
一.求圓的方程
1.圓的定義:在平面內(nèi),到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡叫做圓.
2.圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
(1) 若圓的圓心為C(a,b),半徑為r,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.
(2) 方程表示圓心為C(a,b),半徑為r的圓.
3.圓的一般方程
(1)任意一個(gè)圓的方程都可化為:.這個(gè)方程就叫做圓的一般方程.
(2) 對(duì)方程:.
①若,則方程表示以,為圓心,為半徑的圓;
②若,則方程只表示一個(gè)點(diǎn),;
③若,則方程不表示任何圖形.
4.點(diǎn)與⊙C的位置關(guān)系
(1)|AC|r?點(diǎn)A在圓外?.
二.圓與圓的位置關(guān)系
設(shè)兩圓的圓心分別為、,圓心距為,半徑分別為、().
(1)兩圓相離:無(wú)公共點(diǎn);,方程組無(wú)解.
(2)兩圓外切:有一個(gè)公共點(diǎn);,方程組有一組不同的解.
(3)兩圓相交:有兩個(gè)公共點(diǎn);,方程組有兩組不同的解.
(4)兩圓內(nèi)切:有一公共點(diǎn);,方程組有一組不同的解.
(5)兩圓內(nèi)含:無(wú)公共點(diǎn);,方程組無(wú)解.特別地,時(shí),為兩個(gè)同心圓.
三.直線與圓位置關(guān)系(或交點(diǎn)個(gè)數(shù))的解題思路
把圓化成圓的標(biāo)準(zhǔn)方程找出圓心和半徑r
利用點(diǎn)到直線到距離公式求圓心到直線的距離
d與r比較大小
四.直線與圓弦長(zhǎng)解題思路---垂定定理
(1)把圓化成圓的標(biāo)準(zhǔn)方程找出圓心和半徑r
(2)利用點(diǎn)到直線到距離公式求圓心到直線的距離
(3)利用弦長(zhǎng)公式
五.圓上的點(diǎn)到直接距離最值的解題思路
(1)把圓化成圓的標(biāo)準(zhǔn)方程找出圓心和半徑r
(2)利用點(diǎn)到直線到距離公式求圓心到直線的距離
(3)判斷位置關(guān)系
考向分析
考向一 圓的方程
【例1】(1)(2021·浙江杭州市·學(xué)軍中學(xué))圓的圓心坐標(biāo)和半徑分別是( )
A.(-1,0),3B.(1,0),3
C.D.
(2)(2021·河南洛陽(yáng)市)已知圓經(jīng)過(guò)原點(diǎn),,三點(diǎn),則圓的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】(1)D(2)D
【解析】(1)根據(jù)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可得,的圓心坐標(biāo)為,半徑為,故選:D.
(2)設(shè)圓的方程為,
把點(diǎn),,代入得
, 解得,,,
所以圓的方程是.故選:D.
【舉一反三】
1.(2020·河北區(qū))圓的圓心和半徑分別是( )
A.;1B.;
C.;1D.;
【答案】D
【解析】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是:,
所以圓的圓心和半徑分別是;.故選:D
2.(2021·河南周口市)圓的半徑和圓心坐標(biāo)分別為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】 半徑和圓心坐標(biāo)分別為,選D
3.(2021·全國(guó)課時(shí)練習(xí))若方程x2+y2+2λx+2λy+2λ2―λ+1=0表示圓,則λ的取值范圍是( )
A.(1,+∞)B.
C.(1,+∞)∪D.R
【答案】A
【解析】因?yàn)榉匠蘹2+y2+2λx+2λy+2λ2―λ+1=0表示圓,所以D2+E2―4F>0,
即4λ2+4λ2―4(2λ2―λ+1)>0,解不等式得λ>1,即λ的取值范圍是(1,+∞).故選:A.
4.(2021·內(nèi)蒙古包頭市)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為,,.則外接圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,因?yàn)檫^(guò)點(diǎn),,
所以 解得 則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
故答案為:
考向二 點(diǎn)與圓的位置關(guān)系
【例2】(1)(2020·福建廈門(mén)市·大同中學(xué))點(diǎn)與圓的的位置關(guān)系是( )
A.在圓外B.在圓內(nèi)C.在圓上D.不確定
(2)(2020·黑龍江哈爾濱市)已知圓,則圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離的最大值為( )
A.B.C.D.
【答案】(1)A(2)D
【解析】(1),因此,點(diǎn)在圓外.故選:A.
(2)由得:,圓心,半徑,
圓心到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離,
圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離的最大值為.故選:D.
【舉一反三】
1.(2020·山東省濟(jì)南回民中學(xué))若圓的方程是,則點(diǎn)( )
A.是圓心B.在圓上C.在圓內(nèi)D.在圓外
【答案】C
【解析】圓心,半徑,圓心到點(diǎn)距離,故點(diǎn)在圓內(nèi),故選:C.
2.(2020·江蘇省蘇州中學(xué)園區(qū)校)點(diǎn)在圓上,點(diǎn),則的最大值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由于,所以在圓外,
圓的圓心為,半徑,則的最大值為.
故選:C
3.(2021·四川宜賓市)若點(diǎn)在圓的內(nèi)部,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______________.
【答案】
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)在圓的內(nèi)部,所以,即,解得
故答案為:
考向三 直線與圓的位置關(guān)系
【例3】(1)(2021·天津高三月考)已知直線與圓相切,則正實(shí)數(shù)k的值為_(kāi)__________.
(2)2021·黑龍江哈爾濱市·哈爾濱三中高三一模(文))直線:與圓:交于、兩點(diǎn),則______.
【答案】(1)(2)
【解析】(1),,
圓心為,,直線與圓相切可得,
解得或,所以正實(shí)數(shù)k的值為故答案為:
(2)圓心到直線的距離為,故,故答案為:.
【舉一反三】
1.(2021·黑龍江哈爾濱市)若過(guò)點(diǎn)的直線與曲線有公共點(diǎn),則直線的斜率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由題意,易知,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,即
曲線表示圓心,半徑為1的圓,
圓心到直線的距離應(yīng)小于等于半徑,
,即,解得.故選:C.
2.(2020·林芝市第二高級(jí)中學(xué))直線與圓相交于,兩點(diǎn),則的長(zhǎng)度等于__________.
【答案】
【解析】圓心,半徑為,
圓心到直線的距離為,
.故答案為:.
3.(2020·寧夏吳忠市·高三其他模擬(文))若直線與圓相交于兩點(diǎn),且,則實(shí)數(shù)________.
【答案】或
【解析】直線與圓相交于兩點(diǎn),
且,
圓心到直線的距離為:,
即,解得或.
故答案為:或
考向四 圓與圓的位置關(guān)系
【例4】(2021·沙坪壩區(qū)·重慶八中)圓與圓的位置關(guān)系是( )
A.相離B.外切C.相交D.內(nèi)切
【答案】D
【解析】圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,
,因此,兩圓內(nèi)切.故選:D.
【舉一反三】
1.(2021·云南省大姚縣第一中學(xué))圓與圓的位置關(guān)系是( )
A.相交B.相離C.內(nèi)含D.內(nèi)切
【答案】D
【解析】圓即,則圓心為 ,半徑為1
圓即,則圓心為 ,半徑為3
兩圓心間的距離,所以兩圓的位置關(guān)系為內(nèi)切,故選:D.
2.(2021·重慶)已知圓和圓,那么這兩個(gè)圓的位置關(guān)系是( )
A.相離B.外切C.相交D.內(nèi)切
【答案】C
【解析】由已知的,
所以,,
所以,故兩圓相交.故選:C.
3.(2021·河南洛陽(yáng)市)已知圓,圓,兩圓公切線的條數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】圓,圓心,半徑,
圓,圓心,半徑,
圓心距,,所以兩圓相外切,公切線條數(shù)是3條.
故選:C
4.(2021·四川涼山彝族自治州)已知圓和圓,若圓和有公共點(diǎn),則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由題意可知,圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,
所以,,由于兩圓有公共點(diǎn),則,即,解得.
故選:C.
強(qiáng)化練習(xí)
1.(2020·江蘇)若直線與曲線有公共點(diǎn),則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由可得,表示圓心 的半圓,
當(dāng)經(jīng)過(guò)時(shí),此時(shí);
當(dāng)與此半圓相切時(shí),,
作出半圓與直線的圖象如下,
由圖象可知,要使直線與曲線有公共點(diǎn),則.故選:B
2.(2021·四川省大竹中學(xué))圓的圓心和半徑分別是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程可得:
圓的圓心和半徑分別是故選: A.
3.(2021·浙江)將圓平分的直線是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為圓心為,因?yàn)樵谥本€,故選:A
4.(2021·全國(guó)課時(shí)練習(xí))兩個(gè)點(diǎn)、與圓的位置關(guān)系是( )
A.點(diǎn)在圓外,點(diǎn)在圓外 B.點(diǎn)在圓內(nèi),點(diǎn)在圓內(nèi)
C.點(diǎn)在圓外,點(diǎn)在圓內(nèi) D.點(diǎn)在圓內(nèi),點(diǎn)在圓外
【答案】D
【解析】將代入方程左邊得,
則點(diǎn)在圓內(nèi),將代入方程左邊得,
則點(diǎn)在圓外,故選:D.
5.(2021·安徽蕪湖市)若直線經(jīng)過(guò)圓的圓心,則的值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心坐標(biāo)為,
由題意可得,解得.故選:C.
6.(2020·江蘇)若直線與圓相交,則點(diǎn)與圓的位置關(guān)系是( )
A.在圓外B.在圓上C.在圓內(nèi)D.不能確定
【答案】A
【解析】因?yàn)橹本€與圓相交,故,
故,故點(diǎn)在圓的外部,故選:A.
7.(2020·綏化市第一中學(xué))直線與曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn),則的取值范圍是( )
A.B.或
C.D.或
【答案】B
【解析】曲線的軌跡為以原點(diǎn)為圓心,半徑為的右半圓,
作出曲線的圖像,由圖可知與有且只有一個(gè)交點(diǎn),
即為直線與半圓相交于一個(gè)點(diǎn)或與半圓相切兩種情況,
當(dāng)相交于一個(gè)交點(diǎn)時(shí)可得;直線與半圓相切時(shí)可得.
故選:B.
8.(2021·北京豐臺(tái)區(qū)·高三一模)若直線是圓的一條對(duì)稱軸,則的值為( )
A.B.C.1D.2
【答案】B
【解析】圓的方程可化為,
可得圓的圓心坐標(biāo)為,半徑為,
因?yàn)橹本€是圓的一條對(duì)稱軸,
所以,圓心在直線上,
可得,即的值為,
故選:B.
9.(2021·浙江)直線與圓的位置關(guān)系是( )
A.相交B.相切C.相離D.與a的大小有關(guān)
【答案】A
【解析】直線l:,即恒過(guò),而,故點(diǎn)在圓內(nèi),
故直線與圓必然相交.故選:A.
10.(2021·云南玉溪市)已知直線l:x+2y-3=0與圓交于A?B兩點(diǎn),求線段AB的中垂線方程( )
A.2x-y-2=0B.2x-y-4=0
C.D.
【答案】B
【解析】線段的中垂線與直線垂直,所以設(shè)為,并且過(guò)圓心,
所以,即,所以.故選:B
11.(2021·云南省云天化中學(xué))直線是圓的一條對(duì)稱軸,則( )
A.B.1C.D.3
【答案】B
【解析】由,得,則圓心坐標(biāo)為,
又直線是圓的一條對(duì)稱軸,
由圓的對(duì)稱性可知,該圓的圓心在直線上,則,故選:B.
12.(2021·福建三明市)圓上動(dòng)點(diǎn)到直線的距離的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】∵圓,∴圓心,半徑,
∴圓心到直線的距離,
∴圓上的點(diǎn)到
直線的距離最小值為,故選:A.
13.(2021·湖北高三月考)圓:與圓:的公切線條數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】依題意,圓的圓心,半徑R1=3, 圓的圓心,半徑R2=4,,故圓與相交,有2條公切線.故選:B.
14.(2021·全國(guó)高三專題練習(xí))若圓與圓外切,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】圓的圓心半徑
圓,則,則,所以
所以圓的圓心,半徑為,
兩圓外切,則,所以.
故選:C
15.(2021·山東聊城市)已知圓與圓沒(méi)有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】圓的圓心為,圓的圓心為,半徑
圓心距
因?yàn)閮蓤A沒(méi)有公共點(diǎn),所以兩圓的位置關(guān)系為外離或者內(nèi)含
則或,即或
解得或故選:C
16.(2021·山東棗莊市)已知:與:,則兩圓的位置關(guān)系是( )
A.相交B.相離C.外切D.內(nèi)切
【答案】A
【解析】,
故,兩圓半徑之和為3,半徑之差的絕對(duì)值為1,
而,故兩圓的位置關(guān)系是相交,故選:A.
17.(2021·內(nèi)蒙古高三月考(文))已知的圓心是坐標(biāo)原點(diǎn),且被直線截得的弦長(zhǎng)為,則的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由題意,設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則圓心到直線的距離為,
又由圓被直線截得的弦長(zhǎng)為,
可得,化簡(jiǎn)得,解得,
即圓的方程為.
故選:D.
18.(2021·安徽省泗縣第一中學(xué))直線被圓截得的弦長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】圓的圓心到直線的距離為:.即圓心過(guò)直線直線被圓截得的弦長(zhǎng)等于圓的直徑:.故選:.
19.(2021·遼寧高三)在平面直角坐標(biāo)系中,直線與圓相交于、兩點(diǎn),為圓上的動(dòng)點(diǎn),則面積的最大值為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,
圓心到直線的距離為,,
由于為圓上的動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)到直線距離的最大值為,
因此,面積的最大值.故選:A.
20.(多選)(2021·福建漳州市)已知圓和圓交于P,Q兩點(diǎn),則( )
A.兩圓有兩條公切線 B.垂直平分線段
C.直線的方程為 D.線段的長(zhǎng)為
【答案】ACD
【解析】對(duì)于A:因?yàn)閳A和圓交于P,Q兩點(diǎn),所以兩圓有兩條公切線,故正確;
對(duì)于B:數(shù)形結(jié)合可知垂直線段但不平分線段,故錯(cuò)誤;
對(duì)于C:圓和圓的方程相減得:,所以直線的方程為,故正確;
對(duì)于D:圓心到直線的距離為:,所以線段的長(zhǎng)為,故正確;
故選:ACD.
21.(多選)(2021·山東濟(jì)南市)已知圓和圓的公共點(diǎn)為,,則( )
A.B.直線的方程是
C.D.
【答案】ABD
【解析】圓的圓心是,半徑,圓,圓心,,
,故A正確;
兩圓相減就是直線的方程,兩圓相減得,故B正確;
,,,,所以不正確,故C不正確;
圓心到直線的距離,,故D正確.
故選:ABD
22.(2021·河南焦作市)已知方程表示的曲線是一個(gè)圓,則的取值范圍是______.
【答案】
【解析】方程可化為,所以,解得.
故答案為:.
23.(2021·湖北)若方程表示圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍是___________.
【答案】
【解析】由題意得,,即,
解得或.
故答案為:
24.(2021·廣東肇慶市)在平面直角坐標(biāo)系中,經(jīng)過(guò)三點(diǎn)的圓的方程為_(kāi)__________.
【答案】
【解析】設(shè)圓的方程為,
因?yàn)閳A過(guò)三點(diǎn),
所以得
所以圓的方程為.
故答案為:
25.(2021·全國(guó))若圓x2+y2=4與圓x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦長(zhǎng)為,則a=________.
【答案】1
【解析】將兩圓的方程相減,得相交弦所在的直線方程為.
圓的圓心為,半徑為.
到直線的距離為:
,解得.
故答案為:
26(2021·全國(guó)課時(shí)練習(xí))已知兩圓x2+y2=10和(x-1)2+(y-3)2=10相交于A,B兩點(diǎn),則直線AB的方程是________.
【答案】x+3y-5=0
【解析】?jī)蓚€(gè)圓方程可化為,,
兩式相減得,即.
故答案為:
27.(2020·湖北)直線與圓交于、兩點(diǎn),則的面積是_________.
【答案】
【解析】圓,到直線的距離,
∴,
∴
故答案為:.
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