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第07讲圆的方程及直线与圆、圆与圆的位置关系
(核心考点精讲精练)
知识讲解
圆的标准方程
,其中圆心坐标为,半径为
圆的一般方程
()
配方可得:,
圆心坐标为,半径为
表示圆的充要条件
点与圆的位置关系
已知点,圆的方程为:
若,点在圆内
若,点在圆上
若,点在圆外
直线与圆的位置关系
直线,圆
代数关系,其中为联立方程根的个数,
几何关系,其中为圆心到直线的距离
圆与圆的位置关系
设圆的半径为,设圆的半径为,两圆的圆心距为
若,两圆外离,若,两圆外切,若,两圆内切
若,两圆相交,若,两圆内含,若,同心圆
两圆外离,公切线的条数为4条;两圆外切,公切线的条数为3条;
两圆相交,公切线的条数为2条;两圆内切,公切线的条数为1条;
两圆内含,公切线的条数为0条;
弦长公式
设,,
则
或:
圆上一点到圆外一点的距离的最值
圆上一点到圆上一点的距离的最值
圆上一点到直线距离的最值
过圆内一点的最长弦和最短弦
最长弦:直径;最短弦:垂直于直径
考点一、圆的标准方程
1.已知圆心为的圆与直线相切,则该圆的标准方程是(????)
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】由圆心到切线的距离等于半径,求出圆的半径,即可得到本题答案.
【详解】因为圆心为的圆与直线相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即,所以该圆的标准方程是.故选:A
2.求过两点,且圆心在直线上的圆的标准方程是(????)
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由圆心在直线x﹣2y﹣2=0上,可设圆心C(2b+2,b),再根据圆心到两点A(0,4)、B(4,6)的距离相等,求出b的值,即得圆心和半径,从而求得圆的标准方程.
【详解】设圆心坐标为C(2b+2,b),由圆过两点A(0,4),B(4,6),可得|AC|=|BC|,
即,解得,可得圆心为(4,1),半径为5,则所求圆的方程为.故选:D.
1.若圆经过点,,且圆心在直线:上,则圆的方程为(????)
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】求解的中垂线方程,然后求解圆的圆心坐标,求解圆的半径,然后得到圆的方程.
【详解】圆经过点,,可得线段的中点为,又,所以线段的中垂线的方程为,即,由,解得,即,圆的半径,所以圆的方程为.故选:A.
2.过、两点,且与直线相切的圆的方程可以是(????)
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】分析可知,圆心在直线上,设圆心为,根据圆与直线相切以及圆过点可得出关于的等式,解出的值,即可得出所求圆的方程.
【详解】因为、,则线段的垂直平分线所在直线的方程为,设圆心为,则圆的半径为,又因为,所以,,整理可得,解得或,当时,,此时圆的方程为;
当时,,此时圆的方程为.综上所述,满足条件的圆的方程为或.故选:C.
考点二、圆的一般方程
1.若圆:过坐标原点,则实数的值为(????)
A.2或1B.-2或-1C.2D.-1
【答案】C
【分析】根据圆的一般方程的定义,结合过原点列方程即可求解.
【详解】∵表示圆,∴.
又圆过原点,∴,∴或(舍去);.故选:C.
2.若点在圆的外部,则a的取值范围是(????)
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用表示圆的条件和点和圆的位置关系进行计算.
【详解】依题意,方程可以表示圆,则,得;由点在圆的外部可知:,得.故.故选:C
1.已知曲线的方程,则“”是“曲线是圆”的(????)
A.必要不充分条件B.充分不必要条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据二元二次方程表示圆的条件、必要不充分条件的定义可得答案.
【详解】,即,∴曲线是圆,∴“”是“”的必要不充分条件.故选:A.
2.已知点是圆上的动点,则的最大值为(????)
A.B.C.6D.5
【答案】A
【分析】根据圆的标准方程,设x、y的参数方程,利用辅助角公式及正弦型函数的性质求最值即可.
【详解】由,令,则,所以当时,的最大值为.故选:A
考点三、直线与圆的位置关系
1.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
【分析】先求得圆心到直线距离,即可表示出弦长,根据弦长最小值得出
【详解】由题可得圆心为,半径为2