新高考数学二轮复习专题六第1讲直线与圆课件

这是一份新高考数学二轮复习专题六第1讲直线与圆课件，共60页。PPT课件主要包含了考情分析，直线的方程，考点一，核心提炼，易错提醒，圆的方程，考点二，设Pxy，∵AB＝2，规律方法等内容，欢迎下载使用。

1.和导数、圆锥曲线相结合，求直线的方程，考查点到直线的距离公式，多以 选择题、填空题的形式出现，中低难度.2.和圆锥曲线相结合，求圆的方程或弦长、面积等，中高难度.
1.已知直线l1：A1x＋B1y＋C1＝0(A1，B1不同时为零)，直线l2：A2x＋B2y＋C2＝0(A2，B2不同时为零)，则l1∥l2⇔A1B2－A2B1＝0，且A1C2－A2C1≠0，l1⊥l2⇔A1A2＋B1B2＝0.
(1)(2022·常德模拟)已知直线l1：ax－4y－3＝0，l2：x－ay＋1＝0，则“a＝2”是“l1∥l2”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
若l1∥l2，则有－a2＋4＝0，解得a＝±2，当a＝2时，l1：2x－4y－3＝0，l2：x－2y＋1＝0，l1∥l2，当a＝－2时，l1：2x＋4y＋3＝0，l2：x＋2y＋1＝0，l1∥l2，所以若l1∥l2，则a＝±2，所以“a＝2”是“l1∥l2”的充分不必要条件.
(2)(2022·济宁模拟)已知直线l1：kx＋y＝0过定点A，直线l2：x－ky＋2＋2k＝0过定点B，l1与l2的交点为C，则|AC|＋|BC|的最大值为______.
由l1：kx＋y＝0，得l1过定点A(0,0)，
显然k×1＋1×(－k)＝0，即l1，l2相互垂直，
∴|AC|2＋|BC|2＝12，∴(|AC|＋|BC|)2＝12＋2|AC|·|BC|≤12＋(|AC|2＋|BC|2)＝24，
解决直线方程问题的三个注意点(1)求解两条直线平行的问题时，在利用A1B2－A2B1＝0建立方程求出参数的值后，要注意代入检验，排除两条直线重合的可能性.(2)要注意直线方程每种形式的局限性，点斜式、两点式、斜截式要求直线不能与x轴垂直，而截距式方程既不能表示过原点的直线，也不能表示垂直于坐标轴的直线.(3)讨论两直线的位置关系时，要注意直线的斜率是否存在.
(1)已知直线l：ax＋y－2＋a＝0在x轴与y轴上的截距相等，则实数a的值是A.1 B.－1C.－2或1 D.2或1
当a＝0时，直线y＝2，此时不符合题意，应舍去；当a≠0时，由直线l：ax＋y－2＋a＝0可得，
经检验，a＝1,2均符合题意，故a的值是2或1.
(2)若直线l1：x－2y＋1＝0与直线l2：2x＋my＋1＝0平行，则直线l1与l2之间的距离为_____.
由直线l1：x－2y＋1＝0与直线l2：2x＋my＋1＝0平行，可得1×m－2×(－2)＝0，即m＝－4，故两直线可化为l1：2x－4y＋2＝0，l2：2x－4y＋1＝0，
1.圆的标准方程当圆心为(a，b)，半径为r时，其标准方程为(x－a)2＋(y－b)2＝r2.2.圆的一般方程
(1)已知圆C与直线y＝x及x－y－4＝0都相切，圆心在直线y＝－x上，则圆C的方程为A.(x＋1)2＋(y－1)2＝2B.(x＋1)2＋(y＋1)2＝2C.(x－1)2＋(y－1)2＝2D.(x－1)2＋(y＋1)2＝2
因为圆心在直线y＝－x上，设圆心坐标为(a，－a)，因为圆C与直线y＝x及x－y－4＝0都相切，
解得a＝1，所以圆心坐标为(1，－1)，
所以圆的方程为(x－1)2＋(y＋1)2＝2.
化简可得(x－3)2＋y2＝8，即点P的轨迹方程为(x－3)2＋y2＝8，A正确；∵直线AB过圆(x－3)2＋y2＝8的圆心，
当∠PAB最大时，则PA为圆(x－3)2＋y2＝8的切线，
解决圆的方程问题一般有两种方法(1)几何法：通过研究圆的性质、直线与圆、圆与圆的位置关系，进而求得圆的基本量和方程.(2)代数法：即用待定系数法先设出圆的方程，再由条件求得各系数.
　 (1)(2022·全国甲卷)设点M在直线2x＋y－1＝0上，点(3,0)和(0,1)均在⊙M上，则⊙M的方程为___________________.
(x－1)2＋(y＋1)2＝5
方法一　设⊙M的方程为(x－a)2＋(y－b)2＝r2，
∴⊙M的方程为(x－1)2＋(y＋1)2＝5.方法二　设⊙M的方程为x2＋y2＋Dx＋Ey＋F＝0(D2＋E2－4F＞0)，
∴⊙M的方程为x2＋y2－2x＋2y－3＝0，即(x－1)2＋(y＋1)2＝5.方法三　设A(3,0)，B(0,1)，⊙M的半径为r，
∴M(1，－1)，∴r2＝|MA|2＝(3－1)2＋[0－(－1)]2＝5，∴⊙M的方程为(x－1)2＋(y＋1)2＝5.
(2)直线l过定点(1，－2)，过点P(－1,0)作l的垂线，垂足为M，已知点N(2,1)，则|MN|的最大值为______.
设点A(1，－2)，依题意知AM⊥PM，所以点M的轨迹是以AP为直径的圆，
又N(2,1)为圆外一点，
1.直线与圆的位置关系：相交、相切和相离.其判断方法为：(1)点线距离法.(2)判别式法：设圆C：(x－a)2＋(y－b)2＝r2，直线l：Ax＋By＋C＝0(A2＋
消去y，得到关于x的一元二次方程，其根的判别式为Δ，则直线与圆相离⇔Δ<0，直线与圆相切⇔Δ＝0，直线与圆相交⇔Δ>0.2.圆与圆的位置关系，即内含、内切、相交、外切、外离.
考向1　直线与圆的位置关系
由圆C：x2＋y2－2x－3＝0，可得圆心坐标为C(1,0)，半径为r＝2，
(2)(2022·新高考全国Ⅱ)设点A(－2,3)，B(0，a)，若直线AB关于y＝a对称的直线与圆(x＋3)2＋(y＋2)2＝1有公共点，则a的取值范围是________.
方法一　由题意知点A(－2,3)关于直线y＝a的对称点为A′(－2,2a－3)，
由题意知直线A′B与圆(x＋3)2＋(y＋2)2＝1有公共点，易知圆心坐标为(－3，－2)，半径为1，
方法二　易知(x＋3)2＋(y＋2)2＝1关于y轴对称的圆的方程为(x－3)2＋(y＋2)2＝1，由题意知该对称圆与直线AB有公共点.
又对称圆的圆心坐标为(3，－2)，半径为1，
方法三　易知(x＋3)2＋(y＋2)2＝1关于y轴对称的圆的方程为(x－3)2＋(y＋2)2＝1，由题意知该对称圆与直线AB有公共点.设直线AB的方程为y－3＝k(x＋2)，即kx－y＋3＋2k＝0，因为对称圆的圆心坐标为(3，－2)，半径为1，
(1)(2022·武汉模拟)圆C1：(x－2)2＋(y－4)2＝9与圆C2：(x－5)2＋y2＝16的公切线条数为A.1 B.2 C.3 D.4
考向2　圆与圆的位置关系
依题意得，圆C1的圆心C1(2,4)，半径R1＝3,圆C2的圆心C2(5,0)，半径R2＝4，
故圆C1与C2相交，有2条公切线.
(2)(2022·益阳调研)已知直线l：x－y＋1＝0，若P为l上的动点，过点P作⊙C：(x－5)2＋y2＝9的切线PA，PB，切点为A，B，当|PC|·|AB|最小时，直线AB的方程为____________.
⊙C：(x－5)2＋y2＝9的圆心C(5,0)，半径r＝3，∵四边形PACB的面积
∴要使|PC|·|AB|最小，则需|PC|最小，当PC与直线l垂直时，|PC|最小，此时直线PC的方程为y＝－x＋5，
则两圆方程相减可得直线AB的方程为x－y－2＝0.
直线与圆相切问题的解题策略直线与圆相切时，利用“切线与过切点的半径垂直，圆心到切线的距离等于半径”建立关于切线斜率的等式，所以求切线方程时主要选择点斜式.过圆外一点求解切线段长的问题，可先求出圆心到圆外一点的距离，再结合半径利用勾股定理计算.
　 (1)(多选)(2022·湖北七市(州)联考)已知直线l：kx－y－k＋1＝0，圆C的方程为(x－2)2＋(y＋2)2＝16，则下列选项中正确的是A.直线l与圆C一定相交B.当k＝0时，直线l与圆C交于M，N两点，点E是圆C上的动点，则△MNE 面积的最大值为C.当l与圆有两个交点M，N时，|MN|的最小值为D.若圆C与坐标轴分别交于A，B，C，D四个点，则四边形ABCD的面积　为48
直线l：kx－y－k＋1＝0过定点P(1,1)，(1－2)2＋(1＋2)2<16，P在圆内，因此直线l一定与圆C相交，A正确；
因为圆心C(2，－2)，半径r＝4，圆心到直线l的距离d＝3，因此点E到直线l的距离的最大值h＝4＋3＝7，
当l与圆有两个交点M，N时，当|MN|最小时，
(2)(2022·新高考全国Ⅰ)写出与圆x2＋y2＝1和(x－3)2＋(y－4)2＝16都相切的一条直线的方程________.
答案　x＝－1或7x－24y－25＝0或3x＋4y－5＝0(答案不唯一，只需写出上述三个方程中的一个即可)
如图，因为圆x2＋y2＝1的圆心为O(0,0)，半径r1＝1，圆(x－3)2＋(y－4)2＝16的圆心为A(3,4)，半径r2＝4，所以|OA|＝5，r1＋r2＝5，所以|OA|＝r1＋r2，所以两圆外切，公切线有三种情况：①易知公切线l1的方程为x＝－1.②另一条公切线l2与公切线l1关于过两圆圆心的直线l对称.
则点O(0,0)到l2的距离为1，
即7x－24y－25＝0.
易知t>0，则点O(0,0)到l3的距离为1，
即3x＋4y－5＝0.综上，所求直线方程为x＝－1或7x－24y－25＝0或3x＋4y－5＝0.
一、单项选择题1.直线l经过两条直线x－y＋1＝0和2x＋3y＋2＝0的交点，且平行于直线x－2y＋4＝0，则直线l的方程为A.x－2y－1＝0 B.x－2y＋1＝0C.2x－y＋2＝0 D.2x＋y－2＝0
A.(x－1)2＋y2＝2B.(x－1)2＋y2＝4C.x2＋(y－1)2＝2D.x2＋(y－1)2＝4
设△ABC外接圆的方程为(x－a)2＋(y－b)2＝r2
则△ABC外接圆的方程为x2＋(y－1)2＝4.
3.(2022·新高考全国Ⅱ)图1是中国古代建筑中的举架结构，AA′，BB′，CC′，DD′是桁，相邻桁的水平距离称为步，垂直距离称为举，图2是某古代建筑屋顶截面的示意图，其中DD1，CC1，BB1，AA1是举，OD1，DC1，CB1，BA1是相等的步，相邻桁的举步之比分别为 ＝0.5， 已知k1，k2，k3成公差为0.1的等差数列，且直线OA的斜率为0.725，则k3等于 D.0.9
设OD1＝DC1＝CB1＝BA1＝1，则CC1＝k1，BB1＝k2，AA1＝k3，依题意，有k3－0.2＝k1，k3－0.1＝k2，
4.过圆C：(x－1)2＋y2＝1外一点P作圆C的两条切线PA，PB，切点分别为A，B，若PA⊥PB，则点P到直线l：x＋y－5＝0的距离的最小值为
因为过圆C：(x－1)2＋y2＝1外一点P向圆C引两条切线PA，PB，切点分别为A，B，
5.与直线x－y－4＝0和圆(x＋1)2＋(y－1)2＝2都相切的半径最小的圆的方程是A.(x＋1)2＋(y＋1)2＝2B.(x＋1)2＋(y＋1)2＝4C.(x－1)2＋(y＋1)2＝2D.(x－1)2＋(y＋1)2＝4
过圆心(－1,1)与直线x－y－4＝0垂直的直线方程为x＋y＝0，所求圆的圆心在此直线上，
设所求圆的圆心为(a，b)，且圆心在直线x＋y＝0上，
故所求圆的方程为(x－1)2＋(y＋1)2＝2.
过点P作圆O的两条切线，切点分别为A，B，
在Rt△PAO中，|PO|＝3，∴点P在圆x2＋y2＝9上，由于点P也在圆M上，故两圆有公共点.又圆M的半径等于1，圆心坐标M(a，1)，
7.已知圆C1：(x＋6)2＋(y－5)2＝4，圆C2：(x－2)2＋(y－1)2＝1，M，N分别为圆C1和C2上的动点，P为x轴上的动点，则|PM|＋|PN|的取值范围是A.[6，＋∞) B.[7，＋∞)C.[10，＋∞) D.[15，＋∞)
C1(－6,5)，C2(2,1)，C1关于x轴的对称点为C3(－6，－5)，
又两圆的半径分别为2,1，则|PM|＋|PN|≥10－2－1＝7，故|PM|＋|PN|的取值范围是[7，＋∞).
8.(2022·菏泽质检)瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理：三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC，|AB|＝|AC|，点B(－1,1)，点C(3,5)，过其“欧拉线”上一点Р作圆O：x2＋y2＝4的两条切线，切点分别为M，N，则|MN|的最小值为
由题设知BC的中点为(1,3)，
所以“欧拉线”方程为y－3＝－(x－1)，即x＋y－4＝0，
要使|MN|最小，则在Rt△PMO与Rt△PNO中，∠MOP＝∠NOP最小，即∠MPN最大，而仅当OP⊥“欧拉线”时，∠MPN最大，
二、多项选择题9.已知直线l过点(3,4)，点A(－2,2)，B(4，－2)到l的距离相等，则l的方程可能是A.x－2y＋2＝0 B.2x－y－2＝0C.2x＋3y－18＝0 D.2x－3y＋6＝0
当直线l的斜率不存在时，直线l的方程为x＝3，此时点A到直线l的距离为5，点B到直线l的距离为1，此时不成立；当直线l的斜率存在时，设直线l的方程为y－4＝k(x－3)，即kx－y＋4－3k＝0，∵点A(－2,2)，B(4，－2)到直线l的距离相等，
整理得2x＋3y－18＝0，当k＝2时，直线l的方程为y－4＝2(x－3)，整理得2x－y－2＝0.综上，直线l的方程可能为2x＋3y－18＝0或2x－y－2＝0.
10.在平面直角坐标系中，圆C的方程为x2＋y2－4x＝0.若直线y＝k(x＋1)上存在一点P，使过点P所作的圆的两条切线相互垂直，则实数k的可能取值是A.1 B.2 C.3 D.4
由x2＋y2－4x＝0，得(x－2)2＋y2＝4，则圆心为C(2,0)，半径r＝2，过点P所作的圆的两条切线相互垂直，设两切点分别为A，B，连接AC，BC，所以四边形PACB为正方形，
所以实数k的取值可以是1,2.
11.(2022·南通模拟)已知P是圆O：x2＋y2＝4上的动点，直线l1：xcs θ＋ysin θ＝4与l2：xsin θ－ycs θ＝1交于点Q，则A.l1⊥l2B.直线l1与圆O相切
圆O半径为2，cs θ·sin θ＋sin θ·(－cs θ)＝0，所以l1⊥l2，A正确；
即Q(4cs θ＋sin θ，4sin θ－cs θ)，
12.(2022·龙岩质检)已知点P(x0，y0)是直线l：x＋y＝4上的一点，过点P作圆O：x2＋y2＝2的两条切线，切点分别为A，B，连接OA，OB，则A.当四边形OAPB为正方形时，点P的坐标为(2,2)
对于A选项，当四边形OAPB为正方形时，则|OA|＝|OB|＝|AP|＝|BP|，
又点P(x0，y0)是直线l：x＋y＝4上的一点，设P(x0，4－x0)，
故不存在点P使得四边形OAPB为正方形，A错误；
对于选项C，若△PAB为等边三角形，易知∠APB＝60°，又OP平分∠APB，
∴∠APO＝∠BPO＝30°.
∴x0＝2，y0＝2，故C错误；对于选项D，∵P(x0，4－x0)，
整理得x2＋y2－x0x－(4－x0)y＝0，
化简得x0x＋(4－x0)y＝2，即得直线方程为x0x＋(4－x0)y－2＝0，
三、填空题13.与直线2x－y＋1＝0关于x轴对称的直线的方程为_____________.
直线2x－y＋1＝0关于x轴对称的直线的斜率为－k＝－2，并且过点A，
即2x＋y＋1＝0，所以所求直线的方程为2x＋y＋1＝0.
14.过点P(2,2)的直线l与圆(x－1)2＋y2＝1相切，则直线l的方程为_____________________.
3x－4y＋2＝0或x＝2
当过点P(2,2)的直线l斜率不存在时，方程为x＝2，与圆(x－1)2＋y2＝1相切，满足题意；当过点P(2,2)的直线l斜率存在时，设方程为y－2＝k(x－2)，即kx－y－2k＋2＝0，
∴直线l的方程为3x－4y＋2＝0或x＝2.
15.(2022·杭州模拟)在平面直角坐标系中，已知第一象限内的点A在直线l：y＝2x上，B(5,0)，以AB为直径的圆C与直线l的另一个交点为D.若AB⊥CD，则圆C的半径等于________.
即a2－2a－3＝0，而a>0，解得a＝3，则有点C(4,3)，
16.若抛物线y＝x2＋ax＋b与坐标轴分别交于三个不同的点A，B，C，则△ABC的外接圆恒过的定点坐标为________.
设抛物线y＝x2＋ax＋b交y轴于点B(0，b)，交x轴于点A(x1，0)，C(x2，0)，由题意可知关于x的方程：x2＋ax＋b＝0，Δ＝a2－4b>0，由根与系数的关系可得x1＋x2＝－a，x1x2＝b，