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专题 直线与圆的最值与范围
近三年:
1、考查内容与频率:“直线与圆的最值与范围”问题是解析几何的基础核心考点,在近三年的高考全国
卷及各省市试卷中出现频率极高。
2、考查重点:命题重点集中在利用直线与圆、圆与圆的位置关系,通过距离公式、斜率公式、圆的参数
方程等工具,求解距离、斜率、截距、长度(弦长、切线长)、面积等几何量的取值范围或最值。其核心
目标是检验考生的数形结合思想和基本代数变形能力。
预测2026 年:
将继续以选择题或填空题为主,考查内容、频率、题型、难度将保持稳定,命题将重点考查几何意义的转
化与运用。考生需要具备从复杂条件中识别出“隐形圆”轨迹的能力,并能熟练运用直线与圆相切时判别
式为零这一关键条件来求解临界值。同时,利用圆的参数方程进行三角代换以求最值的方法,仍是重要的
命题方向,需重点关注最值问题与向量、函数、三角函数等知识的简单结合,体现基础知识的综合运用能
力。
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1
题型01 与斜率、倾斜角有关的范围问题
解|题|策|略
1、 几何条件代数化
即先将题目中关于直线位置、变化的几何约束条件,准确地转化为关于斜率 k 或倾斜角 α 的不等式
(或方程),然后通过求解这个不等式(或方程)来确定范围。
2、数形结合
画图定性:首先根据题意画出满足条件的直线大致位置,直观判断倾斜角的大致范围。
找临界:确定倾斜角变化的边界(通常是垂直或水平位置)。
转化求解:
若已知的是斜率k 的范围,则根据 k = tanα 的单调性求解。在 (0°, 90°) 和 (90°, 180°) 上,tanα 分别
单调递增。
若已知的是几何条件(如直线与线段相交、在两直线之间等),先求出斜率的范围,再转化为倾斜角范
围。
注意直角:时刻检查是否存在斜率不存在(α = 90°)的情况,并判断它是否包含在范围内。
1.(2025·江西新余·一模)已知直线的方程为
,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
2
2.(2025·安徽马鞍山·一模)设点
,
,若直线
与线段
没有公共点,则实数
a 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·河南信阳·模拟预测)已知矩形ABCD 四个顶点分别为
,一质点从线段AB 上某一点M 处(不包含端点),沿与AB 夹
角为60°的方向射到边BC 上,再依次反射到边CD,DA 和AB 上(入射角等于反射角),则
的取值范围
为 .
4.(2025·福建泉州·模拟预测)已知
是圆C:
上任意一点,则
的最
小值为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·上海浦东新·模拟预测)已知直线过点
,且上至少有一点到点
的距离为2,则的
倾斜角的最大值为 .
题型02 与两点距离、点到直线的距离有关的最值与范围
解|题|策|略
在几何问题上,求与距离相关的最值时,核心为“两点之间,线段最短”或“点到直线的距离,垂线段
最短”这两个最基本的几何公理。
动态问题处理:
1、找定点:如动直线过某定点,找到这个定点,就找到了问题的“锚点”。
2、找轨迹:如题目给出动点,若能找到该动点的运动轨迹,问题就能迎刃而解了。
1.(2025·上海奉贤·二模)直线
上的动点
和直线
上的动点
,则点
与点
之间距离的最小值是 .
2.(2025·北京昌平·二模)已知半径为1 的圆经过原点,其圆心到直线
的距离为
,则
的
最大值为( ).
A.1
B.2
C.3
D.4
3
3.(2025·河南信阳·模拟预测)
是圆
上的动点,
是直线
上的动点,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·江苏南京·二模)设
,过定点
的动直线
和过定点
的动直线
交于点
,点
到直线
的距离为
,则
的取值范围为 .
5.(2025·安徽·模拟预测)已知点
,
为圆
上两点,
,点
为线段
的中
点,点
为直线
上的动点,则
的最小值为( )
A.3
B.4
C.5
D.
题型03 与直线与圆的位置关系有关的最值与范围
解|题|策|略
1.如果直线是动直线,则分析直线与圆不同的位置关系时,目标值的变化,关键在相切时。
2.根据圆心到直线的最短距离为圆心到直线的垂线,半径不变这两个原则去分析目标值的变化
1.(2025·湖南·一模)已知点
为直线
上的一个动点,
为圆
上任意两个不重合的点,记
的最小值为
的最大值为
,则
( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·浙江金华·一模)若圆
上存在两点
,直线
上存在点
,使得
,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
4
C.
D.
3.(2025·福建·模拟预测)已知直线
与圆
交于不同的两点A,B,
若
存在最小值且最小值不大于
,则的取值范围为( )
A.
B.( √3,2√3]
C.
D.
4.(2025·江西新余·模拟预测)过直线
上的任意一点
作圆
的两条切线,切点
分别为A,B,则点
到直线AB 的距离的最大值为( )
A.1
B.2
C.
D.
题型04 由圆上点到直线距离为定值的个数求最值与范围
解|题|策|略
1.几何转化:圆上点到直线l的距离为 m 的点的轨迹,是与l 平行且距离为 m 的两条直线l1
和 l2。
2.问题等价于 “圆与两条平行直线l1 和 l2有几个公共点”。
3.分类讨论:通过比较圆心 C 到直线l 的距离 d与圆的半径 r,以及定值 m 之间的关系,来
确定交点个数。
1.(2025·全国一卷·高考真题)已知圆
上到直线
的距离为1 的点有且仅
有2 个,则r 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·山东青岛·三模)若圆
上总存在两个点到点
的距离为3,则实数
取值范围是
3.(2025·四川·三模)已知圆
上恰有两个点到直线
的距
离为2,则m 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
题型05 与圆的弦长有关的最值与范围
解|题|策|略
通常问题是求过定点的直线与圆的相交弦长的最短与最长。
5
1、当直线过圆心时,与圆的相交弦是最长的,为直径的长度
2、当直线垂直于定点与圆心的连线时,此时的相交弦时最短的,根据半径与定点与圆心连线
的长度可求得。
1.(2025·全国·模拟预测)已知圆
的方程为
,直线的方程为
,直线被圆
截得的弦中长度为整数的共有 条.
2.(2025·贵州黔东南·三模)直线
与圆
交于
两点,若
的最大值为
4,则
的最小值为 .
3.(2025·江苏泰州·模拟预测)已知直线
与圆
相交于A,B 两点,若
,则实数k 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·辽宁沈阳·一模)已知直线
被圆
截得的最短弦长
为
,则
.
题型06 代数式的几何意义与最值与范围
解|题|策|略
将代数式转化为几何意义,然后进行数形结合来求最值。
1、若遇到带平方跟开方的,联想到两点间的距离公式,把它构造成两个点。
2、遇到跟x、y 有关的代数式,可以联想到点到直线的距离,两平行直线的距离公式
3、熟悉圆的方程、直线方程,把代数式转化成圆上点或者直线上点,将代数问题转化为几何
问题。
1.(2025·辽宁·三模)函数
(
)的最小值( )
A.4
B.
C.5
D.
6
2.(2025·陕西西安·一模)已知
,
满足
,则
的最小值为 .
3.(2025·山东·一模)实数
满足
,则
的最小值为( )
A.2
B.1
C.0
D.
4.(2025·湖北武汉·模拟预测)实数
满足
,则
的最小值为
( )
A.
B.
C.
D.
题型07 与新定义有关的最值与范围
解|题|策|略
1、理解题目中的给出的定义,如果能画出轨迹,既可以使用几何方法,与平时常用的知识点
结合,如两点间的距离最短、点到直线的垂线最短,求出最值。
2、如果没法得到轨迹,可以尝试用代数方法,根据基本不等式、求导等方式去求取最值。
1.(2025·湖南长沙·三模)已知点
,定义A,B 两点间的曼哈顿距离
,欧氏距离
.在平面直角坐标系xOy 中,已知点
,点
满足
,点
满足
,则
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·河南·二模)已知曲线
,点
在曲线
上,则下列结论错误的是( )
A.曲线
围成的图形的面积为
B.
的最小值为
C.点
到直线
的距离的最大值为
D.曲线
有且仅有2 条对称轴
3.(2025·辽宁大连·模拟预测)若点
为
上一动点,
为直线
7
上一动点,其中
.记
,则
最小值的取值范围是
.
4.(2025·湖北十堰·三模)定义:
表示点
到曲线
上任意一点的距离的最小值.已知
是圆
上的动点,圆
,则
的取值范围为 .
题型08 直线与圆的最值与范围综合题
解|题|策|略
主要考察动直线、动圆、直线上的动点、圆上的动点等距离相关的最值与范围问题。
1、利用点到直线的垂线最短、两点间距离的最短,来求最短距离
2、由动点向圆做切线,考察切线的变化。此时可以用动点与圆心的距离d,半径r 来求切线
长,在根据d 的变化来确定切线长的变化。
3、动直线与圆相交弦长。找到动直线过的定点,则动直线过圆心时,截的弦最长,动直线与
定点圆心确定的直线垂直时,截的弦最短
1.(2025·广东深圳·模拟预测,多选)设动直线:
交圆
:
于A,B 两点(点
为圆心),则下列说法正确的有( )
A.直线l 过定点
B.当
取得最小值时,
C.当
最小时,其余弦值为
D.
的最大值为24
2.(2025·湖南·一模,多选)已知圆
,直线
,点
为圆
上
一点,点
为坐标原点,则下列叙述正确的有( )
A.
的最小值为
B.当
时,直线与圆
相切
C.
的最小值为
D.若圆
上有且仅有三个点到直线的距离为
,则
3.(2025·辽宁·三模,多选)已知直线
与x 轴、y 轴交于
两点,点P 为圆
8
上的动点,则( )
A.直线
与圆C 相离
B.
的面积为12
C.当
最小时,
D.点P 到直线
距离的最大值为
4.(2025·河北·模拟预测,多选)已知
是圆
上的一点,
是圆
上的一点,
为直线
上一点,则下列说法正确的是( )
A.
的最大值为
B.
的最小值为
C.
的最小值为
D.
的最大值为
5.(2025·湖北武汉·三模,多选)已知圆
,直线与圆
交于
,
两点,点
为圆
上异于
,
的任意一点,若
,
,则( )
A.
B.
面积的最大值为
C.直线的方程为
D.满足到直线的距离为
的点
有且仅有3 个
(建议用时:30 分钟)
1.(2025·江西萍乡·一模)已知直线
的斜率为
,则
的最大值为 .
2.(2025·安徽合肥·模拟预测)长度为2 的线段AB 的两个端点分别在x 轴及y 轴上运动,则线段AB 的中
9
点到直线
距离的最大值为( )
A.1
B.
C.2
D.3
3.(2025·甘肃白银·模拟预测)已知直线:
,
是圆
:
上的一动
点,则点
到直线的距离
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·甘肃·模拟预测)若圆
上恰有三个不同的点到直线
的距离
为1,则
.
5.(2025·吉林·模拟预测)平面上的整点(横纵坐标都是整数的点)到直线
的距离的最
小值为 .
6.(2025·上海松江·二模)已知点
为直线
上的点,过点
作圆
的切线
,切点为
,则
最大值为 .
7.(2025·天津·二模)已知点P,Q 在直线l:
上运动,点H 在圆C:
上,
且有
,则
的面积的最大值为 .
8.(2025·四川资阳·模拟预测)数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象
概念、公式符号、推理论证、思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.在平面直角坐标系中,
曲线C:
就是一条形状优美的曲线,曲线C 围成的图形的周长是为 ;若
是
曲线C 上任意一点,
的最小值为 .
9.(2025·广东广州·模拟预测,多选)已知圆
,直线
,直线
与圆
交于
,
两点,则( )
10
A.直线过定点
B.
的最小值为2
C.
的取值范围为
D.当圆
上恰有三个点到直线的距离等于
时,
10.(2025·山东聊城·模拟预测,多选)已知圆
与
轴相交于两点
,且与直
线
不相交.则下列选项正确的是( )
A.
的取值范围是
B.
为坐标原点,则
的最小值为6
C.当圆
与直线相切时,
(
在
下方)
D.若
,过上一点作圆
的切线
(
为切点),则切线长
的最小值为3
11