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《直线与圆、圆与圆的位置关系》专题(学生版)

《直线与圆、圆与圆的位置关系》专题
2019年( )月( )日 班级 姓名
1.直线与圆的位置关系(半径为r ,圆心到直线的距离为d )
2.圆与圆的位置关系(两圆半径为r 1,r 2,d =|O 1O 2|)
(1)圆的切线方程常用结论
①过圆x 2+y 2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.
②过圆(x -a )2+(y -b )2=r 2上一点P (x 0,y 0)的圆的切线方程为(x 0-a )(x -a )+(y 0-b )(y -b )=r 2.
③过圆x 2+y 2=r 2外一点M (x 0,y 0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x 0x +y 0y =r 2.
(2)直线被圆截得的弦长
弦心距d 、弦长l 的一半1
2l 及圆的半径r 构成一直角三角形,且有r 2=d 2+⎝⎛⎭⎫12l 2. 1.直线y =x +1与圆x 2+y 2=1的位置关系为( )
A .相切
B .相交但直线不过圆心
C .直线过圆心
D .相离
2.两圆x2+y2-2y=0与x2+y2-4=0的位置关系是()
A.相交B.内切
C.外切D.内含
3.已知直线l:y=k(x+3)和圆C:x2+(y-1)2=1,若直线l与圆C相切,则k=() A.0 B. 3
C.
3
3或0 D.3或0
4.已知圆的方程为x2+y2=1,则在y轴上截距为2的切线方程为________.5.(2018·全国卷Ⅰ)直线y=x+1与圆x2+y2+2y-3=0交于A,B两点,则|AB|=________.
考点一直线与圆的位置关系
考法(一)直线与圆的位置关系的判断
[典例]直线l:mx-y+1-m=0与圆C:x2+(y-1)2=5的位置关系是()
A.相交B.相切
C.相离D.不确定
[解题技法]判断直线与圆的位置关系的常见方法
(1)几何法:利用d与r的关系.
(2)代数法:联立方程组,消元得一元二次方程之后利用Δ判断.
(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内,可判断直线与圆相交.
[提醒]上述方法中最常用的是几何法.
考法(二) 直线与圆相切的问题
[典例] (1)过点P (2,4)作圆(x -1)2+(y -1)2=1的切线,则切线方程为( ) A .3x +4y -4=0 B .4x -3y +4=0 C .x =2或4x -3y +4=0 D .y =4或3x +4y -4=0
(2)(2019·成都摸底)已知圆C :x 2+y 2-2x -4y +1=0上存在两点关于直线l :x +my +1=0对称,经过点M (m ,m )作圆C 的切线,切点为P ,则|MP |=________.
[解题技法]
1.求过圆上的一点(x 0,y 0)的切线方程的方法
先求切点与圆心连线的斜率k ,若k 不存在,则结合图形可直接写出切线方程为y =y 0;若k =0,则结合图形可直接写出切线方程为x =x 0;若k 存在且k ≠0,则由垂直关系知切线的斜率为-1
k
,由点斜式可写出切线方程.
2.求过圆外一点(x 0,y 0)的圆的切线方程两方法
[提醒] 当点(x 0,y 0)在圆外时,一定要注意斜率不存在的情况.
考法(三) 弦长问题
[典例] (1)若a 2+b 2=2c 2(c ≠0),则直线ax +by +c =0被圆x 2+y 2=1所截得的弦长

( )
A.12 B .1 C.22
D. 2
(2)(2019·海口一中模拟)设直线y =x +2a 与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,若|AB |=23,则圆C 的面积为( )
A .4π
B .2π
C .9π
D .22π
[解题技法] 弦长的两种求法
[题组训练]
1.已知圆的方程是x 2+y 2=1,则经过圆上一点M ⎝⎛⎭⎫
22
,22的切线方程是________.
2.若直线kx -y +2=0与圆x 2+y 2-2x -3=0没有公共点,则实数k 的取值范围是________.
3.设直线y =kx +1与圆x 2+y 2+2x -my =0相交于A ,B 两点,若点A ,B 关于直线l :x +y =0对称,则|AB |=________.
考点二圆与圆的位置关系
[典例](2016·山东高考)已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是22,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是() A.内切B.相交
C.外切D.相离
[变透练清]
1.(2019·太原模拟)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m =
() A.21B.19
C.9 D.-11
2.(变结论)若本例两圆的方程不变,则两圆的公共弦长为________.
[解题技法]
几何法判断圆与圆的位置关系的3步骤
(1)确定两圆的圆心坐标和半径长;
(2)利用平面内两点间的距离公式求出圆心距d,求r1+r2,|r1-r2|;
(3)比较d,r1+r2,|r1-r2|的大小,写出结论.
[课时跟踪检测]
A级——保大分专练
1.若直线2x +y +a =0与圆x 2+y 2+2x -4y =0相切,则a 的值为( ) A .±5 B .±5 C .3 D .±3
2.与圆C 1:x 2+y 2-6x +4y +12=0,C 2:x 2+y 2-14x -2y +14=0都相切的直线有
( )
A .1条
B .2条
C .3条
D .4条
3.(2019·南宁、梧州联考)直线y =kx +3被圆(x -2)2+(y -3)2=4截得的弦长为23,则直线的倾斜角为( )
A.π6或5π6 B .-π3或π
3
C .-π6或π6
D.π6
4.过点(3,1)作圆(x -1)2+y 2=r 2的切线有且只有一条,则该切线的方程为( ) A .2x +y -5=0 B .2x +y -7=0 C .x -2y -5=0 D .x -2y -7=0
5.(2019·重庆一中模拟)若圆x 2+y 2+2x -6y +6=0上有且仅有三个点到直线x +ay +1=0的距离为1,则实数a 的值为( )
A .±1
B .±24
C .±2
D .±32
6.(2018·嘉定二模)过点P (1,-2)作圆C :(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则AB 所在直线的方程为( )
A .y =-34
B .y =-1
2
C .y =-
32
D .y =-1
4
7.在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y-3=0被圆(x-2)2+(y+1)2=4截得的弦长为________.
8.若P(2,1)为圆(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程为________.
9.过点P(-3,1),Q(a,0)的光线经x轴反射后与圆x2+y2=1相切,则a的值为________.
10.点P在圆C1:x2+y2-8x-4y+11=0上,点Q在圆C2:x2+y2+4x+2y+1=0上,则|P Q|的最小值是________.
11.已知圆C1:x2+y2-2x-6y-1=0和圆C2:x2+y2-10x-12y+45=0.
(1)求证:圆C1和圆C2相交;
(2)求圆C1和圆C2的公共弦所在直线的方程和公共弦长.
12.已知圆C经过点A(2,-1),和直线x+y=1相切,且圆心在直线y=-2x上.
(1)求圆C的方程;
(2)已知直线l经过原点,并且被圆C截得的弦长为2,求直线l的方程.
B 级——创高分自选
1.过圆x 2+y 2=1上一点作圆的切线,与x 轴、y 轴的正半轴相交于A ,B 两点,则|AB |的最小值为( )
A. 2
B. 3 C .2 D .3
2.(2018·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线l :y =2x 上在第一象限内的点,B (5,0),以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若AB ―→·CD ―→=0,则点A 的横坐标为________.
3.(2018·安顺摸底)已知圆C :x 2+(y -a )2=4,点A (1,0). (1)当过点A 的圆C 的切线存在时,求实数a 的取值范围; (2)设AM ,AN 为圆C 的两条切线,M ,N 为切点,当|MN |=45
5
时,求MN 所在直线的方程.。

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