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高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.5 直线与圆、圆与圆的位置优秀习题
展开这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.5 直线与圆、圆与圆的位置优秀习题,文件包含251直线与圆的位置关系精讲解析版docx、251直线与圆的位置关系精讲原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共61页, 欢迎下载使用。
2.5.1直线与圆的位置关系(精讲)
目录
第一部分:思维导图(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:课前自我评估测试
第四部分:典 型 例 题 剖 析
重点题型一:直线与圆的位置关系
重点题型二:圆的切线问题
重点题型三:直线与圆相交的弦长问题
重点题型四:过定点的直线和圆相交的判定与最短弦长问题
第五部分:高考(模拟)题体验
第一部分:思 维 导 图 总 览 全 局
第二部分:知 识 点 精 准 记 忆
知识点一:直线与圆的位置关系
1、直线与圆的三种位置关系
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
2、判断直线与圆的位置关系的两种方法
2.1几何法(优先推荐)
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。
2.2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
知识点二: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:
知识点三: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;
知识点四:圆上点到直线的最大(小)距离
设圆心到直线的距离为,圆的半径为
①当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最大距离为:,最小距离为:;
②当直线与圆相切时,圆上的点到直线的最大距离为:,最小距离为:;
③当直线与圆相交时,圆上的点到直线的最大距离为:,最小距离为:;
第三部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·全国·高二课时练习)判断正误
(1)若直线与圆有公共点,则直线与圆相交.( )
(2)若直线与圆组成的方程组有解,则直线和圆相交或相切.( )
(3)若圆心到直线的距离大于半径,则直线与圆的方程联立消元后得到的一元二次方程无解.( )
【答案】 × √ √
(1)直线与圆有公共点,则直线和圆相交或相切,错误;
(2)直线与圆组成的方程组有解,则直线和圆相交或相切,正确;
(3)圆心到直线的距离大于半径,则直线与圆相离,则直线与圆的方程联立消元后得到的一元二次方程无解.
2.(2022·江西·贵溪市实验中学高二期末)若直线与圆相切,则.( )
【答案】错误
圆的圆心为 ,直线为
由题意可得圆心到直线的距离 ,
解得,即m可以2,也可以为-2,不一定为2,
故答案为:错误.
3.(2022·全国·高二课时练习)若直线与圆相切,则m的值为( )
A.0或2 B.2 C. D.无解
【答案】B
由题可知:
故选:B
4.(2022·全国·高二课时练习)直线与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.相切或相交
【答案】A
圆的圆心为,半径为4
圆心到直线的距离为
所以直线与圆的位置关系是相交
故选:A
第四部分:典 型 例 题 剖 析
重点题型一:直线与圆的位置关系
角度1:判定直线与圆的位置关系
典型例题
例题1.(2022·江西·南昌市实验中学高二阶段练习(文))直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.相交或相切
【答案】A
因为圆的圆心坐标为,半径为;
所以圆心到直线的距离为,
所以直线与圆的位置关系是相离.
故选:A.
例题2.(2022·全国·高二期末)直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.不确定
【答案】B
圆的圆心坐标为 半径为4,圆心到直线的距离,所以相交.
故选:B.
例题3.(2022·湖北省武汉市汉铁高级中学高三阶段练习)直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.相交或相切
【答案】C
直线即,过定点,
因为圆的方程为,
则,
所以点在圆内,则直线与圆相交.
故选:C
例题4.(2022·广东韶关实验中学高二阶段练习)直线与圆的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定
【答案】B
直线恒过定点,
而,故点在圆的内部,
故直线与圆的位置关系为相交,
故选:B.
角度2:由直线与圆的位置关系求参数
例题1.(2022·四川乐山·高一期末)直线与圆相切,则( )
A.3 B. C.或1 D.3或
【答案】D
圆的圆心坐标为,半径为
又直线与圆相切,
则,解之得或,
故选:D.
例题2.(2022·北京四中高三开学考试)若直线与圆有公共点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
圆心为,半径为,由题意得:,解得:.
故选:C
例题3.(2022·四川·宁南中学高二开学考试(文))已知圆与直线至少有一个公共点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
圆心到直线的距离,当且仅当时等号成立,故只需即可.
故选:C
例题4.(2022·全国·高三专题练习)设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则的取值范围是________.
【答案】
解: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:
例题5.(2022·全国·高三专题练习)已知直线:与圆:相交于两点,若,则的值为________.
【答案】
由题意,,利用等腰直角三角形的性质,知,又因为,根据垂径定理,到直线的距离,解得.
故答案为:.
角度3:由直线与圆的位置关系求距离最值
例题1.(2022·全国·高三专题练习)已知圆上仅有一点到直线的距离为1,则实数的值为( ).
A.11 B. C.1 D.4
【答案】C
圆的标准方程是,圆心为,半径为,
圆心到直线的距离.
因为圆上仅有一点到直线的距离为1,
所以圆的半径,解得.
故选:C.
例题2.(2022·江苏·高二)圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差是( )
A.36 B.18 C. D.
【答案】D
解:因为圆,即,
所以圆心坐标为,半径,
因为圆心到直线的距离,
所以直线与圆相离,
所以圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差为,
故选:D.
例题3.(2022·上海·高三开学考试)已知点是直线上的点,点是圆上的点,则的最小值是___________.
【答案】##
圆的圆心为,半径为1,
则圆心到直线的距离为
,
所以的最小值为,
故答案为:
例题4.(2022·天津三中三模)设是圆上的点,则到直线的最长距离是_____.
【答案】8
依题意可知,圆的圆心为,半径为,圆心到直线的距离为,故圆上点到直线的最大距离为.
同类题型归类练
1.(2022·江西上饶·高二期末(文))已知直线与圆相交,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
由题意,圆心到直线的距离,即,解得
故选:D
2.(2022·上海徐汇·高二期末)直线绕原点按逆时针方向旋转后所得的直线l与圆的位置关系是( )
A.直线l过圆心 B.直线l与圆相交,但不过圆心
C.直线l与圆相切 D.直线l与圆无公共点
【答案】C
直线过原点,斜率为,倾斜角为,依题意,直线l的倾斜角为,斜率为,而l过原点,
因此,直线l的方程为:,又圆的圆心为,半径为,
于是得点到直线l的距离为,所以直线l与圆相切.
故选:C
3.(2022·浙江·温州中学高二期末)已知直线与圆有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:因为直线与圆有两个不同的交点,
所以圆心到直线的距离,即,解得,
所以实数的取值范围是,
故选:B.
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
, ,∴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.(2022·全国·高三专题练习)已知,是圆上的两个动点,且,则,两点到直线的距离之和的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
解:因为,所以为直角三角形,为斜边,
设线段的中点为,则,从而在圆上,
设,两点到直线的距离之和为,到直线的距离为,由题意得,
圆的圆心到直线的距离为,
所以,即,所以.
故选:D.
6.(2022·重庆复旦中学高二开学考试)已知圆经过,,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线:与圆无公共点,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)
(1)∵圆心C在直线,
∴可设圆心坐标为,
∵圆C经过,,
∴即,解得
∴圆心坐标为,半径
故圆C的标准方程为;
(2)∵圆心C到直线l的距离且直线l圆C无公共点,
∴即,解得,
故实数k的取值范围为;
综上,圆C的标准方程为,.
7.(2022·江苏·高二课时练习)已知直线,圆.当m为何值时,直线l与圆O:
(1)相离?
(2)相切?
(3)相交?
【答案】(1)(2)或0(3)
(1)解:因为,圆,则,消去得整理得,因为,则;
若直线与圆相离,则,解得,即;
(2)解:若直线与圆相离切,则,解得或;
(3)解:若直线与圆相交,则,解得或,即;
重点题型二:圆的切线问题
角度1:过圆上一点的圆的切线方程
典型例题
例题1.(2022·辽宁·大连市一0三中学模拟预测)过点作圆的切线,则切线方程为( )
A. B. C. D.或
【答案】C
由圆心为,半径为,
斜率存在时,设切线为,则,可得,
所以,即,
斜率不存在时,显然不与圆相切;
综上,切线方程为.
故选:C
例题2.(2022·宁夏·平罗中学高二期末(文))过点作圆的切线,则切线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
解:因为,所以点在圆,又,所以切线的斜率为,所以切线方程为,整理得;
故选:C
例题3.(2022·全国·高三专题练习)过点作圆的切线,则的方程为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
解:根据题意,设圆x2+y2﹣2x﹣6y+2=0的圆心为C,
圆x2+y2﹣2x﹣6y+2=0,即,其圆心为(1,3),
又由点M的坐标为(3,1),有,即点M在圆上,
则,则切线的斜率k=1,
则切线的方程为y﹣1=(x﹣3),即x﹣y﹣2=0;
故选:C.
例题4.(2022·湖南·华容县教育科学研究室高二期末)一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】D
由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点,设反射光线所在直线的斜率为,则反射光线所在直线方程为:,即:.
又因为光线与圆相切,所以,,
整理:,解得:,或,故选D.
角度2:过圆外一点的圆的切线方程
典型例题
例题1.(2022·天津河北·高二期末)过点作圆的切线,则切线的方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
圆的圆心为原点,半径为1,
当切线的斜率不存在时,即直线的方程为,不与圆相切,
当切线的斜率存在时,设切线的方程为,即
所以,解得或
所以切线的方程为或
故选:C
例题2.(2022·浙江·金华市外国语学校高二开学考试)已知圆和点,则过点的圆的切线方程为( )
A.
B.或
C.
D.或
【答案】D
当斜率存在时,设切线方程为,
则,解得,
所以切线方程为,即.
当斜率不存在时,切线方程为.
综上,过点的圆的切线方程为或,
故选:D
例题3.(2022·江苏·镇江市实验高级中学高二期中)过点作圆的切线,则切线的方程为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
由圆的方程可得圆心坐标为,半径为1,
当过点的切线斜率存在时,设切线的斜率为k,则切线方程为,
由点到直线的距离公式可得,解得,
所以切线方程为,
当过点的切线斜率不存在时,切线方程为,
所以过点的圆的切线方程为或,
故选:C.
例题4.(2022·全国·高三专题练习)已知圆的方程为,为圆上任意一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
∵圆的方程为,
过点作圆的切线方程,设切线方程为,即.
则,解得:.
则的取值范围为.
故选:C.
角度3:切线长
典型例题
例题1.(2022·江苏·高二)已知直线是圆的一条对称轴,过点向圆作切线,切点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
由圆,可知该圆的圆心坐标为,半径为,
因为直线是圆的一条对称轴,
所以圆心在直线上,
所以有,
因为过点向圆作切线,切点为,
所以
所以,
故选:C
例题2.(2022·重庆·高二期末)直线平分圆的周长,过点作圆的一条切线,切点为,则( )
A.5 B. C.3 D.
【答案】B
由,
所以该圆的圆心为,半径为,
因为直线平分圆的周长,
所以圆心在直线上,故,
因此,,所以有,
所以,
故选:B
例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知圆:,过直线:上的一点作圆的一条切线,切点为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
圆:中,圆心,半径
设,则,即
则
(当且仅当时等号成立)
故选:A
角度4:已知切线求参数
典型例题
例题1.(2022·江苏连云港·模拟预测)直线与圆相切,则的值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
因为直线与圆相切,
所以由圆心到直线的距离等于半径得:,即,解得:.
故选:C
例题2.(2022·全国·高三专题练习)已知直线与圆相切,则的值为( )
A.3或 B.1或
C.0或4 D.或0
【答案】A
圆的圆心为,半径为,因直线与圆相切,
则点到直线的距离为,整理得,解得或,
所以m的值为3或.
故选:A
例题3.(2022·重庆八中高二期末)已知直线是圆的对称轴,过点作圆的一条切线,切点为,则=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
圆即,圆心为,半径为r=3,
由题意可知过圆的圆心,
则,解得,点A的坐标为,
,切点为B则,
.
故选:C
例题4.(2022·陕西省丹凤中学高一阶段练习)若直线与圆相切,则
A. B. C. D.或
【答案】D
由题意可知,圆方程为,
所以圆心坐标为,圆的半径,
因为直线与圆相切,
所以圆心到直线距离等于半径,即
解得或,故选D.
例题5.(2022·全国·高三专题练习(理))“”是“直线与圆相切”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
解:直线与圆相切圆心到直线的距离等于半径,
即,∴,∴,
∴是直线与圆相切的充要条件.
故选:C.
同类题型归类练
1.(2022·云南玉溪·高二期末)已知直线经过点,且与圆相切,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
直线经过点,且与圆相切,则,
故直线的方程为,即.
故选:A.
2.(2022·甘肃·临泽县第一中学高二期中(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
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.(2022·辽宁抚顺·一模)经过直线上的点作圆的切线,则切线长的最小值为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
直线上任取一点作圆的切线,设切点为
圆,即圆心,
切线长为
所以切线长的最小值为
故选:A
4.(2022·湖南湘潭·高二期末)一条光线从点射出,经x轴反射后与圆相切于点Q,则光线从P点到Q点所经过的路程的长度为( )
A. B. C. D.3
【答案】B
∵圆,
∴圆心,半径为1,
设点关于x轴的对称点为,则,
∴,
所以光线从P点到Q点所经过的路程的长度为.
故选:B.
5.(2022·天津市武清区杨村第一中学模拟预测)由直线上的点向圆引切线(为切点),则线段的最小长度为________.
【答案】
圆的圆心,半径,点到直线的距离,
于是得,当且仅当垂直于直线时取“=“,
所以线段的最小长度为.
故答案为:
6.(2022·广东·潮州市绵德中学高二阶段练习)过点且与圆相切的直线的方程是______.
【答案】或
当直线l的斜率不存在时,因为过点,
所以直线,
此时圆心到直线的距离为1=r,
此时直线与圆相切,满足题意;
当直线l的斜率存在时,设斜率为k,
所以,即,
因为直线l与圆相切,
所以圆心到直线的距离,解得,
所以直线l的方程为.
综上:直线的方程为或
故答案为:或
7.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C:(x-2)2+y2=2,直线l:y=k(x+2)与x轴交于点A,过l上一点P作圆C的切线,切点为T,若|PA|=|PT|,则实数k的取值范围是______________.
【答案】
由题意,A(-2,0),C(2,0),设P(x,y),由|PA|=|PT|,
所以|PA|2=2|PT|2=2(|PC|2-2),故(x+2)2+y2=2[(x-2)2+y2-2],化简得(x-6)2+y2=36,
所以点P在以(6,0)为圆心,6为半径的圆上,
由题意知,直线y=k(x+2)与圆(x-6)2+y2=36有公共点,
所以,解得.
故答案为:
8.(2022·天津·高三期末)已知直线和圆相切,则实数的值为____________.
【答案】##
由,得,则圆心为,半径为1,
因为直线和圆相切,
所以,得,解得,
故答案为:
重点题型三:直线与圆相交的弦长问题
角度1:圆的弦长与中点弦
例题1.(2022·重庆八中高三阶段练习)直线截圆截得的弦长为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】D
解:圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离,
所以弦长为.
故选:D.
例题2.(2022·全国·高三专题练习(文))直线与圆交于,两点,则( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
解:因为,
所以圆心到直线的距离,
故.
故选:B
例题3.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高三期末(理))已知直角的两直角边长为,,斜边长为,则直线被圆所截得的弦长为( )
A. B.4 C. D.2
【答案】B
由题意得:,其中圆心为,半径为,则圆心到直线距离为,由垂径定理得: ,所以截得的弦长为4.
故选:B
例题4.(2022·广东·三模)已知直线与圆:相交于、两点,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】C
充分性:若,则,此时,,;
必要性:若,因为,则圆心到直线的距离,
即,解得.
故选:C
角度2:已知圆的弦长求方程或参数
典型例题
例题1.(2022·江西南昌·三模(文))若直线与圆相交于,两点,且(为坐标原点),则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
圆的圆心为,半径为2,
则在中,由余弦定理可得,即,
所以圆心到直线的距离为,则,即.
故选:B.
例题2.(2022·北京·模拟预测)已知圆截直线所得弦的长度为,则实数的值为( )
A. B.
C. D.不存在
【答案】B
由可知:圆心为,半径为,
所以有,
故选:B
例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知直线与圆相交于,两点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:圆的圆心为,半径,因为直线与圆相交于、两点,且,
所以圆心到直线的距离,即,解得(舍去)或;
故选:B
例题4.(2022·河南·开封高中模拟预测(理))若直线与圆交于不同的两点,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
设圆心O到直线l的距离为d,
∵,则以为邻边的平行四边为菱形,即
由,即,则
又由垂径定理可知,即
解得
则,解得.
故选:A.
同类题型归类练
1.(2022·云南昆明·高二期末)已知直线l:与圆C:相交于A,B两点,则______.
【答案】
已知圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
所以.
故答案为:
2.(2022·河南焦作·高二期末(文))若直线与圆的一个交点在x轴上,则l被C截得的弦长为______.
【答案】##
由题意得,直线与轴的交点为,则点在圆上,即,解得,则,
圆心到的距离为,则l被C截得的弦长为.
故答案为:.
3.(2022·全国·高三专题练习(文))圆心为,且截直线所得弦长为的圆的方程为___________.
【答案】
解:由题知,圆心为,到直线的距离为,
因为圆心为,且截直线所得弦长为,
所以,圆的半径为,
所以,所求圆的方程为.
故答案为:
4.(2022·全国·高三专题练习)直线与圆交于A、B两点,且,则实数_______.
【答案】或5##5或
,则圆心,半径,
设AB中点为D,则CD⊥AB,且DB=DA,
则
,
即,
∴或5.
故答案为:或5.
5.(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)在平面直角坐标系中,圆交轴于,交轴于,四边形的面积为18,则___________.
【答案】
由题意,故,
而圆心在的垂直平分线上,所以
由垂径定理知半径,解得
所以或,故,
故答案为:
6.(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学三模)过点作一条直线截圆所得弦长为,则直线的方程是___________.
【答案】或
可化为
故圆心到直线距离
若直线斜率不存在,方程为,则,满足题意
若直线斜率存在,设其方程为,
,解得,此时直线方程为
故答案为:或
重点题型四:过定点的直线和圆相交的判定与最短弦长问题
典型例题
例题1.(2022·宁夏·银川二中一模(理))若直线与圆交于、两点,则弦长的最小值为___________.
【答案】
直线的方程可化为,由,得,
所以,直线过定点,因为,即点在圆内,
圆的圆心为原点,半径为,
当时,圆心到直线的距离取得最大值,
此时取最小值,故.
故答案为:.
例题2.(2022·全国·高三专题练习)直线:被圆:截得的最短弦长为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
直线:即为 ,
当时, ,故直线线过定点 ,设该点为P,
又,故点在圆内,
当圆心和P点连线垂直于直线l时,l被圆解得的弦长最短,
而即 ,半径 ,圆心为 ,
故 ,
故弦长为 ,
故答案为:2.
例题3.(2022·全国·高三专题练习)直线l:与圆交于,两点,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
解:由题知:圆的圆心为,半径为,
因为直线l与圆相交形成的弦长为,
所以圆心到直线l的距离为,
所以,解得.
故选:C
同类题型归类练
1.(2022·山西·运城市景胜中学高二阶段练习)已知直线:恒过点,过点作直线与圆C:相交于A,B两点,则的最小值为( )
A. B.2 C.4 D.
【答案】A
由恒过,
又,即在圆C内,
要使最小,只需圆心与的连线与该直线垂直,所得弦长最短,
由,圆的半径为5,
所以.
故选:A
2.(2022·甘肃·永昌县第一高级中学高二阶段练习(理))圆被直线截得的最短弦长为( )
A.2 B.2 C. D.
【答案】B
由题设,直线过定点,圆的圆心为,半径,
而,即A在圆内,
所以要使被直线截得的弦长最短,只需题设直线与线段垂直,又,
所以最短弦长为.
故选:B
3.(2022·全国·高三专题练习)已知圆:,直线:,则当的值发生变化时,直线被圆所截的弦长的最小值为,则的取值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
直线:恒过点,由于直线被圆所截的弦长的最小值为,即当直线与直线垂直时(为原点),弦长取得最小值,于是,解得.
故选:C
第六部分:高 考 (模 拟) 题 体 验
1.(2021·北京·高考真题)已知直线(为常数)与圆交于点,当变化时,若的最小值为2,则
A. B. C. D.
【答案】C
由题可得圆心为,半径为2,
则圆心到直线的距离,
则弦长为,
则当时,弦长取得最小值为,解得.
故选:C.
2.(多选)(2021·全国·高考真题)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
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.
3.(2021·全国·高考真题)已知点在圆上,点、,则( )
A.点到直线的距离小于
B.点到直线的距离大于
C.当最小时,
D.当最大时,
【答案】ACD
圆的圆心为,半径为,
直线的方程为,即,
圆心到直线的距离为,
所以,点到直线的距离的最小值为,最大值为,A选项正确,B选项错误;
如下图所示:
当最大或最小时,与圆相切,连接、,可知,
,,由勾股定理可得,CD选项正确.
故选:ACD.
4.(2021·天津·高考真题)若斜率为的直线与轴交于点,与圆相切于点,则____________.
【答案】
设直线的方程为,则点,
由于直线与圆相切,且圆心为,半径为,
则,解得或,所以,
因为,故.
故答案为:.
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