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文档简介
2.5.1直线与圆的位置关系【考点梳理】考点一:直线Ax+By+C=0与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断位置关系相交相切相离公共点个数2个1个0个判断方法几何法:设圆心到直线的距离为d=eq\f(|Aa+Bb+C|,\r(A2+B2))d<rd=rd>r代数法:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Ax+By+C=0,,x-a2+y-b2=r2,))消元得到一元二次方程,可得方程的判别式ΔΔ>0Δ=0Δ<0考点二:直线与圆的方程解决实际问题仔细读题(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.【题型归纳】题型一:判断直线与圆的位置关系1.(2022·全国·高二课时练习)直线与圆的位置关系是(
)A.相交且过圆心 B.相切C.相离 D.相交但不过圆心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3.(2022·安徽省蚌埠第三中学高二开学考试)对任意实数k,直线与圆的位置关系是(
)A.相交 B.相切 C.相离 D.与k有关题型二:由直线与圆的位置关系求参数4.(2022·江苏·高二课时练习)若直线始终平分圆的周长,则的最小值为(
)A. B. C. D.5.(2022·江苏·高二课时练习)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.6.(2022·江苏·高二课时练习)当圆截直线所得的弦最长时,则m的值为(
)A. B.-1 C.1 D.题型三:圆的弦长问题7.(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.8.(2022·吉林·希望高中高二期末)已知动点在直线上,过点作圆的切线,切点为,则线段的长度的最小值为(
)A. B.4 C. D.9.(2022·全国·高二课时练习)已知直线(为实数)是圆的对称轴,过点作圆的一条切线,切点为,则(
)A.6 B. C.7 D.8题型四:圆的弦长求参数或者切线方程10.(2022·江苏·南京市中华中学高二开学考试)设圆的圆心为C,直线l过点,且与圆C交于A,B两点,若,则直线l的方程为(
)A. B.或C.x=0 D.x=0或11.(2022·江苏·淮阴中学高二期中)已知直线与圆相交于、两点,若,则实数的值为(
)A.或 B.或 C.或 D.或12.(2022·山西·怀仁市第一中学校高二阶段练习(理))若直线被圆截得的弦长为4,则的最大值是(
)A. B. C.1 D.2题型五:直线与圆的应用13.(2021·福建宁德·高二期中)苏州有很多圆拱的悬索拱桥(如寒山桥),经测得某圆拱索桥(如图)的跨度米,拱高米,在建造圆拱桥时每隔米需用一根支柱支撑,则与相距米的支柱的高度是(
)米.(注意:≈)A.6.48 B.5.48 C.4.48 D.3.4814.(2022·浙江省杭州学军中学高二开学考试)已知在某滨海城市A附近的海面出现台风活动,据监测,目前台风中心位于城市A的东偏南60°方向,距城市A300km的海面点P处,并以20km/h的速度向西偏北30°方向移动.已知该台风影响的范围是以台风中心为圆心的圆形区域,半径为km.则城市A受台风影响的时间为(
)A.5h B.h C.h D.4h15.(2020·甘肃·永昌县第一高级中学高二阶段练习(理))台风中心从A地以每小时20km的速度向东北方向移动,离台风中心30km内的地区为危险地区,若城市B在A地正东40km处,则B城市处于危险区内的时间为(
)A.0.5h B.1h C.1.5h D.2h题型六:直线与圆的位置定点定值问题综合应用16.(2021·重庆八中高二期中)已知圆,圆随的变化而运动,若存在一条定直线被动圆截得的弦长为定值,则此定直线的方程为(
)A. B.C. D.17.(2022·江苏·高二专题练习)已知圆,点是直线上一动点,过点作圆的切线切点分别是和,下列说法正确的为(
)A.圆上恰有一个点到直线的距离为 B.切线长的最小值为C.四边形面积的最小值为2 D.直线恒过定点18.(2022·江苏南京·高二开学考试)已知的圆心在直线上,点C在y轴右侧且到y轴的距离为1,被直线l:截得的弦长为2.(1)求的方程;(2)设点D在上运动,且点满足,(O为原点)记点的轨迹为.①求曲线的方程;②过点的直线与曲线交于A,B两点,问在x轴正半轴上是否存在定点N,使得x轴平分∠ANB?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.题型七:直线与圆的位置求距离的最值问题19.(2021·辽宁大连·高二期末)已知圆内有一点,过点作直线交圆于、两点.(1)当经过圆心时,求直线的方程;(2)求弦长的最小值,以及此时直线的方程.20.(2021·全国·高二专题练习)已知点在圆上.(1)求的最大值和最小值;(2)求的最大值与最小值;(3)求的最大值与最小值21.(2021·湖北宜昌·高二期中)已知圆:.(1)求过点且与圆相切的直线的方程;(2)已知点,,是圆上的动点,求面积的最大值,【双基达标】一、单选题22.(2022·全国·高二课时练习)已知圆,则“”是“圆与轴相切”的(
)A.充分非必要条件 B.必要非充分条件C.充分必要条件 D.既非充分又非必要条件23.(2022·全国·高二课时练习)直线与圆没有公共点,则a的取值范围是(
)A. B.C. D.24.(2022·全国·高二课时练习)若圆上至少有3个点到直线的距离为,则k的取值范围是(
)A. B.C. D.25.(2022·全国·高二课时练习)已知曲线和直线.(1)当曲线C表示圆时,求m的取值范围;(2)当曲线C表示圆时,被直线l截得的弦长为,求m的值.26.(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)已知圆和直线相切于点.(1)求圆的标准方程及直线的一般式方程;(2)已知直线经过点,并且被圆截得的弦长为,求直线的方程.【高分突破】一:单选题27.(2022·全国·高二课时练习)若直线被圆截得的弦长为4,则的最小值是(
)A.9 B.4 C. D.28.(2022·全国·高二课时练习)已知直线和圆,点在直线上,若直线与圆至少有一个公共点,且,则点的横坐标的最大值是(
)A. B.1 C.3 D.429.(2022·福建省福州第二中学高二期末)已知直线平分圆:,则的最大值为(
)A. B. C. D.30.(2022·全国·高)已知的圆心是坐标原点O,且被直线截得的弦长为6,则的方程为(
)A. B.C. D.31.(2022·江苏·高二)在平面直角坐标系中,已知点在圆内,动直线过点且交圆于两点,若的面积的最大值为,则实数的取值范围是(
)A. B.C. D.32.(2022·江苏·)已知圆:,直线过点与圆交于A,B两点,若点为线段的中点,则直线的方程为(
)A. B.C. D.33.(2022·江苏·高二)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.34.(2022·江苏·高二)已知圆:,点是直线上的动点,过作圆的两条切线,切点分别为,,则的最小值为(
)A. B. C. D.35.(2022·福建·厦门外国语学校高二期末)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.36.(2022·福建·厦门外国语学校高二期末)已知直线与圆C:相交于点A,B,若是正三角形,则实数(
)A.-2 B.2 C. D.37.(2022·江苏·高二专题练习)设,O为坐标原点,点P满足,若直线上存在点Q使得,则实数k的取值范围为(
)A. B.C. D.二、多选题38.(2022·全国·高二单元测试)已知直线,圆,则(
)A.存在一个实数m,使直线l经过圆心CB.无论m为何值,直线l与圆C一定有两个公共点C.圆心C到直线l的最大距离是D.当时,圆C关于直线l对称的圆的方程为39.(2022·江苏·高二专题练习)直线:与圆:相交于,两点,则(
)A.直线过定点B.时,直线平分圆C.时,为等腰直角三角形D.时,弦最短40.(2022·浙江金华第一中学高二期中)圆C:,直线,点P在圆C上,点Q在直线l上,则下列结论正确的是(
)A.直线l与圆C相交B.的最小值是1C.若P到直线l的距离为2,则点P有2个D.从Q点向圆C引切线,则切线段的最小值是341.(2022·江苏·高二专题练习)关于直线与圆,下列说法正确的是(
)A.若直线l与圆C相切,则为定值 B.若,则直线l被圆C截得的弦长为定值C.若,则直线l与圆C相离 D.是直线l与圆C有公共点的充分不必要条件42.(2022·浙江浙江·高二期中)已知圆,直线,则下列结论正确的有(
)A.圆C的圆心坐标为,半径为9B.对于任意实数m直线l恒过定点C.若直线l交圆C于A,B两点,则弦长的最小值为4D.当时,直线l交圆C于A,B两点,D是圆C上的动点,则面积的最大值为43.(2022·湖南省岳阳县第一中学高二阶段练习)已知直线,圆C的方程为,则下列选项正确的是(
)A.直线l与圆一定相交B.当k=0时,直线l与圆C交于两点M,N,点E是圆C上的动点,则面积的最大值为C.当l与圆有两个交点M,N时,|MN|的最小值为2D.若圆C与坐标轴分别交于A,B,C,D四个点,则四边形ABCD的面积为48三、填空题44.(2022·全国·高二)若动直线和圆相交于、两点,则弦的中点坐标所满足的等式为______.45.(2022·全国·高二)直线l经过点P(5,5)且和圆C:相交,截得弦长为,则l的方程是______.46.(2022·全国·高二)已知圆关于直线对称,设点,若点Q是圆C上任意一点,则的最小值是______.47.(2022·山东·东营市第一中学高二期中)已知直线与圆交于A、B两点,直线垂直平分弦AB,则a的值为______.48.(2022·全国·高二课时练习)德国数学家米勒曾提出最大视角问题,这一问题一般的描述是:已知点A,B是∠MON的ON边上的两个定点,C是OM边上的一个动点,当C在何处时,∠ACB最大?问题的答案是:当且仅当的外接圆与OM边相切于点C时,∠ACB最大.人们称这一命题为米勒定理,已知点D,E的坐标分别是(0,1),(0,3),F是x轴正半轴上的一动点,当∠DFE最大时,点F的横坐标为______.49.(2022·江苏·高二)已知圆:及直线:,设直线与圆相交所得的最长弦长为,最短弦为,则四边形的面积为______.四、解答题50.(2022·福建福州·高二期末)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.51.(2022·全国·高二课时练习)已知实数满足,求:(1)的最小值;(2)的最大值.52.(2022·全国·高二课时练习)已知圆,Q是x轴上的动点,QA、QB分别与圆M相切于A、B两点.(1)若,求切线方程;(2)求四边形QAMB面积的最小值;(3)若,求直线MQ的方程.53.(2022·江苏省如皋中学高二开学考试)已知直线与圆.(1)求证:直线l过定点,并求出此定点坐标;(2)设O为坐标原点,若直线l与圆C交于M,N两点,且直线OM,ON的斜率分别为,,则是否为定值?若是,求出该定值:若不是,请说明理由.54.(2022·全国·高二课时练习)已知直线过定点,且与圆交于、两点.(1)求直线的斜率的取值范围.(2)若为坐标原点,直线、的斜率分别为、,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.55.(2022·全国·高二课时练习)已知圆C的圆心位于x轴的正半轴上,该圆与直线相切,且被y轴截得的弦长为,圆C的面积小于13.(1)求圆C的标准方程.(2)设过点M(0,3)的直线l与圆C交于不同的两点A,B,以OA,OB为邻边作平行四边形OADB.是否存在这样的直线l,使得直线OD与MC恰好平行?如果存在,求出l的方程;如果不存在,请说明理由.56.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高二开学考试)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.【答案详解】1.D【分析】根据圆心到直线的距离与半径的大小比较,即可判断圆与直线的位置关系.【详解】圆心坐标为,半径,圆心到直线的距离,又因为直线不过圆心,所以直线与圆相交但不过圆心.故选:D2.C【分析】根据给定条件,求出直线l的方程,再求出圆心到直线l的距离判断作答.【详解】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:C3.A【分析】判断直线恒过定点,可知定点在圆内,即可判断直线与圆的位置关系.【详解】由可知,即该圆的圆心坐标为,半径为,由可知,则该直线恒过定点,将点代入圆的方程可得,则点在圆内,则直线与圆的位置关系为相交.故选:.4.A【分析】分析可知直线过圆心,则,且有且,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.【详解】圆的圆心为,由题意可知,直线过圆心,则,因为,则且,因此,,当且仅当时,等号成立,故的最小值为.故选:A.5.B【分析】由直线与圆的位置关系列出不等式求解即可得答案.【详解】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.6.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:C7.B【分析】根据圆的性质,结合圆的切线的性质进行求解即可.【详解】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:B8.A【分析】求出的最小值,由切线长公式可结论.【详解】解:由,得最小时,最小,而,所以故选:A.9.A【分析】根据题意可求出圆心的坐标,半径为,结合条件可知直线经过圆心,可列式求出的值,从而得出点的坐标,再根据两点间的距离公式可求出,最后根据直线与圆相切得出,代数计算即可得出结果.【详解】解:根据题意,得出圆的标准方程为:,可知圆心的坐标,半径为,因为直线是圆的对称轴,所以直线经过圆心,则,解得:,,则,由于过点作圆的一条切线,切点为,.故选:A.10.D【分析】先利用圆的一般方程得到标准方程,得到对应的圆心和半径,然后分直线l的斜率不存在和存在进行求解直线的方程即可得到答案【详解】解:由可得,则圆心C的坐标为,半径为2,当直线l的斜率不存在,即直线l的方程为时,代入圆的方程得,解得,,此时,符合题意;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为即,因为,所以圆心C到直线l的距离为,则,解得,故此时直线l的方程为,即,故选:D11.A【分析】分析可知为等腰直角三角形,利用几何关系求出圆心到直线的距离,再利用点到直线的距离公式可得出关于的等式,即可解得的值.【详解】圆的标准方程为,圆心为,半径为,因为且,故为等腰直角三角形,且,则圆心到直线的距离为,由点到直线的距离公式可为,解得或.故选:A.12.A【分析】根据弦长求得的关系式,结合基本不等式求得的最大值.【详解】圆的圆心为,半径为,所以直线过圆心,即,由于为正数,所以,当且仅当时,等号成立.故选:A13.A【分析】以O为原点,以AB所在直线为x轴,以OP所在直线为y轴建立平面直角坐标系.设圆心坐标为(0,a),利用待定系数法求出圆的方程,将x=-30代入即可求得.【详解】以O为原点,以AB所在直线为x轴,以OP所在直线为y轴建立平面直角坐标系.设圆心坐标为(0,a),则P(0,10),A(-50,0).可设圆拱所在圆的方程为,由题意可得:解得:.所以所求圆的方程为.将x=-30代入圆方程,得:,因为y>0,所以.故选:A.14.B【分析】先求得台风中心距离城市A的最短距离,再利用直线截圆的弦长即可求得城市A受台风影响的时间【详解】如图,,,台风中心沿方向以的速度移动,台风中心距离城市A的最短距离为又台风中心为圆心的圆形区域,半径为km.则台风中心在以城市A为圆心半径为km的圆内时,城市A受台风影响以城市A为圆心半径为km的圆截直线所得弦长为km则城市A受台风影响的时间为故选:B15.B【详解】以A为坐标原点,正东方向为x轴建立直角坐标系,则直线被圆截得弦长为,所以B城市处于危险区内的时间为,选B.点睛:圆的弦长问题,处理直线与圆的弦长问题时多用几何法,即弦长的一半、弦心距、半径构成直角三角形.代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:16.A【分析】先求出动圆所经过的定点,由题意可知直线恒过定点,即可求解【详解】因为,所以,由得或,则动圆恒过定点,若存在一条定直线被动圆截得的弦长为定值,则定直线恒过定点,所以,所以此定直线的方程为,即.故选:A17.D【分析】利用圆心到直线的距离可判断A,利用圆的性质得切线长利用点到直线的距离判断B,由题意四边形ACBP面积为判断C,由题知A,B在以为直径的圆上,利用两圆方程得直线AB的方程判断D.【详解】由圆C:,则圆心,半径,∴圆心到直线l:的距离为,而,故A错误;由圆的性质,切线长,∴当最小时,有最小值,又,则,故B错误;∵四边形AMBP面积为,∴四边形AMBP面积的最小值为1,故C错误;设,由题知A,B在以为直径的圆上,又,∴,即,又圆C:,即,∴直线AB的方程为:,即,由,得,即直线AB恒过定点,故D正确.故选:D.18.(1)(2)①;②存在,【分析】(1)由条件求出圆心坐标,再结合弦长公式求出圆的半径,由此可得圆的方程;(2)①利用代点法求出点的轨迹方程,②在直线斜率存在条件下利用设而不求法求点的坐标,检验斜率不存在时该点是否也满足条件即可.(1)由题意可设圆的圆心的坐标为,圆的圆心在直线上,,解得:,即圆心为,圆心到直线的距离为,设圆的半径为r,弦长为,由已知所以,所以圆的标准方程为;(2)设,则,由得:,所以D在圆上运动,整理可得点T的轨迹方程为:当直线轴时,轴平分,当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为,联立化简可得,方程的判别式,设,,,若轴平分,则,所以,又,,所以,所以,所以所以解得,当时,能使轴平分.19.(1);(2).【分析】(1)根据圆的标准方程写出圆心的坐标,然后求出直线的斜率,点斜式即可写出直线的方程;(2)根据圆的几何性质分析出直线与垂直时,弦长最小,然后首先求出直线的斜率,进而求出直线的斜率,即可写出直线的方程.【详解】(1)圆的圆心半径为3又直线过点,所以直线的斜率为所以直线的方程为,即(2)设圆心到直线的距离为,则,所以越大,弦长的越小故取得最大时,弦长最小,而过点作直线,当其与垂直时,取得最大,此时弦长最小,直线的斜率为,故直线的斜率为所以直线的方程为,即:20.(1)的最大值是,最小值为;(2)的最大值为51,的最小值为11;(3)的最大值为,最小值为.【解析】(1)求得已知圆的圆心和半径,设,即,则圆心到直线的距离,即可得到最值;(2)表示点与的距离的平方加上2,连接,交圆于,延长,交圆于,可得最短,最长,然后可得答案;(3)化简可得,从而令,,从而利用三角函数求最值.【详解】(1)圆即为,可得圆心为,半径为,设,即,则圆心到直线的距离,即,平方得,解得:,故的最大值是,最小值为;(2)表示点与的距离的平方加上2,连接,交圆于,延长,交圆于,可得为最短,且为,为最长,且为,则的最大值为,的最小值为;(3)圆即为,令,,则,,,的最大值为,最小值为.21.(1)或;(2)【解析】(1)将圆化为标准式,求出圆心与半径,讨论直线的斜率存在或不存在,当不存在时,设出点斜式,利用点到直线的距离等于半径即可求解.(2)作出图象,将问题转化为求圆上的点到直线距离的最大值即可求解.【详解】(1)圆:,圆心为,半径,当直线的斜率不存在时,,此时圆心到直线的距离等于半径,满足题意;当直线的斜率存在时,设切线方程为,即,,解得,直线的方程,故切线方程为或.(2)由图可知,,要求面积的最大值,只需求圆上的点到直线距离的最大值即可,直线为,圆心到直线的距离,所以圆上的点到直线距离的最大值为,面积的最大值为.22.B【分析】求出圆与轴相切的等价条件,结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.【详解】对于圆,,若圆与轴相切,则,圆的标准方程为,则,可得.所以,“”“”,且“”“”.所以,“”是“圆与轴相切”的必要不充分条件.故选:B.23.A【分析】由圆心到直线的距离大于半径求解.【详解】圆的标准方程是,圆心为,半径为,所以,由于,平方整理得,,所以.故选:A.24.C【分析】圆M先成化标准方程求得圆心,半径为5,则至少有3个点到直线l的距离为等价于圆心到直线l的距离不超过,用点线距离公式列式求解即可【详解】圆M的标准方程为,则圆心,半径为5,由题意及圆的几何性质得,圆心到直线的距离不超过,由点线距离公式得,,解得,即或.故选:C25.(1);(2)【分析】(1)通过对变形,结合圆的标准方程计算即得结论;(2)通过(1)可知,利用点到直线的距离公式计算可知弦心距,利用弦心距、半径与半弦长的关系计算即得结论(1),,又曲线表示圆,,即,所以m的取值范围为;(2)由(1)可知,圆心坐标为,又直线,圆心到直线的距离,直线截得的弦长为,,解得:26.(1);(2)【分析】(1)将点的坐标代入圆的方程,求出实数的值,可得出圆的标准方程,求出直线的斜率,由圆的几何性质可得,可求得直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程,化为一般式即可;(2)分析可知直线过圆心,求出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程.(1)把点代入圆的方程,可得,解得,得的方程为,即,圆心为,所以,直线的斜率为,由圆的几何性质可知,则直线的斜率为,直线的方程为,即.(2)由(1)可知,圆的直径为,故直线经过圆心,且直线的斜率为,直线的方程为,即.27.B【分析】由题可得圆心在直线上,即,然后利用基本不等式即得.【详解】由题意得圆的标准方程为,∴圆心为,半径.∵直线被圆截得的弦长为4,∴圆心在直线上,∴,即,又,,∴,当且仅当,即,时等号成立,∴的最小值是4.故选:B.28.D【分析】根据圆的性质结合条件可得圆心到直线的距离,进而即得.【详解】由圆,可得,所以圆心,半径,设,由题意知圆心到直线的距离,即,解得,故点的横坐标的最大值为4.故选:D.29.B【分析】由题意知直线过圆的圆心得到,求的最大值可转化为的最小值的倒数,利用基本不等式的妙用求最值即可.【详解】圆:,圆心,直线平分圆:,直线过圆心,即,,当且仅当,即,的最大值为.故选:B30.C【分析】设的方程为,根据弦长公式或弦长的一半,半径,圆心距的关系求出半径即可得解.【详解】由题可设的方程为.∵被直线截得的弦长为6,且圆心到直线的距离,∴,解得,可得的方程为.故选:C.31.C【分析】由题知圆心为,进而根据三角形面积公式得面积最大时,,圆心到直线的距离为,再根据题意解不等式即可得答案.【详解】解:圆,即圆,即圆心为,所以的面积为,当且仅当,此时为等腰直角三角形,,圆心到直线的距离为,因为点在圆内,所以,即,所以,,解得或,所以,实数的取值范围是故选:C32.B【分析】由题知,进而得,再求直线的方程即可.【详解】解:由已知得,所以.因为为弦的中点,所以,所以,所以,直线的方程为,即.故选:B33.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【点睛】34.B【分析】利用面积相等求出.设,得到.利用几何法分析出,即可求出的最小值.【详解】圆:化为标准方程:,其圆心,半径.过点P引圆C的两条切线,切点分别为点A、B,如图:在△PAC中,有,即,变形可得:.设,则.所以当的值即x最小时,的值最大,此时最小.而的最小值为点C到直线的距离,即,所以.故选:B35.A【分析】写出直线的定点坐标并判断与圆的位置关系,进而确定最小时直线与直线的位置关系,即可得结果.【详解】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:A36.D【分析】由圆心到直线的距离为得出.【详解】设圆的半径为,由可得,因为是正三角形,所以点到直线的距离为即,两边平方得,故选:D37.B【分析】设,由两点距离公式计算可得根据题意可得,进而利用点到直线的距离公式即可求解.【详解】设,,,即.点P的轨迹为以原点为圆心,2为半径的圆面.若直线上存在点Q使得,则PQ为圆的切线时最大,如图,,即.圆心到直线的距离,或.故选:B.38.BCD【分析】代入圆心坐标求m值判断A,确定直线所过定点可判断B,由定点到圆心距离可判断C,求出圆心的对称点坐标可判断D【详解】解:圆心C的坐标为,代入直线l的方程,得,无解,所以不论m为何值,圆心C都不在直线l上,A错误;直线l的方程可整理为,由,得,即直线l过定点,所以,所以点M在圆C内部,所以直线l与圆C一定有两个公共点,B正确;设直线与圆相交于两点,弦中点为,则,为到直线的距离,显然,重合时取等号,故圆心C到直线l的最大距离为,C正确;当时,直线l的方程为,点C关于直线l的对称点为,因此所求的圆方程为,D正确;故选:BCD.39.AD【分析】对A,根据定点的定义判断即可;对B,判断当时,直线是否经过圆的圆心即可;对C,当时,可根据直线过圆心判断;对D,根据直线过定点,在圆内,故当弦最短时,与直线垂直判断即可【详解】对A,因为当时,恒成立,故直线过定点,故A正确;对B,当时,,圆的圆心为不满足,故此时直线不过圆的圆心,故直线不平分圆,故B正确;对C,当时,经过圆的圆心,故无,故C错误;对D,因为直线过定点,,故在圆内,故当弦最短时,与直线垂直.因为时,直线的斜率为,直线的斜率为1,故与直线垂直成立,故D正确;故选:AD40.BCD【分析】对于A:求出圆心到直线的距离,即可判断直线与圆相离;对于B:利用几何法求出的最小值,即可判断;对于C:设直线m与l平行,且m到l的距离为2.求出m的方程,判断出直线m与圆C相交,有两个交点,即可判断;对于D:根据图形知,过Q作QR与圆C相切于
R,连结CR.要使切线长最小,只需最小.利用几何法求出切线段的最小值,即可判断.【详解】对于A:由圆C:,得圆C的标准方程为,圆心到直线的距离,所以直线与圆相离.故A错误;对于B:圆心到直线的距离,所以的最小值为.故B正确;对于C:设直线m与l平行,且m到l的距离为2.则可设.由,解得:或.当时,直线,圆心到直线的距离,所以直线m与圆C相交,有两个交点,且这两个点到直线l的距离为1.当时,直线,圆心到直线的距离,所以直线m与圆C相离,不合题意.综上所述,圆上到直线l的距离为1的点有且只有2个.故C正确.对于D:根据图形知,过Q作QR与圆C相切于R,连结CR.则切线长.要使切线长最小,只需最小.点Q到圆心C的最小值为圆心到直线的距离d=5,由勾股定理得切线长的最小值为,故D正确.故选:BCD41.ABD【分析】利用圆心到直线的距离,判断A;利用弦长公式,判断B;直线方程与圆的方程联立,利用判断C;利用直线与轴的交点,判断D.【详解】A.若直线l与圆C相切,则圆心到直线的距离,整理为,即,故A正确;B.弦长,当时,,故B正确;C.联立方程,,得,,当时,整理为恒成立,所以直线与圆相交,故C错误;D.直线与轴的交点是,当时,在圆内,过圆内的点的直线一定与圆有交点,但反过来,直线与轴的交点在圆上的直线也与圆有交点,或直线与轴的交点在圆外,也有直线与圆相交,所以是直线l与圆C有公共点的充分不必要条件,故D正确.故选:ABD42.BCD【分析】将圆化为标准方程即可判断A;根据直线系方程可判断B;由于直线过定点在圆内,故当直线与直线垂直时,弦取得最小值,进而求解判断C;直接求解对应的弦长,圆心到直线的距离,进而求解面积最值判断D.【详解】解:对于A选项,圆化为标准方程得圆,故圆C的圆心坐标为,半径为,故A选项错误;对于B选项,由题知直线,所以直线过直线与直线的交点,所以直线过定点,故B正确;对于C选项,由于点在圆内,故当直线与直线垂直时,弦取得最小值,此时最小弦长为,故C正确;对于D选项,当时,直线,此时圆心到直线的距离为,弦长,所以面积的最大值为,故D正确.故选:BCD43.AC【分析】由直线过定点在圆内判断A,由圆上点到直线的距离的最大值,求得三角形面积最大值判断B,当定点与圆心连线垂直于直线时,弦长最短,由勾股定理计算可得弦长,判断C,求出圆与坐标轴的交点坐标,由面积公式计算面积判断D.【详解】直线过定点,,在圆内,因此直线一定与圆相交,A正确;时,直线为,代入圆方程得,,因此,圆心为,圆半径为,圆心到直线的距离为,因此到直线的距离的最大值为,的面积最大值为,B错;当l与圆有两个交点M,N时,|MN|的最小时,,,因此,C正确;在圆方程中分别令和可求得圆与坐标轴的交点坐标为,,,四边形面积为,D错.故选:AC.44.【分析】求出直线过定点,设线段的中点为,分析可得,分析可知点不在轴上,由此可得出结果.【详解】对于直线,由可得,即直线过定点,设线段的中点为,圆的圆心为原点,由垂径定理可知,则,即,即,作出圆与圆的图形如下图所示:因为直线的斜率存在,所以,点不在轴上,故.所以,弦的中点坐标所满足的等式为.故答案为:.45.或【分析】首先判断直线的斜率是否存在,然后结合弦长、点到直线的距离公式、圆的几何性质求得直线的方程.【详解】圆的圆心为,半径.若直线的斜率不存在,则直线的方程为,直线与圆相切,不符合题意,所以直线的斜率存在,设为,故直线的方程为,即,由于直线与圆相交所得弦长为,所以圆心到直线的距离,所以,两边平方得,解得或,所以直线的方程为或,即或故答案为:或46.##【分析】由题意可知直线经过圆的圆心,推出,的关系,再求出圆心到直线的距离,即可求出的最小值.【详解】圆化为,圆的圆心坐标为,半径为.圆关于直线对称,所以在直线上,可得,即.圆心到直线的距离为,的最小值是.故答案为:.47.4【分析】由题意可得直线与垂直,可求出的值,再由直线垂直平分弦AB,可得直线过圆心,可求出.【详解】因为直线与垂直,所以,得,由,得,则圆心为,因为直线垂直平分弦AB,所以直线过圆心,所以,解得,故答案为:448.【分析】根据米勒定理可知,当的外接圆与x轴相切时,∠DFE最大,利用垂径定理和三角形外接圆的性质即可得出答案.【详解】因为点D,E是y轴正半轴上的两个定点,点F是x轴正半轴上的一个动点,根据米勒定理可知,当的外接圆与x轴相切时,∠DFE最大,易知,弦DE的垂直平分线必过的外接圆圆心,所以弦DE中点G的纵坐标,即为外接圆半径的大小,即r=2.设的外接圆的圆心为(a,2),其中a>0,则,即,解得,所以△DEF的外接圆的方程为,令y=0,可得,即点F的横坐标为.故答案为:.49.【分析】将直线方程整理为,得直线恒过定点,且在圆内,进而可得最长弦为过的圆的直径,即,最短弦为过,且与最长弦垂直的弦,根据垂直关系求出,可得直线的方程,利用弦长公式求出,从而根据四边形的面积即可求解.【详解】解:将圆方程整理为,得圆心,半径,将直线方程整理为,得直线恒过定点,且在圆内,最长弦为过的圆的直径,即,最短弦为过,且与最长弦垂直的弦,,,直线方程为,即,圆心到直线的距离为,,四边形的面积,故答案为:.50.(1)(2)或【分析】(1)根据两点间的距离公式求得半径,再求标准方程即可;(2)由题知圆心到直线的距离为,再结合点到直线的距离公式求解即可.(1)解:因为圆的圆心为,且过点,所以半径,所以,圆的标准方程为(2)解:设圆心到直线的距离为,因为所以,解得所以,由圆心到直线距离公式可得.解得或.51.(1)(2)【分析】(1)令,当直线与圆相切时,取得最值,根据列式求解;(2)计算原点到圆上任意点的最大距离的
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