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    2022-2023学年高二数学 人教A版2019选择性必修第一册 同步讲义 第10讲 点直线与圆的位置关系 Word版含解析
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    2022-2023学年高二数学 人教A版2019选择性必修第一册 同步讲义 第10讲 点直线与圆的位置关系 Word版含解析

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    这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册全册综合同步训练题,文件包含2022-2023学年高二数学人教A版2019选择性必修第一册同步讲义第10讲点直线与圆的位置关系Word版含解析docx、2022-2023学年高二数学人教A版2019选择性必修第一册同步讲义第10讲点直线与圆的位置关系Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。

    第10讲 点直线与圆的位置关系
    考点分析
    考点一:点与圆的位置关系
    点与圆:的位置关系:
    若在圆外,则;
    若在圆上,则;
    若在圆内,则.
    考点二:直线与圆的位置关系
    设圆心到直线的距离,圆的半径为,则
    直线与圆的位置关系 几何意义 代数意义 公共点的个数
    ①直线与圆相交 两个
    ②直线与圆相切 一个
    ③直线与圆相离 0个
    注:代数法:联立直线方程与圆方程,得到关于的一元二次方程
    考点三:直线与圆相交的弦长问题
    法一:设圆心到直线的距离,圆的半径为,则弦长
    法二:联立直线方程与圆方程,得到关于的一元二次方程 ,利用韦达定理,弦长公式即可
    题型目录
    题型一: 点与圆的位置关系
    题型二:直线与圆的位置关系
    题型三:直线与圆的弦长问题
    题型四:圆上的点到直线距离
    题型五:圆中的切线 切线长和切点弦问题
    典型例题
    题型一: 点与圆的位置关系
    【例1】(全国高二专题)两个点、与圆的位置关系是( )
    A.点在圆外,点在圆外 B.点在圆内,点在圆内
    C.点在圆外,点在圆内 D.点在圆内,点在圆外
    【答案】D
    【解析】将代入方程左边得,
    则点在圆内,将代入方程左边得,
    则点在圆外,故选:D.
    【例2】(全国高二专题练习)点与圆的位置关系是( ).
    A.点在圆上 B.点在圆内 C.点在圆外 D.不能确定
    【答案】C
    【解析】因为,所以点在圆外.故选:C
    【例3】(全国高二课时练习)若坐标原点在圆的内部,则实数的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】D
    【解析】化为标准方程为:
    把原点坐标代入圆的方程得: ,解得:,故选:D.
    【题型专练】
    1.(全国高二课时练习)点在圆的( )
    A.圆上 B.圆内 C.圆外 D.无法判定
    【答案】A
    【解析】将点的坐标代入圆的方程即,∴点在圆上,
    故选:A
    2.(全国高二课时练习)点与圆的位置关系是( ).
    A.点在圆外 B.点在圆内 C.点在圆上 D.不能确定
    【答案】A
    【解析】将点代入圆方程,得.故点在圆外,选.
    3.(全国高二课时练习(多选))点在圆的内部,则的取值不可能是( )
    A. B. C. D.
    【答案】AD
    【解析】由已知条件可得,即,解得.故选:AD.
    题型二:直线与圆的位置关系
    【例1】(2022西藏林芝市第二中学高一期末)圆x2+y2-2x+4y=0与直线2x+y+1=0的位置关系为(   )
    A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能
    【答案】C
    【分析】利用圆心到直线的距离与半径的大小关系,判断圆x2+y2-2x+4y=0与直线2x+y+1=0的位置关系即可.
    【详解】圆x2+y2-2x+4y=0的圆心坐标为,半径
    圆心到直线2x+y+1=0的距离
    由,可得圆与直线的位置关系为相交.
    故选:C
    【例2】(全国高二专题练习)直线与圆的公共点个数为 ( )
    A.个 B.个 C.个 D.个或个
    【答案】D
    【解析】将直线变形为,令,解得,所以直线过定点,因为,所以点在圆上,所以直线与圆相切或者相交

    【例3】(黑龙江哈尔滨市)若过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率的取值范围为( )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】由题意知,直线的斜率存在,设直线的斜率为,则直线方程为,即,圆心为,半径为,所以圆心到直线得距离,解得
    【例4】(2021新高考2卷多选)已知直线与圆,点,则下列说法正确的是( )
    A.若点A在圆C上,则直线l与圆C相切 B.若点A在圆C内,则直线l与圆C相离
    C.若点A在圆C外,则直线l与圆C相离 D.若点A在直线l上,则直线l与圆C相切
    【答案】ABD
    【解析】圆心到直线l的距离,
    若点在圆C上,则,所以,
    则直线l与圆C相切,故A正确;
    若点在圆C内,则,所以,
    则直线l与圆C相离,故B正确;
    若点在圆C外,则,所以,
    则直线l与圆C相交,故C错误;
    若点在直线l上,则即,
    所以,直线l与圆C相切,故D正确.
    故选:ABD.
    【例5】(浙江高二期末)已知曲线与直线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】由题意知,曲线整理得,则该曲线表示圆心为,半径为的圆上半部分,直线可化为,过定点,如图,当时,曲线与直线有两个不同的交点,由,得或,所以,所以实数的取值范围是

    【例6】(2022全国新高考2卷)设点A(-2,3),B(0,a),若直线AB关于y=a对称的直线与圆C:
    +=1有公共点,则a的取值范围为_______.
    【答案】
    【解析】关于对称的点的坐标为,在直线上,
    所以所在直线即为直线,所以直线为,即;
    圆,圆心,半径,依题意圆心到直线的距离,
    即,解得,即;故答案为:
    【例7】(2022·全国·高二课时练习)与圆相切,且在x、y轴上截距相等的直线共有(       )
    A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
    【答案】D
    【解析】圆的标准方程为,则圆心为,半径为,
    当直线经过原点时,设直线方程为,
    由直线与圆相切得到圆心到直线的距离等于半径,即,解得,
    则直线方程为;
    当直线不经过原点时,设直线方程为,
    由,解得或,
    则直线方程为或.
    与圆相切,且在,轴上的截距相等的直线共有4条.
    故选:D.
    【题型专练】
    1.(2022·广东江门·高二期末)直线:与圆:的位置关系为(       )
    A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定
    【答案】A
    【分析】求出圆心到直线的距离,即可判断;
    【详解】解:圆:的圆心为,半径,
    圆心到直线:的距离,
    所以直线与圆相切;
    故选:A
    2.(2022·全国·高二课时练习)直线和圆的位置关系为(       )
    A.相交 B.相切或相交 C.相离 D.相切
    【答案】A
    【分析】根据直线与圆的位置关系列式判断.
    【详解】由,得,
    所以圆心为,半径为.
    因为圆心到直线的距离为

    所以直线和圆相交.
    故选:A
    3.(四川成都市)若圆与直线只有一个公共点,则的值为( )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】圆的圆心为,半径,圆心到直线,即的距离为,因为,所以
    4.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(文))不论k为何值,直线都与圆相交,则该圆的方程可以是(  )
    A. B.
    C. D.
    【答案】B
    【分析】判断所给的圆是否与直线 始终相交的依据是
    直线所过的定点(-4,1)是否在该圆内或圆上.
    【详解】,   ,∴直线恒过点P(—4,1) ,
    对于A,圆心为(2,-1),半径为5,P到圆心的距离为:     ,
    即P点不在该圆内;
    对于B,圆心为(-1,-2),半径为5,P到圆心的距离为 ,
    故点P在该圆内;
    对于C,圆心为(3,-4),半径为5,P点到圆心的距离为 ,
    故点P不在该圆内;
    对于D,圆心为(-1,-3),半径为5,点P到圆心的距离为 ,
    点P该在圆上,可能相切也可能相交;
    故选:B.
    5.(浙江高二期末)直线与圆的位置关系是( )
    A.相交 B.相切 C.相离 D.与a的大小有关
    【答案】A
    【解析】直线恒过定点,而,故点在圆内,故直线与圆必然相交,所以选
    6.(全国高二专题练习)若直线与曲线有公共点,则的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【解析】由题意知,曲线变形得,则该曲线表示圆心为,半径为的圆下半部分,若直线与曲线有公共点,如图,当直线经过点时,曲线与直线有公共点,即,得,将直线向下平移至直线与曲线相切时,有,解得又由,则,所以实数的取值范围是

    7.(2022·全国·高二课时练习)已知点在圆内,直线是以为中点的弦所在直线,直线的方程为,则(       )
    A.且与圆相离 B.且与圆相切
    C.且与圆相交 D.且与圆相离
    【答案】A
    【解析】直线以为中点,直线的斜率,
    直线的方程为:,即,则,
    在圆内,,则圆心到直线的距离,与圆相离.
    故选:A.
    8.(2022·全国·高二课时练习)过点作与圆相切的直线l,则直线l的方程为(       )
    A. B.
    C. D.
    【答案】BC
    【分析】将圆的方程配成标准式,即可得到圆心坐标与半径,再分斜率存在与不存在两种情况讨论,分别求出切线方程.
    【详解】解:圆,即,则圆心为,半径为1,易知点在圆外,
    显然是其中一条切线.
    当切线斜率存在时,设切线方程为,则,解得,
    所以切线方程为.综上,切线方程为或.
    故选:BC.
    题型三:直线与圆的弦长问题
    【例1】(四川成都市)直线被圆截得的弦长为( )
    A.1 B.2 C. D.
    【答案】B
    【解析】圆的标准方程为的圆心为,半径,圆心到直线的距离为,所以弦长,故选B
    【例2】(2022·广东韶关·二模)已知直线 与圆 交于A、B两点,若 则a=(        )
    A.5 B. C. D.
    【答案】B
    【解析】由题知是等腰直角三角形,由及勾股定理得点O到直线的距离是,故,解得.
    故选:B.
    【例3】(2022·全国·高二课时练习)直线与圆相交于A,B两点,若,则实数m的取值范围为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【解析】令圆的圆心到直线l的距离为d,而圆半径为,弦AB长满足,
    则有,又,于是得,解得,
    所以实数m的取值范围为.
    故选:B
    【例4】(2022·甘肃·永昌县第一高级中学高二期末(文))在圆内,过点的最长弦和最短弦分别是AC和BD,则四边形ABCD的面积为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】D
    【解析】圆化简为可得圆心为
    易知过点的最长弦为直径,即
    而最短弦为过与垂直的弦,圆心到的距离:

    所以弦
    所以四边形ABCD的面积:
    故选:D.
    【例5】(2022·云南·昆明市第一中学西山学校高三阶段练习(文))直线:与圆:相交于A,B两点,则的最小值是(       )
    A. B.2 C. D.4
    【答案】D
    【解析】分别取,则,得,即直线过定点,
    将圆C化为标准方程:,圆心为,半径.
    如图,因为,所以当圆心到直线距离最大时最小.
    当CP不垂直直线时,总有,故当时最小,因为,所以的最小值为.
    故选:D

    【例6】(2022·四川甘孜·高二期末(文))若直线 ​与圆​相交于​两点, 且​(其中​为原点), 则​的值为(       )
    A.​或​ B.​ C.​或​ D.​
    【答案】A
    【分析】根据点到直线的距离公式即可求解.
    【详解】由可知,圆心到直线的距离为,根据点到直线的距离公式可得
    故选:A
    【例7】(2022·河南·修武一中高二开学考试(理))已知直线与圆交于两点,过分别作的垂线与轴交于两点,则当最小时,(       )
    A.4 B. C.8 D.
    【答案】D
    【分析】首先求出直线过定点,即可求出弦的最小值,求出直线的倾斜角的倾斜角,再利用锐角三角函数计算可得.
    【详解】解:直线过定点,最小时,,
    圆心到直线的距离,,
    因为,所以此时,所以直线的倾斜角为,
    过点作交于点,则,
    在中,所以.

    故选:D
    【例8】(2022·全国·高三专题练习)当圆截直线所得的弦最长时,则m的值为(       )
    A. B.-1 C.1 D.
    【答案】C
    【分析】由题意只需直线过圆心,所截得的弦为直径最长,将圆心坐标代入方程求参数即可.
    【详解】要使直线与圆所得弦最长,则直线必过圆心,
    所以,可得.
    故选:C
    【例9】(浙江高二期末)已知直线被圆截得的弦长为,点是直线l上的任意一点,则的最小值为( )
    A.1 B.2 C.3 D.4
    【答案】A
    【解析】圆的圆心为,半径,圆心到直线的距离为,所以的最小值为,故选A
    【题型专练】
    1.(安徽省泗县第一中学)直线被圆截得的弦长为( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【解析】圆的标准方程为的圆心为,半径,圆心到直线的距离为,即直线过圆心,所以弦长等于圆的直径,为,故选B
    2.(2022·甘肃酒泉·高二期末(理))直线被圆所截得的最短弦长等于(       )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【分析】首先求出直线过定点坐标,当圆被直线截得的弦最短时,圆心到弦的距离最大,此时圆心与定点的连线垂直于弦,求出弦心距,利用勾股定理求出结果即可.
    【详解】解:圆的圆心为,半径,
    又直线,直线恒过定点,
    当圆被直线截得的弦最短时,圆心与定点的连线垂直于弦,
    此时弦心距为.
    所截得的最短弦长:.
    故选:C.
    3.(2022·全国·模拟预测(文))已知圆C:与直线l:x-y-1=0相交于A,B两点,若△ABC的面积为2,则圆C的面积为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】
    如图,
    由圆C方程可知圆心,半径为a,由点到直线的距离公式可知圆心C到直线l的距离,
    又△ABC的面积为,解得,由勾股定理可得,则a=2,
    即圆C的半径为2.则圆C的面积为.
    故选:C.
    4.(2021·福建·晋江市第一中学高二期中)已知是圆内一点,则过点最短的弦长为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【解析】圆,即,则该圆的半径为,圆心为,
    M到圆心的距离,
    过点最短的弦长为=.
    故选:A
    5.(浙江高二)已知过点的直线被圆截得的弦长为,则直线的方程是( )
    A. B.
    C.或 D.或
    【答案】D
    【解析】圆的圆心为,半径,圆心到直线的距离为,若直线的斜率不存在,则直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,合乎题意;
    若直线的斜率存在,可设直线的方程为,即,此时圆心到直线的距离为,解得,此时直线的方程为
    故选D
    6.(2022·云南曲靖·高二期末多选)已知圆与直线,则(       )
    A.直线与圆必相交 B.直线与圆不一定相交
    C.直线与圆相交所截的最短弦长为 D.直线与圆可以相切
    【答案】AC
    【分析】求出直线经过的定点,根据定点与圆的位置关系即可判断直线与圆的位置关系,结合几何知识可知当直线与过定点和圆心的直线垂直时,弦长有最小值,由此可求出答案.
    【详解】由题意,圆的圆心,半径,
    直线变形得,得直线过定点,
    ∵,
    ∴直线与圆必相交,故A对,B、D错;
    由平面几何知识可知,当直线与过定点和圆心的直线垂直时,弦长有最小值,
    此时弦长为,故C对;
    故选:AC.
    7.(2023·全国·高三专题练习)已知直线与圆相交于A,B两点,则k=(       )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【分析】圆心到直线的距离为,则,而,所以,解方程即可求出答案.
    【详解】圆的圆心,
    所以圆心到直线的距离为,则,
    而,所以,解得:.
    故选:B.
    8.(天水市第一中学高二期中)已知直线和圆的交点为A,B,且,则实数a的值为( )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】由得圆的标准方程为,即圆心为,半径,因为,所以圆心在直线上,即,解得,故选C
    9.(全国高二课时练习)若P(2,-1)为圆(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程是( )
    A.x-y-3=0 B.2x+y-3=0
    C.x+y-1=0 D.2x-y-5=0
    【答案】A
    【解析】圆的圆心为,因为直线与垂直,所以,又因为直线过点,所以直线的方程为,即,故选A
    10.(辽宁辽阳市·高二期末)已知圆,直线.
    (1)证明:直线与圆相交.
    (2)设与圆交于两点,若,求直线的倾斜角及其方程.
    【答案】(1)直线,即过定点,因为,所以点在圆内部,故直线与圆相交
    (2)由题意知,圆的标准方程为,圆心为,半径为,因为,所以,即,解得,
    当时,直线的方程为,倾斜角为
    当时,直线的方程为,倾斜角为
    题型四:圆上的点到直线距离
    【例1】(福建三明市·高二期末)圆上动点到直线的距离的最小值为( )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【解析】圆的圆心为,半径为,所以圆心到直线的距离为,所以圆上的点到直线的最小值为,故选A
    【例2】(2022·辽宁鞍山·二模)已知M为圆C:上的动点,P为直线l:上的动点,则下列结论正确的是(       )
    A.直线l与圆C相切 B.直线l与圆C相离
    C.|PM|的最大值为 D.|PM|的最小值为
    【答案】BD
    【分析】根据圆心到直线l得距离,可知直线l与圆C相离;
    ∵P、M均为动点,对|PM|先固定点P可得,再看不难发现,
    即.
    【详解】圆C:得圆心,半径
    ∵圆心到直线l:得距离
    ∴直线l与圆C相离
    A不正确,B正确;

    C不正确,D正确;
    故选:BD.
    【例3】(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知:,分别交,轴于,两点,在圆:上运动,则面积的最大值为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】

    如图所示,以为底边,则面积最大等价于点到距离最大,
    而点到距离最大值等于到的距离加半径看,到的距离,又圆的半径,
    ,,则,所以面积的最大值为
    故选:C
    【例4】(四川巴中市·(文))圆上到直线的距离为的点共有( )
    A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
    【答案】C
    【解析】圆的圆心为,半径为,所以圆心到直线的距离为,所以直线与圆相交,,所以劣弧上有1个点到直线的距离为1,优弧上有2个,一共有3个,故选C
    【题型专练】
    1.(2022·江苏·高二专题练习多选)已知直线:与圆:,则(       )
    A.直线与圆相离 B.直线与圆相交
    C.圆上到直线的距离为1的点共有2个 D.圆上到直线的距离为1的点共有3个
    【答案】BD
    【分析】计算圆心到直线的距离即可判断直线与圆的位置关系.
    【详解】由圆,可知其圆心坐标为,半径为,
    圆心到直线的距离,即,
    所以直线与圆相交,故A错误,B正确,
    所以圆上到直线的距离为1的点共有3个,故C错误,D正确,
    故选:BD
    2.(全国高二课时练习)已知点是直线上的动点,点为圆上的动点,则的最小值为
    A. B.1 C. D.
    【答案】A
    【解析】本题即为求圆心到直线的距离减半径,即,故选A
    3.(六安市裕安区新安中学)已知半径为2的圆经过点,其圆心到直线的距离的最小值为( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【解析】设圆心坐标为,则圆的方程为,因圆过点,所以,即,所以该圆的圆心的轨迹是以为圆心,为半径的圆,故圆心到直线的距离的最小值为点到直线的距离减去半径,即,故选B
    4.(全国高二专题练习)在圆上有且仅有两个点到直线的距离为,则a的取值范围为__________.
    【答案】
    【解析】圆的圆心为,半径为,所以圆心到直线的距离为,因圆上有且仅有两个点到直线的距离为1,所以,即,解得或
    5.(2022·全国·高二课时练习)直线分别与x轴,y轴交予A,B两点,点P在圆上,则面积的取值范围为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【解析】
    圆心到直线距离,所以点P到距离即高的范围,又可求得,所以面积的取值范围为.
    故选:A.
    题型五:圆中的切线 切线长和切点弦问题
    【例1】(2022·全国·高二课时练习)过点作与圆相切的直线l,则直线l的方程为(       )
    A. B.
    C. D.
    【答案】BC
    【分析】将圆的方程配成标准式,即可得到圆心坐标与半径,再分斜率存在与不存在两种情况讨论,分别求出切线方程.
    【详解】解:圆,即,则圆心为,半径为1,易知点在圆外,
    显然是其中一条切线.
    当切线斜率存在时,设切线方程为,则,解得,
    所以切线方程为.综上,切线方程为或.
    故选:BC.
    【例2】(2022·全国·高二专题练习)已知圆:,为直线:上任一点,过点作圆的切线为切点),则最小值是____.
    【答案】
    【分析】根据题意易知当圆心到直线上点的距离最小时,最小,利用点到直线的距离公式计算即可.
    【详解】圆:,圆心,半径,
    设圆心到直线:的距离为,
    故当圆心到直线上点的距离最小时,
    即圆心到直线的距离,此时最小,
    因为,所以,
    故最小值是.
    故答案为:.
    【例3】(2022·广东·高三开学考试)过点作圆的两条切线,切点分别为 、,则直线的方程为_______.
    【答案】
    【分析】由题知、,进而求解方程即可.
    【详解】解:方法1:由题知,圆的圆心为,半径为,
    所以过点作圆的两条切线,切点分别为、,
    所以,
    所以直线的方程为,即;
    方法2:设,,则由,可得,
    同理可得,
    所以直线的方程为.
    故答案为:
    【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知P是直线l:x+y-7=0上任意一点,过点P作两条直线与圆C:相切,切点分别为A,B.则|AB|的最小值为(       )
    A. B. C. D.
    【答案】A
    【分析】根据直线与圆相切的几何性质可知,当取得最小值时,最大,的值最小,当时,取得最小值,进而可求此时
    【详解】圆是以为圆心,2为半径的圆,由题可知,当最小时,的值最小. ,当取得最小值时,最大,最小,点到直线的距离,故当时,最大,且最大值为,此时,则.
    故选:A
    【例5】(2022·山西·怀仁市第一中学校模拟预测(文))点在圆:上,,,则最大时,___________.
    【答案】3
    【分析】根据题意最大时,直线与圆相切从而可得出答案.
    【详解】点在圆:上,即圆心为,已知,,
    如图将绕点沿逆时针方向旋转,当刚好与圆相切时,最小.
    当旋转到与圆相切于点时,最大.
    所以最大时,直线与圆相切,

    故答案为:3

    【题型专练】
    1.(2022·广东广州·高二期末)过点作圆的切线,则切线方程为(       )
    A. B.
    C. D.或
    【答案】C
    【分析】确定点在圆上,即可求得圆心和该点连线的斜率,即得过该点的切线的斜率,由直线的点斜式方程可得答案.
    【详解】将点代入中,成立,
    即点在圆上,
    圆心和连线的斜率为 ,
    故过圆上点的切线的斜率为 ,
    则切线方程为,即,
    故选:C
    2.(2022·安徽·芜湖一中三模(文))直线平分圆的周长,过点作圆C的一条切线,切点为Q,则(       )
    A.5 B.4 C.3 D.2
    【答案】B
    【详解】圆的圆心为,半径为,
    因为直线平分圆的周长,
    所以直线经过,所以,故,
    由已知,,,圆的半径为3,
    所以,
    故选:B.

    3.(2021·广东·汕头市潮阳区棉城中学高二期中)过直线上任意点作圆的两条切线,切点分别为,当切线长最小时,切线长为_________;同时 的面积为_______.
    【答案】     1     ##
    【分析】依据题意,作出图形,如图,由于,所以当取最小值时,最小,此时与直线垂直,利用点到直线的距离公式可求出的长,从而可得的值,由圆的对称性和切线长定理可知,,从而可求出的面积
    【详解】解:依据题意,作出图形,如下图:

    因为直线过点且与圆相切于点A,
    所以,所以,
    要使得最小,则要最小,
    由题可得:的最小值就是点到直线的距离.
    此时,,所以
    由切线的对称性可得:
    所以的面积为,
    故答案为:1;.
    4.(2022·广东·高三阶段练习)已知:,直线:,为直线上的动点,过点作的切线,,切点为,,当四边形的面积取最小值时,直线AB的方程为 ____.
    【答案】
    【分析】易知四边形MACB的面积为,然后由最小,可得直线的方程,与的方程联立,得到点坐标及的值,进而得到以为直径的圆的方程,与的方程作差可得直线的方程.
    【详解】:的标准方程为,
    则圆心,半径.
    因为四边形的面积,
    要使四边形面积最小,则需最小,此时与直线垂直,
    直线的方程为,即,
    联立,解得.则,
    则以为直径的圆的方程为,
    与的方程作差可得直线的方程为.
    故答案为:.
    5.(2022·全国·高二课时练习)已知圆.
    (1)直线过点,且与圆C相切,求直线的方程;
    (2)设直线与圆C相交于M,N两点,点P为圆C上的一动点,求的面积S的最大值.
    【答案】(1)x=-1或4x-3y+7=0
    (2)

    【分析】(1)根据直线的斜率是否存在,分别设出直线方程,再根据圆心到直线的距离等于半径,即可解出;
    (2)根据弦长公式求出,再根据几何性质可知,当时,点P到直线距离的最大值为半径加上圆心到直线的距离,即可解出.
    (1)
    由题意得C(2,0),圆C的半径为3.
    当直线的斜率存在时,设直线的方程为y-l=k(x+1),即kx-y+k+1=0,
    由直线与圆C相切,得,解得,所以直线的方程为4x-3y+7=0.
    当直线的斜率不存在时,直线的方程为,显然与圆C相切.
    综上,直线的方程为x=-1或4x-3y+7=0.
    (2)
    由题意得圆心C到直线的距离,
    设圆C的半径为r,所以r=3,所以,
    点P到直线距离的最大值为,
    则的面积的最大值.
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