
cm
2.
:( -3) +( - æ ö
3) 2 =72, 若直线x + y - m =0 垂直于圆C的一条直径 , 且经过这 答案 è ç 2 3- 10-4 3 πø ÷
条直径的一个三等分点 则m 3
, = ( )
四、解答题 共 分
A.2 B.4 C.6 D.10 ( 12 )
答案 AD 15.(2021届江苏南京航空航天大学附属高级中学期中,18)在
平面直角坐标系xOy中 已知圆M过点A B
三、填空题 每题 分 共 分 , (1,2), (7,-6),
( 5 , 30 ) 且圆心在直线x y 上.
9.(2021届百师联盟开学摸底联考,14)若直线 x y a 与 + -2=0
3 +4 + =0 求圆M的标准方程
圆 x 2 y2 有且仅有一个公共点 则实数 a 的值为 (1) ;
( -2) + =4 , 设平行于OA的直线l与圆M相交于C D两点 且CD
. (2) , , =
OA 求直线l的方程.
答案 或 2 ,
4 -16
10.(2021届河南新高三学期初第一次摸底考试,6)已知圆C过
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋608 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
1.(2019黑龙江哈尔滨第六中学高三12月月考,5)过点
(1,0) A.2 B.2 2
且倾斜角为 °的直线被圆 x 2 y2 所截得的弦长为
30 ( -2) + =1
C.2 5 D.4 2
( ) 答案 D 易知抛物线的准线方程为x 圆C的圆心坐
=-2,
3 标为 半 径 为 则 →CA C→B →BA
A. B.1 C. 3 D.2 3 (- 1, 0), 3, | - | = | | = 2 ×
2
2 2 故选 .
3 -[-1-(-2)] =4 2, D
答案 C 直线方程为y =
3
3 ( x -1), 6.(2018湖北四地七校3月联考,8)若圆O 1: x2 + y2 =5 与圆O 2:
即 x y ( x + m ) 2 + y2 =20 相交于A , B两点 , 且两圆在点A处的切线互相
3 -3 - 3=0, 垂直 则线段AB的长度是
, ( )
圆心 到直线的距离d |2 3- 3| 1
(2,0) = = , A.3 B.4
12 2
C.2 3 D.8
直线被圆截得的弦长l 1 . 答案 B 连接O A O A
∴ =2× 1- = 3 1 、 2 ,
4 由于 O 与 O 在点A处的切线互相垂直
故选 C . 因此 ☉ O A 1 O ☉ A 2 ,
2.(2019浙江高考模拟试卷(二),3)已知圆M :( x -2) 2 + y2 =1 1 ⊥ 2 ,
所以O O2 O A2 O A2 即m2
和直线l y kx 则 k 3 是 直线l与圆M相切 的 设AB交 1 x 2= 轴于 1 点 + C 2 . , =5+20=25,
: = , “ = ” “ ” ( )
3
充分不必要条件 必要不充分条件
A. B. 在 O AO 中 AO O 5
充分必要条件 既不充分也不必要条件 Rt△ 1 2 ,sin∠ 2 1= ,
C. D. 5
答案 A 直线l y 3x x y 则圆心 到直线l 在 ACO 中 AC AO AO O 5
: = ⇒ - 3 =0, (2,0) ∴ Rt△ 2 , = 2·sin∠ 2 1=2 5× =2,
3 5
的距离d 直线l与圆M相切 充分性成立 反之 当圆M AB AC .故选 .
=1,∴ , ; , : ∴ =2 =4 B
x 2 y2 和直线l相切时 k 3 必要性不成立. k
( -2) + =1 , =± , ∴ “ =
3
3 是直线l与圆M相切的充分不必要条件.故选
” A.
3
3.(2018浙江新高考调研卷三(杭州二中),6)已知直线ax y
+ -2
与圆x2 y2 b总有 个不同的交点 则b的取值范围是
=0 + = 2 ,
7.(2018北京顺义二模,8)已知点A .若曲线Γ上存在
( ) (-1,-1)
两点B C 使 ABC为正三角形 则称Γ为 正三角形 曲线.
A.(2,+∞) B.(4,+∞) , , △ , “ ”
给定下列三条曲线
C.(0,+∞) D.( 2,+∞) :
答案 B 直线ax y 过定点 要使直线与圆总 x y x
+ -2=0 (0,2), ① + -3=0(0≤ ≤3);
有
2
个不同的交点
,
定点
(0,2)
必须在圆内
,
从而
0
2
+2
2
<
b
,
即b
②
x2
+
y2
=2(- 2≤
x
≤0);
.故选 .
>4 B y 1 x .
4.(2018天津十二区县二模,4)已知m为实数 直线l mx y ③ =- x ( >0)
, 1: + -1
l m x my 则 m 是 l l 的 其中 正三角形 曲线的个数是
=0,2:(3 -2) + -2=0, “ =1” “ 1∥2” ( ) ,“ ” ( )
充要条件
A. A.0 B.1 C.2 D.3
充分不必要条件 答案 C 点A不在x y x 上 线段与坐标
B. ① + -3=0(0≤ ≤3) ,
必要不充分条件
C. 轴的交点为M N 此时 MN AM
既不充分也不必要条件 (0,3), (3,0), | |=3 2,| |= 17,
D. AN .因为 AM MN 所以存在两点 B C 使 ABC
答案 A 当m 时 两直线方程分别为直线l x y | |= 17 | |<| |, , , △
=1 , 1: + -1=0, 为正三角形 所以 是 正三角形 曲线.
l x y 满足l l 即充分性成立.当m 时 两直线方 , ① “ ”
程
2:
分
+
别
-
为
2=
y
0, 1∥
x
2,
不满足条件 当m
=0
时
,
则l l ②
x2
+
y2
=2(- 2≤
x
≤0)
表示y轴左侧的半个圆
,
曲线与y轴
m m
-1=0,-2 -
m
2=0,
m
; ≠0 , 1∥2
的交点为M N 此时 MAN ° 可知三角形
3 -2 -2 由3 -2 得m2 m 解得m 或 (0, 2), (0,- 2), ∠ >60 ,
⇒ m = ≠ , m = -3 +2=0, =1 AMN不可能是正三角形 所以 不是 正三角形 曲线.
1 -1 1 , ② “ ”
m 利用数形结合思想 以A为圆心作圆 由图象可知当圆与曲
m 由 -2得m 则m 即必要性成立.故 m 是 ③ , ,
=2, ≠ ≠2, =1, “ =1”
1 -1 线y 1 x 相交时 存在B C 使 ABC为正三角形 所以
l l 的充要条件. =- x ( >0) , , , △ ,
“ 1∥2”
5.(2018北京通州一模,6)已知抛物线y2 x的准线与圆心为 为 正三角形 曲线.故选 .
=8 ③ “ ” C
C的圆x2 y2 x 交于A B两点 则 →CA C→B 等于 8.(2017东北三省四市联考,9)已知圆C x 2 y 2
+ +2 -8=0 , , | - | :( - 3) +( -1) =1
和两点A t B t t 若圆 C 上存在点 P 使得
( ) (- ,0), ( ,0)( >0), ,
APB ° 则当t取得最大值时 点P的坐标是
∠ =90 , , ( )
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题九 圆锥曲线 609
æ ö æ ö
A.è
ç 3
,
3 2
ø
÷
B.è
ç3 2
,
3
ø
÷ 由
①②
得a
=
3+ 17
⇒
a2
=
26+6 17
,
c2
=
22+2 17.
2 2 2 2 2 4 4
æ ö æ ö
ç 3 3 3÷ ç3 3 3 ÷ e2 23-5 17.故选
C.è , ø D.è , ø ∴ = D.
2 2 2 2 4
答案 D 解法一 设P的坐标为 a b 由题意知 →AP B→P
: ( , ), , ·
即 a t a t b2 a2 t2 b2 所以 t2 a2 b2
=0, ( + )·( - )+ =0, - + =0, = + =
OP 2 OP 2 2 即 t 的最大值为 此时
| | ,| |max= ( 3) +1 +1=3, 3,
k 3 所以OP所在直线的倾斜角为 ° 所以点P的纵坐
OP= , 30 ,
3
æ ö
标为 1 3 横坐标为 3 3 3 即Pç3 3 3 ÷.
3× = , 3× = , è , ø 11.(2018天津部分区县期末,13)以点 b 为圆心的圆与直
2 2 2 2 2 2 (0, )
线y x 相切于点 则该圆的方程为
解法二 设点P的坐标为 θ θ θ 由 =2 +1 (1,3),
: ( 3+cos ,1+sin )( ∈[0,2π]), .
题意知→AP B→P 所以 θ t θ t
· =0, ( 3+cos + )( 3+cos - )+(1+sin ( ) 2
( ) 答案 x2 y 7 5
θ ) 2 =0, 得t2 =5+2 3cos θ +2sin θ =5+4sin θ + π , 当θ + π = + - 2 = 4
3 3 解析 以点 b 为圆心的圆与直线y x 相切于点
æ ö ∵ (0, ) =2 +1
π 2 , 即θ = π 6 时 , t取得最大值 , 此时P è ç3 2 3 , 3 2 ø ÷. (1 b ,3),∴ 两点 (0, b ) 和 (1,3) 所在直线与 ( 直线 ) y =2 x +1 垂直 ,
9.(2018 河北衡水中学期中考试,10)在平面直角坐标系 xOy ∴ -3 =- 1 , 解得b = 7 ,∴ 圆心坐标为 0, 7 ,
0-1 2 2 2
中 在以 为圆心且与直线 m x m y m
, (-2,0) (3 +1) +(1-2 ) -5=0( ( ) 2
R 相切的所有圆中 面积最大的圆的标准方程是 圆的半径r 2 7 5
∈ ) , ( ) ∵ = (0-1) + -3 = ,
x 2 y2 x 2 y2 ( ) 2 2
A.( +2) + =16 B.( +2) + =20 2
C.( x +2) 2 + y2 =25 D.( x +2) 2 + y2 =36 ∴
圆的方程为x2
+
y
- 2
7
= 4
5 .
答案 C 根据题意 记圆心为P 12.(20195·3原创冲刺卷八,15)在平面直角坐标系中 已知
, (-2,0), ,
对于直线
(3
m
+1)·
x
+(1-2
m
)
y
-5=0,
A
(-1,0),
B
(1,0),
圆C
:
x2
+
y2
-2
x
-6
y
+2=0,
动直线l与圆C
变形可得m x y x y 相交于M N两点 且 CMN的面积为 .若P为线段MN的
(3 -2 )+( + -5)=0, , , △ 4
易知直线过定点M . 中点 则 PAB的面积的最大值为 .
(2,3) , △
故在以点 为圆心且与直线 m x m y 答案
(-2,0) (3 +1) +(1-2 ) -5=0 5
相切的圆中 , 解析 由题易知圆 C :( x -1) 2 +( y -3) 2 =8, 且 CP 垂直于
面积最大的圆的半径r MP d d
则r2 MP 2
=| |, MN
,
设CP
=
d
(
d
>0),
则
×|
MN
|= ×2 8-
d2
=4,
=| | =25, 2 2
故其标准方程为 x 2 y2 . 解得d 即P的轨迹是以C为圆心 为半径的圆.
( +2) + =25 =2, ,2
故选 . 又 AB P到x轴的距离的最大值为 所以 PAB
C | |=2, 3+2=5, △
10.(2019浙江高考模拟试卷(二),9)如图 已知F F 为椭圆
, 1, 2 的面积的最大值为2×5 .
x2 y2
a b 的两个焦点 P为椭圆上一点 过F 作直 2
=5
a2 +b2 =1( > >0) , , 2 13.(2017江苏南通、扬州、泰州三模,13)在平面直角坐标系
线PF 的垂线交椭圆于P Q两点 设椭圆的离心率为e 若圆 xOy中 已知点A 点B P为圆x2 y2 上一
x2 y2 1 与直线PF 相切 , 且 QF , 则e2 等于 , 动点 则 , | PB |的最 (0 大 ,- 值 2 是 ), (1,- . 1), + =2
+ =1 1 , | 1|=6, ( ) , PA
| |
答案
2
PB 2 x 2 y 2
解析 设P x y 则由已知可得| | ( -1) +( +1)
( , ), PA 2 = x2 y 2
| | +( +2)
x2 y2 x y
+ -2 +2 +2
= x2 y2 y ,
+ +4 +4
PB 2 x y x y
P x y 在圆x2 y2 上 | | 2-2 +2 +2 2- + .
∵ ( , ) + =2 ,∴ | PA | 2 = 2+4 y +4 = 3+2 y
13 5-1 x y
A. B. 令2- + t 则x t y t
4 2 y = , +(2 -1) +3 -2=0,
3+2
C.5-2 17 D. 23-5
4
17 圆心到直线x +(2 t -1) y +3 t -2=0 的距离应满足 |3 t -
t
2|
2
答案 D 设切点为M 连接OM 由题意得OM OM 1+(2 -1)
, , =1, ∥ PB 2
PF O为F F 的中点 PF PF a 又 QF 解得 t 故| |
2,∵ 1 2 ,∴ | 2|=2,| 1|=2 -2, | 1 ≤ 2, 0≤≤4, PA 2≤4,
QF QF a QF a PQ a 在 | |
|=
P
6
F
,|
F 中
1|+
由
|
勾股
2|
定
=2
理
,
得
∴ |
a
2|=
2
2
2
-6,
c
∴
2
| |=2 -4,
∴ |
P
P
B
A |的最大值为 2 .
△ 1 2 , (2 -2) +2 =4 ①, | |
在 PF Q中 由勾股定理得 a 2 a 2 2 14.(2018苏锡常镇四市高三教学情况调研(一),13)已知直线
△ 1 , (2 -2) +(2 -4) =6 ②,
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋610 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
l : x - y +2=0 与x轴交于点A , 点P在直线l上 , 圆C :( x -2) 2 + ( t -2 ) 2 ( t +2 ) 2 2 t .
y2 上有且仅有一个点B满足AB BP 则点P的横坐标的 ∴ 2- + 0- = 2+ | +2|
=2 ⊥ , 2 2 2
取值集合为 .
整理得 t2 t t .
{ } -4 +20=2+| +2|
答案 1
,5 (i)
若t
≥-2,
则
|
t
+2|=
t
+2,∴
t2
-4
t
+20=
t
+4,
3 t2 t t2 t .
解析 设P t t B x y 则B→P t x t y ∴ -4 +20= +8 +16
( ,+2), ( , ), =( - ,+2- ),
直线l x y 与x轴交于点A A t 1 .
∵ : - +2=0 ,∴ (-2,0), ∴ =
3
→AB x y 若t 则 t t .
∴ =( +2, ), (ii) <-2, | +2|=- -2
∵
AB
⊥
BP
,∴
→AB
·
B→P
=0, ∴
t2
-4
t
+20=-
t.
即
(
x
+2)(
t
-
x
)+
y
(
t
+2-
y
)=0
.
∴
t2
-4
t
+20=
t2
,∴
t
=5(
舍
)
.
整理得x2 t x y2 t y t 内切时 CN r r
( x t -2 - ) ( 2 - ( 2 y ) t + + 2 ) - 2 ( + ( 2 t + ) 2) = 2 2, ② ( t : ) = 2 2 ( - 1, t ) 2
∴ - + - = , -2 +2 2 t .
2 2 2 ∴ 2- + 0- = | +2|- 2
又 B x y 在圆 x 2 y2 上 2 2 2
∵ ( , ) ( -
(
2)
t
+
)
=
2
2
(
,
t ) 2 t 2
整理得 t2
-4
t
+20=|
t
+2|-2
.
∴ 点B 可理解为圆 x - -2 + y - +2 = ( +2) 与圆 ( x - 若t 则 t t t2 t t
2 2 2 (i) ≥-2, | +2|= +2,∴ -4 +20= ,
2) 2 + y2 =2 的交点 , ∴ t2 -4 t +20= t2 ,∴ t =5 .
若t 则 t t .
易得 x 2 y2 的圆心C 半径r (ii) <-2, | +2|=- -2
( -2) + =2 (2,0), 1= 2,
设 ( x t -2 ) 2 ( y t +2 ) 2 ( t +2) 2 的圆心N (t -2 t +2 ) 半径r ∴ t2 -4 t +20=- t -4 .
- 2 + - 2 = 2 2 , 2 , 2 t2 t t2 t t 1 舍 .
∴ -4 +20= +8 +16,∴ = ( )
3
2 t { }
= | +2|, 综上 t 1 .
2 :∈ ,5
由题意得圆C与圆N相切 3
,
外切时 CN r r
① : = 1+ 2,
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋