考点05 直线和圆大题归类-2023-2024学年高二数学专题高分突破(人教A版选择性必修第一册)
展开1、求与圆有关的轨迹问题时,根据题设条件的不同常采用以下方法:
(1)直接法:直接根据题目提供的条件列出方程.特别是类似阿波罗尼斯圆这类型。
(2)定义法:根据圆定义列方程.
(3)几何法:利用圆的几何性质列方程.
(4)代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式等
2、非圆形特别是未知型曲线,常用求轨迹的方法:
(1)定义法:根据题目所给的几何条件判断动点满足哪类常见轨迹,确定相应基本量得出方程;
(2)参数法:找出动点纵横坐标与第三变量的关系,消参后得出方程;
(3)转译法:找出动点与相关点的坐标关系,利用相关点的方程得出动点的轨迹方程;
(4)几何法:建系设点,由题设所给出的几何等式,转化为代数等式,整理可得方程.
3、解决直线与圆相交问题,韦达定理题型常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为,;
(2)联立直线与圆方程,得到关于(或)的一元二次方程;
(3)写出韦达定理;
(4)将所求问题或题中关系转化为形式;
(5)代入韦达定理求解.
4、求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
5、解答直线与圆的题目要注意的两点:
(1)常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
考点一 直线和圆的切线问题
1.(2023秋·浙江金华·高二统考期末)在①圆心在直线上,是圆上的点;②圆过直线和圆的交点.
这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并进行解答.
问题:已知在平面直角坐标系中,圆过点,且 .
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点的圆的切线方程.
2.(2022秋·北京昌平·高二统考期末)已知圆的圆心坐标为,且经过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过点作圆的切线与轴交于点,求直线的方程及的面积.
3.(2022秋·河南信阳·高二统考期中)已知圆经过,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆交于两点,求;
(3)过作圆的两条切线,求切线的长.
4.(2022秋·湖北武汉·高二武汉市第十七中学校联考期中)如图,已知圆,点为直线上一动点,过点作圆的切线,切点分别为、,且两条切线、与轴分别交于、两点.
(1)当在直线上时,求的值;
(2)当运动时,直线是否过定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
5.(2022·高二单元测试)已知圆.
(1)若圆的切线在轴和轴上的截距相等,且截距不为零,求此切线的方程;
(2)从圆外一点向该圆引一条切线,切点为,为坐标原点,且有,求使得的长度取得最小值的点的坐标.
6.(2022秋·四川泸州·高二四川省泸县第四中学校考期中)已知圆C:,直线l:.
(1)求证:直线l与圆C恒相交;
(2)当时,过圆C上点作圆的切线交直线l于点P,Q为圆C上的动点,求的取值范围.
7.(2022秋·辽宁葫芦岛·高二校联考期中)已知的顶点分别为,,.
(1)求外接圆的方程;
(2)直线上有一动点,过点作外接圆的一条切线,切点为,求的最小值,并求点的坐标.
8.(2022秋·山东淄博·高二沂源县第一中学校考期中)在平面直角坐标系中,过坐标原点的圆(圆心在第一象限)的半径为2,且与轴正半轴交于点.
(1)求圆的标准方程;
(2)设点是直线上的动点,是圆的两条切线,为切点,求四边形面积的最小值.
考点二 直线和圆的弦长问题
9.(2022秋·新疆哈密·高二校考期末)已知点,直线,直线过点且与垂直,直线交圆于两点.
(1)求直线的方程.
(2)求弦的长.
(3)求与直线平行且与圆相切的直线方程.
10.(2022秋·广东广州·高二校考期末)圆的圆心为,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线与圆交两点,且,求.
11.(2022秋·安徽合肥·高二合肥市第七中学校联考期中)已知圆的圆心为原点,且与直线相切,直线过点.
(1)若直线与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线被圆所截得的弦长为,求直线的方程.
12.(2022秋·山西·高二校联考期末)已知圆和直线.
(1)证明:不论m为何实数,直线l都与圆C相交;
(2)当直线l被圆C截得的弦长最小时,求直线l的方程;
(3)已知点在圆C上,求的最大值.
13.(2022秋·浙江宁波·高二余姚中学校考期中)已知圆C经过点M(0,-2)和N(3,1),圆心C在直线上.直线l的方程为
(1)求圆C的标准方程;
(2)求直线l被圆C截得的弦长的最大值和最小值.
考点三 与圆有关的轨迹问题
14.(2022秋·新疆巴音郭楞·高二校考期中)已知动点M到点A(6,0)的距离等于M到点的距离的3倍,
(1)求动点M的轨迹C的方程;
(2)若直线与轨迹C没有交点,求k的取值范围.
15.(2022秋·福建泉州·高二校考期中)已知圆:,点坐标为,为圆上动点,中点为.
(1)当点在圆上动时,求点的轨迹方程;
(2)过点的直线与的轨迹相交于两点,且,求直线的方程.
16.(2022秋·内蒙古包头·高二包头一中校考期中)已知圆C经过点,,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的一般方程;
(2)若线段OP的端点P在圆C上运动,端点O为坐标原点,求线段OP的中点M的轨迹方程.
17.(2022秋·山东青岛·高二山东省青岛第十九中学校考期中)已知圆C的圆心在直线上,并经过点,与直线相切.
(1)求圆C的方程;
(2)已知,动点到圆C的切线长等于的2倍,求出点的轨迹方程.
考点四 直线和圆的最值问题
18.(2022秋·广东茂名·高二统考期中)已知圆C:与直线l:
(1)证明:直线和圆恒有两个交点;
(2)若直线和圆交于两点,求的最小值及此时直线的方程.
19.(2022秋·海南海口·高二校考期中)已知圆内有一点为过点且倾斜角为的弦.
(1)当时,求弦的长;
(2)已知点是圆上的动点,试求点到直线的距离的最小值.
20.(2022秋·吉林长春·高二校考期中)已知圆C的圆心在坐标原点,且过点.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l与圆C相切,且l与x,y轴的正半轴分别相交于A,B两点,求的面积最小值.
21.(2022秋·湖南衡阳·高二校考期中)已知圆C:,直线l过定点.
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若直线l与圆C相交于P,Q两点,求的面积的最大值,并求此时直线l的方程.
22.(2022秋·浙江宁波·高二宁波市北仑中学校考期中)已知圆和圆外一点.
(1)若过点P的直线截圆所得的弦长为8,求该直线的方程;
(2)求的最大值和最小值.
23.(2022秋·四川成都·高二校联考期中)已知圆过点,且与轴相切于坐标原点,过直线上的一动点引圆的两条切线,,切点分别为,.
(1)求圆的标准方程;
(2)若点为线段的中点,点为坐标原点,求的最大值.
考点五 韦达定理及其应用
24.(2022秋·广东广州·高二广州市第七中学校考期中)已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:交于M,N两点.
(1)求k的取值范围;
(2)若,其中O为坐标原点,求的面积.
25.(2022·全国·高二期末)已知与直线.
(1)若,判断直线与位置关系;
(2)若直线与相交于两点,且(为坐标原点),求的值.
26.(2022秋·北京·高二北京四中校考期中)已知圆C与圆关于直线对称.
(1)求圆C的方程;
(2)若A,B为圆C上两个不同的点,O为坐标原点.设直线OA,OB,AB的斜率分别为,,,当时,求的取值范围.
27.(2022秋·重庆九龙坡·高二重庆市铁路中学校校考期中)已知圆过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点且斜率为的直线与圆有两个不同的交点,若,其中为坐标原点,求直线的方程.
考点六 直线和圆的定点、定值问题
28.(2022秋·内蒙古赤峰·高二赤峰市元宝山区第一中学校考期中)已知圆C经过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)设直线l经过点,且l与圆C相交所得弦长为,求直线l的方程;
(3)若Q是直线上的动点,过点Q作圆C的两条切线QM、QN,切点分别为M、N,探究:直线MN是否恒过定点.若存在请写出坐标;若不存在请说明理由.
29.(2022秋·河北张家口·高二校联考期中)已知圆,P是圆C上动点,Q为圆C与x轴负半轴交点,E是中点.
(1)求点E的轨迹方程;
(2)过点的直线与点E的轨迹交于A,B两点(A在x轴上方),问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得x轴平分?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
30.(2022秋·广东茂名·高二统考期中)已知圆M与直线x=2相切,圆心M在直线x+y=0上,且直线被圆M截得的弦长为2.
(1)求圆M的方程,并判断圆M 与圆N:的位置关系;
(2)若在x轴上的截距为且不与坐标轴垂直的直线l与圆M交于A,B两点,在x轴上是否存在定点Q,使得?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.
31.(2022秋·江苏连云港·高二统考期中)己知圆,直线与圆O交于A,B两点.
(1)求;
(2)设过点的直线交圆O于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点S满足.证明:直线SN过定点.
32.(2022秋·山东潍坊·高二统考期中)已知曲线C是到两个定点,的距离之比等于常数的点组成的集合.
(1)求曲线C的方程;
(2)设过点B的直线l与C交于M,N两点;问在x轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点Q的坐标及定值;若不存在,请说明理由.
33.(2022秋·山东泰安·高二统考期中)已知线段的端点的坐标是,端点的运动轨迹是曲线,线段的中点的轨迹方程是.
(1)求曲线的方程;
(2)已知斜率为的直线与曲线相交于异于原点的两点直线的斜率分别为,,且.若,为垂足,证明:存在定点,使得为定值.
34.(2022秋·山东菏泽·高二统考期末)已知点关于直线的对称点为Q,以Q为圆心的圆与直线相交于A,B两点,且.
(1)求圆Q的方程;
(2)过坐标原点O任作一直线交圆Q于C,D两点,求证:为定值.
考点七 直线和圆的探索性问题
35.(2022秋·山东·高二沂水县第一中学期末)已知直线:,圆C:.
(1)若直线与圆C相切,求k的值.
(2)若直线与圆C交于A,B两点,是否存在过点的直线垂直平分弦AB?若存在,求出直线与直线的交点坐标;若不存在,请说明理由.
36.(2022秋·江苏连云港·高二统考期中)已知圆经过点,与轴正半轴交于点.
(1)求的值;
(2)圆上是否存在点,使得的面积为15?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
37.(2022秋·河北张家口·高二校联考期中)已知圆.
(1)求过点与圆O相切的直线方程;
(2)点在直线上,若在圆O上存在两个不同的点A,B,使,求的取值范围.
38.(2022秋·山东·高二山东省实验中学校考期中)在平面直角坐标系中,曲线与坐标轴的交点都在圆上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设点,在圆上是否存在点使,若存在,请求出满足条件的点的个数;若无,请说明理由.
39.(2022秋·福建泉州·高二校联考期中)已知圆:.
(1)若过点的直线与圆相切,求直线的方程;
(2)当圆与x轴相交于两点M,N(点M在点N的左侧)时.问:是否存在圆:,使得过点M的任一条直线与该圆的交点,,都有?若存在,求出圆方程,若不存在,请说明理由.
40.(2022秋·四川内江·高二统考期末)已知圆心为的圆,满足下列条件:圆心在轴上,与直线相切,且被轴截得的弦长为,圆的面积小于.
(1)求圆的标准方程;
(2)设过点的直线与圆交于不同的两点、,以、为邻边作平行四边形.是否存在这样的直线,使得直线与恰好平行?如果存在,求出的方程,如果不存在,请说明理由.
考点八 直线与圆的实际应用
41.(2022秋·黑龙江绥化·高二校考期中)一艘科考船在点O处监测到北偏东30°方向40海里处有一个小岛A,距离小岛10海里范围内可能存在暗礁.
(1)若以点O为原点,正东、正北方向分别为x轴、y轴正方向建立平面直角坐标系,写出暗礁所在区域边界的⊙A方程.
(2)科考船先向东行驶了50海里到达B岛后,再以北偏西30°方向行驶的过程中,是否有触礁的风险?
42.(2022秋·辽宁大连·高二统考期末)在某地举办的智能AI大赛中,主办方设计了一个矩形场地ABCD(如图),AB的长为9米,AD的长为18米.在AB边上距离A点6米的F处有一只电子狗,在距离A点3米的E处放置一个机器人.电子狗的运动速度是机器人运动速度的两倍,如果同时出发,机器人比电子狗早到达或同时到达某点(电子狗和机器人沿各自的直线方向到达某点),那么电子狗将被机器人捕获,电子狗失败,这点叫失败点.
(1)判断点A是否为失败点(不用说明理由);
(2)求在这个矩形场地内电子狗失败的区域面积S;
(3)若P为矩形场地AD边上的一动点,当电子狗在线段FP上都能逃脱时,求的取值范围.
43.(2022秋·河南洛阳·高二统考期中)有一种大型商品,,两地都有出售,且价格相同,某地居民从两地之一购得商品后运回的费用是:每单位距离地的运费是地的运费的3倍.已知,两地相距40公里,顾客选择地或地购买这种商品的标准是:包括运费和商品价格的总费用较低.求,两地的售货区域的分界线的形状,并指出曲线上、曲线内、曲线外的居民应如何选择购货地点.
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通关练05 直线的方程-2023-2024学年高二数学专题高分突破(人教A版选择性必修第一册): 这是一份通关练05 直线的方程-2023-2024学年高二数学专题高分突破(人教A版选择性必修第一册),文件包含通关练05直线的方程-高二数学题型归纳与解题策略人教A版选择性必修第一册原卷版docx、通关练05直线的方程-高二数学题型归纳与解题策略人教A版选择性必修第一册解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共21页, 欢迎下载使用。
考点19 数列大题10种常见考法归类-2023-2024学年高二数学专题高分突破(人教A版选择性必修第二册): 这是一份考点19 数列大题10种常见考法归类-2023-2024学年高二数学专题高分突破(人教A版选择性必修第二册),文件包含考点19数列大题10种常见考法归类原卷版docx、考点19数列大题10种常见考法归类解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共67页, 欢迎下载使用。