6、式或斜截式求直線方程時,注意斜率不存在情形的討論,應(yīng)用截距式求直線方程時,注意過原點的情形.
2.判斷兩直線平行與垂直時,不要忘記斜率不存在的情形.
考點一 直線及其方程
例1. 【2017江蘇,13】在平面直角坐標(biāo)系中,點在圓上,若則點的橫坐標(biāo)的取值范圍是 ▲ .
【答案】
【解析】設(shè),由,易得,由,可得或,由得P點在圓左邊弧上,結(jié)合限制條件 ,可得點P橫坐標(biāo)的取值范圍為.
【變式探究】【2016高考新課標(biāo)3文數(shù)】已知直線:與圓交于兩點,過分別做的垂線與軸交于兩點,若,則__________________.
【答案】4
【變式探究】已知點A(-1,0),B
7、(1,0),C(0,1),直線y=ax+b(a>0)將△ABC分割為面積相等的兩部分,則b的取值范圍是( )
A.(0,1) B.
C. D.
【答案】B
【解析】(1)當(dāng)直線y=ax+b與AB、BC相交時(如圖①),由得yE=,又易知xD=-,∴|BD|=1+,由S△DBE=××=得b=∈.
圖① 圖②
(2)當(dāng)直線y=ax+b與AC、BC相交時(如圖②),由S△FCG=(xG-xF)·|CM|=得b=1-∈
(∵00恒成立 ,
∴b∈∩,即b∈.故選B.
考點二 兩直線的位置關(guān)系
例2、【2016高考上
8、海文數(shù)】已知平行直線,則的距離___________.
【答案】
【解析】利用兩平行線間距離公式得.
已知點O(0,0),A(0,b),B(a,a3).若△OAB為直角三角形,則必有( )
A.b=a3 B.b=a3+
C.(b-a3)(b-a3-)=0 D.|b-a3|+|b-a3-|=0
【答案】C
【變式探究】設(shè)m∈R,過定點A的動直線x+my=0和過定點B的動直線mx-y-m+3=0交于點P(x,y),則|PA|·|PB|的最大值是________.
【答案】5
【解析】易求定點A(0,0),B(1,3).當(dāng)P與A和B均不重合時,不難驗
9、證PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA|·|PB|≤=5(當(dāng)且僅當(dāng)|PA|=|PB|=時,等號成立),當(dāng)P與A或B重合時,|PA|·|PB|=0,故|PA|·|PB|的最大值是5.
考點三 圓的方程
例3.【2017課標(biāo)3,文20】在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線與x軸交于A,B兩點,點C的坐標(biāo)為.當(dāng)m變化時,解答下列問題:
(1)能否出現(xiàn)AC⊥BC的情況?說明理由;
(2)證明過A,B,C三點的圓在y軸上截得的弦長為定值.
【答案】(1)不會;(2)詳見解析
【解析】
(1)不能出現(xiàn)AC⊥BC的情況,理由如下:
設(shè), ,則滿足,所以.
又C的坐標(biāo)為
10、(0,1),故AC的斜率與BC的斜率之積為,所以不能出現(xiàn)AC⊥BC的情況.
【變式探究】【2016高考新課標(biāo)2文數(shù)】圓的圓心到直線的距離為1,則a=( )
(A) (B) (C) (D)2
【答案】A
【解析】圓的方程可化為,所以圓心坐標(biāo)為,由點到直線的距離公式得:
,解得,故選A.
【變式探究】(2015·新課標(biāo)全國Ⅰ,14)一個圓經(jīng)過橢圓+=1的三個頂點,且圓心在x軸的正半軸上,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
【解析】由題意知圓過(4,0),(0,2),(0,-2)三點,(4,0),(0,-2)
11、兩點的垂直平分線方程為y+1=-2(x-2),
令y=0,解得x=,圓心為,半徑為.故圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=.
【答案】+y2=
考點四 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系
例4.【2016高考江蘇卷】
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知以為圓心的圓及其上一點
(1)設(shè)圓與軸相切,與圓外切,且圓心在直線上,求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)平行于的直線與圓相交于兩點,且,求直線的方程;
(3)設(shè)點滿足:存在圓上的兩點和,使得,求實數(shù)的取值范圍。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
因為
而
所以,解得m=5或m=-15.
【變式探究】(2015·新課標(biāo)全國Ⅱ,7
12、)過三點A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圓交y軸于M、N兩點,則|MN|=( )
A.2 B.8 C.4 D.10
【答案】C
【解析】由已知,得=(3,-1),=(-3,-9),則·=3×(-3)+
(-1)×(-9)=0,所以⊥,即AB⊥BC,故過三點A、B、C的圓以AC為直徑,得其方程為(x-1)2+(y+2)2=25,令x=0得(y+2)2=24,解得y1=-2-2,y2=-2+2,所以|MN|=|y1-y2|=4,選C.
1.【2017江蘇,13】在平面直角坐標(biāo)系中, 點在圓上,若則點的橫坐標(biāo)的取值范圍是 ▲ .
【答案】
2
13、.【2017課標(biāo)3,文20】在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線與x軸交于A,B兩點,點C的坐標(biāo)為.當(dāng)m變化時,解答下列問題:
(1)能否出現(xiàn)AC⊥BC的情況?說明理由;
(2)證明過A,B,C三點的圓在y軸上截得的弦長為定值.
【答案】(1)不會;(2)詳見解析
【解析】
(1)不能出現(xiàn)AC⊥BC的情況,理由如下:
設(shè), ,則滿足,所以.
又C的坐標(biāo)為(0,1),故AC的斜率與BC的斜率之積為,所以不能出現(xiàn)AC⊥BC的情況.
(2)BC的中點坐標(biāo)為(),可得BC的中垂線方程為.
由(1)可得,所以AB的中垂線方程為.
聯(lián)立又,可得
所以過A、B、C三點的圓的圓心坐標(biāo)為(),半徑
14、
故圓在y軸上截得的弦長為,即過A、B、C三點的圓在y軸上截得的弦長為定值.
1.【2016高考新課標(biāo)2文數(shù)】圓的圓心到直線的距離為1,則a=( )
(A) (B) (C) (D)2
【答案】A
【解析】圓的方程可化為,所以圓心坐標(biāo)為,由點到直線的距離公式得:
,解得,故選A.
2.【2016高考上海文數(shù)】已知平行直線,則的距離___________.
【答案】
【解析】利用兩平行線間距離公式得.
3.【2016高考新課標(biāo)3文數(shù)】已知直線:與圓交于兩點,過分別做的垂線與軸交于兩點,若,則__________
15、________.
【答案】4
4.【2016高考新課標(biāo)1卷】(本小題滿分12分)設(shè)圓的圓心為A,直線l過點B(1,0)且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E.
(I)證明為定值,并寫出點E的軌跡方程;
(II)設(shè)點E的軌跡為曲線C1,直線l交C1于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍.
【答案】(Ⅰ)()(II)
.
可得當(dāng)與軸不垂直時,四邊形面積的取值范圍為.
當(dāng)與軸垂直時,其方程為,,,四邊形的面積為12.
綜上,四邊形面積的取值范圍為.
5.【2016高考江蘇卷】(本小題滿分16分
16、)
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知以為圓心的圓及其上一點
(1)設(shè)圓與軸相切,與圓外切,且圓心在直線上,求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)平行于的直線與圓相交于兩點,且,求直線的方程;
(3)設(shè)點滿足:存在圓上的兩點和,使得,求實數(shù)的取值范圍。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
1.(2015·江蘇,10)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以點(1,0)為圓心且與直線mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圓中,半徑最大的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
【答案】(x-1)2+y2=2
【解析】直線mx-y-2m-1=0恒過定點(2,-1),由題意,得半徑最大的圓的半徑
17、r==.
故所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+y2=2.
2.(2015·重慶,8)已知直線l:x+ay-1=0(a∈R)是圓C:x2+y2-4x-2y+1=0的對稱軸,過點A(-4,a)作圓C的一條切線,切點為B,則|AB|=( )
A.2 B.4 C.6 D.2
【答案】C
【解析】圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=4,圓心為C(2,1),半徑為r=2,因此2+a×1-1=0,a=-1,即A(-4,-1),|AB|==
=6,選C.
3.(2015·山東,9)一條光線從點(-2,-3)射出,經(jīng)y軸反射后與圓(x+3)2+(y-2)2=1相切,則反射光線所
18、在直線的斜率為( )
A.-或- B.-或-
C.-或- D.-或-
【答案】D
【解析】圓(x+3)2+(y-2)2=1的圓心為(-3,2),半徑r=1.(-2,-3)關(guān)于y軸的對稱點為(2,-3).如
1. 【2014高考江蘇卷第9題】在平面直角坐標(biāo)系中,直線被圓截得的弦長為 .
【答案】
【解析】圓的圓心為,半徑為,點到直線的距離為,所求弦長為.
【考點定位】直線與圓相交的弦長問題.
2. 【2014全國2高考文第16題】設(shè)點M(,1),若在圓O:上存在點N,使得∠OMN=45°,則的取值范圍是________.
【答案】
【解析】由題意知:
19、直線MN與圓O有公共點即可,即圓心O到直線MN的距離小于等于1即可,如圖,
過OA⊥MN,垂足為A,在中,因為∠OMN=45,所以=,
解得,因為點M(,1),所以,解得,故的取值范圍是
.
【考點定位】直線與圓的位置關(guān)系
3.【2014四川高考文第14題】設(shè),過定點A的動直線和過定點B的動直線交于點,則的最大值是 .
【答案】5
【考點定位】直線與圓
4. 【2014重慶高考文第13題】已知直線與圓心為的圓相交于兩點,且為等邊三角形,則實數(shù)_________.
【答案】
【解析】由題設(shè)圓心到直線的距離為
解得:
所以答案應(yīng)填:
【考點定位】直線與
20、圓的位置關(guān)系
5.【2014陜西高考第12題】若圓的半徑為1,其圓心與點關(guān)于直線對稱,則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為_______.
【答案】
【考點定位】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
6. 【2014高考湖北卷文第12題】直線和將單位圓分成長度相等的四段弧,則 .
【答案】2
【解析】依題意,設(shè)與單位圓相交于兩點,則∠°.如圖,當(dāng)時滿足題意,所以.
【考點定位】直線與圓
7. 【2014大綱高考文第15題】直線和是圓的兩條切線,若與的交點為,則與的夾角的正切值等于 .
【答案】.
【解析】顯然兩切線,斜率都存在.設(shè)圓過的切線方程為,則圓心到直線的距離等于半徑,,解得由夾角公式得與的夾角的正切值:.
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