一、基本概念
平面內(nèi)到定點的距離等于定長的點的集合(軌跡)叫圓.
二、基本性質(zhì)、定理與公式
1、圓的四種方程
(1)圓的標準方程:,圓心坐標為(a,b),半徑為
(2)圓的一般方程:,圓心坐標為,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:對于圓的最值問題,往往可以利用圓的參數(shù)方程將動點的坐標設(shè)為(為參數(shù),(a,b)為圓心,r為半徑),以減少變量的個數(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、點與圓的位置關(guān)系判斷
(1)點與圓的位置關(guān)系:
①點P在圓外;
②點P在圓上;
③點P在圓內(nèi).
(2)點與圓的位置關(guān)系:
①點P在圓外;
②點P在圓上;
③點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,;
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)問題即交點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程根個數(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(時兩圓為同心圓)
【典型例題】
例1.(2024·高二·安徽六安·期末)圓心在軸上,半徑為1,且過點的圓的方程是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】因為圓心在軸上,所以可設(shè)所求圓的圓心坐標為,
則圓的方程為,又點在圓上,
所以,解得,
所以所求圓的方程為.
故選:A
例2.(2024·高三·全國·專題練習)在平面直角坐標系xOy中,以O(shè)為圓心的圓與直線相切,則圓O的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】依題意,圓O的半徑r等于原點O到直線的距離,
即,
所以圓O的方程為.
故選:A.
例3.(2024·高三·全國·專題練習)已知圓,O為坐標原點,則以O(shè)C為直徑的圓的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】由圓,可得圓心,
又由,在以為直徑的圓的圓心為,半徑為,
則所求圓的方程為.
故選:C.
例4.(2024·高二·四川成都·期末)圓關(guān)于直線對稱后的方程為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因為圓,所以圓的圓心為,半徑為,
設(shè)點關(guān)于直線對稱的點為,
所以,解得:,
所以所求圓的圓心為,半徑為,
故所求圓的方程為:.
故選:A.
例5.(2024·廣東·一模)過,,三點的圓與軸交于,兩點,則( )
A.3B.4C.8D.6
【答案】D
【解析】設(shè)圓的方程為,代入點,,,
則,解得,
可得,整理得符合題意,
所以圓的方程為,
令,可得,解得,所以.
故選:D.
例6.(2024·陜西西安·二模)設(shè)直線與圓交于兩點,則( )
A.B.C.4D.
【答案】B
【解析】圓的圓心為,半徑為,
∵圓心到直線的距離,
.
故選:B.
例7.(2024·河南·一模)已知圓,則下列說法錯誤的是( )
A.點在圓外B.直線平分圓
C.圓的周長為D.直線與圓相離
【答案】D
【解析】由可知圓心坐標為,圓的半徑為1.
對于選項A:由點到圓心的距離
所以點在圓外,故A正確;
對于選項B:因為圓心在直線上,
所以圓關(guān)于直線對稱,故B正確;
對于選項C,圓的周長為,故C正確;
對于選項D,因為圓心到直線的距離為,
所以直線與圓相切,故D錯誤.
故選:D.
例8.(2024·高三·云南昆明·階段練習)若點在圓O:外,則實數(shù)m的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】圓化成標準方程為,
點在圓O外,則有,
即,解得或.
故選:D.
例9.(2024·高二·陜西西安·階段練習)已知,則兩圓的位置關(guān)系為( )
A.相切B.外離C.內(nèi)含D.相交
【答案】D
【解析】因為可化為
則,半徑,
因為可化為,
則,半徑,
則,因為,
所以兩圓相交.
故選:D.
例10.(2024·高三·全國·專題練習)若方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0(t∈R)表示圓,則實數(shù)t的取值范圍是( )
A.{t|-1<t<}
B.{t|-<t<1}
C.{t|-1<t<}
D.{t|1<t<2}
【答案】B
【解析】由D2+E2-4F>0,得7t2-6t-1<0,解得-<t<1.
例11.(2024·遼寧·二模)已知圓與圓關(guān)于直線對稱,則直線的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】圓,圓心,半徑,
,圓心,半徑,
由題意知,是圓和圓圓心連線的垂直平分線,
,,的中點,
圓心連線的斜率為,則直線的斜率為,
故的方程:,即,故C正確.
故選:C.
例12.(2024·北京朝陽·一模)已知直線和圓相交于A,B兩點.若,則( )
A.2B.C.4D.
【答案】D
【解析】圓的圓心為:,半徑為,
則圓心到直線的距離為,
由垂徑定理可得.
故選:D.
例13.(2024·四川·模擬預測)若兩條直線與圓的四個交點能構(gòu)成矩形,則( )
A.B.1C.2D.
【答案】D
【解析】由題意,直線平行,且與圓的四個交點構(gòu)成矩形,則可知圓心到兩直線的距離相等且,
由圓的圓心為,
圓心到的距離為,
圓心到:的距離為,
所以,整理得到,
由,所以.
故選:D.
例14.(2024·全國·模擬預測)若直線和圓的方程分別為,則“”是“直線和圓沒有公共點”的( )
A.充要條件B.既不充分也不必要條件
C.充分不必要條件D.必要不充分條件
【答案】C
【解析】因為表示圓,所以,即.
若圓與直線沒有公共點,則圓心到直線的距離大于半徑,
即,解得或.
所以“”是“直線和圓沒有公共點”的充分不必要條件.
故選:C
例15.(2024·廣東韶關(guān)·二模)過點作斜率為的直線,若光線沿該直線傳播經(jīng)軸反射后與圓相切,則( )
A.B.C.2D.
【答案】D
【解析】如圖,設(shè)經(jīng)過點的直線交x軸于點,反射直線與圓相切于點,
直線,即,
令,解得,即,
又,所以,
所以直線,即,
則點到直線直線的距離為,
即.
故選:D
例16.(2024·新疆·二模)從直線上的點向圓引切線,則切線長的最小值為( )
A.B.1C.D.
【答案】B
【解析】圓化為,圓心為,半徑為1,
直線上的點向圓引切線,設(shè)切點為,
則,
要使切線長的最小,則最小,即直線上的點與圓心的距離最小,
由點到直線的距離公式可得,.
所以切線長的最小值為.
故選:B.
例17.(2024·高三·河南·階段練習)已知直線與圓相交于兩點,若,則( )
A.B.1C.D.2
【答案】B
【解析】如圖所示:
設(shè)坐標原點到直線的距離為,則.
設(shè)線段的中點為,則,根據(jù)勾股定理,有.
由,得,故,解得,故.
故選:B.
例18.(2024·廣東廣州·二模)若直線與圓相切,則圓與圓( )
A.外切B.相交C.內(nèi)切D.沒有公共點
【答案】B
【解析】直線與圓相切,
則圓心到直線的距離等于圓的半徑1,
即,得.
圓的圓心坐標為,半徑為,
其圓心在圓上,所以兩圓相交.
故選:B
例19.(2024·高三·山東青島·期末)圓與圓相交于A、B兩點,則( )
A.2B.C.D.6
【答案】D
【解析】兩圓方程相減得直線的方程為,
圓化為標準方程,
所以圓的圓心為,半徑,
圓心到直線的距離為,
弦長,
所以.
故選:D
例20.(2024·高三·全國·專題練習)過點作曲線的兩條切線,切點分別為,則直線的方程為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由曲線,可化為,可得圓心,半徑為,
因為分別切圓于,所以四點在以為直徑的圓,半徑為,
故圓的方程為:,即上,
兩圓的方程相減,可得兩圓公共弦所在直線的方程為,
即直線的方程為.
故選:A.
例21.(2024·山西·模擬預測)寫出一個過點且與圓相切的直線方程 .
【答案】或(答案不唯一,寫出一個即可)
【解析】依題意,將圓化為標準方程可得,則圓表示以為圓心,半徑的圓,
當切線的斜率不存在時,過的直線正好與圓相切;
當切線的斜率存在時,設(shè)切線方程為,則,解得,此時切線方程為.
由于只需寫出一個過點且與圓相切的直線方程,
故答案為:或(答案不唯一,寫出一個即可)
例22.(2024·高三·北京順義·階段練習)已知直線(為常數(shù))與圓交于點,當變化時,若的最小值為2,則 .
【答案】
【解析】可知圓心為,半徑.
圓心到直線的距離:.
由垂徑定理可知:,
當時,取得最小值,并且,
故答案為:.
例23.(2024·天津·一模)已知圓與圓外切,此時直線被圓所截的弦長為 .
【答案】
【解析】由得,
將化為標準方程,得,,
因為兩圓外切,所以,即,解得.
到直線的距離,如下圖:
則直線被圓所截的弦長.
故答案為:.
【過關(guān)測試】
一、單選題
1.(2024·云南昆明·模擬預測)已知是圓的切線,點為切點,若,則點的軌跡方程是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因為,所以點到圓心的距離恒為,
所以點的軌跡方程是以為圓心,為半徑的圓,即,
故選:B
2.(2024·遼寧大連·一模)過點和,且圓心在x軸上的圓的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】令該圓圓心為,半徑為,則該圓方程為,
則有,解得,
故該圓方程為.
故選:D.
3.(2024·浙江·一模)圓的圓心坐標和半徑分別為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】圓,即,
它的圓心坐標和半徑分別為.
故選:A.
4.(2024·高二·河北滄州·期末)已知點為直線上任意一點,為坐標原點.則以為直徑的圓除過定點外還過定點( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】設(shè)垂直于直線,垂足為,則直線方程為:,
由圓的性質(zhì)可知:以為直徑的圓恒過點,
由得:,以為直徑的圓恒過定點.
故選:D.
5.(2024·高二·全國·課時練習)點與圓的位置關(guān)系是( )
A.點在圓上B.點在圓內(nèi)C.點在圓外D.不確定
【答案】C
【解析】因為,所以點在圓外,
故選:C
6.(2024·高三·北京西城·開學考試)已知圓經(jīng)過點,且點到點的距離為3,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由題意知:,整理得:①
又由點到點的距離為3可得:②
聯(lián)立①②,解得:或.
故.
故選:B.
7.(2024·四川南充·二模)已知圓,直線與圓C( )
A.相離B.相切C.相交D.相交或相切
【答案】D
【解析】根據(jù)題意,直線的方程為,恒過定點,
設(shè)為,又由圓,即,
其圓心為,半徑,
由,則在圓上,
則直線與圓相交或相切.
故選:D.
8.(2024·高三·重慶九龍坡·階段練習)若直線與圓相交所得的弦長為,則( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】圓的圓心坐標為,半徑為,
圓心到直線的距離為,
由勾股定理得,,解得.
故選:B.
9.(2024·遼寧·模擬預測)已知圓:與圓:交于A,B兩點,當變化時,的最小值為,則( )
A.0B.±1C.±2D.
【答案】C
【解析】兩圓的公共弦所在線的方程為:,圓心到直線的距離為,
,因為,所以,
所以,解得.
故選:C
10.(2024·高三·重慶·階段練習)已知圓,直線與圓相離,點是直線上的動點,過點作圓的兩條切線,切點分別為A,,若四邊形的面積最小值為,則( )
A.B.
C.或D.或
【答案】C
【解析】圓的圓心為,半徑,
由題意可知:,
解得,即的最小值為,可知的最小值為,
即圓心到直線的距離為,解得或.
故選:C.
11.(2024·高三·河南周口·開學考試)過圓外一點作圓的切線,切點分別為,,則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
如圖,由題意知,,,,
所以,根據(jù)圓的對稱性易知,
則,解得.
故選:A.
12.(2024·云南昆明·一模)過點作圓:的兩條切線,切點分別為,,則四邊形的面積為( )
A.4B.C.8D.
【答案】C
【解析】由,得,則圓心,
則,則,
則四邊形的面積為.
故選:C
13.(2024·高二·全國·專題練習)已知圓和圓,則圓與圓的公切線有( )
A.1條B.2條C.3條D.4條
【答案】C
【解析】根據(jù)題意,圓,即,
其圓心,半徑,
圓,其圓心,半徑,
兩圓的圓心距,
因此兩圓外切;
則圓與圓的公切線有3條.
故選:C.
14.(2024·高三·山東棗莊·期末)已知圓,圓,則兩圓的公切線條數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【解析】由題意圓是以為圓心1為半徑的圓;
即是以為圓心3為半徑的圓;
圓心距滿足,所以兩圓相離,
所以兩圓的公切線條數(shù)為4.
故選:D.
15.(2024·高三·河北衡水·階段練習)圓與圓的公切線條數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】由可知圓心為,半徑,
由,即,
則圓心為,半徑,
則兩圓圓心距離為,,,
故,即兩圓相交,故公切線條數(shù)為2條.
故選:B.
16.(2024·高三·江蘇蘇州·期中)圓與圓的公切線的條數(shù)是( ).
A.1B.2C.3D.4
【答案】A
【解析】圓化成標準方程為,知
圓化成標準方程為,知
圓心距,可知兩圓內(nèi)切,則兩圓有1條公切線.
故選:A
二、多選題
17.(2024·廣東韶關(guān)·一模)已知圓,點,下列命題正確的是( )
A.圓的圓心為
B.過點的直線可能與圓相切
C.圓上的點到點距離的最大值為
D.若以為圓心的圓和圓內(nèi)切,則圓的半徑為
【答案】ACD
【解析】選項A:變形為,
圓心為,A正確;
選項B:,故點在圓內(nèi),
故過點的直線不可能與圓相切,B錯誤
選項C:圓上的點到點距離的最大值為圓心到的距離加上半徑,
即,C正確;
選項D:兩圓的位置關(guān)系為內(nèi)切,且點P在圓M的內(nèi)部,則圓的半徑為,D正確.
故選:ACD
18.(2024·高三·湖南邵陽·階段練習)已知圓,則下列命題正確的是( )
A.圓的圓心是B.點在圓內(nèi)
C.圓的最大弦長為D.過原點可以作圓的兩條切線
【答案】BC
【解析】將圓的方程化為標準方程可得,則圓的圓心坐標為,半徑為,
則圓的最大弦長為,
因為,則原點在圓上,則過原點可以作圓的一條直線,
BC對,AD錯.
故選:BC.
19.(2024·遼寧葫蘆島·二模)過四點中的三點的圓的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】AB
【解析】對于A,點在圓上,故A正確;
對于B,點在圓上,故B正確;
對于C,點都不在圓上,故C錯誤;
對于D,點都不在圓上,故D錯誤;
故選:AB.
20.(2024·云南紅河·二模)若圓與圓交于兩點,則下列選項中正確的是( )
A.點在圓內(nèi)
B.直線的方程為
C.圓上的點到直線距離的最大值為
D.圓上存在兩點,使得
【答案】BC
【解析】對于A,因為,所以點在圓外,故A錯誤;
對于B,因為圓和圓相交,將兩圓方程作差可得:,
即公共弦AB所在直線的方程為,故B正確;
對于C,圓的圓心坐標為,半徑為,
圓心到直線:的距離為,
所以圓上的點到直線距離的最大值為,故C正確;
對于D,直線AB經(jīng)過圓的圓心,而,
所以線段AB是圓的直徑,故圓中不存在比AB長的弦,故D錯誤.
故選:BC.
21.(2024·河北滄州·模擬預測)已知圓,圓,則下列選項正確的是( )
A.直線的方程為
B.圓和圓共有4條公切線
C.若P,Q分別是圓和圓上的動點,則的最大值為10
D.經(jīng)過點,的所有圓中面積最小的圓的面積為
【答案】ACD
【解析】由題意得,圓的圓心,半徑,
圓的圓心,半徑,
對于A,直線的方程為,即,所以A正確;
對于B,因為且,可得,
所以圓與圓外切,所以兩圓的公切線共有3條,所以B錯誤;
對于C,因為,所以的最大值為,所以C正確;
對于D,當為圓的直徑時,該圓在經(jīng)過點,的所有圓中面積最小,
此時圓的面積為,所以D正確.
故選:ACD.
22.(2024·高二·湖南郴州·期末)已知圓,則下列命題正確的是( )
A.圓心坐標為
B.直線與圓相交所得的弦長為8
C.圓與圓有三條公切線.
D.圓上恰有三個點到直線的距離為,則或
【答案】ABD
【解析】對于A中,由圓,可化為,
可得圓心,半徑為,所以A正確;
對于B中,由圓心到直線的距離為,
則相交弦長為,所以B正確;
對于C中,由圓,可得圓心,半徑,
可得,且,則,
所以圓與圓相交,可得兩圓有兩條公共切線,所以C錯誤;
對于D中,由圓上恰有三個點到直線的距離為,
則滿足圓心到直線的距離為,即,
解得或,所以D正確.
故選:ABD.
23.(2024·黑龍江齊齊哈爾·一模)已知圓,則下列結(jié)論正確的有( )
A.若圓和圓外離,則
B.若圓和圓外切,則
C.當時,圓和圓有且僅有一條公切線
D.當時,圓和圓相交
【答案】BCD
【解析】.
若和外離,則,解得或,故A錯誤;
若和外切,,解得,故B正確;
當時,和內(nèi)切,故C正確;
當時,和相交,故D正確.
故選:BCD
三、填空題
24.(2024·高三·河北·階段練習)已知圓C滿足以下兩個條件:①圓C的半徑為;②直線被圓C所截得的弦長為2.寫出一個符合以上條件的圓C的標準方程為 .
【答案】(答案不唯一)
【解析】設(shè)圓C的圓心坐標為,因為直線被圓C所截得的弦長為2,圓的半徑為,
所以,整理得或,所以或.
可取,此時圓.
故答案為:(答案不唯一)
25.(2024·高三·浙江湖州·期末)已知圓的圓心在直線上且與軸相切,請寫出一個同時滿足上述條件的圓的標準方程: .
【答案】(答案不唯一,)
【解析】因為圓的圓心在直線上,不妨設(shè)其圓心,
又因為圓與軸相切,則半徑為,
所以圓的標準方程為,
取,則一個同時滿足上述條件的圓的標準方程為.
故答案為:(答案不唯一,)
26.(2024·高三·全國·專題練習)圓心在直線上的圓與軸交于,兩點,則圓的方程為 .
【答案】
【解析】由題意設(shè)圓心,因為,
所以,解得,
則半徑,圓心為,
則圓的方程為.
故答案為:
27.(2024·全國·模擬預測)若過點的圓與兩坐標軸都相切,則該圓的半徑為 .
【答案】或
【解析】由題意可得所求的圓在第一象限,設(shè)圓心為,,
則圓的方程為,
再將點代入,得.
故答案為:.
28.(2024·高三·海南省直轄縣級單位·階段練習)寫出一個圓心在軸上,且與直線相切的圓的標準方程: .
【答案】(答案不唯一)
【解析】結(jié)合題意:設(shè)圓的標準方程為,
因為該圓與直線相切,
所以圓心到該直線的距離,即,
則該圓的標準方程為:,
不妨取,故此時圓的標準方程為:.
故答案為:(答案不唯一).
29.(2024·廣西·模擬預測)已知圓:關(guān)于直線對稱的圓為 .
【答案】
【解析】設(shè)圓:關(guān)于直線對稱的圓的圓心為,
則,解得,即,
故圓關(guān)于直線對稱的圓的方程為,
即,
故答案為:
30.(2024·高三·江蘇揚州·階段練習)已知圓經(jīng)過點,,且圓心在軸上,則圓的標準方程為 .
【答案】
【解析】設(shè)圓心為,設(shè)圓的標準方程為,將代入圓的方程中,,解得
故圓的標準方程為:.
故答案為:.
31.(2024·廣東佛山·二模)在平面直角坐標系中,已知,,,則的外接圓的標準方程為 .
【答案】;
【解析】依題意,設(shè)的外接圓的一般方程為,
則,解得,
所以所求圓的一般方程為,
則其標準方程為.
故答案為:.
32.(2024·高二·河北保定·期中)已知圓M經(jīng)過點,,,則圓M的標準方程為 .
【答案】
【解析】設(shè)圓M的一般式方程為:,
因為圓M經(jīng)過點,,,
所以,解得,
得圓M的一般式方程為:,
故圓M的標準方程為:.
故答案為:
33.(2024·全國·模擬預測)函數(shù)的圖像與坐標軸交于點A,B,C,則過A,B,C三點的圓的方程為 .
【答案】
【解析】函數(shù)的圖像與坐標軸的交點分別為,,,
則線段的垂直平分線為,線段的垂直平分線為.
所以過A,B,C三點的圓的圓心坐標為,半徑,
所以所求圓的方程為.
故答案為:.
34.(2024·陜西安康·模擬預測)已知拋物線的頂點為,與坐標軸交于三點,則過四點中的三點的一個圓的標準方程為 .
【答案】(答案不唯一)
【解析】令,則,
解得,不妨設(shè);
令0,得,則;拋物線的頂點的坐標為.
設(shè)所求圓的方程為.
當圓過三點時,,
所以圓的方程為.
當圓過三點時,,
所以圓的方程為.
當圓過三點時,,
所以圓的程為.
當圓過三點時,,
當圓過三點方程為.
故答案為:(答案不唯一)
35.(2024·高三·河南周口·階段練習)已知圓C:不經(jīng)過第三象限,則實數(shù)m的最大值為 .
【答案】
【解析】圓方程整理為,則圓心,
,因為圓不經(jīng)過第三象限,
所以,解得,則.
故答案為:.
36.(2024·高三·河南南陽·期末)若點在圓的外部,則實數(shù)a的取值范圍為 .
【答案】
【解析】由在圓的外部,
得,解得,或,
故答案為:
37.(2024·高三·江蘇·期末)已知的頂點是,,,則的外接圓的方程是 .
【答案】
【解析】設(shè)所求圓的一般方程為,
因為點,,在圓上,
所以,
解得,
則所求圓的一般方程為:,
.故答案為:.
38.(2024·高二·上海徐匯·期中)對任意實數(shù),圓恒過定點,則定點坐標為 .
【答案】或
【解析】,即,
令,解得,,或,,
所以定點的坐標是或.
故答案為:或.
39.(2024·高三·北京海淀·階段練習)已知直線經(jīng)過點,則原點到點的距離可以是 .(答案不唯一,寫出你認為正確的一個常數(shù)就可以)
【答案】2(答案不唯一)
【解析】由于直線經(jīng)過點,
即,即,
故在以為圓心,2為半徑的圓上,
由于,即原點在該圓內(nèi),
故,則原點到點的距離可以是2,
故答案為:2
40.(2024·高三·江蘇南通·期中)已知直線與:交于,兩點,寫出滿足“三角形面積為2”的的一個值 .
【答案】1(或-1)
【解析】直線過定點,點也在上,故可設(shè),
,三角形面積為2,則點到軸的距離為2,
點在上,則有或,代入直線方程解得或.
故答案為:1(或-1)
41.(2024·高三·四川綿陽·階段練習)已知點在圓外,則直線與圓O的位置關(guān)系是 .
【答案】相交
【解析】點在圓外,
圓心 到直線 的距離: ,
直線 與圓 相交.
故答案為:相交.
42.(2024·山東煙臺·一模)若圓關(guān)于直線對稱的圓恰好過點,則實數(shù)的值為 .
【答案】4
【解析】依題意,點關(guān)于直線的對稱點在圓上,
則,解得,因此點在圓上,
則,解得,
所以實數(shù)的值為4.
故答案為:4
43.(2024·山西臨汾·一模)已知點在圓內(nèi),則直線與圓的位置關(guān)系是 .
【答案】相離
【解析】因為點在圓內(nèi),所以,
圓的圓心到直線的距離為,
又,則,所以直線與圓相離.
故答案為:相離.
44.(2024·北京海淀·一模)已知,線段是過點的弦,則的最小值為 .
【答案】
【解析】由,故點在圓的內(nèi)部,
且該圓圓心為,半徑為,
設(shè)圓心到直線的距離為,
由垂徑定理可得,即,
故當取最大值時,有最小值,
又,
故.
故答案為:.
45.(2024·全國·模擬預測)已知圓,若過點的直線l與圓C相交所得弦的長為2,則直線l的斜率為 .
【答案】
【解析】由,可得,所以圓心,半徑.
由已知得圓心C到直線l的距離,
易知直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為,
則C到直線l的距離,解得,所以直線l的斜率為.
故答案為:.
46.(2024·湖南常德·三模)已知曲線在處的切線與圓相交于、兩點,則 .
【答案】
【解析】由,定義域為,,
則切線斜率,又,
所以切線方程為:,化簡為:;
又因為圓的圓心,半徑,
設(shè)圓心到直線的距離為,則,
則.
故答案為:
47.(2024·高二·湖南長沙·期中)已知的圓心為,且與直線相切,則圓C的面積為 .
【答案】
【解析】因為圓M與直線.相切,
所以點到直線:的距離即為圓M的半徑,
所以,圓C的面積為.
故答案為:
48.(2024·云南昭通·模擬預測)已知直線與圓交于兩點,以線段為直徑作圓,該圓的面積的取值范圍為 .
【答案】
【解析】直線可化為,
所以直線過定點,
圓可化為,
圓心,半徑,
設(shè)圓心到直線的距離為,
則,
所以當,即直線過圓心時,最大,則,
所求圓面積最大,為,
當最大時,即直線與垂直時最小,則,
所求圓面積最小,為,
所求圓面積取值范圍為,
故答案為:.
49.(2024·高三·上海浦東新·期中)已知圓,圓,若兩圓相交,則實數(shù)的取值范圍為 .
【答案】
【解析】圓化為標準方程得,
則圓心,半徑,
圓化為標準方程得,
則,半徑,
因為兩圓相交,
所以,
即,解得(舍去),
所以實數(shù)的取值范圍為.
故答案為:.
50.(2024·高三·重慶·階段練習)已知圓和圓交于兩點,則 .
【答案】
【解析】將圓和圓的方程作差得.
圓心到直線的距離為,
所以.
故答案為:.
51.(2024·高三·湖南長沙·階段練習)若圓和圓恰有三條公切線,則實數(shù) .
【答案】
【解析】根據(jù)圓與圓的位置關(guān)系可知,
兩圓恰有三條公切線時當且僅當兩圓外切,所以圓心距等于兩圓半徑之和,
易知圓的圓心為,半徑,
圓的圓心為,半徑;
即可得,得.
故答案為:
四、解答題
52.(2024·高二·河北石家莊·期中)已知圓過點和,且圓心在直線上.
(1)求圓的標準方程;
(2)若圓與圓:相交于兩點,求兩個圓公共弦的長.
【解析】(1)設(shè)圓的標準方程為,
所以有;
(2)由,或,即,
所以.
53.(2024·高二·江西·階段練習)已知.
(1)求點到直線的距離;
(2)求的外接圓的方程.
【解析】(1)直線的方程為,
化簡可得,
所以點到直線的距離.
(2)設(shè)的外接圓的方程為,
將的坐標代入,得
,即
解得;
故所求圓的方程為.

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