2025年新高考数学一轮复习第8章重难点突破01圆中的范围与最值问题(八大题型)(学生版+解析)_第1页
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重难点突破01圆中的范围与最值问题目录TOC\o"1-2"\h\z\u01方法技巧与总结 202题型归纳与总结 2题型一:斜率型 2题型二:直线型 3题型三:距离型 3题型四:周长面积型 4题型五:数量积型 4题型六:坐标与角度型 5题型七:长度和差型 6题型八:方程中的参数型 703过关测试 8

1、涉及与圆有关的最值,可借助图形性质,利用数形结合求解.一般地:(1)形如的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题.(2)形如的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题.(3)形如的最值问题,可转化为曲线上的点到点(a,b)的距离平方的最值问题.2、解决圆中的范围与最值问题常用的策略:(1)数形结合(2)多与圆心联系(3)参数方程(4)代数角度转化成函数值域问题题型一:斜率型【典例1-1】已知实数,满足方程,则的最大值为(

)A. B. C. D.【典例1-2】如果实数,满足,则的范围是(

)A. B. C. D.【变式1-1】若实数、满足条件,则的范围是(

)A. B. C. D.【变式1-2】(2024·山东日照·二模)若实数满足条件,则的范围是(

)A. B. C. D.【变式1-3】已知为圆上任意一点,则的最大值为(

)A. B. C. D.题型二:直线型【典例2-1】(2024·江西吉安·宁冈中学校考一模)已知点是圆上的动点,则的最大值为(

)A. B. C.6 D.5【典例2-2】已知点是圆:上的一动点,若圆经过点,则的最大值与最小值之和为(

)A.4 B. C. D.【变式2-1】点在圆上,则的范围是.【变式2-2】已知,满足,则的范围是.【变式2-3】如果实数满足等式,那么的最大值是;的最大值是.题型三:距离型【典例3-1】已知点P(m,n)在圆上运动,则的最大值为,最小值为,的范围为.【典例3-2】直线过定点Q,若为圆上任意一点,则的最大值为(

)A.1 B.3 C.4 D.2【变式3-1】(2024·浙江·三模)已知,点在圆上运动,则的最大值为(

)A. B. C. D.32【变式3-2】(2024·山东济南·三模)圆上的点到直线的距离的最大值为(

)A.3 B.4 C.5 D.9【变式3-3】已知,且,则的最大值为(

)A.9 B.12 C.36 D.48【变式3-4】(2024·四川乐山·三模)已知圆,点是上的动点,过作圆的切线,切点分别为,直线与交于点,则的最大值为(

)A.2 B. C. D.题型四:周长面积型【典例4-1】(2024·高三·河南·开学考试)若直线与圆交于A,B两点,则当周长最小时,k=(

)A. B. C.1 D.-1【典例4-2】在直角坐标系中,已知,动点满足,则面积的范围为【变式4-1】若圆C的方程为,则圆C的最小周长为(

)A. B. C. D.【变式4-2】已知点在直线上运动,且,点在圆上,则的面积的最大值为(

)A.8 B.5 C.2 D.1题型五:数量积型【典例5-1】已知是半径为5的圆上的两条动弦,,则最大值是(

A.7 B.12 C.14 D.16【典例5-2】在△ABC中,BC=2,,D为BC中点,在△ABC所在平面内有一动点P满足,则的最大值为()A. B. C. D.【变式5-1】已知圆的弦的中点为,点为圆上的动点,则的最大值为(

)A.2 B. C.8 D.【变式5-2】在矩形中,,,为矩形所在平面内的动点,且,则的最大值是(

)A.9 B.10 C.11 D.12题型六:坐标与角度型【典例6-1】已知圆C:(x﹣1)2+y2=1,点P(x0,y0)在直线x﹣y+1=0上运动.若C上存在点Q,使∠CPQ=30°,则x0的取值范围是.【典例6-2】已知,满足,则的最大值为(

)A. B. C. D.【变式6-1】动圆M经过坐标原点,且半径为1,则圆心M的横纵坐标之和的最大值为(

)A.1 B.2 C. D.【变式6-2】(2024·湖南邵阳·三模)已知直线:与圆:,过直线上的任意一点作圆的切线,,切点分别为A,,则的最大值为(

)A. B. C. D.【变式6-3】(2024·湖南衡阳·模拟预测)如图,已知是圆上一点,,则的正切值的最大值为(

)A.1 B. C. D.2【变式6-4】已知圆D:与x轴相交于A、B两点,且圆C:,点.若圆C与圆D相外切,则的最大值为(

)A. B. C. D.题型七:长度和差型【典例7-1】已知复数,,,,,,若,且,则的最大值为.【典例7-2】(2024·黑龙江佳木斯·三模)已知圆上两点,,O为坐标原点,若,则的最大值是(

)A.8 B. C. D.12【变式7-1】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.【变式7-2】在定圆内过点作两条互相垂直的直线与C分别交于A,B和M,N,则的范围是(

)A. B.C. D.【变式7-3】(2024·广西贵港·模拟预测)已知圆C:,直线l:,若l与圆C交于A,B两点,设坐标原点为O,则的最大值为(

)A. B. C. D.题型八:方程中的参数型【典例8-1】(2024·山东泰安·二模)已知在矩形中,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上,则的最大值为;若,则的最大值为.【典例8-2】如图,在直角梯形中,,点M在以为直径的半圆上,且满足,则的最大值为(

)A.2 B.3 C. D.【变式8-1】已知,,,,则面积的最大值为(

)A. B. C. D.【变式8-2】已知点,点为圆上一动点,则的最大值是(

)A. B. C. D.【变式8-3】已知过点的动直线与圆交于两点,过分别作的切线,两切线交于点.若动点,则的最小值为.1.(多选题)已知实数x,y满足方程,则下列说法正确的是()A.的最大值为 B.的最大值为C.的最大值为 D.的范围是2.(多选题)已知圆,点为圆上一动点,为坐标原点,则下列说法中正确的是(

)A.的最大值为B.的最小值为C.直线的斜率范围为D.以线段为直径的圆与圆的公共弦方程为3.(多选题)点是圆上的动点,则下面正确的有(

)A.圆的半径为3B.既没有最大值,也没有最小值C.的范围是D.的最大值为724.(多选题)(2024·高三·福建福州·期末)已知,,动点C满足,记的轨迹为.过的直线与交于两点,直线与的另一个交点为,则(

)A.关于轴对称 B.的面积的最大值为C.当时, D.直线的斜率的范围为5.(多选题)若实数、满足条件,则下列判断正确的是(

)A.的范围是 B.的范围是C.的最大值为1 D.的范围是6.(多选题)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC,AB=AC=4,点B(-1,3),点C(4,-2),且其“欧拉线”与圆M:相切,则下列结论正确的是(

)A.圆M上点到直线的最小距离为B.圆M上点到直线的最大距离为C.圆M上到直线BC的距离为的点有且仅有2个D.圆与圆M有公共点,则a的范围是7.(多选题)设点为圆上一点,已知点,,则下列结论正确的有(

)A.的最大值为B.的最小值为C.存在点使D.过点作圆的切线,则切线长为8.(多选题)(2024·高三·辽宁鞍山·开学考试)已知直线,圆为圆上任意一点,则下列说法正确的是(

)A.的最大值为5B.的最大值为C.直线与圆相切时,D.圆心到直线的距离最大为49.(多选题)(2024·江西宜春·三模)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中给出了阿波罗尼斯圆的定义:在平面内,已知两定点A,B之间的距离为a(非零常数),动点M到A,B的距离之比为常数(,且),则点M的轨迹是圆,简称为阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知,点M满足,则下列说法正确的是(

)A.面积的最大值为12 B.的最大值为72C.若,则的最小值为10 D.当点M不在x轴上时,MO始终平分10.(多选题)已知点在圆C:上,点,,则(

)A.直线与圆相切B.点到直线的距离小于7C.当最大时,D.的最小值小于15°11.(多选题)(2024·高三·浙江宁波·期末)已知为直线上的一点,动点与两个定点,的距离之比为2,则(

)A.动点的轨迹方程为 B.C.的最小值为 D.的最大角为12.(多选题)已知点在圆上,点是直线上一点,过点作圆的两条切线,切点分别为、,又设直线分别交轴于,两点,则(

)A.的最小值为 B.直线必过定点C.满足的点有两个 D.的最小值为13.(2024·高三·山东济宁·开学考试)过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则线段的长度的范围是.14.已知与相交于点线段是圆的一条动弦,且则的范围为15.(2024·高三·上海闵行·开学考试)阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点A,B间的距离为3,动点满足,则的范围为.16.(2024·江西宜春·一模)已知点,若圆上存在点满足,则实数的取值的范围是.17.已知若圆上存在点P,使得,则m的范围.18.(2024·上海·一模)已知点为圆的弦的中点,点的坐标为,且,则的范围是.19.已知,,若圆()上恰有两点,,使得和的面积均为,则的范围是.20.(2024·高三·河北邢台·开学考试)已知实数满足,则的最大值为.21.已知圆,动点在圆上,则面积的最大值为.22.(2024·河南周口·模拟预测)已知点,为圆上一动点,为直线上一点,则的最小值为.23.已知满足,则函数的最小值为.重难点突破01圆中的范围与最值问题目录TOC\o"1-2"\h\z\u01方法技巧与总结 202题型归纳与总结 2题型一:斜率型 2题型二:直线型 5题型三:距离型 7题型四:周长面积型 10题型五:数量积型 12题型六:坐标与角度型 15题型七:长度和差型 19题型八:方程中的参数型 2303过关测试 27

1、涉及与圆有关的最值,可借助图形性质,利用数形结合求解.一般地:(1)形如的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题.(2)形如的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题.(3)形如的最值问题,可转化为曲线上的点到点(a,b)的距离平方的最值问题.2、解决圆中的范围与最值问题常用的策略:(1)数形结合(2)多与圆心联系(3)参数方程(4)代数角度转化成函数值域问题题型一:斜率型【典例1-1】已知实数,满足方程,则的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】方程化为,表示的图形是一个以为圆心,为半径的半圆,令,即,如图所示,当直线与半圆相切时,圆心到直线的距离,解得或(负值不满足条件,舍去),所以的最大值为,故选:C.【典例1-2】如果实数,满足,则的范围是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】设,则表示经过原点的直线,为直线的斜率.如果实数,满足和,即直线同时经过原点和圆上的点.其中圆心,半径从图中可知,斜率取最大值时对应的直线斜率为正且刚好与圆相切,设此时切点为则直线的斜率就是其倾斜角的正切值,易得,,可由勾股定理求得,于是可得到为的最大值;同理,的最小值为-1.则的范围是.故选:B.【变式1-1】若实数、满足条件,则的范围是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】令,可得,则直线与圆有公共点,所以,,解得,即的取值范围是.故选:B.【变式1-2】(2024·山东日照·二模)若实数满足条件,则的范围是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】的几何意义即圆上的点到定点的斜率,由图知,斜率的范围处在圆的两条切线斜率之间,其中AC斜率不存在,设AB的斜率为k,则AB的方程为,由切线性质有,,解得,故的取值范围为,故选:D【变式1-3】已知为圆上任意一点,则的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】,由于为圆上任意一点,故可看作圆上任意一点到定点的斜率,当直线与圆相切时,此时斜率最大,由于相切时,故,此时斜率,故的最大值为,故选:C题型二:直线型【典例2-1】(2024·江西吉安·宁冈中学校考一模)已知点是圆上的动点,则的最大值为(

)A. B. C.6 D.5【答案】D【解析】由,令,则,所以当时,的最大值为.故选:A【典例2-2】已知点是圆:上的一动点,若圆经过点,则的最大值与最小值之和为(

)A.4 B. C. D.【答案】B【解析】因为圆:经过点,.又,所以,可看成是直线在轴上的截距.如图所示,当直线与圆相切时,纵截距取得最大值或最小值,此时,解得,所以的最大值为,最小值为,故的最大值与最小值之和为.故选:C.【变式2-1】点在圆上,则的范围是.【答案】【解析】设,,即,所以,因为,所以.故答案为:【变式2-2】已知,满足,则的范围是.【答案】【解析】因为,所以,表示以为圆心,为半径的圆,即点为圆上的点,令,即,当直线与圆相切时取得最值,所以,即,解得,所以故答案为:【变式2-3】如果实数满足等式,那么的最大值是;的最大值是.【答案】//【解析】由,得的几何意义为圆上的动点到原点距离的平方.因为圆心到原点的距离为,所以圆上的动点到原点距离的最大值为,则的最大值是.令,则是直线在轴上的截距,当直线与圆相切时,直线在轴上的截距,一个是最大值,一个是最小值,此时,圆心到直线的距离,解得,所以的最大值为.故答案为:;.题型三:距离型【典例3-1】已知点P(m,n)在圆上运动,则的最大值为,最小值为,的范围为.【答案】644【解析】由圆C的圆心为,半径为3,且P在圆上,则表示在圆上点到距离的平方,而圆心到的距离为,所以在圆上点到距离的最大值为8,最小值为2,故的最大值为64,最小值为4;又表示在圆上点到原点的距离,而圆心到原点距离为,所以的范围为.故答案为:64,4,【典例3-2】直线过定点Q,若为圆上任意一点,则的最大值为(

)A.1 B.3 C.4 D.2【答案】A【解析】由,得,所以直线过定点,由,知圆心坐标,半径为2,所以到圆心的距离为,则在圆内,则的最大值为,故选:B【变式3-1】(2024·浙江·三模)已知,点在圆上运动,则的最大值为(

)A. B. C. D.32【答案】B【解析】设,则,当时,取得最大值.故选:C.【变式3-2】(2024·山东济南·三模)圆上的点到直线的距离的最大值为(

)A.3 B.4 C.5 D.9【答案】B【解析】圆的圆心为,半径,则圆心到直线的距离为,所以圆上的点到直线的距离的最大值为.故选:C.【变式3-3】已知,且,则的最大值为(

)A.9 B.12 C.36 D.48【答案】B【解析】设与为圆上一点,则,得,,即为等腰直角三角形,设为的中点,则,得,即点在以为圆心,2为半径的圆上,故,因为点到定点D的距离的最大值为,因此的最大值为36.故选:C【变式3-4】(2024·四川乐山·三模)已知圆,点是上的动点,过作圆的切线,切点分别为,直线与交于点,则的最大值为(

)A.2 B. C. D.【答案】A【解析】由题意作出图形如图所示设,,由∽,可得,所以,即,即,所以,所以,所以点,将点的坐标代入直线中,化简可得(不同时为),所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,所以的最大值为故选:B.题型四:周长面积型【典例4-1】(2024·高三·河南·开学考试)若直线与圆交于A,B两点,则当周长最小时,k=(

)A. B. C.1 D.-1【答案】B【解析】直线的方程可化为所以直线恒过定点,因为所以点在圆内,由圆的性质可得当时,最小,周长最小,又,所以,此时.故选:C.【典例4-2】在直角坐标系中,已知,动点满足,则面积的范围为【答案】【解析】设点,则由已知得,所以,即故点的轨迹方程为,即,其圆心,半径为.直线AC的方程为,即圆心到直线AC的距离则点到边AC的距离的最小值为,最大值为又则面积的最小值为,最大值为,所以面积的范围为.故答案为:.【变式4-1】若圆C的方程为,则圆C的最小周长为(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】因为圆C的方程为,所以圆C的半径为,所以圆C的最小周长为.故选:D.【变式4-2】已知点在直线上运动,且,点在圆上,则的面积的最大值为(

)A.8 B.5 C.2 D.1【答案】D【解析】设圆心到直线的距离为到直线的距离为,又圆心坐标为,则,又半径为,则当最大时,,此时面积也最大,.故选:A.题型五:数量积型【典例5-1】已知是半径为5的圆上的两条动弦,,则最大值是(

A.7 B.12 C.14 D.16【答案】B【解析】如图,连接,作,,易知是的中点,是的中点,由勾股定理得,,故,故,当反向时等号成立,故C正确.故选:C【典例5-2】在△ABC中,BC=2,,D为BC中点,在△ABC所在平面内有一动点P满足,则的最大值为()A. B. C. D.【答案】D【解析】由,得,即,所以.因为,,所以点A在以BC为弦的优弧上运动(不含端点).设所在圆的圆心为M,连接MB、MC、MD,则MD⊥BC,,可得,,.以B为原点,BC所在直线为x轴,建立如图所示平面直角坐标系,可得,圆M的方程为,设,则,结合,可得,因为A点在圆M:上运动,所以,可得当时,,达到最大值.综上所述,当时,有最大值.故选:D.【变式5-1】已知圆的弦的中点为,点为圆上的动点,则的最大值为(

)A.2 B. C.8 D.【答案】D【解析】圆,圆心,半径为3,如图,

为弦的中点,,共线时等号成立,.故选:D.【变式5-2】在矩形中,,,为矩形所在平面内的动点,且,则的最大值是(

)A.9 B.10 C.11 D.12【答案】A【解析】如图,建立平面直角坐标系,设,中点为,因为,,所以,,,,得到,所以,又因为,所以,又,当且仅当(在的延长线上)三点共线时取等号,所以,故选:B.题型六:坐标与角度型【典例6-1】已知圆C:(x﹣1)2+y2=1,点P(x0,y0)在直线x﹣y+1=0上运动.若C上存在点Q,使∠CPQ=30°,则x0的取值范围是.【答案】【解析】如图圆,在直线上,若圆存在点,使得,当在直线上运动,极端情况,与圆相切,.在中,,所以.所以以为圆心,为半径的圆与直线交于,两点.符合条件的点在线段之间.所以或.故的取值范围为.故答案为:【典例6-2】已知,满足,则的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】点在圆上,,则,如图,当与圆相切时,取得最小值,所以,此时点.故选:C【变式6-1】动圆M经过坐标原点,且半径为1,则圆心M的横纵坐标之和的最大值为(

)A.1 B.2 C. D.【答案】B【解析】设动圆圆心,半径为1,动圆M经过坐标原点,可得,即,,当且仅当时取等号,即,则圆心M的横纵坐标之和的最大值为故选:C【变式6-2】(2024·湖南邵阳·三模)已知直线:与圆:,过直线上的任意一点作圆的切线,,切点分别为A,,则的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由题意可知:圆的圆心为,半径为1,则圆心到直线的距离为,可知直线与圆相离,因为,且,当最小时,则最大,可得最大,即最大,又因为的最小值即为圆心到直线的距离为,此时,所以取得最大值.故选:C.【变式6-3】(2024·湖南衡阳·模拟预测)如图,已知是圆上一点,,则的正切值的最大值为(

)A.1 B. C. D.2【答案】D【解析】设过三点的圆的圆心为,且,由于,故最大,则最大,只需要圆与圆相切于点时,最大,则有或(舍去),,所以,易知此时四点共线,此时进而,故,故选:A.【变式6-4】已知圆D:与x轴相交于A、B两点,且圆C:,点.若圆C与圆D相外切,则的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】圆D:的圆心,半径为,圆C:的圆心,半径为,因为圆与圆相外切,所以,所以,且圆与轴交于,不妨记,因为圆关于轴对称,点与点关于轴对称,点在轴上,由对称性不妨令,当时,则,解得,故,当时,则,解得,此时,故,当时,则,解得,故,综上所述,的最大值为.故选:B.题型七:长度和差型【典例7-1】已知复数,,,,,,若,且,则的最大值为.【答案】【解析】由,得复数在复平面内对应点,复数在复平面内对应点.

,,,记与夹角为,,所以,,到直线的距离,到直线的距离,即求的最大值.设点D为的三等分点,且,则D到直线的距离,,即求的最大值,设D到直线距离为,即求最大值.由,,可知,点,在圆上运动,,故当时,取得最大值,取得最大值,取得最大值,故答案为:.【典例7-2】(2024·黑龙江佳木斯·三模)已知圆上两点,,O为坐标原点,若,则的最大值是(

)A.8 B. C. D.12【答案】D【解析】由圆上两点Ax1,y得,设的中点为,则,由,得,所以,所以点的轨迹是以为半径,为原点的圆,,表示两点到直线的距离之和的倍,因为为的中点,故两点到直线的距离之和等于点到直线的距离的倍,圆心到直线的距离,所以点到直线的距离的最大值为,所以的最大值是.故选:D.【变式7-1】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.【答案】D【解析】设关于直线对称的点的坐标为,则,解得,,即,由对称性可知,对于圆,圆心,半径,,当且仅当A,C,三点共线时等号成立,由于,,则.故选A.【变式7-2】在定圆内过点作两条互相垂直的直线与C分别交于A,B和M,N,则的范围是(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】设,当,,,交换位置可得,故,,又,显然能取到,故,由对勾函数性质可知,当或时,,故,故选:D【变式7-3】(2024·广西贵港·模拟预测)已知圆C:,直线l:,若l与圆C交于A,B两点,设坐标原点为O,则的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】圆C:的圆心为,半径为2,直线l的方程可化为,于是l过定点,且,显然,即,又,因此,设,,显然,则,其中,当时等号成立,此时,,符合条件,所以的最大值为.故选:D题型八:方程中的参数型【典例8-1】(2024·山东泰安·二模)已知在矩形中,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上,则的最大值为;若,则的最大值为.【答案】3【解析】如图:以为原点,以所在的直线为,轴建立如图所示的坐标系,则,,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上,设圆的半径为,,,,,圆的方程为,设点的坐标为,则,,故的最大值为,,,,,,,,,故的最大值为3,故答案为:,3【典例8-2】如图,在直角梯形中,,点M在以为直径的半圆上,且满足,则的最大值为(

)A.2 B.3 C. D.【答案】D【解析】如图,以为原点建立直角坐标系,设中点为,易得,则中点,,故以为直径的圆的方程为,过作轴平行线交轴于,交半圆于,则,设,则,又,故,则,其中,显然当时,取最大值.故选:D.【变式8-1】已知,,,,则面积的最大值为(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】设点,因为,所以,点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,又直线的方程为:,,圆心到直线的距离,所以到直线的距离最大值为则面积的最大值为.故选:.【变式8-2】已知点,点为圆上一动点,则的最大值是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】因为点为圆上一动点,故设,则,令,则,即,则,其中为辅助角,,则,整理得,故的最大值为,故选:A【变式8-3】已知过点的动直线与圆交于两点,过分别作的切线,两切线交于点.若动点,则的最小值为.【答案】【解析】如下图所示,连接、,则、,所以四边形对角互补,则、、、四点在以为直径的圆上.设,则该圆的圆心为,半径为,则该圆的方程为,又该圆和圆的交点弦即为,故直线所在的方程为,整理得,又因为点在直线上,故,即点的轨迹为,又因为的坐标为,因为,所以在圆上运动,故的最小值为到直线的距离减去半径,即,即的最小值为.故答案为:1.(多选题)已知实数x,y满足方程,则下列说法正确的是()A.的最大值为 B.的最大值为C.的最大值为 D.的范围是【答案】DBD【解析】因为实数x,y满足方程,所以,得圆心为,半径为1,对于AB,设,则两直线与圆有公共点,所以,解得,,所以的最大值为,的最大值为,所以AB正确,对于C,因为原点到圆心的距离为,所以圆上的点到原点的距离,所以,所以,所以的最大值为,所以C错误,对于D,表示出圆上的点到直线的距离,因为圆心到直线的距离为,所以,即,所以D正确,故选:ABD2.(多选题)已知圆,点为圆上一动点,为坐标原点,则下列说法中正确的是(

)A.的最大值为B.的最小值为C.直线的斜率范围为D.以线段为直径的圆与圆的公共弦方程为【答案】DC【解析】圆的圆心,半径,又,所以,即点在圆外,所以,故A正确;,当且仅当在线段与圆的交点时取等号,故B错误;设直线,根据题意可得点到直线的距离,解得,故C正确;设的中点为,则,又,所以以为直径圆的方程,显然圆与圆相交,所以公共弦方程为,故D错误.故选:AC.3.(多选题)点是圆上的动点,则下面正确的有(

)A.圆的半径为3B.既没有最大值,也没有最小值C.的范围是D.的最大值为72【答案】AC【解析】圆转化为,则圆的圆心为,半径为2,选项A错误.设,则直线与圆有交点,即,整理得,解得或.既没有最大值,也没有最小值,选项B正确.设,,则,其中.则的取值范围为,选项C正确.又,则,因此其中.则的最大值为,选项D错误.故选:BC.4.(多选题)(2024·高三·福建福州·期末)已知,,动点C满足,记的轨迹为.过的直线与交于两点,直线与的另一个交点为,则(

)A.关于轴对称 B.的面积的最大值为C.当时, D.直线的斜率的范围为【答案】DC【解析】设,由得,,整理得的方程为,其轨迹是以为圆心,半径的圆.由图可知,由于,所以当垂直时,即时,的面积的最大值,所以,选项B错误;因为,所以,所以,又轨迹的轨迹关于轴对称,所以关于轴对称,选项A正确;当时,,则为等腰直角三角形,,选项C正确;当直线与圆相切时,,此时,所以,所以切线的倾斜角为和,由图可知,可得直线的斜率的取值范围为,选项D错误.故选:AC5.(多选题)若实数、满足条件,则下列判断正确的是(

)A.的范围是 B.的范围是C.的最大值为1 D.的范围是【答案】AD【解析】对于选项A、B、C利用基本不等式进行化简求解即可,对于选项D,利用数形结合进行判断求解对于A,,故,化简得,,所以,,A错对于B,,又因为实数、满足条件,故,所以,,B对对于C,由于,所以,,故,化简得,,当且仅当时,等号成立,故的最大值为,C错对于D,即求该斜率的取值范围,明显地,当过定点的直线的斜率不存在时,即时,直线与圆相切,当过定点的直线的斜率存在时,令,则可看作圆上的动点到定点的连线的斜率,可设过定点的直线为:,该直线与圆相切,圆心到直线的距离设为,可求得,化简得,故,故D对故选:BD6.(多选题)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC,AB=AC=4,点B(-1,3),点C(4,-2),且其“欧拉线”与圆M:相切,则下列结论正确的是(

)A.圆M上点到直线的最小距离为B.圆M上点到直线的最大距离为C.圆M上到直线BC的距离为的点有且仅有2个D.圆与圆M有公共点,则a的范围是【答案】DD【解析】由题意,可得如下示意图:∵为等腰三角形且AB=AC,知:外心、重心在的中垂线上,由“欧拉线”定义即为“欧拉线”且B、C中点在直线上,而,∴直线:,而圆M与直线知,∴圆M:,且直线:圆心M到直线的距离,圆上点与直线距离范围为,故A正确,B错误;圆心M到直线BC的距离,故C错误;圆与圆M有公共点,即,所以,故D正确.故选:AD7.(多选题)设点为圆上一点,已知点,,则下列结论正确的有(

)A.的最大值为B.的最小值为C.存在点使D.过点作圆的切线,则切线长为【答案】DD【解析】对于A,设,则点到直线的距离,解得,得的最大值为,故A正确;对于B,令,则点到直线的距离,解得,得的最小值为,故B错误;对于C,假设存在点使,设Px,y,则,化简得,因此满足的点在圆上,此圆圆心为,半径为,而,因此与圆外离,所以不存在点使,故C错误;对于D,圆的圆心为,半径为,则过点作圆的切线,则切线长为,故D正确.故选:AD.8.(多选题)(2024·高三·辽宁鞍山·开学考试)已知直线,圆为圆上任意一点,则下列说法正确的是(

)A.的最大值为5B.的最大值为C.直线与圆相切时,D.圆心到直线的距离最大为4【答案】AC【解析】圆的方程可化为,所以圆的圆心为,半径.,Px0所以的最大值为,A选项错误.如图所示,当直线的斜率大于零且与圆相切时,最大,此时,且,B选项正确.直线,即,过定点,若直线与圆相切,则圆心到直线的距离为,即,解得,所以C选项正确.圆心到直线的距离,当时,,当时,,所以D选项错误.故选:BC9.(多选题)(2024·江西宜春·三模)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中给出了阿波罗尼斯圆的定义:在平面内,已知两定点A,B之间的距离为a(非零常数),动点M到A,B的距离之比为常数(,且),则点M的轨迹是圆,简称为阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知,点M满足,则下列说法正确的是(

)A.面积的最大值为12 B.的最大值为72C.若,则的最小值为10 D.当点M不在x轴上时,MO始终平分【答案】DBD【解析】对于A,设点,由,得,化为,所以点M的轨迹是以点为圆心、4为半径的圆,所以面积的最大值为,故A正确;对于B,设线段AB的中点为N,,当点M的坐标为时取等号,故的最大值为72,故B正确;对于C,显然点在圆外,点在圆内,,当B,M,Q三点共线且点M在线段BQ之间时,,故C错误;对于D,由,|OB|=2,有,当点M不在x轴上时,由三角形内角平分线分线段成比例定理的逆定理知,MO是中的平分线,故D正确.故选:ABD.10.(多选题)已知点在圆C:上,点,,则(

)A.直线与圆相切B.点到直线的距离小于7C.当最大时,D.的最小值小于15°【答案】ACD【解析】对于A:圆:的圆心,半径,直线的方程为,即,圆心到直线的距离,可知直线与圆相离,A错误;对于B:因为圆心到直线的距离,所以圆上的点到直线的距离最大值为,B正确;对于C:当直线与圆相切(图中位置)时,最大,此时,C正确;对于D:直线与圆相切(图中位置)时,最小,由,又得,又,可得,又,因为,所以,又为锐角,所以,D正确.故选:BCD.11.(多选题)(2024·高三·浙江宁波·期末)已知为直线上的一点,动点与两个定点,的距离之比为2,则(

)A.动点的轨迹方程为 B.C.的最小值为 D.的最大角为【答案】DCD【解析】设,依题意有,化简得,所以动点的轨迹方程为,A选项正确;方程表示圆心为B4,0半径为2的圆,圆心B4,0到直线的距离,所以MN的最小值为,B选项错误;,当三点共线时,有最小值,最小值为点到直线的距离,C选项正确;的最大时,与圆相切,此时,,,D选项正确;故选:ACD12.(多选题)已知点在圆上,点是直线上一点,过点作圆的两条切线,切点分别为、,又设直线分别交轴于,两点,则(

)A.的最小值为 B.直线必过定点C.满足的点有两个 D.的最小值为【答案】ACD【解析】圆的圆心为,半径,则到直线的距离,则,故A错误;设,以为直径的圆,又圆,两圆的方程相减得,即,由,解得,因此直线过定点,故B正确;对于直线,令,则,即,令,则,所以,则的中点为,,则以为直径的圆的方程为,又,则,所以以为直径的圆与圆相交,所以满足的点有两个,故C正确;因为,,设,Mx,y,则,则,即又,,所以,所以,当且仅当在线段与圆的交点时取得最小值,故D正确.故选:BCD13.(2024·高三·山东济宁·开学考试)过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则线段的长度的范围是.【答案】【解析】由题意知,,则圆心,半径,如图,过点P作圆C的两条切线

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