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    2.5.1直线与圆的位置关系(精讲)-高二数学上学期同步精讲精练(人教A版2019选择性必修第一册)
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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

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    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

    (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,


    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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