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考点巩固卷17 直线与圆(八大考点)-2025年高考数学一轮复习考点通关卷(新高考通用)
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考点01:直线的倾斜角与斜率(范围)
法一:定义法:
已知直线的倾斜角为,且,则该直线的斜率
法二:公式法:
经过两点,的直线的斜率公式:.
注意:①斜率公式与两点的顺序无关,即
②特别地:当时,;此时直线平行于轴或与轴重合;当时,不存在,此时直线的倾斜角为,直线与y轴平行或重合.
法三:数形结合求斜率范围
已知一条线段的端点及线段外一点,求过点的直线与线段有交点的情况下直线的斜率的取值范围,若直线的斜率均存在,则步骤如下:
第一步:连接
第二步:由斜率公式求出
第三步:结合图象逆时针旋转(递增),当接近垂直时为,一旦跨过垂直线则为
逆时针旋转(仍为递增).
1.已知点,,若直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A.或B.或
C.或D.
【答案】D
【分析】根据两点间斜率公式计算即可.
【详解】直线的斜率为,直线的斜率为,
结合图象可得直线的斜率的取值范围是.
故选:D
2.已知,若点在线段上,则的最小值为( )
A.1B.C.D.
【答案】C
【分析】利用两点连线的斜率公式知表示点Px,y和点连线的斜率,再数形结合,即可求出结果.
【详解】如图,因为表示点Px,y和点连线的斜率,
又,所以,,
由图知,的最小值为,
故选:C.
3.设点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A.或B.或C.D.
【答案】B
【分析】根据给定条件求出直线的斜率,再画出图形分析可得或,从而即可得解.
【详解】依题意,直线的斜率分别为,
如图所示:
若直线过点且与线段相交,
则的斜率满足或,
即的斜率的取值范围是或 .
故选:B
4.已知点、、, 过点C的直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.B.
C.D.以上都不对
【答案】C
【分析】过点C的直线l与线段AB有公共点,利用数形结合,得到直线l的斜率或,进而求解即可
【详解】如图,过点C的直线l与线段AB有公共点,则直线l的斜率或,
而,于是直线l的斜率或,
所以直线l斜率k的取值范围是,
故选:C
5.已知两点,,过点的直线与线段(含端点)有交点,则直线的斜率的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】画出图像,数形结合,根据倾斜角变化得到斜率的取值范围.
【详解】如图所示,
直线逆时针旋转到的位置才能保证过点的直线与线段有交点,
从转到过程中,倾斜角变大到,斜率变大到正无穷,
此时斜率,所以此时;
从旋转到过程中,倾斜角从开始变大,斜率从负无穷开始变大,
此时斜率,所以此时,
综上可得直线的斜率的取值范围为−∞,−1∪1,+∞.
故选:A
6.已知点A(0,3),B(3,2),直线l过点且与线段AB有公共点,则直线l的斜率的取值范围是( )
A.[-2,0)∪(0,]B.(-∞,-]∪[2,+∞)
C.[-2,]D.(-∞,-2]∪[,+∞)
【答案】D
【分析】求出和,数形结合观察满足直线l过点且与线段AB有公共点下斜率的变化情况即可求出结果.
【详解】根据题意,作出图形如下图:
直线PA的斜率为,直线PB的斜率为,
所以由图可知过点且与线段AB有公共点时,直线l的斜率取值范围是.
故选:D.
7.已知直线,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】先求出直线所过定点的坐标,数形结合可求出直线的斜率的取值范围,即可得出直线的倾斜角的取值范围.
【详解】直线的方程可化为,
联立方程组,可得,所以直线过定点,
设直线的斜率为,直线的倾斜角为,则,
因为直线的斜率为,直线的斜率为,
因为直线经过点,且与线段总有公共点,
所以,即,
因为,所以或,
故直线的倾斜角的取值范围是.
故选:D.
8.设点,若直线与线段有交点,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】求得直线的斜率为,且恒过定点,求得,结合题意,求得或,即可求解.
【详解】由直线,可得,
可得直线的斜率为,且恒过定点,则,
如图所示,要使得直线与线段有交点,则或,
可得或,即实数的取值范围为.
故选:A.
9.已知直线和以,为端点的线段相交,则实数k的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据题意可知直线恒过定点,根据斜率公式结合图象分析求解.
【详解】因为直线恒过定点,如图.
又因为,,所以直线的斜率k的范围为.
故选:C.
10.已知点,若过点的直线与线段相交,求直线的斜率的取值范围为( )
A.或B.或
C.D.
【答案】A
【详解】由题知直线过定点,进而作出图形,数形结合求解即可得答案.
【分析】解:直线方程为转化为,
所以直线过定点,且与线段相交,如图所示,
则直线的斜率是,
直线的斜率是,
则直线与线段相交时,它的斜率的取值范围是或.
故选:A.
考点02:两直线的位置关系求参
Ⅰ:平行定理
①当两条直线的斜率存在时,均可化成它的斜截式方程,所以以斜截式为例来研究直线平行的判定
设两条直线分别为:,:
若,则的倾斜角相等,即由,可得,即,此时;反之也成立.
所以有且
②当两条直线的斜率都不存在时,二者的倾斜角均为,若不重合,则它们也是平行直线
注意:当不考虑斜率,即给出直线的一般式时,有如下结论:
设两条直线分别为:,: 可得(其中分母不为0)
Ⅱ:垂直定理
①当两条直线的斜率存在且不为0时,均可化成它的斜截式方程,
即
②两条直线中,一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零,则两条直线垂直.
由①②得,两条直线垂直的判定就可叙述为:一般地,或一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零.
注意:当不考虑斜率,即给出直线的一般式时,有如下结论:
设两条直线分别为:,: 可得
11.“”是“直线与直线平行”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
【答案】C
【分析】根据两直线平行的充要条件求出的值即可得解.
【详解】若直线与直线互相平行且不重合,
则,解得,故.
所以“”是“直线与直线互相平行且不重合”的充要条件.
故选:C.
12.已知直线与直线平行,则实数( )
A.B.1C.或1D.
【答案】C
【分析】由直线平行的充要条件列式运算即可求解.
【详解】已知直线与直线平行,
则当且仅当,解得或.
故选:C.
13.是直线与直线平行的( )
A.充分非必要条件B.必要非充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据给定条件,由两直线平行求出,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】由直线与直线平行,得且,解得或,
所以是直线与直线平行的充分非必要条件.
故选:A
14.已知直线:和直线:,则“”是“”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
【答案】A
【分析】根据直线平行求得或,再结合包含关系分析充分、必要条件.
【详解】若,则,解得或,
若,则直线:、直线:,可知;
若,则直线:、直线:,可知;
综上所述:或.
因为是的真子集,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
15.已知直线与直线互相垂直,交点坐标为,则的值为( )
A.20B.C.0D.24
【答案】B
【分析】根据两直线垂直可求出的值,将公共点的坐标代入直线的方程,可得出的值,再将公共点的坐标代入直线的方程,可得出的值,由此可得出的值.
【详解】已知直线的斜率为,直线的斜率为.
又两直线垂直,则,解得.
,即,
将交点代入直线的方程中,得.
将交点代入直线的方程中,得.
所以,.
故选:B.
16.已知,,直线和垂直,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由题意利用两直线垂直的性质,求得,再利用基本不等式,求得的最小值.
【详解】,,直线,,且,
,即.
则,当且仅当时,等号成立,
故的最小值为8,
故选:B.
17.已知曲线在点处的切线与直线垂直,则实数等于( )
A.B.C.1D.2
【答案】D
【分析】由导数的几何意义结合直线垂直斜率之间关系即可得到方程,求解即可.
【详解】因为,所以,
则曲线在点处的切线斜率为,
又因为直线斜率为,
所以,即.
故选:D.
18.当圆截直线所得的弦长最短时,实数( )
A.B.C.D.1
【答案】B
【分析】先求出直线必过的定点,分析该定点在圆内,结合弦长最短建立方程求解即可.
【详解】将直线的方程变形为,由,可得,
所以,直线经过定点,
圆的标准方程为,圆心为C0,1,
因为,即点在圆内,
故当时,圆心到直线的距离取最大值,此时,直线截圆所得弦长最短,
,直线的斜率为,所以,,解得.
故选:B.
考点03:点线距离及线线距离
①两点间的距离:已知则
②点到直线的距离:
③两平行线间的距离:两条平行直线与的距离公式.
注意:应用此公式时,要把两直线化为一般式,且的系数分别相等.
19.圆上的点到直线的距离的最大值为( )
A.3B.4C.5D.9
【答案】C
【分析】求出圆心到直线的距离加上圆的半径即可得答案.
【详解】圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,
所以圆上的点到直线的距离的最大值为.
故选:C.
20.在平面直角坐标系中,已知,动点满足,且,则下列说法正确的是( )
A.点的轨迹为圆B.点到原点最短距离为2
C.点的轨迹是一个正方形D.点的轨迹所围成的图形面积为24
【答案】D
【分析】设点的坐标为,由已知条件结合向量的坐标运算用表示出,结合可得的关系,从而可求出点的轨迹方程,再逐个分析判断.
【详解】设点的坐标为,因为,动点满足,
所以,得,
因为,所以,
即点的轨迹方程为,
当时,方程为,
当时,方程为,
当时,方程为,
当时,方程为,
所以点对应的轨迹如图所示,且,,
所以点的轨迹为菱形,所以AC错误,
原点到直线的距离为,所以B错误,
点的轨迹所围成的图形面积为,所以D正确.
故选:D
21.已知椭圆,点关于直线的对称点在上,且点与不重合,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设,,由题意可得的斜率为,由两点的斜率公式可得,的一个关系式,由,的中点在直线方程上,从而可得的坐标,将点的坐标代入椭圆方程,可求出的值.
【详解】不妨设,,
由题意可得,即:,
又的中点在直线上,
所以,解得y0=t,故,
而在椭圆上.故,解得或,
由于时与坐标相同,故.
故选:C.
22.已知为函数,图象上一动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】分析可知当曲线在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,结合导数的几何意义运算求解.
【详解】设,由题意得,
当曲线在点处的切线与直线平行时,点到直线的距离最小,
则,得,,
所以点到直线的距离的最小值为.
故选:A.
23.直线关于直线对称的直线方程为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】解方程组求出两条直线的交点坐标,再求出直线上的点关于直线的对称点即可求解.
【详解】由,解得,则直线与直线交于点,
在直线上取点,设点关于直线的对称点,
依题意,,整理得,解得,即点,
直线的方程为,即,
所以直线关于直线对称的直线方程为.
故选:D
24.曲线上的点到直线距离的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设切点,根据导数的几何意义计算即可求解.
【详解】令,则,
设该曲线在点处的切线为,
需求曲线到直线的距离最小,必有该切线的斜率为2,
所以,解得,则切点为,
故切线的方程为,即,
所以直线到直线的距离为,
即该曲线上的点到直线的最小距离为.
故选:C
25.已知过抛物线的焦点的直线与交于两点,线段的中点为,且,若点在抛物线上,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】设,,从而得到,利用抛物线的定义得到,解得,根据题意可知点在直线上,故将的最小值转化为求与平行的切线与直线之间的距离.
【详解】设,由的中点为,得,
由抛物线的定义可得,
又,所以,故抛物线的方程为.
易知点在直线上,
设与平行且与抛物线相切的直线方程为,
由,可得,
则,得,
则切线与直线之间的距离即的最小值,故的最小值为.
故选:A
26.平行直线与之间的距离为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先通过平行求出,再利用平行线的距离公式求解.
【详解】因为,所以,,
解得,所以,
故两平行直线间的距离.
故选:C.
考点04:直线的对称问题(秒杀)
点关于直线成轴对称问题(所有对称都可以转化为点关于线对称)
由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线”利用“垂直”“平分”这两个条件建立方程组,就可求出对顶点的坐标一般情形如下:设点关于直线的对称点为,则有
,可求出、.
27.过直线上的点P作圆C:的两条切线,,当直线,关于直线对称时,点P的坐标为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据直线和圆的位置关系、两直线的交点等知识求得正确答案.
【详解】圆的圆心为,
直线关于直线对称时,与直线垂直,
所以直线的方程为,
由解得,所以.
故选:A.
28.已知从点发出的一束光线,经轴反射后,反射光线恰好过点,则入射光线所在的直线方程为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】运用点关于直线对称,求出关于轴对称点,后运用光线反射规律,结合两点式方程,求出入射光线方程即可.
【详解】运用点关于直线对称,求出关于轴对称点,与在同一条直线上,
运用两点式得到入射光线所在的直线方程为,整理得.
则入射光线所在的直线方程为.
故选:A.
29.已知与关于直线对称,则下列说法中错误的是( )
A.直线过,的中点B.直线的斜率为
C.直线的斜率为3D.直线的一个方向向量的坐标是
【答案】B
【分析】根据与关于直线对称,逐项判断可得答案.
【详解】对于A,因为与关于直线对称,所以直线过,的中点,故A正确;
对于B,直线的斜率为,故B错误;
对于C,因为直线的斜率为,所以直线的斜率为3 ,故C正确;
对于D,因为直线的斜率为3,所以直线的一个方向向量的坐标是,故D正确.
故选:B.
30.一条光线从点出发,经轴反射后,若反射光线被圆遮挡,则反射光线的斜率可能为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据直线与圆相交,即可求解斜率的范围.
【详解】点关于轴的对称点为,
设反射光线的斜率为,直线方程为,整理为,
当反射光线与圆相交时,,解得,
可得反射光线的斜率的取值范围为,
故选:C.
31.已知是抛物线上一点,圆关于直线对称的圆为,是圆上的一点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据对称性求出圆的方程,设,求出的最小值,即可求出MN的最小值.
【详解】圆圆心为,半径,设,
则由对称性可知:,解得,则,
所以圆,
设,则,
所以当,即时,,
所以MN的最小值是.
故选:A
32.光线从点射到轴上,经轴反射后经过圆上的点,则该光线从点A到点的路线长的最小值是( )
A.9B.10C.11D.12
【答案】A
【分析】求出点关于x轴的对称点,则最短路径的长为减去圆的半径,计算求得结果
【详解】由题意可得圆心,半径点关于x轴的对称点,
所以,
该光线从点A到点的路线长的最小值为,
故选:A
33.已知一束光线照射到曲面上一点,其反射光线和入射光线与点处的法线(即过点的切线的垂线)的夹角相等.从平面直角坐标系内一点发出的光线,照射到圆上的点,反射后交轴于点,则的值为( )
A.2B.3C.4D.
【答案】B
【分析】由题意求出直线的方程以及直线的方程,设关于的对称点为,结合点关于直线对称,求出的表达式,代入的方程中,即可求得答案.
【详解】设的圆心为.由题意,知圆的标准方程为,
作出圆与射线,,的大致图象,如图,
则与关于对称,由于,,,
故直线的方程为,直线的方程为,
设关于的对称点为,则,
解得,又点一定在上,
所以,解得,
故选:B.
34.已知圆关于直线对称的圆的方程为.若点是圆上一点,则的最大值是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据点关于直线对称可得,进而根据直线与圆相切,结合点到直线的距离公式求解.
【详解】设圆的圆心为.
因为圆关于直线对称的圆的方程为,
圆的圆心为,半径为2,
所以圆的半径为2,两圆的圆心关于直线对称,
则解得即,
故圆的方程为.
的几何意义为圆上的点Px,y与坐标原点O0,0连线的斜率,
如图,过原点作圆的切线,当切线的斜率存在时,设切线方程为,即,所以圆心到直线的距离,解得.
由图可知的最大值是.
故选:A.
考点05:圆的切线和切线长问题
第一类:求过圆上一点的圆的切线方程的方法
正规方法:
第一步:求切点与圆心的连线所在直线的斜率
第二步:利用垂直关系求出切线的斜率为
第三步:利用点斜式求出切线方程
注意:若则切线方程为,若不存在时,切线方程为
秒杀方法:
①经过圆上一点的切线方程为
②经过圆上一点的切线方程为
③经过圆上一点的切线方程为
第二类:求过圆外一点的圆的切线方程的方法
方法一:几何法
第一步:设切线方程为,即,
第二步:由圆心到直线的距离等于半径长,可求得,切线方程即可求出
方法二:代数法
第一步:设切线方程为,即,
第二步:代入圆的方程,得到一个关于的一元二次方程,由可求得,切线方程即可求出
注意:过圆外一点的切线必有两条,当上面两种方法求得的只有一个时,则另一条切线的斜率一定不存在,可得数形结合求出.
第三类:求斜率为且与圆相切的切线方程的方法
方法一:几何法
第一步:设切线方程为,即
第二步:由圆心到直线的距离等于半径长,可求得,切线方程即可求出.
方法二:代数法
第一步:设切线方程为,
第二步:代入圆的方程,得到一个关于的一元二次方程,由可求得,切线方程即可求出
方法三:秒杀方法
已知圆的切线的斜率为,则圆的切线方程为
已知圆的切线的斜率为,则圆的切线方程为
35.已知点在抛物线M:y2=8x上,过点作圆C:x−42+y2=1的切线,若切线长为,则点到的准线的距离为( )
A.5B.6C.7D.
【答案】A
【分析】由圆的切线的性质可求得PC,结合抛物线方程计算可得点横坐标,即可得点到的准线的距离.
【详解】如图所示:
设切点为Q,则|CQ|=1,|PQ|=26,
则PC=CQ|2+PQ|2=12+(26)2=5,
设Px,y,则由两点间距离公式得到(x−4)2+y2=(x−4)2+8x=x2+16=5,
解得,因为y2=8x≥0,所以,
因为的准线方程为,所以点到的准线的距离PE为3−−2=5.
故选:A.
36.在平面直角坐标系中,圆,若曲线上存在四个点,过动点作圆的两条切线,为切点,满足,则k的值不可能为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先设出,利用求出在以原点为圆心,半径为2的圆上,数形结合转化为且只需原点到直线的距离小于半径2即可,用点到距离公式列出不等式,求出的取值范围可得答案.
【详解】设,连接,设,
则,,所以,
又,
所以,
令,则有,解得:或,
因为在单位圆外,所以舍去,
即在以原点为圆心,半径为2的圆上,
因为曲线上存在四个点,
即与圆有4个交点,且过点,
结合图象可知,且只需原点到直线的距离小于半径2即可,
所以,解得:或(舍去).,
所以、、都符合.
故选:D.
37.若双曲线的渐近线与圆相切,且圆的圆心是双曲线的一个焦点,则双曲线的实轴长为( )
A.B.C.2D.
【答案】B
【分析】求出双曲线的渐近线方程,结合点到直线距离公式求解即得.
【详解】双曲线的渐近线方程为,
圆的圆心,半径r=22,
依题意,双曲线的半焦距,,则,
所以双曲线的实轴长为.
故选:B
38.过点作圆的切线,为切点,,则的最大值是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据圆的切线的性质得出,结合勾股定理可得,即a2+b2=2,然后设,将a2+b2=2化为关于的一元二次方程,利用根的判别式大于等于0,求出的最大值,可得答案.
【详解】解:根据题意,圆的圆心为O0,0,半径.
若与圆相切于点,则,可得,
即a2+b2=2,设,则,
可得,整理得,
关于的一元二次方程有实数解,所以,解得.
当,时,有最大值,即的最大值是.
故选:C.
39.在平面直角坐标系中,已知圆,为直线上的一个动点,过点作圆的切线,切点为点,当最小时,则的值为( )
A.4B.C.2D.3
【答案】A
【分析】判断出最小时点的位置,进而求得此时的值.
【详解】由于是圆的切线,所以,所以,
当时,PC最小,此时最小.
到直线的距离为,
则时,,,
所以此时三角形是等腰直角三角形,
所以当最小时,则的值为.
故选:A
40.过点向圆作两条切线,切点分别为,若,则( )
A.或B.或C.或D.或
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用切线长定理。结合两点间距离公式列式求解即得.
【详解】圆的圆心,半径,连接,
依题意,,则,
于是,整理得,
所以或.
故选:D
41.已知点P为抛物线上一点,过点P作圆C:的两条切线,切点分别为M,N,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】设点,根据给定条件,结合切线长定理及二倍角的余弦公式将的函数,再求出函数的最小值即得.
【详解】设点,则,
由切圆于点,得,且,
因此,
而,当且仅当时取等号,
所以当时,取得最小值.
故选:D
42.已知圆与抛物线相交于两点,分别以为切点作的切线. 若都经过的焦点,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设,联立圆与抛物线的方程可得,再结合圆的切线性质及抛物线的定义求得,然后利用二倍角的余弦计算即得.
【详解】设,由消去得:,
则有,又为圆的切线,,
由抛物线的定义得,即有化简得:,
解得,因此,整理得,
而,
所以.
故选:C
考点06:圆与圆的位置关系
设两圆圆心分别为,半径分别为,
①外离4条公切线
②外切3条公切线
③相交2条公切线
④内切1条公切线
⑤内含无公切线
记忆方法:
43.在平面直角坐标系中,点F的坐标为,以线段FP为直径的圆与圆相切,则动点P的轨迹方程为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】分两圆外切和内切两种情况,根据两圆位置关系结合双曲线的定义分析求解.
【详解】由题意可知:圆的圆心为O0,0,半径,
设,以线段FP为直径的圆的圆心为M,半径为,
若圆与圆外切,则,,
可得;
若圆与圆内切,则,,
可得;
综上所述:,
可知动点P的轨迹是以为焦点的双曲线,且,则,
所以动点P的轨迹方程为.
故选:B.
44.已知圆 圆则两圆的公切线条数为( )
A.4B.3C.2D.1
【答案】B
【分析】确定两圆的位置关系后可得公切线条数.
【详解】圆标准方程为,
则已知两圆圆心分别为,半径分别为2,22,
圆心距为,
因此两圆外切,它们有三条公切线,
故选:B.
45.已知圆C:和两点,,若圆C上存在点P,使得,则b的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】将问题转化为以为直径的圆与圆有交点,结合图形可得.
【详解】因为圆C上存在点P,使得,
所以,以为直径的圆与圆有交点,
又以为直径的圆,圆心为O0,0,半径为,圆的圆心为,半径为2,
所以,即,即.
故选:A
46.已知,直线与的交点在圆:上,则的最大值是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据两直线方程可知两直线分别过定点且垂直,可求得点轨迹方程,再由圆与圆的位置关系找出圆心距与两圆半径之间的关系可得结果.
【详解】易知直线恒过定点A−2,0,
直线恒过定点,
且,易知直线与互相垂直,即可得,
所以点轨迹是以为直径的圆,圆心为的中点,半径为;
可得点轨迹方程为;
又因为点在圆上,所以可得圆与圆有公共点,
当两圆内切(圆在外)时,取得最大值;
此时满足,解得.
故选:D
47.已知圆的圆心到直线的距离是,则圆与圆的位置关系是( )
A.相离B.相交C.内切D.内含
【答案】D
【分析】根据点到直线的距离公式求的值,再利用几何法判断两圆的位置关系.
【详解】圆:,所以圆心,半径为.
由点到直线距离公式得:,且,所以.
又圆的圆心,半径为:1.
所以,.
由,所以两圆内含.
故选:D
48.已知P是圆上的一个动点,直线上存在两点A,B,使得恒成立,则的最小值是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】分析可知以为直径的圆要内含或内切圆,根据两圆的位置关系分析求解.
【详解】已知圆的圆心为,半径,
若直线上存在两点A,B,使得恒成立,
则以为直径的圆要内含或内切圆,
因为点到直线l的距离,
所以长度的最小值为,
故选:B.
考点07:圆的公共弦和公共切线
切点弦方程
①过圆外一点引圆的两条切线,切点分别为,则过两点得直线方程为
②过圆外一点引圆的两条切线,切点分别为,则过两点得直线方程为
49.过点作圆:的两条切线,切点分别为,,则原点到直线的距离为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】首先求解四边形的外接圆的方程,再求解直线的方程,即可求解点到直线的距离.
【详解】由图可知,,,
则四点共圆,圆的直径是,点,,
,的中点坐标为,
所以四边形的外接圆的方程为,
即,圆,
两式相减得直线的方程,
则原点到直线的距离.
故选:A
50.圆与圆的公共弦长为( ).
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】两圆方程相减可得公共弦所在的直线方程为,即可利用点到线的距离公式以及圆的弦长公式求解.
【详解】的圆心和半径分别为,
,故两圆相交,
将两个圆的方程作差得,即公共弦所在的直线方程为,
又知,,
则到直线的的距离,
所以公共弦长为,
故选:A.
51.已知圆与圆交于A,B两点,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意,两圆方程相减即可得到直线的方程,再由弦长公式,即可得到结果.
【详解】因为圆与圆交于A,B两点,
则直线的方程即为两圆相减,可得,
且圆,半径为,
到直线的距离,
所以.
故选:C
52.已知圆:与圆:交于A,B两点,当变化时,的最小值为,则( )
A.0B.±1C.±2D.
【答案】C
【分析】先求两个圆的公共弦所在直线方程,利用勾股定理求出弦长的表达式,结合最值可得答案.
【详解】两圆的公共弦所在线的方程为:,圆心到直线的距离为,
,因为,所以,
所以,解得.
故选:C
53.若圆与圆恰有一条公切线,则下列直线一定不经过点的是( )
A.B.
C.x+y−2=0D.
【答案】D
【分析】根据两圆公切线条数确定两圆位置关系,从而可得圆心所满足的轨迹方程,从而逐项判段直线与圆位置关系,确定直线是否过点即可.
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
若圆与圆恰有一条公切线,则两圆内切,
所以,即,所以点的轨迹为圆,
对于A,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故A不符合;
对于B,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故B不符合;
对于C,圆心到直线x+y−2=0的距离为,则该直线过点,故C不符合;
对于D,圆心到直线的距离为,则该直线不过点,故D符合;
故选:D.
54.圆和圆的公切线方程是( )
A.B.或
C.D.或
【答案】A
【分析】先判断两个圆的位置关系,确定公切线的条数,求解出两圆的公共点,然后根据圆心连线与公切线的关系求解出公切线的方程.
【详解】解:,圆心,半径,
,圆心,半径,
因为,
所以两圆相内切,公共切线只有一条,
因为圆心连线与切线相互垂直,,
所以切线斜率为,
由方程组解得,
故圆与圆的切点坐标为,
故公切线方程为,即.
故选:A.
考点08:与圆有关的最值问题
形如:若是定圆上的一动点,则求和这两种形式的最值
思路1:几何法
①的最值,设,圆心到直线的距离为由即可解得两个值,一个为最大值,一个为最小值
②的最值:即点与原点连线的斜率,数形结合可求得斜率的最大值和最小值
思路2:代数法
①的最值,设,与圆的方程联立,化为一元二次方程,由判别式等于,求得的两个值,一个为最大值,一个为最小值.
②的最值:设,则,与圆的方程联立,化为一元二次方程,由判别式等于,求得的两个值,一个为最大值,一个为最小值.
55.已知是圆上任意一点,则的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】的几何意义为直线的斜率,再根据直线与圆得交点即可得出答案.
【详解】设,变形可得,
则的几何意义为直线的斜率,
圆化为,
所以圆的圆心为,半径为.
因为Px0,y0是圆上任意一点,
所以圆与直线有公共点,即圆的圆心到直线的距离不大于圆的半径,
所以,解得,
即的最大为.
故选:D.
56.已知,,,点P是圆上的一点,则的最小值为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】设,则,利用圆上的点到圆外一点距离最值的特征即可求解.
【详解】点,B−2,0,,设,
则,
因为点P在圆上运动,
所以表示圆上的点到点的距离的平方,
所以的最小值为,
即的最小值为.
故选:D﹒
57.已知为直线上的动点,为圆上的动点,点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设,不妨令,根据两点间的距离公式求出点的坐标,则要使最小,即最小,求出的最小值即可得解.
【详解】设,不妨令,
则,
整理得,
又,所以,
则,解得,
所以存在定点,使得,
要使最小,即最小,
则,B,D三点共线,且DA垂直于直线时取得最小值,如图所示,
所以的最小值为.
故选:C.
58.已知O是所在平面内一点,且,,,则的最大值为( )
A. B. C.D.
【答案】B
【分析】根据题意可得点轨迹是以为圆心,半径为的圆,再由直线与圆相切可得的最大值为.
【详解】根据,可得,
即可得;
即可知点轨迹是以为圆心,半径为的圆,如下图所示:
由图可知,当与圆相切时,取到最大,
又,可知此时.
故选:B.
59.已知点是圆上一点,点是圆上一点,则的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用圆的最值问题和正弦定理即可求解.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心, 半径,
在三角形中,,
根据正弦定理可得,,即,
所以,
因为,,
所以,
因为,所以是锐角,
所以的最大值为.
故选:B.
60.已知点在圆上,点在直线上,点为中点,若,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据垂径定理可得点在以C0,1为圆心,为半径的圆上,再利用点到直线的距离公式即可求解.
【详解】由题意可得圆的标准方程为,
设圆心为,半径为,则C0,1,,
所以由垂径定理可得,故点在以C0,1为圆心,为半径的圆上,
因为点到直线的距离,
所以PQ的最小值为,
故选:A
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