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专题03 直线和圆的方程(原卷版+解析版)高二数学上学期人教版A版
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知识点01 直线的倾斜角与斜率
一、直线的倾斜角
1、倾斜角的定义:当直线与轴相交时,我们把轴称为基准,轴的正向与向上的方向之间所产生的角叫做直线的倾斜角.
2、倾斜角的范围
当直线与轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0°.因此,直线的倾斜角的取值范围为,具体如下:
二、直线的斜率
1、斜率的定义:我们把一条直线的倾斜角()的正切值叫做这条直线的斜率,常用小写字母表示,即.
2、倾斜角与斜率的关系
3、过两点的直线的斜率公式
经过两点、的直线的斜率公式为.
4、直线的斜率与方向向量的关系
若直线的斜率为,它的一个方向向量的坐标为,则斜率为.
知识点02 直线的方程
1、直线的截距
若直线与坐标轴分别交于,则称分别为直线的横截距,纵截距
2、直线方程的五种形式
3、线段中点坐标公式
若点的坐标分别为且线段的中点的坐标为,则,此公式为线段的中点坐标公式.
知识点03 两直线平行与垂直的判定
两条直线平行与垂直的判定以表格形式出现,如表所示.
知识点04 三种距离
1、两点间的距离
平面上两点的距离公式为.
特别地,原点O(0,0)与任一点P(x,y)的距离
2、点到直线的距离
点到直线的距离
特别地,若直线为l:x=m,则点到l的距离;若直线为l:y=n,则点到l的距离
3、两条平行线间的距离
已知是两条平行线,求间距离的方法:
(1)转化为其中一条直线上的特殊点到另一条直线的距离.
(2)设,则与之间的距离
注:两平行直线方程中,x,y前面对应系数要相等.
知识点05 圆的定义与方程
1、定义:平面内到定点的距离等于定长的点的集合叫作圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.
2、圆的标准方程
我们把方程称为圆心为半径为的圆的标准方程.
3、点与圆的位置关系
判断点与:位置关系的方法:
(1)几何法(优先推荐)
设到圆心的距离为,则
①则点在外
②则点在上
③则点在内
(2)代数法
将点带入:方程内
①点在外
②点在上
③点在内
4、圆上的点到定点的最大、最小距离
设的方程,圆心,点是上的动点,点为平面内一点;记;
①若点在外,则;
②若点在上,则;
③若点在内,则;
5、圆的一般方程
对于方程(为常数),当时,方程叫做圆的一般方程.
①当时,方程表示以为圆心,以为半径的圆;
②当时,方程表示一个点
③当时,方程不表示任何图形
6、在圆的一般方程中,判断点与圆的位置关系
已知点和圆的一般式方程:(),
则点与圆的位置关系:
①点在外
②点在上
③点在内
知识点06 直线与圆的三种位置关系
一、直线与圆的三种位置关系
二、判断直线与圆的位置关系的两种方法
1、几何法(优先推荐)
2、代数法
直线:;圆
联立消去“”得到关于“”的一元二次函数
①直线与圆相交
②直线与圆相切
③直线与圆相离
三、直线与圆相交
记直线被圆截得的弦长为的常用方法
1、几何法(优先推荐)
①弦心距(圆心到直线的距离)
②弦长公式:
2、代数法
直线:;圆
联立消去“”得到关于“”的一元二次函数
弦长公式:
四、直线与圆相切
1、圆的切线条数
①过圆外一点,可以作圆的两条切线
②过圆上一点,可以作圆的一条切线
③过圆内一点,不能作圆的切线
2、过一点的圆的切线方程()
①点在圆上
步骤一:求斜率:读出圆心,求斜率,记切线斜率为,则
步骤二:利用点斜式求切线(步骤一中的斜率+切点)
②点在圆外
记切线斜率为,利用点斜式写成切线方程;在利用圆心到切线的距离求出
(注意若此时求出的只有一个答案;那么需要另外同理切线为)
3、切线长公式
记圆:;过圆外一点做圆的切线,切点为,利用勾股定理求;
知识点07 圆与圆的位置关系
一、圆与圆的位置关系
1、圆与圆的位置关系
(1)圆与圆相交,有两个公共点;
(2)圆与圆相切(内切或外切),有一个公共点;
(3)圆与圆相离(内含或外离),没有公共点.
2、圆与圆的位置关系的判定
设的半径为,的半径为,两圆的圆心距为.
①当时,两圆相交;
②当时,两圆外切;
③当时,两圆外离;
④当时,两圆内切;
⑤当时,两圆内含.
3、圆与圆的公共弦
设:
:
联立作差得到:即为两圆共线方程
4、圆与圆的公切线
与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,圆的公切线包括外公切线和内公切线两种.
(1)两圆外离时,有2条外公切线和2条内公切线,共4条;
(2)两圆外切时,有2条外公切线和1条内公切线,共3条;
(3)两圆相交时,只有2条外公切线;
(4)两圆内切时,只有1条外公切线;
(5)两圆内含时,无公切线.
题型一 直线的倾斜角与斜率的定义与联系
1.(24-25高二下·河南商丘·期末)已知直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角为( ).
A.B.C.D.
2.(2025高二上·全国·专题练习)如图,若直线,,的斜率分别为,,,则( )
A.B.C.D.
3.(25-26高二上·全国·课后作业)若过点,的直线的倾斜角的取值范围是,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
4.(2025高二上·上海·专题练习)已知点,则直线的倾斜角为
5.(23-24高二上·江西赣州·期中)若直线的倾斜角为,则 .
题型二 直线与线段相交问题
1.(24-25高二上·河南信阳·期中)已知,,,经过点C作直线l,若直线l与线段AB没有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围为( )
A.B.
C.D.
2.(24-25高二上·广西玉林·月考)已知点,经过点P作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,则直线l的斜率k的取值范围为( )
A.B.
C.D.
3.(24-25高二上·内蒙古呼和浩特·期中)已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A.B.C.D.
4.已知两点,,直线过点且与线段有交点,则直线的倾斜角的取值范围为( )
A.B.
C.D.
题型三 斜率公式的重要应用(三点共线与几何意义)
1.(24-25高二下·广东深圳·开学考试)若三点在同一条直线上,则实数( )
A.B.C.2D.4
2.(23-24高二上·广东广州·期中)已知实数x、y满足方程,当时,则的取值范围是 .
3.(24-25高二上·安徽·期中)已知实数x,y满足,则的取值范围为 .
题型四 直线的方程(点斜式、斜截式、两点式)
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是,则直线的方程为( )
A.B.
C.D.
2.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线:绕点逆时针旋转得到直线,则的斜截式方程为( )
A.B.
C.D.
3.(24-25高二下·上海松江·期末)直线 的倾斜角是 .
4.(24-25高二下·上海宝山·期末)经过点且斜率为1的直线方程为 .
5.(25-26高二上·全国·课后作业)已知三角形的三个顶点分别是,,,求三边所在直线的方程.
题型五 直线的方程(截距式、一般式)
1.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)若直线的倾斜角的大小为,则实数( )
A.B.C.D.
2.(24-25高二上·湖南永州·月考)直线在两坐标轴上的截距之和为,则实数( )
A.B.C.D.2
3.(25-26高二上·全国·单元测试)(多选题)对于直线,下列说法中正确的是( )
A.的倾斜角不可能为B.恒过定点
C.的一个法向量为时,D.时,不经过第二象限
4.(24-25高二上·全国·课前预习)根据下列条件分别写出直线的一般式方程.
(1)经过两点,;
(2)经过点,斜率为;
(3)经过点,平行于轴;
(4)斜率为2,在轴上的截距为1.
5.(2025高二·全国·专题练习)求适合下列条件的直线方程:
(1)过点且在两坐标轴上的截距相等;
(2)过点且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形.
6.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线的方程为.
(1)求证:不论为何值,直线必过定点;
(2)过点的直线交坐标轴正半轴于两点,当面积最小时,求的周长.
题型六 两条直线的平行与垂直
1.(24-25高二下·浙江温州·开学考试)若直线与直线平行,则m的值是( )
A.1或B.C.1或D.1
2.(25-26高二上·重庆·开学考试)若直线与直线平行,则( )
A.0B.或0C.D.1
3.(24-25高二下·北京·月考)若直线 与直线 垂直,则实数为( )
A.B.C.0D.1
4.“”是“直线与垂直”的( ).
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.不充分也不必要条件
5.(25-26高二上·全国·单元测试)(多选题)已知直线:,动直线:,则下列结论正确的是( )
A.不存在k,使得的倾斜角为90°
B.对任意的k,与都有公共点
C.对任意的k,与都不重合
D.对任意的k,与都不垂直
6.(24-25高二上·新疆喀什·期末)求经过点,且满足下列条件的直线的方程;
(1)经过点;
(2)与直线平行;
(3)与直线垂直;
题型七 直线的交点坐标与距离公式(含对称问题)
1.已知直线l过点且倾斜角为,则点到直线l的距离为( )
A.B.C.D.
2.(25-26高二上·全国·课前预习)已知直线和直线平行,则这两条平行线之间的距离为( )
A.B.C.D.
3.(24-25高二上·福建福州·期中)(多选题)已知直线和两点.在直线l上有一点P,则的最小值和的最值为( )
A.的最小值为12B.的最小值为6
C.的最小值为D.的最大值为2
4.(2025高二上·上海·专题练习)直线l经过原点,且经过两条直线的交点,则直线l的方程为
5.(24-25高二上·江苏常州·期中)点与点关于直线l:对称,则的值为 .
6.已知一束光线通过点,经直线反射.如果反射光线通过点,则反射光线所在直线的方程是 .
7.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线的方程为.
(1)证明:直线过定点,并求定点到直线的距离;
(2)当为何值时,点到直线的距离最大?最大距离是多少?
8.已知直线,点.求:
(1)点A关于直线l的对称点的坐标;
(2)直线关于直线l的对称直线m'的方程;
(3)直线l关于点对称的直线l'的方程.
题型八 圆的标准方程(含距离最值问题)
1.(24-25高二上·河南焦作·期中)圆的半径为( )
A.B.C.5D.13
2.(24-25高二下·河南南阳·期末)已知点,,则以为直径的圆的方程为( )
A.B.
C.D.
3.(24-25高二上·重庆渝中·期末)已知圆C经过两点,且圆心C在直线上,则圆C的标准方程为( )
A.B.
C.D.
4.(24-25高二上·福建福州·期中)已知点在圆外,则实数m的取值范围是( )
A.B.C.D.∪
5.(24-25高二上·广东茂名·期中)若为圆上任意一点,点,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
6.(24-25高二上·山东青岛·月考)圆关于直线对称的圆的方程为( )
A.+=4 B. C.D.
7.(24-25高二上·全国·课前预习)求满足下列条件的圆的标准方程:
(1)圆心是,且过点;
(2)圆心在轴上,半径为5,且过点;
(3)求过两点和,圆心在轴上的圆的标准方程.
题型九 圆的一般方程(含动点轨迹问题)
1.圆的圆心坐标为( )
A.B.C.D.
2.(24-25高二下·甘肃白银·期末)圆心在直线上,且经过点,的圆的方程为( )
A.B.
C.D.
3.(24-25高二上·重庆九龙坡·期末)已知平面直角系中,,,点满足,设点的轨迹为曲线,则曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
4.(25-26高二上·全国·课后作业)(多选题)已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A.圆心坐标为
B.当时,半径
C.圆心到直线的距离为
D.当时,圆面积为
5.(25-26高二上·河南驻马店·月考)若方程表示一个圆,则b的取值范围为 .
6.过三个点,,的圆的方程为 .
7.(25-26高二上·全国·课后作业)已知点在圆上运动,为坐标原点,则线段的中点的轨迹方程为 .
题型十 直线与圆的位置关系判断及参数问题
1.(24-25高二上·浙江绍兴·期末)已知直线,圆则直线与圆位置关系为( )
A.相离B.相交C.相切D.不确定
2.(24-25高二上·海南海口·期末)已知直线与圆,点,则下列说法正确的是( )
A.点在圆上,直线与圆相切B.点在圆内,直线与圆相交
C.点在圆外,直线与圆相切D.点在圆上,直线与圆相交
3.(24-25高二上·吉林长春·期中)已知圆,直线,则圆上到直线的距离为的点的个数为( )
A.B.C.D.
4.(24-25高二下·云南曲靖·期末)若直线与圆相离,则a的取值范围是( )
A.B.
C.D.
5.(23-24高二下·湖南·期中)设A为直线上一点,P,Q分别在圆与圆上运动,则的最大值为( )
A.B.C.D.
6.(25-26高二上·全国·单元测试)已知点及圆:,若为上动点,则点到直线AB的距离的最大值为 .
7.(23-24高二下·云南曲靖·期末)过直线上一点向圆作切线,切点为,则的最小值为 .
8.(24-25高二上·安徽合肥·期末)过动点作圆的切线,点为切点,若(为坐标原点),则的最小值是 .
题型十一 直线与圆相交(含弦长问题)
1.直线与圆相交于两点,则弦的长等于( )
A.B.2C.D.3
2.(24-25高二下·四川凉山·期末)若直线被圆截得的弦长为,则( )
A.B.C.2D.
3.(24-25高二下·四川泸州·期末)已知直线与圆相交于A,B两点,则的面积为( )
A.B.5C.4D.2
4.(24-25高二上·天津·期中)已知圆O的方程是,则圆O中过点的最短弦所在的直线方程是( )
A.B.
C.D.
5.(25-26高二上·全国·单元测试)已知直线经过点,且与圆相交于两点,若,则直线的方程为 .
6.(24-25高二上·陕西渭南·期中)已知斜率为1的直线与圆交于两点,且以为直径的圆恰好经过原点,则直线的方程为 .
7.(24-25高二上·浙江台州·期中)在坐标平面上有两定点,动点满足
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若直线与圆交于两点,且,求实数的值.
题型十二 直线与圆相切(含切线问题)
1.(24-25高二下·河南·月考)已知直线与圆相切,则( )
A.B.C.D.0
2.(24-25高二下·上海闵行·期末)已知点在圆上,则过点M的圆C的切线方程为 .
3.(24-25高二上·福建福州·期中)若一个圆的圆心为,且该圆与直线相切,则该圆的标准方程为 ,过点作该圆的两条切线,切点分别为,则直线的方程为 .
4.(24-25高二下·安徽铜陵·月考)若直线:与曲线:有两个不同的交点,则实数的取值范围是 .
5.(24-25高二上·重庆·期末)动直线与动直线相交于点,则的最小值为 .
6.(24-25高二上·广西钦州·期末)已知圆过点和点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)经过点作直线与圆相切,求直线的方程.
7.(25-26高二上·四川内江·开学考试)过点的圆的两条切线,切点为,求:
(1)求切线的方程;
(2)求切线段的长度.
题型十三 圆与圆的位置关系判断及参数问题
1.判断下列两个圆的位置关系:
(1)与;
(2)与.
2.(23-24高二下·黑龙江鹤岗·开学考试)圆心在直线上,且经过两圆和的交点的圆的方程为( )
A.B.
C.D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知半径为1的动圆与圆相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A.
B.或
C.
D.或
4.(24-25高二上·山东泰安·期末)已知圆与圆有两个公共点,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
5.(24-25高二上·湖南永州·月考)若存在实数使得与内切,则的最小值为( )
A.1B.2C.3D.4
题型十四 公共弦与公切线问题
1.圆与圆的公切线条数为( )
A.1B.2C.3D.4
2.若圆与圆(a,)有且仅有一条公切线,则从点到圆的切线长为( )
A.1B.C.D.2
3.(25-26高二上·全国·期中)(多选题)已知圆和圆,则( ).
A.圆的半径为4
B.y轴为圆与的公切线
C.圆与公共弦所在的直线方程为
D.圆与上共有3个点到直线的距离为1
4.(25-26高二上·全国·课后作业)(多选题)已知圆和圆相交于两点,则下列结论正确的是( )
A.两圆相交B.直线的方程为
C.两圆有两条公切线D.线段的长为
5.(24-25高二上·广东·月考)已知圆,圆,则的公切线方程为 .(写出一条即可)
期中基础通关练(测试时间:120分钟)
1.(24-25高二上·湖北孝感·阶段练习)过两点的直线的倾斜角为135°,则的值为( ).
A.或B.C.D.
2.(24-25高二上·辽宁·期末)直线与圆的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.与有关
3.已知直线与圆相交于,两点,,则( )
A.5B.4C.3D.2
4.已知直线,,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
5.(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)已知,,动点满足,记动点的轨迹为曲线,则曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
6.(24-25高二上·贵州贵阳·期末)已知点为直线上任意一点,则的最小值是( )
A.B.C.D.
7.(24-25高二上·福建泉州·期中)已知点在圆上,点,则的值可能为( )
A.1B.7C.13D.15
8.(25-26高二上·全国·单元测试)已知圆,直线,则圆上到直线的距离等于1的点的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
9.(24-25高二下·海南海口·开学考试)已知直线l经点, 若直线与线段 相交, 则直线斜率的取值范围为( )
A.B.C.D.
10.(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知直线与圆交于,两点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
11.由直线上的一点向圆引切线,切点为,则的最小值为( )
A.B.2C.D.
12.(24-25高二上·辽宁·期中)“”是“直线与曲线恰有1个公共点”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
13.(23-24高二下·上海青浦·期中)在平面直角坐标系中,点,若点满足,则的最小值为( )
A.4B.C.D.
14.(25-26高二上·全国·期中)(多选题)已知直线,则下列说法正确的是( )
A.直线在轴上的截距为1B.直线与直线之间的距离为
C.直线的一个方向向量为D.直线与直线垂直
15.(多选题)已知直线过点,且直线与圆相切,则直线的方程可能是( )
A.B.C.D.
16.(24-25高二上·湖北·期中)(多选题)已知圆,直线,下列说法正确的是( )
A.当或时,圆O上没有点到直线l的距离等于1
B.当时,圆O上恰有三个点到直线l的距离等于1
C.当时,圆O上恰有三个点到直线l的距离等于1
D.当时,圆O上恰有四个点到直线l的距离等于1
17.(24-25高二上·山西·期末)(多选题)已知圆:与直线:,点在圆上,点在直线上,则( )
A.直线与圆相离
B.过点的直线被圆截得的弦长的最小值为
C.
D.从点向圆引切线,切线长的最小值是
18.(24-25高二上·北京大兴·期中)已知,,三点共线,则 .
19.(25-26高二上·全国·单元测试)已知两直线,,若,则与间的距离为 .
20.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知圆,点,则经过点且与圆 相切的直线方程为 .
21.(24-25高二上·河南驻马店·阶段练习)已知,,若点在线段上,则的取值范围是 .
22.(24-25高二下·湖南·期末)已知直线,圆,若直线与圆交于M,N两点,则的取值范围为 .
23.(25-26高二上·全国·课后作业)求过两直线和的交点,且分别满足下列条件的直线方程:
(1)斜率为;
(2)平行于直线;
(3)和直线垂直.
24.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若过定点的直线被圆所截得的弦长为6,求直线的方程.
25.(24-25高二上·海南·期中)已知点在圆上运动,点.
(1)求的最小值;
(2)若为的中点,求点的轨迹方程.
26.(23-24高二上·重庆·期中)已知直线经过点.
(1)若在两坐标轴上的截距互为相反数,求的方程
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
期中重难突破练(测试时间:60分钟)
1.(24-25高二下·安徽滁州·期末)设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A.B.C.D.
2.已知圆与直线相交于不同的两点,,点满足,则点的轨迹方程为( )
A.B.
C.D.
3.(24-25高二上·四川达州·期末)过点的直线与曲线有交点,则直线的斜率范围是( )
A.B.
C.D.
4.在等腰直角中,是边上异于的一点,光线从点出发,经发射后又回到原点(如图).若光线经过的重心,则等于( )
A.2B.1C.D.
5.(24-25高二上·黑龙江鹤岗·月考)设,.若动直线与交于点A,C,动直线与交于点B,D,则的最大值是( )
A.B.C.D.
6.(24-25高二上·广西玉林·期中)(多选题)已知圆,设点为圆上的动点,则下列选项正确的是( )
A.点到原点的距离的最小值为2
B.过点的直线与圆截得的最短弦长为6
C.的最大值为1
D.过点作圆的切线有2条
7.(24-25高二上·浙江杭州·期中)(多选题)已知直线,圆,点为圆上一动点,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为5
B.的最大值为
C.的最大值为
D.圆心到直线的距离最大为4
8.(24-25高二上·四川宜宾·期末)(多选题)已知圆与圆交于两点,则下列说法正确的是( )
A.两圆的公切线有2条
B.直线的方程为
C.若两点到直线的距离相等,则
D.当时,圆上恰有4个点到直线的距离等于1
9.(24-25高二上·安徽宣城·期末)(多选题)已知圆和直线,点P在直线l上运动,直线、分别与圆C相切于点,则下列说法正确的是( )
A.切线长的最小值为
B.四边形面积的最小值为4
C.当最小时,弦所在的直线方程为
D.弦所在直线必过定点
10.(23-24高二上·安徽六安·期中)(多选题)已知圆,圆,则下列选项正确的是( )
A.两圆是外切的位置关系
B.直线的方程为
C.若P、Q两点分别是圆和圆上的动点,则的最大值为5
D.圆和圆的一条公切线段长为
11.动直线l:被圆C:截得弦长的最小值为 .
12.(24-25高二上·湖北·期中)已知点,动点P在直线上,则的最小值为 .
13.已知,,则的最小值为 .
14.(24-25高二上·福建漳州·期中)过原点O的直线l与圆交于A,B两点,且点.
(1)过点P作圆C的切线m,求切线m的方程;
(2)求弦AB的中点M的轨迹方程;
(3)设直线,的斜率分别为,,求证:为定值.
核心考点
复习目标
考情规律
直线的倾斜角与斜率
理解直线的倾斜角和斜率的概念.
基础必考点,常出现在小题
直线与线段有交点
用代数方法刻画直线斜率的过程,掌握过两点的直线的斜率的计算公式,提升数学抽象和数学运算的核心素养.
高频易错点,在斜率和倾斜角之间的关系上出错
直线的方程
根据确定直线位置的几何要素,探索并掌握直线方程的几种形式,培养直观想象与数学运算的核心素养.
基础必考点,常出现在小题
两条直线平行与垂直
能根据斜率判定两条直线平行或垂直,培养直观想象和数学运算的核心素养.
基础必考点,常出现在小题,注意一般式下平行与垂直的充要条件
直线的交点坐标与距离公式
1、能用解方程组的方法求两条直线的交点坐标,会根据方程组解的个数判定两条直线的位置关系.
2、掌握两点间的距离公式及应用,会运用坐标法证明简单的平面几何问题.
3、探索并掌握平面上点到直线的距离公式,掌握两条平行直线间的距离公式,会求点到直线的距离和两条平行直线间的距离,提升数学运算的核心素养.
高频易错点,特别是对称问题的处理
圆的方程
1、会用定义推导圆的标准方程,并掌握圆的标准方程的特征,能根据所给条件求圆的标准方程.
2、掌握点与圆的位置关系,理解圆的一般方程及其特点,培养数学抽象的核心素养.
3、掌握圆的一般方程和标准方程的互化方法,会求圆的一般方程以及简单的轨迹方程,强化数学运算与逻辑推理的核心素养.
基础必考点,常出现在小题
直线和圆的位置关系
1、理解直线与圆的三种位置关系,能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系,能解决有关直线与圆的位置关系的问题,强化数学运算的核心素养.
2、能用直线和圆的方程解决一些简单的数学问题与实际问题,体会坐标法解决平面几何问题的“三步曲”.
重难必考点,像弦长、切线、距离最值问题都是几乎必考重难点
圆和圆的位置关系
能根据给定的圆的方程,判断圆与圆的位置关系,能用圆的方程解决一些简单的数学问题与实际问题,提升数学运算、数学建模的核心素养.
基础必考点,常出现在小题
倾斜角
直线图示
直线的情况
平行于轴
由左向右上升
垂直于轴
由左向右下降
的大小
的取值范围
不存在
的增减性
—
随的增大而增大
—
随的增大而减增大
名称
方程
适用范围
点斜式
不含垂直于轴的直线
斜截式
不含垂直于轴的直线
两点式
不含直线和直线
截距式
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
平面直角坐标系内的直线都适用
两直线方程
平行
垂直
(斜率存在)
(斜率不存在)
或
或中有一个为0,另一个不存在.
直线与圆
的位置关
系的图象
直线与圆的
位置关系
相交
相切
相离
图象
位置关系
相交
相切
相离
判定方法
;
。
圆心到直线的距离:。
圆与直线相交。
;
。
圆心到直线的距离:。
圆与直线相切。
;
。
圆心到直线的距离:。
圆与直线相离。
图象
位置关系
图象
位置关系
外
离
外
切
相
交
内
切
内
含
解|题|技|巧
求直线的倾斜角的关键及两点注意
(1)关键:依据平面几何的知识判断直线向上方向与x轴正方向所成的角.
(2)两点注意:①当直线与x轴平行或重合时,倾斜角为0°;当直线与x轴垂直时,倾斜角为90°.②注意直线倾斜角的取值范围是0°≤α0⇔直线呈上升趋势.k0⇔直线与y轴的交点在x轴上方.br2,点在圆外;
②(x0-a)2+(y0-b)2=r2,点在圆上;
③(x0-a)2+(y0-b)20),求弦长的方法通常有以下两种
(1)
几何法:由圆的性质知,过圆心O作l的垂线,垂足C为线段AB的中点,如图所示.在Rt△OCB中,|BC|2=r2-d2,则弦长|AB|=2|BC|=2r2-d2.
(2)代数法:解方程组ax+by+c=0,(x-x0)2+(y-y0)2=r2,消元后可得关于x1+x2,x1·x2或y1+y2,y1·y2的关系式,则|AB|=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=
(1+1k2)[(y1+y2)2-4y1y2],其中k为直线l的斜率且不为0.
解|题|技|巧
1、求过某一点的圆的切线方程,首先判定点与圆的位置关系,以确定切线的条数.
(1)求过圆上一点P(x0,y0)的圆的切线方程:先求切点与圆心连线的斜率k,则由垂直关系得切线斜率为-1k,由点斜式方程可求得切线方程.如果k=0或斜率不存在,则由图形可直接得切线方程为y=y0或x=x0.
(2)求过圆外一点P(x0,y0)的圆的切线方程时,常用几何方法求解:
设切线方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y-kx0+y0=0,由圆心到直线的距离等于半径,可求得k,进而求出切线方程.但要注意,若求出的k值只有一个时,则另一条切线的斜率一定不存在,切线方程为x=x0.
2、与圆的切线相关的结论
(1)过圆上一点的圆的切线方程为.
(2)过上一点的圆的切线方程为:
(3)过外一点作圆的两条切线,切点分别为,,则切点弦所在直线方程为:.
(4)过圆外一点引圆的两条切线,则过圆外一点的切线长为
解|题|技|巧
判断两圆位置关系的方法有两种:一是代数法,看方程组的解的个数,但往往较烦琐;二是几何法,看两圆圆心距d,当d=r1+r2时,两圆外切,d=|r1-r2|时,两圆内切,d>r1+r2时,两圆外离,d
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