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新高考数学二轮复习对点题型第14讲圆与圆的位置关系(2份打包,原卷版+教师版)
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2022新高考一卷第14题
写出与圆 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 都相切的一条直线的方程 SKIPIF 1 < 0 (填 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都正确) .
【思路分析】由题意画出图形,可得两圆外切,由图可知,与两圆都相切的直线有三条.分别求出三条切线方程,则答案可求.
【解析】【解法一】(特殊点对称法)圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
如图:
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两圆外切,由图可知,与两圆都相切的直线有三条.
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (负值舍去),则 SKIPIF 1 < 0 ;
由图可知, SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的一个交点为 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 上取一点 SKIPIF 1 < 0 ,
该点关于 SKIPIF 1 < 0 的对称点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得对称点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 都相切的一条直线的方程为:
SKIPIF 1 < 0 (填 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都正确).
故答案为: SKIPIF 1 < 0 (填 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都正确).
【解法二】(转化过点的圆切线):显然两圆的圆心距为5=1+4,即两圆相外切,故两圆有三条公切线。
设两圆的圆心分别为O,M,易得OM:3y=4x,与圆O方程联立解得x= SKIPIF 1 < 0 ,y= SKIPIF 1 < 0 QUOTE (只取第一象限),从而两圆的公切点为N( SKIPIF 1 < 0 QUOTE , QUOTE SKIPIF 1 < 0 ),过N与OM垂直的直线方程为y− QUOTE SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 (x− QUOTE SKIPIF 1 < 0 ),即3x+4y−5=0.此为过N的两圆的一条公切线。
延长MO到P,使得4 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,则P为另两条公切线的交点,且 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =(−1,− SKIPIF 1 < 0 QUOTE ),
当切线的斜率不存在时,过P与圆O相切的直线为x+1=0,适合题意;
当切线斜率存在时,设切线方程为y+ SKIPIF 1 < 0 =k(x+1),则由点到直线的距离公式得 SKIPIF 1 < 0 =1,解得k= SKIPIF 1 < 0 ,故切线方程为y+ QUOTE SKIPIF 1 < 0 = QUOTE SKIPIF 1 < 0 (x+1),即7x−24y−25=0.
综上,两圆的三条公切线方程为:3x+4y−5=0,x+1=0,7x−24y−25=0。
【解法三】(硬算):当两圆的公切线斜率不存在时,设切线为x=m,则|m|=1且|m−3|=4,解得m=−1,故两圆的一条公切线为x=−1;
当两圆的公切线斜率存在时,设两圆的公切线为y=kx+b,则 SKIPIF 1 < 0 =1,且 SKIPIF 1 < 0 =4,联立解得 SKIPIF 1 < 0 QUOTE 或 SKIPIF 1 < 0 QUOTE 故两圆的公切线方程为y= SKIPIF 1 < 0 x+ SKIPIF 1 < 0 ,y= SKIPIF 1 < 0 QUOTE x SKIPIF 1 < 0 。
综上,两圆的三条公切线方程为:x=−1,y= SKIPIF 1 < 0 x+ SKIPIF 1 < 0 ,y= SKIPIF 1 < 0 QUOTE x SKIPIF 1 < 0 。
【试题评价】本题考查圆的切线方程的求法,考查圆与圆位置关系的应用,考查运算求解能力,是中档题.
考查目标
试题以两个已知圆为背景,通过圆的方程可知两个圆的基本信息以及两个圆的位置关系,由此可以求出所求公共切线的方程. 试题考查了圆与圆、直线和圆的位置关系等基本概念,重点考查了考生逻辑推理能力、运算求解能力和综合运用知识解决问题的能力.试题的解法以通性通法为基础,为不同能力水平的考生提供了展示空间.如果考生能够将数与形相结合,那么运算过程将更为简捷.
试题亮点
试题背景来源于教材,考查了直线和圆的基本性质,对平面几何与解析几何等知识综合应用的考查作了较好的设计.若考生从问题的简单情景中能应用圆的定义去分析问题,则解答过程会更加简捷,从而体现出考生思维的灵活性.试题为考生提供的思考角度是多样的,考生可以根据自己的能力水平想到不同的解题路径和方法.试题对考生的数学运算、逻辑推理等数学学科素养的考查有较好的体现.
此外,试题具有很好的开放性.考生可以用通性通法求解,但相对而言有些方法计算会复杂一些.因此,试题突出考查考生的逻辑推理能力,通过"看一看""推一推""想一想""算一算",能够对不同思维水平的考生进行区分,全面系统地考查考生对核心概念、基本原理、基本方法的掌握程度.试题基于数学的基础知识,但又打破了固有的命题模式.
知识要点整理
知识点一 圆的标准方程
(1)条件:圆心为C(a,b),半径长为r.
(2)方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.
(3)特例:圆心为坐标原点,半径长为r的圆的方程是x2+y2=r2.
知识点二 点与圆的位置关系
点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断方法
知识点三 圆的一般方程
1.圆的一般方程
当D2+E2-4F>0时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0称为圆的一般方程.
2.方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的图形
知识点四 直线Ax+By+C=0与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断
归纳要点
解决实际问题的一般程序
仔细读题(审题)→建立数学模型→解答数学模型→检验,给出实际问题的答案.
知识点二 用坐标法解决平面几何问题的“三步曲”
第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,如点、直线,将平面几何问题转化为代数问题.
第二步:通过代数运算,解决代数问题.
第三步:把代数运算结果“翻译”成几何结论.
知识点五 两圆的位置关系及其判定
(1)几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆连心线的长为d,则两圆的位置关系如下:
(2)代数法:设两圆的一般方程为
C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(Deq \\al(2,1)+Eeq \\al(2,1)-4F1>0),
C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(Deq \\al(2,2)+Eeq \\al(2,2)-4F2>0),
联立方程得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+y2+D1x+E1y+F1=0,,x2+y2+D2x+E2y+F2=0,))
则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
三年真题
一、单选题
1.若直线 SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 的一条对称轴,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.1D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由题可知圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
2.已知直线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为常数)与圆 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 变化时,若 SKIPIF 1 < 0 的最小值为2,则 SKIPIF 1 < 0
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】由题可得圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2,
则圆心到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
则弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 时,弦长 SKIPIF 1 < 0 取得最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
3.直线 SKIPIF 1 < 0 关于点 SKIPIF 1 < 0 对称的直线方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】设对称的直线方程上的一点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
则其关于点 SKIPIF 1 < 0 对称的点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
4.已知圆心为 SKIPIF 1 < 0 的圆与 SKIPIF 1 < 0 轴相切,则该圆的标准方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】根据题意知圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,故圆方程为: SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
5.已知半径为1的圆经过点 SKIPIF 1 < 0 ,则其圆心到原点的距离的最小值为( ).
A.4B.5C.6D.7
【答案】A
【详解】设圆心 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,1为半径的圆,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 上时取得等号,
故选:A.
6.已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA|–|PB|=2,且P为函数y= SKIPIF 1 < 0 图像上的点,则|OP|=( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为焦点,实轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,焦距为 SKIPIF 1 < 0 的双曲线的右支上,由 SKIPIF 1 < 0 可得, SKIPIF 1 < 0 ,即双曲线的右支方程为 SKIPIF 1 < 0 ,而点 SKIPIF 1 < 0 还在函数 SKIPIF 1 < 0 的图象上,所以,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
7.已知⊙M: SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上的动点,过点 SKIPIF 1 < 0 作⊙M的切线 SKIPIF 1 < 0 ,切点为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 最小时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】圆的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 与圆相离.
依圆的知识可知,四点 SKIPIF 1 < 0 四点共圆,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 最小.
∴ SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 解得, SKIPIF 1 < 0 .
所以以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
两圆的方程相减可得: SKIPIF 1 < 0 ,即为直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
故选:D.
8.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】由于圆上的点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,若圆心不在第一象限,
则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,
设圆心的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心的坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心到直线的距离均为 SKIPIF 1 < 0 ;
圆心到直线的距离均为 SKIPIF 1 < 0
圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离均为 SKIPIF 1 < 0 ;
所以,圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.
9.若直线l与曲线y= SKIPIF 1 < 0 和x2+y2= SKIPIF 1 < 0 都相切,则l的方程为( )
A.y=2x+1B.y=2x+ SKIPIF 1 < 0 C.y= SKIPIF 1 < 0 x+1D.y= SKIPIF 1 < 0 x+ SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义设出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,再由直线与圆相切的性质,即可得出答案.
【详解】设直线 SKIPIF 1 < 0 在曲线 SKIPIF 1 < 0 上的切点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 的导数为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由于直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,则 SKIPIF 1 < 0 ,
两边平方并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (舍),
则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
10.点(0,﹣1)到直线 SKIPIF 1 < 0 距离的最大值为( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【答案】B
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 可知直线过定点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 垂直时,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离最大,
即为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
11.已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )
A.1B.2
C.3D.4
【答案】B
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆心 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,当过点 SKIPIF 1 < 0 的直线和直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时,圆心到过点 SKIPIF 1 < 0 的直线的距离最大,所求的弦长最短,此时 SKIPIF 1 < 0
根据弦长公式得最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
二、多选题
12.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 ,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
【详解】圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线l的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
若点 SKIPIF 1 < 0 在圆C上,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线l与圆C相切,故A正确;
若点 SKIPIF 1 < 0 在圆C内,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线l与圆C相离,故B正确;
若点 SKIPIF 1 < 0 在圆C外,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线l与圆C相交,故C错误;
若点 SKIPIF 1 < 0 在直线l上,则 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,直线l与圆C相切,故D正确.
故选:ABD.
13.已知点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离小于 SKIPIF 1 < 0
B.点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离大于 SKIPIF 1 < 0
C.当 SKIPIF 1 < 0 最小时, SKIPIF 1 < 0
D.当 SKIPIF 1 < 0 最大时, SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,A选项正确,B选项错误;
如下图所示:
当 SKIPIF 1 < 0 最大或最小时, SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,连接 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,CD选项正确.
故选:ACD.
三、填空题
14.若直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交所得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 _____.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
由勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
15.设点 SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 对称的直线与圆 SKIPIF 1 < 0 有公共点,则a的取值范围是________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】解: SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 对称的点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
所以 SKIPIF 1 < 0 所在直线即为直线 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
圆 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
依题意圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
故答案为: SKIPIF 1 < 0
16.设点M在直线 SKIPIF 1 < 0 上,点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 均在 SKIPIF 1 < 0 上,则 SKIPIF 1 < 0 的方程为______________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】[方法一]:三点共圆
∵点M在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
∴设点M为 SKIPIF 1 < 0 ,又因为点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 均在 SKIPIF 1 < 0 上,
∴点M到两点的距离相等且为半径R,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
[方法二]:圆的几何性质
由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线 y=3x-4与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点(1,-1). SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
17.过四点 SKIPIF 1 < 0 中的三点的一个圆的方程为____________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】[方法一]:圆的一般方程
依题意设圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)若过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(4)若过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
故答案为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)
设 SKIPIF 1 < 0
(1)若圆过 SKIPIF 1 < 0 三点,圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 ,设圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若圆过 SKIPIF 1 < 0 三点, 设圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)若圆过 SKIPIF 1 < 0 三点,则线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线方程 为 SKIPIF 1 < 0 ,联立得 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(4)若圆过 SKIPIF 1 < 0 三点,则线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线方程为 SKIPIF 1 < 0 , 线段 SKIPIF 1 < 0 中垂线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立得 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
18.写出与圆 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 都相切的一条直线的方程________________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【详解】[方法一]:
显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
故 SKIPIF 1 < 0 ①, SKIPIF 1 < 0 于是 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
再结合①解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线方程有三条,分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 填一条即可 SKIPIF 1 < 0
[方法二]:
设圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,因此两圆外切,
由图像可知,共有三条直线符合条件,显然 SKIPIF 1 < 0 符合题意;
又由方程 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 相减可得方程 SKIPIF 1 < 0 ,
即为过两圆公共切点的切线方程,
又易知两圆圆心所在直线OC的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线OC与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
设过该点的直线为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
从而该切线的方程为 SKIPIF 1 < 0 填一条即可 SKIPIF 1 < 0
[方法三]:
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
两圆圆心距为 SKIPIF 1 < 0 ,等于两圆半径之和,故两圆外切,
如图,
当切线为l时,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,设方程为 SKIPIF 1 < 0
O到l的距离 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
当切线为m时,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由题意 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当切线为n时,易知切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
19.若斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线与 SKIPIF 1 < 0 轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,与圆 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ____________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 ,
由于直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,且圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
20.已知直线 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为_________.
【答案】5
【详解】因为圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
21.在平面直角坐标系xOy中,已知 SKIPIF 1 < 0 ,A,B是圆C: SKIPIF 1 < 0 上的两个动点,满足 SKIPIF 1 < 0 ,则△PAB面积的最大值是__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】 SKIPIF 1 < 0
设圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点P到AB的距离为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 (负值舍去)
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,因此当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最大值,即 SKIPIF 1 < 0 取最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
22.设直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 均相切,则 SKIPIF 1 < 0 _______;b=______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由题意, SKIPIF 1 < 0 到直线的距离等于半径,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 (舍)或者 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
三年模拟
一、单选题
1.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 上至少存在一点,使得以该点为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆与圆 SKIPIF 1 < 0 有公共点,则实数 SKIPIF 1 < 0 的最小值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】由圆 SKIPIF 1 < 0 方程得:圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 上至少存在一点,使得以该点为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆与圆 SKIPIF 1 < 0 有公共点,
SKIPIF 1 < 0 圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
2.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的弦AB的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线AB交y轴于点M,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A.4B.5C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由题设可得 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
根据圆的性质可知, SKIPIF 1 < 0 ,
∴AB所在直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,可得: SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 中,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
3.直线 SKIPIF 1 < 0 分别与 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴交于 SKIPIF 1 < 0 两点,点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,则 SKIPIF 1 < 0 面积的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】因为直线 SKIPIF 1 < 0 分别与 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴交于 SKIPIF 1 < 0 两点,
所以令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为
SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,于是有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 面积的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选: A.
4.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是( )
A.相交B.外切C.内切D.相离
【答案】B
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可知,
SKIPIF 1 < 0
整理得,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
其图形是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,以2为半径的圆,
而圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为1,
可得两圆的圆心距为3,等于 SKIPIF 1 < 0 ,
则动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹与圆 SKIPIF 1 < 0 的位置关系是外切.
故选:B.
5.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为3,圆 SKIPIF 1 < 0 的半径为7,若两圆相交,则两圆的圆心距可能是( )
A.0B.4C.8D.12
【答案】C
【详解】因为两圆相交,所以两圆的圆心距 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,仅有C满足,
故选:C
6.设 SKIPIF 1 < 0 ,已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,则“ SKIPIF 1 < 0 ”是“直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交”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
【详解】因为直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 ,
由点到直线的距离公式可得: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 一定成立,
但 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 不一定成立,
所以“ SKIPIF 1 < 0 ”是“直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交”的充分不必要条件,
故选:A.
7.直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 在同一坐标系的图形只能是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】∵圆 SKIPIF 1 < 0 的方程可化为: SKIPIF 1 < 0 ,
∴圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
又直线 SKIPIF 1 < 0 的方程可化为: SKIPIF 1 < 0 .
由4个选项的圆心 SKIPIF 1 < 0 都在第三象限,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴排除选项C,D.
又圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,故选项A正确,选项B错误.
故选:A.
8.已知点P是曲线 SKIPIF 1 < 0 上的动点,则点P到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以曲线C是以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 的圆,
因为点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点P到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
9.已知斜率存在的直线l与圆C: SKIPIF 1 < 0 相交于P,Q两点,点A为圆C与y轴正半轴的交点,记直线AP,AQ的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,直线l恒过点( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
联立直线与圆的方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0
结合韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0
由题知 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,故直线l恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
10.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 .
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
二、多选题
11.如图所示,设单位圆与x轴的正半轴相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,以x轴非负半轴为始边作锐角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,它们的终边分别与单位圆相交于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,P,则下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0
B.扇形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【详解】由题意圆的半径 SKIPIF 1 < 0
选项A:由题意得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
选项B:因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以扇形 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 ,
故B错误;
选项C, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故C错误;
选项D: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故D正确
故选:AD.
12.己知直线l: SKIPIF 1 < 0 与圆C: SKIPIF 1 < 0 相交于A,B两点,则( )
A.直线l恒过点 SKIPIF 1 < 0 B.当 SKIPIF 1 < 0 时,圆C关于直线l对称
C. SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【详解】选项A:直线l的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,故直线l恒过点 SKIPIF 1 < 0 , A正确;
选项B:当 SKIPIF 1 < 0 时,直线l的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,圆C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 在直线l上,故圆C关于直线l对称,B正确.
选项C:当直线l经过圆心时, SKIPIF 1 < 0 最大,为直径 SKIPIF 1 < 0 ;易知点 SKIPIF 1 < 0 是圆C内的一点,所以当直线l与直线CM垂直时, SKIPIF 1 < 0 最小,为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,C错误.
选项D:若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又当 SKIPIF 1 < 0 时,圆心C到直线l的距离为3,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,D正确,
故选:ABD
三、填空题
13.已知正实数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取最小值___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】设直线 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 上,且在第一象限,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
如图所示,
点A关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称的点设为 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,由图可知,当 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 时,
SKIPIF 1 < 0 最小,最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
14.在平面直角坐标系中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点绕定点 SKIPIF 1 < 0 按顺时针方向旋转 SKIPIF 1 < 0 角后,分别到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点位置,则 SKIPIF 1 < 0 的值为______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【详解】依题意,点P在线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线 SKIPIF 1 < 0 上,点P也在线段 SKIPIF 1 < 0 的中垂线 SKIPIF 1 < 0 上,
连 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,于是得 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 ,而直线 SKIPIF 1 < 0 斜率为1,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为-1,方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
于是得点 SKIPIF 1 < 0 ,令直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
15.设 SKIPIF 1 < 0 .若直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 仅有一个公共点,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
16.直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的夹角大小为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【详解】因为直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在,倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
17.已知方程组 SKIPIF 1 < 0 无解,则实数 SKIPIF 1 < 0 的值等于______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【详解】由题知,方程组 SKIPIF 1 < 0 无解,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 平行,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,两直线重合,方程组有无数解,不满足题意,
当 SKIPIF 1 < 0 时,两直线平行,方程组有无解,满足题意,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
18.已知圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,有 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,满足圆的方程,则有 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 点轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点轨迹为以 SKIPIF 1 < 0 为圆心,1为半径的圆,如图所示,
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
19.若直线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 ,且被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 方程为______
【答案】 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 被圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
当斜率不存在时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,也符合题意;
当斜率存在时,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆心 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
即所求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
20.由直线 SKIPIF 1 < 0 上的点 SKIPIF 1 < 0 向圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 引两条切线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为切点),设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为___________,此时点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,
则点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 .
连接 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,
故 SKIPIF 1 < 0 最小值为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直时, SKIPIF 1 < 0 取到最小值时,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
位置关系
利用距离判断
利用方程判断
点M在圆上
|CM|=r
(x0-a)2+(y0-b)2=r2
点M在圆外
|CM|>r
(x0-a)2+(y0-b)2>r2
点M在圆内
|CM|
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