
?第34講 圓的方程
【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)】
一、基本概念
平面內(nèi)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合(軌跡)叫圓.
二、基本性質(zhì)、定理與公式
1.圓的四種方程
(1)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:,圓心坐標(biāo)為(a,b),半徑為
(2)圓的一般方程:,圓心坐標(biāo)為,半徑
(3)圓的直徑式方程:若,則以線段AB為直徑的圓的方程是
(4)圓的參數(shù)方程:
①的參數(shù)方程為(為參數(shù));
②的參數(shù)方程為(為參數(shù)).
注 對(duì)于圓的最值問題,往往可以利用圓的參數(shù)方程將動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)為(為參數(shù),(a,b)為圓心,r為半徑),以減少變量的個(gè)數(shù),建立三角函數(shù)式,從而把代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為三角問題,然后利用正弦型或余弦型函數(shù)的有界性求解最值.
2.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷
(1)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:
①點(diǎn)P在圓外;
②點(diǎn)P在圓上;
③點(diǎn)P在圓內(nèi).
(2)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:
①點(diǎn)P在圓外;
②點(diǎn)P在圓上;
③ 點(diǎn)P在圓內(nèi).
三、直線與圓的位置關(guān)系
直線與圓的位置關(guān)系有3種,相離,相切和相交
四、 直線與圓的位置關(guān)系判斷
1.幾何法(圓心到直線的距離和半徑關(guān)系)
圓心到直線的距離,則:
則直線與圓相交,交于兩點(diǎn),;
直線與圓相切;
直線與圓相離
2.代數(shù)方法(幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題即交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程根個(gè)數(shù))
由 ,消元得到一元二次方程,判別式為,則:
則直線與圓相交;
直線與圓相切;
直線與圓相離.
五、兩圓位置關(guān)系的判斷
用兩圓的圓心距與兩圓半徑的和差大小關(guān)系確定,具體是:
設(shè)兩圓的半徑分別是,(不妨設(shè)),且兩圓的圓心距為,則:
則兩圓相交;
兩圓外切;
兩圓相離
兩圓內(nèi)切;
兩圓內(nèi)含(時(shí)兩圓為同心圓)
【典型例題】
例1.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(文))已知圓C的圓心在直線上,且與直線相切于點(diǎn),則圓C方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】
設(shè)圓心為,則圓心與點(diǎn)的連線與直線l垂直,即,
則點(diǎn),所以圓心為,半徑,
所以方程為,
故選:C
例2.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在圓上,則( )
A.的最小值為
B.兩圓公切線有兩條
C.兩個(gè)圓心所在的直線斜率為
D.兩個(gè)圓相交弦所在直線的方程為
【答案】AC
【詳解】
由圓的方程知:圓的圓心,半徑;圓的圓心,半徑;
,兩圓外切;
對(duì)于A,若重合,為兩圓的切點(diǎn),則,A正確;
對(duì)于B,兩圓外切,則公切線有條,B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,,C正確;
對(duì)于D,兩圓相外切,兩個(gè)圓不存在相交弦,D錯(cuò)誤.
故選:AC.
例3.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))求圓心在直線上,且過兩圓,
交點(diǎn)的圓的方程.
【詳解】
依題意可得,圓心在圓和圓公共弦的垂直平分線上.
聯(lián)立,解得,
則兩圓交點(diǎn)為,
則其公共弦的垂直平分線為,即
所以圓心是直線與直線的交點(diǎn),
聯(lián)立,解得.
則圓半徑
所以圓方程為
例4.(2021·湖南·攸縣第三中學(xué)高三階段練習(xí))已知圓的方程:.
(1)求的取值范圍;
(2)當(dāng)圓過A(1,1)時(shí),求直線被圓所截得的弦的長(zhǎng).
【詳解】
解:(1)圓的方程可化為
令得
(2)∵圓過A(1,1)代入得,圓方程為
圓心(1,2),半徑,
圓心(1,2)到直線的距離為
∴.
例5.(2020·江蘇·高三專題練習(xí))的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)是求它的外接圓的方程.
【詳解】
設(shè)所求圓的方程為:,則圓經(jīng)過三點(diǎn)
,解之得.
所以所求圓的方程為:.
例6.(2020·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓C:(x+2)2+y2=5,直線l:mx﹣y+1+2m=0,m∈R.
(1)判斷直線與圓的位置關(guān)系,并說明理由;
(2)若直線與圓交于兩點(diǎn),求弦AB的中點(diǎn)M的軌跡方程.
【詳解】
(1)直線:,也即,
故直線恒過定點(diǎn),
又,故點(diǎn)在圓內(nèi),
此時(shí)直線一定與圓相交.
(2)設(shè)點(diǎn),
當(dāng)直線斜率存在時(shí),,
又,,
即,
化簡(jiǎn)可得:;
當(dāng)直線斜率不存在時(shí),顯然中點(diǎn)的坐標(biāo)為也滿足上述方程.
故點(diǎn)的軌跡方程為:.
例7.(2021·全國(guó)·高三專題練習(xí)(理))已知點(diǎn),點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng).
(1)求過點(diǎn)且被圓截得的弦長(zhǎng)為的直線方程;
(2)求的最值.
【詳解】
(1)依題意,直線的斜率存在,因?yàn)檫^點(diǎn)且被圓截得的弦長(zhǎng)為,所以圓心到直線的距離為,設(shè)直線方程為,即,所以,解得或所以直線方程為或.
(2)設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為則.
因?yàn)?所以,即的最大值為88,最小值為72.
例8.(2021·遼寧·沈陽(yáng)二中高三階段練習(xí))已知圓C1:x2+y2+6x-4=0和圓C2:x2+y2+6y-28=0.
(1)求兩圓公共弦所在直線的方程;
(2)求經(jīng)過兩圓交點(diǎn)且圓心在直線x-y-4=0上的圓的方程.
【詳解】
解:(1)設(shè)兩圓交點(diǎn)為A(x1,y1),B(x2,y2),
則A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)是方程組的解,兩式相減得x-y+4=0,
A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)都滿足此方程,
x-y+4=0即為兩圓公共弦所在直線的方程;
(2)解方程組得兩圓的交點(diǎn)A(-1,3),B(-6,-2),
設(shè)所求圓的圓心為(a,b),因?yàn)閳A心在直線x-y-4=0上,所以b=a-4,
則=,解得a=,
所以圓心為,半徑為,
所以圓的方程為+=,即x2+y2-x+7y-32=0.
例9.(2021·全國(guó)·高三專題練習(xí))求與圓切于點(diǎn),且過點(diǎn)的圓的方程.
【詳解】
設(shè)與圓切于點(diǎn)的圓系方程為:
.
以點(diǎn)代入,求得.
,
化簡(jiǎn)即得所求圓的方程為.
例10.(2021·全國(guó)·高三專題練習(xí)(理))已知點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足.
(1)求點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)求經(jīng)過點(diǎn)以及曲線與交點(diǎn)的圓的方程.
【詳解】
(1)設(shè),因?yàn)?,所以,整理得,所以曲線的方程為.
(2)設(shè)所求方程為,即,將代入上式得,解得,
所以所求圓的方程為.
【技能提升訓(xùn)練】
一、單選題
1.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(理))己知圓C經(jīng)過A(5,2), B(-1,4)兩點(diǎn),圓心在x軸上,則圓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
【答案】D
【分析】
設(shè)圓心坐標(biāo)為,由圓心到距離相等求得,然后再求出半徑后可得.
【詳解】
由題意,設(shè)圓心坐標(biāo)為,則,解得,
圓半徑為.
所以圓方程為.
故選:D.
2.(2021·新疆昌吉·高三階段練習(xí)(理))圓關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
圓關(guān)于直線的對(duì)稱圓問題,第一步求圓心關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),半徑不變,第二步直接寫出圓的方程.
【詳解】
圓的圓心 半徑為 ,由得設(shè)對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為 ,利用
兩圓心的連線與直線垂直,兩圓心的中點(diǎn)在直線上列方程求解, ,化簡(jiǎn)得,解得所以對(duì)稱圓的方程為.
故選:C.
3.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(理))若圓的半徑為,圓心在第一象限,且與直線和軸都相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
由題意可設(shè)圓心坐標(biāo)為,其中,利用圓心到直線的距離等于圓的半徑可求得正數(shù)的值,由此可得出圓的方程.
【詳解】
由題意可設(shè)圓心坐標(biāo)為,其中,
因?yàn)閳A與直線相切,則,因?yàn)椋獾茫?br />
因此,圓的方程為.
故選:A.
4.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))過點(diǎn),,且圓心在直線上的圓的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先求得線段AB的中垂線的方程,再根據(jù)圓心又在直線上求得圓心,圓心到點(diǎn)A的距離為半徑,可得圓的方程.
【詳解】
因?yàn)檫^點(diǎn)與,
所以線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為,,
所以線段AB的中垂線的斜率為,
所以線段AB的中垂線的方程為,
又因?yàn)閳A心在直線上,
所以,解得,
所以圓心為,
所以圓的方程為.
故選:A
5.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))以點(diǎn)為圓心,且與直線相切的圓的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
由圓心到切線距離等于半徑求得圓半徑后可得圓方程.
【詳解】
因直線與圓相切,所以圓的半徑等于點(diǎn)到直線的距離,
即,則所求圓的方程為.
故選:D.
6.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓與圓的位置關(guān)系為( )
A.內(nèi)含 B.外離 C.相交 D.相切
【答案】D
【分析】
根據(jù)兩個(gè)圓的圓心距與兩個(gè)半徑的關(guān)系,即可判斷兩個(gè)圓的位置關(guān)系.
【詳解】
因?yàn)閳A與圓
所以兩個(gè)圓的圓心距
兩個(gè)圓的半徑分別為
因?yàn)椋詢蓚€(gè)圓相切.
故選:D
7.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若直線與圓相切,則的值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,求出圓心到直線的距離,令其等于半徑即可求出 的值
【詳解】
圓心坐標(biāo)為,半徑為,圓心到直線的距離,
因?yàn)?,
所以,
所以
故選:A
8.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))直線與軸,軸分別交于點(diǎn),,以線段為直徑的圓的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
由已知得,的坐標(biāo),進(jìn)而得圓心坐標(biāo)和半徑,寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,然后化為一般方程即可.
【詳解】
由直線截距式方程知:,,
所以中點(diǎn)坐標(biāo)為,且,
所以以為直徑的圓的圓心為,半徑為,
所以以線段為直徑的圓的方程為,
化為一般方程為.
故選:A.
9.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))與圓的公切線有( )
A.1條 B.2條
C.3條 D.4條
【答案】D
【分析】
判斷出兩圓的位置關(guān)系即可得到答案.
【詳解】
由題意,兩圓的標(biāo)準(zhǔn)式分別為,,
則圓心和半徑分別為,,
所以,,則,故兩圓相離,一共有4條公切線.
故選:D.
10.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓的圓心到直線的距離為1,則
A. B. C. D.2
【答案】A
【詳解】
試題分析:由配方得,所以圓心為,因?yàn)閳A的圓心到直線的距離為1,所以,解得,故選A.
【考點(diǎn)】 圓的方程,點(diǎn)到直線的距離公式
【名師點(diǎn)睛】直線與圓的位置關(guān)系有三種情況:相交、相切和相離. 已知直線與圓的位置關(guān)系時(shí),常用幾何法將位置關(guān)系轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離d與半徑r的大小關(guān)系,以此來確定參數(shù)的值或取值范圍.
11.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若方程表示圓,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù),解不等式即可求解.
【詳解】
由方程表示圓,
則,
解得.
所以實(shí)數(shù)m的取值范圍為.
故選:D
12.(2022·江蘇·高三專題練習(xí))若點(diǎn)在圓的外部,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由于點(diǎn)在圓的外部,所以,從而可求出的取值范圍
【詳解】
解:由題意得,解得,
故選:C.
13.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,四點(diǎn)坐標(biāo)分別為,若它們都在同一個(gè)圓周上,則a的值為( )
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】C
【分析】
設(shè)出圓的一般式,根據(jù)求出,然后將點(diǎn)帶入圓的方程即可求得結(jié)果.
【詳解】
設(shè)圓的方程為,
由題意得,解得,
所以,
又因?yàn)辄c(diǎn)在圓上,所以,即.
故選:C.
14.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(文))圓心在軸上,且過點(diǎn)的圓與軸相切,則該圓的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根據(jù)題意設(shè)圓心坐標(biāo),建立方程,求解即可.
【詳解】
解:設(shè)圓心坐標(biāo)為,因?yàn)閳A心在軸上且圓與軸相切,所以即為半徑,
則根據(jù)題意得:,解得,
所以圓心坐標(biāo)為:,半徑為5,該圓的方程是,
展開得:.
故選:C.
15.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知直線,若圓上存在兩點(diǎn),關(guān)于直線對(duì)稱,則的值為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)圓上存在兩點(diǎn),關(guān)于直線對(duì)稱,可得直線過圓心,將圓心坐標(biāo)代入直線方程即可得出答案.
【詳解】
解:因?yàn)閳A,
所以圓C的圓心坐標(biāo)為,
又因?yàn)閳A上存在兩點(diǎn),關(guān)于直線對(duì)稱,
所以直線過圓心,
則,解得.
故選:D.
16.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))直線與圓的位置關(guān)系是( )
A.相離 B.相交 C.相切 D.不確定
【答案】B
【分析】
求出直線恒過的定點(diǎn),判斷定點(diǎn)與圓的位置關(guān)系即可求解.
【詳解】
解:直線,即,
由得,所以直線恒過定點(diǎn),
因?yàn)?,所以定點(diǎn)在圓內(nèi),所以直線與圓相交,
故選:B.
17.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若過點(diǎn)有兩條直線與圓相切,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由于有兩條直線與圓相切,所以可知點(diǎn)在圓外;由點(diǎn)與圓的位置關(guān)系及圓的判斷條件,可得m的取值范圍.
【詳解】
圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式為
因?yàn)辄c(diǎn)有兩條直線與圓相切
所以點(diǎn)在圓外
所以
解不等式組得
所以選D
【點(diǎn)睛】
本題考查了點(diǎn)與圓的位置關(guān)系及其簡(jiǎn)單應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
18.(2021·全國(guó)·高三階段練習(xí)(文))已知點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),則的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
將的最小值問題,轉(zhuǎn)化為圓心到直線距離的最小值減去圓的半徑,利用點(diǎn)到直線的距離公式即可求得結(jié)果.
【詳解】
點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在直線上,
故的最小值可以轉(zhuǎn)化為圓心到直線的距離減去半徑,
又圓的圓心為,半徑為,
則.
故選:.
19.(2021·全國(guó)·高三專題練習(xí)(理))已知圓上的點(diǎn)到直線的距離的最大值是,最小值是,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
先求得圓心到直線的距離d,再由圓上的點(diǎn)到該直線的距離的最大值為,最小值為求解.
【詳解】
圓即圓,
圓心到直線的距離,
圓上的點(diǎn)到該直線的距離的最大值,
最小值,
,
故選:.
20.(2022·上?!じ呷龑n}練習(xí))為任意實(shí)數(shù)時(shí),直線被圓截得的弦長(zhǎng)是
A.8 B.4 C.2 D.與有關(guān)的值
【答案】B
【分析】
先根據(jù)圓的方程求得圓心坐標(biāo)和半徑,根據(jù)直線方程可知,圓心在直線上,推斷出直線被圓截得的弦長(zhǎng)正好為圓的直徑,答案可得.
【詳解】
解:根據(jù)圓的方程可知圓心為(1,1),半徑為2,
直線方程,所以直線過定點(diǎn)
,即直線過圓的圓心,所以直線被圓截得的弦長(zhǎng)正好為圓的直徑4
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,直線和圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是推斷直線過定點(diǎn),屬于基礎(chǔ)題.
21.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)A的坐標(biāo)是(-1,0),點(diǎn)M滿足|MA|=2,那么M點(diǎn)的軌跡方程是( )
A.x2+y2+2x-3=0 B.x2+y2-2x-3=0 C.x2+y2+2y-3=0 D.x2+y2-2y-3=0
【答案】A
【分析】
設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),利用已知條件列出方程化簡(jiǎn)求解即可.
【詳解】
解:設(shè),點(diǎn)的坐標(biāo)是,點(diǎn)滿足,
可得:,
即:,
所以M點(diǎn)的軌跡方程是.
故選:A.
22.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(文))已知點(diǎn),點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足(為坐標(biāo)原點(diǎn)),過點(diǎn)的直線被動(dòng)點(diǎn)的軌跡曲線截得的所有弦中最短弦所在的直線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
設(shè),根據(jù)得到動(dòng)點(diǎn)的軌跡為圓,再由圓的性質(zhì)求解.
【詳解】
設(shè),由得動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為,
即,
則動(dòng)點(diǎn)的軌跡曲線為圓,圓心為.
又點(diǎn)在圓內(nèi),所以,
所以最短弦所在直線的斜率為2,
所以所求直線方程為,即.
故選:A
23.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓到直線的距離為的點(diǎn)有( )
A.個(gè) B.個(gè)
C.個(gè) D.個(gè)
【答案】B
【分析】
先將圓方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,然后求出圓心到直線的距離,判斷出直線與圓的位置關(guān)系,從而可判斷出結(jié)論
【詳解】
由,得,則圓心為,半徑,
因?yàn)閳A心到直線的距離為,且,
所以圓到直線的距離為的點(diǎn)有2個(gè),
故選:B
24.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))直線:與圓:的位置關(guān)系是( )
A.相交 B.相切 C.相離 D.不確定
【答案】A
【分析】
由直線方程可得直線過定點(diǎn),又點(diǎn)在圓內(nèi),得到答案.
【詳解】
直線:過定點(diǎn),
因?yàn)椋瑒t點(diǎn)在圓的內(nèi)部,
∴直線與圓相交,
故選:A.
25.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))過點(diǎn)的直線l與圓相切,則直線l的方程是( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】B
【分析】
先判斷出在圓上,求出切線斜率,即可得到切線方程.
【詳解】
把圓化為標(biāo)準(zhǔn)方程得:.
因?yàn)樵趫A上,所以過P的切線有且只有一條.
顯然過點(diǎn)且斜率不存在的直線:與圓相交,
所以過P的切線的斜率為k.
因?yàn)榍芯€與過切點(diǎn)的半徑垂直,所以,解得:,
所以切線方程為:,即.
故選:B
26.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓與直線切于點(diǎn),則直線的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
由圓心和切點(diǎn)求得切線的斜率后可得切線方程.
【詳解】
圓可化為,
所以點(diǎn)與圓心連線所在直線的斜率為,
則所求直線的斜率為,
由點(diǎn)斜式方程,可得,
整理得.
故選:A.
27.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,,則
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】
設(shè),則直線PA的方程為,
直線PB的方程為,
點(diǎn)均在兩直線上,故,
直線AB的方程為3x+4y=4.
點(diǎn)到直線AB的距離,
則.
本題選擇D選項(xiàng).
28.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,直線,為上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作的切線,切點(diǎn)為,則的最小值為( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】
求得圓的圓心,半徑,根據(jù),得到,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式,求得的最小值,進(jìn)而求得的最小值.
【詳解】
如圖所示,化簡(jiǎn)圓的方程為,可得圓心,半徑,
因?yàn)闉閳A的切線且為切點(diǎn),所以,
由勾股定理可得,
所以當(dāng)最小時(shí),取得最小值,
因?yàn)椋?br />
所以,即的最小值為.
故選:D.
29.(2021·江西·高三階段練習(xí)(文))已知圓О的方程為,過圓О外一點(diǎn)作圓O的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)分別為A,B,則直線AB的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根據(jù)平面幾何知識(shí)可知點(diǎn)O,A,P,B在以O(shè)P為直徑的圓上,求出該圓的方程,再將兩圓的方程相減,即可得到直線AB的方程.
【詳解】
由題意知點(diǎn)O,A,P,B在以O(shè)P為直徑的圓上,易求該圓的方程為,AB為圓與圓的公共弦,將這兩圓的方程相減,得,即AB的方程為.
故選:B.
30.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))過點(diǎn)作直線與圓相切于、兩點(diǎn),則直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求出,求出以點(diǎn)為圓心、以為半徑的圓的方程,然后與圓的方程作差可得出直線的方程.
【詳解】
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,
由圓的切線的性質(zhì)可得,則,
所以,以點(diǎn)為圓心、以為半徑的圓的方程為,
將圓的方程與圓的方程作差并化簡(jiǎn)可得.
因此,直線的方程為.
故選:B.
31.(2021·江蘇常州·一模)過圓:外一點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)分別為、,則( )
A.2 B. C. D.3
【答案】C
【分析】
本題首先可結(jié)合題意繪出圖像,然后根據(jù)圓的方程得出,再然后根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式以及勾股定理得出、,最后通過等面積法即可得出結(jié)果.
【詳解】
如圖,結(jié)合題意繪出圖像:
因?yàn)閳A:,直線、是圓的切線,
所以,,,,
因?yàn)?,所以,?br />
根據(jù)圓的對(duì)稱性易知,則,
解得,,
故選:C.
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查圓的切點(diǎn)弦長(zhǎng)的求法,主要考查圓的切線的相關(guān)性質(zhì),考查兩點(diǎn)間距離公式以及勾股定理的應(yīng)用,考查等面積法的應(yīng)用,考查數(shù)形結(jié)合思想,是中檔題.
32.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知直線與圓相切,則m的值為( )
A.3或 B.1或
C.0或4 D.或0
【答案】A
【分析】
利用圓的切線性質(zhì)結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式列式計(jì)算即得.
【詳解】
圓的圓心為,半徑為,因直線與圓相切,
則點(diǎn)到直線的距離為,整理得,解得或,
所以m的值為3或.
故選:A
33.(2022·河北張家口·高三期末)直線與圓交于、兩點(diǎn),則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求出圓心到直線的距離,利用勾股定理可求得.
【詳解】
圓心到直線的距離為,
圓的半徑為,
又,故,
故選:B.
34.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若點(diǎn)為圓的弦的中點(diǎn),則弦所在直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
利用點(diǎn)差法求出直線的斜率,進(jìn)而得到方程,注意檢驗(yàn)是否符合題意即可.
【詳解】
設(shè),則,,
兩式做差可得,
即,
又因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),則,
因此,即,
所以,
因此直線的方程為,即,
經(jīng)檢驗(yàn),符合題意,故弦所在直線的方程為.
故選:B.
35.(2019·天津·耀華中學(xué)高三階段練習(xí))已知圓:和直線:;若直線與圓相交于,兩點(diǎn),的面積為2,則值為( )
A.-1或3 B.1或5 C.-1或-5 D.2或6
【答案】C
【分析】
利用垂徑定理表示,再由面積可得,利用點(diǎn)到直線距離列方程求解即可.
【詳解】
圓:,可得,半徑.
∴圓心到直線的距離.
∵的面積為2,,
∴,
解得.
∴,解得或-5.
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了直線與圓的位置關(guān)系,利用垂徑定理表示弦長(zhǎng)是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.
36.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓C1:(x-2)2+(y-4)2=9與圓C2:(x-5)2+y2=16的公切線條數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】
根據(jù)題意,求出兩圓的圓心,半徑及圓心距,分析可得兩圓相交,由此分析可得答案.
【詳解】
根據(jù)題意,圓C1:(x-2)2+(y-4)2=9,其圓心為(2,4),半徑R=3,
圓C2:(x-5)2+y2=16,其圓心為(5,0),半徑r=4,
圓心距|C1C2|5,則有r-R<|C1C2|<r+R,所以兩圓相交,
所以兩圓有2條共切線;
故選:B.
37.(2021·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí))圓心在直線x﹣y﹣4=0上,且經(jīng)過兩圓x2+y2﹣4x﹣3=0,x2+y2﹣4y﹣3=0的交點(diǎn)的圓的方程為( )
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
【答案】A
【分析】
求出兩個(gè)圓的交點(diǎn),再求出中垂線方程,然后求出圓心坐標(biāo),求出半徑,即可得到圓的方程.
【詳解】
由解得兩圓交點(diǎn)為與
因?yàn)?,所以線段的垂直平分線斜率;MN中點(diǎn)P坐標(biāo)為(1,1)
所以垂直平分線為y=﹣x+2
由
解得x=3,y=﹣1,所以圓心O點(diǎn)坐標(biāo)為(3,﹣1)
所以r
所以所求圓的方程為(x﹣3)2+(y+1)2=13即:x2+y2﹣6x+2y﹣3=0
故選:A
38.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若圓與圓外切,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
求得兩圓的圓心坐標(biāo)和半徑,結(jié)合兩圓相外切,列出方程,即可求解.
【詳解】
由題意,圓與圓
可得,,
因?yàn)閮蓤A相外切,可得,解得.
故選:C.
39.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓與圓公共弦所在直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
將兩圓的方程作差即可得到答案.
【詳解】
將兩圓的方程相減得到兩個(gè)圓公共弦所在直線方程為
故選:D.
40.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓:與圓:交于、兩點(diǎn),則( )
A.6 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】
先求出兩個(gè)圓的半徑和圓心距,然后在中,利用余弦定理求出的值,從而可求出,再利用圓的半徑,圓心距和半徑的關(guān)系可求得結(jié)果
【詳解】
圓的半徑,圓的半徑,,
故在中,,
故.
故選:D
41.(2022·上?!じ呷龑n}練習(xí))已知圓上到直線的距離等于1的點(diǎn)恰有3個(gè),則實(shí)數(shù)的值為
A.或 B. C. D.或
【答案】D
【詳解】
試題分析: 由圓的方程,可得圓的圓心為原點(diǎn),半徑為,若圓上恰有個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于,因?yàn)榘霃綖?,則到直線:的距離等于,直線的一般方程為:,,解得,故選D.
考點(diǎn):1、圓的幾何性質(zhì);2、點(diǎn)到直線的距離公式.
42.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(理))已知圓上有且只有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由圓的方程求出圓心和半徑,求出圓心到直線的距離,由題意可得,解不等式即可得實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】
由可得,
則即,
所以圓心為,半徑,
圓心到直線的距離,
因?yàn)閳A上有且只有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于,
所以,即,解得:,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故選:A.
43.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若圓:上有四個(gè)不同的點(diǎn)到直線:的距離為2,則的取值不可能是( )
A.-15 B.13 C.15 D.0
【答案】A
【分析】
根據(jù)圓上有四個(gè)不同的點(diǎn)到直線的距離為2,可得圓心到直線的距離小于3,列不等式求解即可.
【詳解】
圓:化為,
則圓心,半徑,
若圓:上有四個(gè)不同的點(diǎn)到直線:的距離為2,
則圓心到直線的距離,如圖.
即,
∴.
故選:A
44.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)(文))若圓上有且僅有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于2,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
先求圓心到直線的距離,再求半徑的范圍.
【詳解】
圓的圓心坐標(biāo)為,半徑為3.
圓心到直線的距離為:
,
又圓上有且僅有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于2,所以,
解得或.
故選:D.
二、多選題
45.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓的一般方程為,則下列說法正確的是( )
A.圓的圓心為 B.圓的半徑為5
C.圓被軸截得的弦長(zhǎng)為6 D.圓被軸截得的弦長(zhǎng)為6
【答案】BD
【分析】
首先得到圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,從而得到圓心坐標(biāo)和半徑,即可判斷A錯(cuò)誤,B正確,再計(jì)算弦長(zhǎng)即可判斷C錯(cuò)誤,D正確.
【詳解】
因?yàn)椋?br />
所以圓的圓心為,半徑為,故A錯(cuò)誤,B正確.
對(duì)選項(xiàng)C,圓心到軸的距離為,
所以圓被軸截得的弦長(zhǎng)為,故C錯(cuò)誤;
對(duì)選項(xiàng)D,圓心到軸的距離為,
所以圓被軸截得的弦長(zhǎng)為,故D正確.
故選:BD
46.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,M為圓上的動(dòng)點(diǎn),則線段的長(zhǎng)可能為( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】ABC
【分析】
由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程求得圓心和半徑,再根據(jù)兩點(diǎn)的距離公式可求得,由此可得選項(xiàng).
【詳解】
解:因?yàn)閳A的圓心為,半徑,又,所以,
因?yàn)镸為上的動(dòng)點(diǎn),所以,即,所以線段的長(zhǎng)可能為3,5,7,
故選:ABC.
47.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若P是圓上任一點(diǎn),則點(diǎn)P到直線的距離可以為( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】AB
【分析】
利用圓心到直線的距離,結(jié)合圓的半徑即可求P到直線的距離范圍,結(jié)合各選項(xiàng)判斷符合要求的距離即可.
【詳解】
由題設(shè),且半徑為,
∴到的距離,
∴點(diǎn)P到直線的距離:,即,
∴只有A、B符合要求.
故選:AB
48.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓與圓有且僅有兩條公切線,實(shí)數(shù)的值可以取( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】
由題可知兩個(gè)圓相交,列出不等式可求得答案.
【詳解】
因?yàn)閳A與圓有且僅有兩條公切線,所以兩圓相交,
因?yàn)榈膱A心為,半徑,圓的圓心為,半徑,
所以即,解得,
故選:AB
49.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓,圓,則下列是圓與圓的公切線的直線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】
通過圓心距和半徑關(guān)系,判斷出兩圓有四條公切線,再設(shè)切線,列等式解方程即可.
【詳解】
, 半徑 , 兩圓相離,有四條公切線
兩圓心坐標(biāo)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則有兩條切線過原點(diǎn),
設(shè)切線, 則圓心到直線的距離 , 解得 或 ,
另兩條切線與直線平行且相距為1,,
設(shè)切線 , 則 ,解得.
所以只有項(xiàng)不正確(也可以不計(jì)算,通過斜率即可排除D)
故選:ABC
三、雙空題
50.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知方程為,則圓心坐標(biāo)為________,圓半徑為__________.
【答案】
【分析】
將圓一般方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程即可求解.
【詳解】
,
所以圓的圓心為,半徑.
故答案為:;
四、填空題
51.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓心在第一象限的圓經(jīng)過點(diǎn),圓心在直線上,且半徑為5,則此圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為___________.
【答案】
【分析】
由圓心在直線上,可設(shè)圓心為,因?yàn)閳A經(jīng)過點(diǎn),半徑為,結(jié)合圓心在第一象限,可求出的值,從而寫出圓的方程.
【詳解】
解:因?yàn)閳A心在直線上,所以設(shè)圓心為,
又此圓經(jīng)過點(diǎn),半徑為,
所以有
因?yàn)閳A心在第一象限
所以.
所以圓心為.
故答案為:.
52.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓C和直線相切于點(diǎn),且經(jīng)過點(diǎn),則圓C的方程為___________.
【答案】
【分析】
由已知可求得過點(diǎn)的直徑所在直線為,因?yàn)閳A心在以,兩點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的中垂線,然后兩直線方程聯(lián)立方程組可求出圓心坐標(biāo),從而可求得圓的半徑,進(jìn)而可求得圓的方程
【詳解】
解:因?yàn)閳AC和直線相切于點(diǎn),
所以過點(diǎn)的直徑所在直線的斜率為,其方程為,即.
又因?yàn)閳A心在以,兩點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的中垂線,即上,
由解得圓心為(3,5),所以半徑為,
故所求圓的方程為.
故答案為:
53.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))圓關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱的圓的方程為___________.
【答案】
【分析】
求出圓心的坐標(biāo),進(jìn)而可得出所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【詳解】
圓心關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為,
故所求圓的方程為.
故答案為:.
54.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知三個(gè)點(diǎn),,,則的外接圓的圓心坐標(biāo)是___________.
【答案】(1,3)
【分析】
設(shè)出圓的一般方程,代入三點(diǎn)坐標(biāo)后可求解.
【詳解】
設(shè)圓的方程為,
則,解得,
所以圓方程為,即,
所以圓心坐標(biāo)為.
故答案為:.
55.(2022·上?!じ呷龑n}練習(xí))若圓關(guān)于直線對(duì)稱,則該圓的半徑為__________
【答案】2
【分析】
根據(jù)圓關(guān)于直線對(duì)稱可知,直線經(jīng)過圓心.將圓心坐標(biāo)代入直線方程,結(jié)合圓的半徑公式即可求得半徑.
【詳解】
將圓的一般方程轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)方程可得
所以圓心坐標(biāo)為,
因?yàn)閳A關(guān)于直線對(duì)稱,所以直線經(jīng)過圓心
則,化簡(jiǎn)可得
所以
故答案為:2
【點(diǎn)睛】
本題考查了直線與圓的位置關(guān)系,圓的一般方程與標(biāo)準(zhǔn)方程的轉(zhuǎn)化,直線過圓心的方程,屬于基礎(chǔ)題.
56.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))兩圓x2+y2-6x+6y-48=0與x2+y2+4x-8y-44=0公切線的條數(shù)是________.
【答案】2
【分析】
求出兩圓的圓心距及半徑,判斷兩圓的位置關(guān)系即可得出結(jié)論.
【詳解】
解:將兩圓分別化為標(biāo)準(zhǔn)方程:
,,
所以兩圓的圓心分別為,
半徑分別為,,
圓心距為,
因?yàn)椋?br />
所以兩圓相交,所以公切線的條數(shù)是2條.
故答案為:2.
57.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知直線l:kx﹣y﹣2k+2=0與圓C:x2+y2﹣2x﹣6y+6=0相交于A,B
兩點(diǎn),則|AB|的最小值為______________.
【答案】
【分析】
根據(jù)題意,分析圓C的圓心與半徑,將直線l的方程變形為y﹣2=k(x﹣2),恒過定點(diǎn)M(2,2),分析可得M在圓C內(nèi)部,分析可得:當(dāng)直線l與CM垂直時(shí),弦|AB|最小,求出此時(shí)|CM|的值,由勾股定理分析可得答案.
【詳解】
解:根據(jù)題意,圓C:x2+y2﹣2x﹣6y+6=0即(x﹣1)2+(y﹣3)2=4,
圓心C的坐標(biāo)為(1,3),半徑r=2,
直線l:kx﹣y﹣2k+2=0,即y﹣2=k(x﹣2),恒過定點(diǎn)M(2,2),
又由圓C的方程為(x﹣1)2+(y﹣3)2=4,則點(diǎn)M(2,2)在圓內(nèi),
分析可得:當(dāng)直線l與CM垂直時(shí),弦|AB|最小,
此時(shí)|CM|==,
則|AB|的最小值為2=;
故答案為:.
58.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓上一定點(diǎn),為圓上的動(dòng)點(diǎn),則線段中點(diǎn)的軌跡方程為______________.
【答案】
【分析】
設(shè)線段中點(diǎn)的坐標(biāo)為,且點(diǎn),結(jié)合中點(diǎn)公式求得,代入即可求解.
【詳解】
設(shè)線段中點(diǎn)的坐標(biāo)為,且點(diǎn),
又由,可得,解得,
又由,可得,即.
故答案為:.
59.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓,則直線和圓的位置關(guān)系為___________.
【答案】相交
【分析】
根據(jù)圓的一般方程求得圓的圓心和半徑,再求圓心到直線的距離,且與圓的半徑比較可得結(jié)論.
【詳解】
解:由圓得,圓心,半徑,
圓心到直線的距離,
所以直線和圓的位置關(guān)系為相交,
故答案為:相交.
60.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓O:則,過點(diǎn)作圓的切線,則切線的方程為___________.
【答案】或.
【分析】
分斜率不存在與斜率存在兩種情況,再利用點(diǎn)到直線的距離公式,求得斜率存在時(shí)的切線方程.
【詳解】
由題意:當(dāng)切線斜率不存在時(shí),方程為:,滿足與圓相切,
當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為:,
則:,解得,此時(shí)切線方程為:,即,
故答案為:或
61.(2021·江蘇省如皋中學(xué)高三開學(xué)考試)已知點(diǎn)Q是直線:上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)Q作圓:的切線,切點(diǎn)分別為A,B,則切點(diǎn)弦AB所在直線恒過定點(diǎn)___________.
【答案】(1,-1)
【分析】
設(shè)Q的坐標(biāo)為(m,n),根據(jù)方程,寫出切點(diǎn)弦AB所在直線方程,利用的關(guān)系,求得動(dòng)直線恒過的定點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】
由題意可設(shè)Q的坐標(biāo)為(m,n),則m-n-4=0,即m=n+4,過點(diǎn)Q作圓O:的切線,切點(diǎn)分別為A,B,則切點(diǎn)弦AB所在直線方程為mx+ny-4=0,又由m=n+4,則直線AB的方程變形可得nx+ny+4x-4=0,則有,解得,則直線AB恒過定點(diǎn)(1,-1).
故答案為:(1,-1).
62.(2022·上海·高三專題練習(xí))若斜率為的直線與軸交于點(diǎn),與圓相切于點(diǎn),則____________.
【答案】
【分析】
設(shè)直線的方程為,則點(diǎn),利用直線與圓相切求出的值,求出,利用勾股定理可求得.
【詳解】
設(shè)直線的方程為,則點(diǎn),
由于直線與圓相切,且圓心為,半徑為,
則,解得或,所以,
因?yàn)?,?
故答案為:.
63.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知直線x-y+8=0和圓x2+y2=25相交于A,B兩點(diǎn),則|AB|=__________.
【答案】6
【分析】
求出圓心到直線的距離,由勾股定理求得弦長(zhǎng).
【詳解】
圓心到直線的距離為,圓半徑為,
所以.
故答案為:6.
64.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))若圓被直線所截得的弦長(zhǎng)為,則實(shí)數(shù)的值是______.
【答案】或
【分析】
由圓的方程求得圓心坐標(biāo)與半徑,再由圓被直線所截弦長(zhǎng)得圓心到直線的距離,由點(diǎn)到直線的距離公式列式求得值.
【詳解】
圓的圓心坐標(biāo)為,半徑為,
又圓被直線所截得的弦長(zhǎng)為,
所以,圓心到直線的距離.
則,解得或.
故答案為:或.
65.(2022·上?!じ呷龑n}練習(xí))已知直線與圓相交于A?B兩點(diǎn),且,則直線l的傾斜角為___________.
【答案】0或
【分析】
求出圓心到直線的距離,再由圓的半徑,圓心到直線的距離和弦長(zhǎng)之間的關(guān)系求出k的值,進(jìn)而求出直線l的傾斜角.
【詳解】
直線,即,
可得圓心到直線l的距離,
圓的半徑r=2,
所以弦長(zhǎng),
由題意
整理可得:,
解得或
所以傾斜角為0或;
故答案為:0或.
66.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知過點(diǎn)且斜率為k的直線l,與圓C:交于M,N兩點(diǎn),若弦的長(zhǎng)是2,則k的值是________.
【答案】
【分析】
設(shè)直線l的方程為,先求得圓心到直線的距離,再利用圓的弦長(zhǎng)公式求解.
【詳解】
設(shè)直線l的方程為,即,
∵圓C:的圓心坐標(biāo)為,半徑為,且弦的長(zhǎng)是2,
∴,
解得.
故答案為:.
67.(2022·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知圓截直線所得弦長(zhǎng)是,則的值為______.
【答案】2
【分析】
化圓的方程為標(biāo)準(zhǔn)方程,可得圓心和半徑,求得圓心到直線的距離d,代入弦長(zhǎng)公式,即可求得答案.
【詳解】
圓可變形為:,
所以圓心為,半徑,
所以圓心到直線的距離,
根據(jù)弦長(zhǎng)公式可得,
因?yàn)?,解?
故答案為:2
68.(2021·河北秦皇島·二模)已知直線與圓相交于A,B兩點(diǎn),則面積為___________.
【答案】2
【分析】
求得圓心到直線的距離,求得弦長(zhǎng),由此求得三角形的面積.
【詳解】
圓心為,半徑,
因?yàn)閳A心C到直線的距離為,
所以,
所以面積為.
故答案為:
五、解答題
69.(2021·山東·鄒平市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知直線經(jīng)過兩條直線和的交點(diǎn),且與直線垂直.
(1)求直線的一般式方程;
(2)若圓的圓心為點(diǎn),直線被該圓所截得的弦長(zhǎng)為,求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【答案】
(1)
(2)
【分析】
(1)由題意求出兩直線的交點(diǎn),再求出所求直線的斜率,用點(diǎn)斜式寫出直線的方程;
(2)根據(jù)題意求出圓的半徑,由圓心寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(1)
解:由題意知,解得,
直線和的交點(diǎn)為;
設(shè)直線的斜率為,與直線垂直,;
直線的方程為,化為一般形式為;
(2)
解:設(shè)圓的半徑為,則圓心為到直線的距離為
,由垂徑定理得,
解得,
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
70.(2020·西藏·林芝市第二高級(jí)中學(xué)高三階段練習(xí)(文))已知圓心為C(4,3)的圓經(jīng)過原點(diǎn)O.
(1)求圓C的方程;
(2)設(shè)直線3x﹣4y+15=0與圓C交于A,B兩點(diǎn),求△ABC的面積.
【答案】(1)(x﹣4)2+(y﹣3)2=25.(2)12
【分析】
(1)求出半徑,從而可得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)作CD⊥AB于D,則CD平分線段AB,求出圓心到直線的距離,根據(jù)勾股定理求出弦長(zhǎng),從而可求出面積.
【詳解】
解:(1)圓C的半徑為 ,
從而圓C的方程為(x﹣4)2+(y﹣3)2=25;
(2)作CD⊥AB于D,則CD平分線段AB,
在直角三角形ADC中,由點(diǎn)到直線的距離公式,得|CD|=3,
所以,
所以|AB|=2|AD|=8,
所以△ABC的面積.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.
71.(2021·山西·天鎮(zhèn)縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)已知圓和圓.
(1)試判斷兩圓的位置關(guān)系;
(2)求公共弦所在直線的方程;
(3)求公共弦的長(zhǎng)度.
【答案】
(1)相交
(2)
(3)
【分析】
(1)將兩圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,得出圓心和半徑,然后算出圓心距,和半徑之差的絕對(duì)值和半徑之和比較可得答案;
(2)將兩圓的方程作差可得答案;
(3)聯(lián)立兩個(gè)圓的方程,解出交點(diǎn)坐標(biāo),然后可得答案.
(1)
將兩圓方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程為
,,
則圓的圓心為,半徑;
圓的圓心為,半徑.
,,,
,兩圓相交.
(2)
將兩圓方程相減,得公共弦所在直線的方程為.
(3)
由,
解得或,
兩圓的交點(diǎn)坐標(biāo)為和.
兩圓的公共弦的長(zhǎng)度為.
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