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第31页(共31页)2025年高考数学复习难题速递之圆与方程(2025年4月)一.选择题(共8小题)1.(2025•石景山区一模)已知点M,N为圆x2+y2﹣2y﹣3=0上两点,且|MN|=23,点P在直线3x﹣y﹣5=0上,点Q为线段MN中点,则|PQ|的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.42.(2025•城区校级开学)定义:到定点(a,b)的距离为定值d的直线系方程为(x﹣a)cosθ+(y﹣b)sinθ=d(θ∈R),此方程也是以(a,b)为圆心,d为半径的圆的切线方程.则当θ变动时,动直线xcos2θ+ysin2θ=2cos2θ(θ∈R)围成的封闭图形的面积为()A.1 B.2 C.π D.4π3.(2025•朝阳区模拟)已知直线x﹣y+m=0与圆O:x2+y2=2相交于A,B两点,且△OAB为等腰直角三角形,则实数m的值为()A.±22 B.±1 C.±2 4.(2025春•江阴市校级月考)2025蛇年央视春晚中,四川大凉山妞妞合唱团带来节目《玉盘》唱出了对月亮的呼唤,舞台的“月亮”元素惟妙惟肖,若将其中的一个“月亮”元素看作圆C,当动点P(m,n)在圆C上运动时,OP斜率nm的取值范围[-3A.-33 B.﹣1 C.1-35.(2025•乌鲁木齐模拟)已知圆C:(x﹣2)2+y2=2,直线l:y=33x.直线l与圆C交于A,B两点,点P为圆C上任意一点,O为坐标原点,则A.3+1 B.3+2 C.236.(2024秋•郸城县校级期末)已知点A(﹣2,0),B(0,﹣2),点P在圆C:(x﹣2)2+y2=2上运动,∠PAB的最大值为α,最小值为β,则sinα+sinβ=()A.32 B.52 C.62 7.(2025•重庆模拟)已知△ABC的顶点A(﹣1,﹣1),B(﹣3,5),C(2,0),AD是边BC上的高,则下列结论错误的是()A.AD所在直线的方程是y=x B.∠BAC的平分线所在直线的方程是y=2x+1 C.△ABC外接圆的方程为x2+y2+x﹣5y﹣5=0 D.△ABC的面积为108.(2024秋•菏泽期末)已知直线y=kx+1(k∈R)与圆O:x2+y2=4相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,则|3x1+4y1+12|+|3x2+4y2+12|的最小值为()A.2310 B.232 C.235 二.多选题(共4小题)(多选)9.(2025•云南一模)我国魏晋时期的数学家刘徽创立了割圆术,也就是用内接正多边形去逐步逼近圆,即圆内接正多边形边数无限增加时,其周长就越逼近圆周长,这种用极限思想解决数学问题的方法是数学史上的一项重大成就.现作出圆x2+y2=2的一个内接正八边形,使该正八边形的其中4个顶点在坐标轴上,则下列4条直线中可能是该正八边形的一条边所在直线的方程为()A.x+(2-1)y-2C.x-(2+1)y+(多选)10.(2025春•深圳校级月考)已知圆C:x2+y2=4,P是直线l:x+y﹣6=0上一动点,过点P作直线PA,PB分别与圆C相切于点A,B,则()A.圆C与直线l相离 B.|PA|存在最小值 C.|AB|存在最大值 D.存在点P使得△ABC为直角三角形(多选)11.(2025•咸阳模拟)已知圆C的方程为x2+y2﹣8x+12=0,点M(x0,y0)是圆C上任意一点,O为坐标原点,则下列结论正确的是()A.圆C的半径为2 B.满足|OM|=5.5的点M有1个 C.x0+2y0的最大值为4+25D.若点P在x轴上,则满足|OM|=2|PM|的点P有两个(多选)12.(2025•长沙校级一模)圆M:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,记点P(a,b),下列结论正确的是()A.点P的轨迹方程为x﹣y﹣3=0 B.以PM为直径的圆过定点Q(2,﹣1) C.|PM|的最小值为6 D.若直线PA与圆M切于点A,则|PA|≥4三.填空题(共4小题)13.(2025•玉溪二模)已知点A(4,0),B(2,2),若直线l过O(0,0)且平分△OAB的面积,则l被△OAB外接圆截得的弦长为.14.(2024秋•官渡区期末)如果直线l:x+y﹣b=0与曲线C:y=1-x2有公共点,那么b15.(2025春•浦东新区校级月考)在△A1B1C1中,若M1,N1,P1三点分别在边A1B1,B1C1,C1A1上(均不在端点上),则△A1M1P1,△B1M1N1,△C1N1P1的外接圆交于一点O,称为密克点.在梯形ABCD中,∠B=∠C=60°,AB=2AD=2,M为CD的中点,动点P在BC边上(不包含端点),△ABP与△CMP的外接圆交于点Q(异于点P),则BQ的最小值为.16.(2024秋•天津期末)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣1)2=1,直线l过点P(4,3),若直线l与圆C相切,则直线l的方程为.四.解答题(共4小题)17.(2025•辽宁一模)已知圆C1:x2+y2=1,C2:x2+y2=4,O为坐标原点,过圆C1上一动点G作圆C1的切线l1交圆C2于C,D两点,直线OG交圆C2于A,B两点.(1)四边形ACBD的面积是否是定值,直接给出结果,不必证明;(2)对平面上所有点进行如下变换x=3x0y=y0,(即:原坐标(x0,y0)在这个变换下的新坐标为(3x0,y0),圆C1、圆C2、直线l1分别变换成C3,C4,l2,点A,B,C,D,G变换成①写出C3,C4的方程,l2与C3是否相切,证明你的结论;②四边形A1C1B1D1的面积是否是定值,请说明理由.18.(2025春•黄浦区校级月考)在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2+y2-2x-23y-12=0,M1,M(1)求点M的轨迹方程;(2)设点A是直线l:3x-y+43=0上的动点,AP,AQ是(3)若垂直于y轴的直线l1过点C且与M的轨迹交于点D,E,点N为直线x=﹣3上的动点,直线ND,NE与M的轨迹的另一个交点分别为F,G(FG与DE不重合),求证:直线FG过定点.19.(2024秋•浦东新区校级期末)已知圆C:x2+y2=4,直线l:y=kx﹣4.(1)当直线l与圆C相切时,求直线l的方程;(2)直线l与圆C交于A、B两点,弦长|AB|=2320.(2024秋•高州市期末)已知圆C过两点A(3,2),B(1,4),且圆心C在直线2x+y﹣10=0上.(1)求圆C的标准方程;(2)若过圆心C的直线l在x轴,y轴上的截距相等,求直线l的方程.
2025年高考数学复习难题速递之圆与方程(2025年4月)参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)题号12345678答案BCCDDDCD二.多选题(共4小题)题号9101112答案ABDABACABD一.选择题(共8小题)1.(2025•石景山区一模)已知点M,N为圆x2+y2﹣2y﹣3=0上两点,且|MN|=23,点P在直线3x﹣y﹣5=0上,点Q为线段MN中点,则|PQ|的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.4【考点】直线与圆的位置关系.【专题】方程思想;转化法;直线与圆;运算求解.【答案】B【分析】将圆的方程化为标准方程,从而得到圆心坐标和半径,再根据弦长求出圆心到弦MN的距离,进而确定点Q的轨迹,最后根据点到直线的距离公式求出|PQ|的最小值.【解答】解:因为圆的方程为x2+y2﹣2y﹣3=0,所以x2+(y﹣1)2=4,所以圆心坐标为C(0,1),半径r=2.因为点Q为线段MN的中点,根据垂径定理可知CQ⊥MN,已知|MN|=23在Rt△CQM中,|CQ所以点Q的轨迹是以C(0,1)为圆心,1为半径的圆.已知点P在直线3x-y-5=0上,可得圆心C(0d=因为点Q的轨迹是以C(0,1)为圆心,1为半径的圆,所以|PQ|的最小值等于圆心C到直线的距离d减去圆C的半径1,即3﹣1=2.故选:B.【点评】本题考查直线与圆的方程的应用,属于中档题.2.(2025•城区校级开学)定义:到定点(a,b)的距离为定值d的直线系方程为(x﹣a)cosθ+(y﹣b)sinθ=d(θ∈R),此方程也是以(a,b)为圆心,d为半径的圆的切线方程.则当θ变动时,动直线xcos2θ+ysin2θ=2cos2θ(θ∈R)围成的封闭图形的面积为()A.1 B.2 C.π D.4π【考点】过圆外一点的圆的切线方程;点到直线的距离公式.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解;新定义类.【答案】C【分析】先确定直线xcos2θ+ysin2θ=2cos2θ(θ∈R)围成的封闭图形的形状,就可以求它的面积.【解答】解:由xcos2θ+ysin2θ=2cos2θ(θ∈R)⇒(x﹣1)cos2θ+ysin2θ=1.根据条件中的定义:到定点(a,b)的距离为定值d的直线系方程为(x﹣a)cosθ+(y﹣b)sinθ=d(θ∈R),此方程也是以(a,b)为圆心,d为半径的圆的切线方程,可得:动直线是以(1,0)为圆心,以1为半径的圆的切线.所以动直线围成的封闭图形为:以(1,0)为圆心,以1为半径的圆.其面积为:π.故选:C.【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,是中档题.3.(2025•朝阳区模拟)已知直线x﹣y+m=0与圆O:x2+y2=2相交于A,B两点,且△OAB为等腰直角三角形,则实数m的值为()A.±22 B.±1 C.±2 【考点】直线与圆相交的性质.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】C【分析】由题意得|OA|=|OB|=2,|AB|=2,从而得圆心O【解答】解:由题意直线x﹣y+m=0与圆O:x2+y2=2相交于A,B两点,且△OAB为等腰直角三角形,可得|OA所以圆心O到直线x﹣y+m=0的距离为d=故选:C.【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,是中档题.4.(2025春•江阴市校级月考)2025蛇年央视春晚中,四川大凉山妞妞合唱团带来节目《玉盘》唱出了对月亮的呼唤,舞台的“月亮”元素惟妙惟肖,若将其中的一个“月亮”元素看作圆C,当动点P(m,n)在圆C上运动时,OP斜率nm的取值范围[-3A.-33 B.﹣1 C.1-3【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】D【分析】分析可知,直线y=-3x、y=33x为圆C的两条切线,设圆心C(a,b),数形结合可知,直线OC的斜率为负数,利用圆心C到直线y=-3【解答】解:如图所示:kOP∵nm的取值范围[∴直线OP的倾斜角的取值范围是[0,由题意可知,直线y=-3x、y=33即直线3x+y=0,x-3y由图可知,直线OC的斜率为负数,则ba设圆心C(a,b),则|3整理可得(3即a2可得(b∵ba<0因此,圆心C一定在直线y=(3即直线OC的斜率为3-2故选:D.【点评】本题考查直线与圆的位置关系的综合应用,是中档题.5.(2025•乌鲁木齐模拟)已知圆C:(x﹣2)2+y2=2,直线l:y=33x.直线l与圆C交于A,B两点,点P为圆C上任意一点,O为坐标原点,则A.3+1 B.3+2 C.23【考点】直线与圆相交的性质.【专题】转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】D【分析】建立直线的方程和圆的方程,可得点A,B的坐标,设点P的参数坐标,求出这两个向量的数量积的表达式,由辅助角公式整理可得该数量积的最大值.【解答】解:联立(x-2)2+y设A(32-32,32-1可得AB→=(3,设P(2+2cosα,2sinα),则OP→=(2+2cosα,则OP→•AB→=23+6cosα+2sinα=23+22sin(α当且仅当α+π3=π2+2kπ,k∈Z,即α=π6即OP→•AB→的最大值为23+故选:D.【点评】本题考查直线与圆的综合应用及向量的运算性质的应用,属于中档题.6.(2024秋•郸城县校级期末)已知点A(﹣2,0),B(0,﹣2),点P在圆C:(x﹣2)2+y2=2上运动,∠PAB的最大值为α,最小值为β,则sinα+sinβ=()A.32 B.52 C.62 【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】D【分析】由数形结合得出最大角及最小角,利用三角恒等变换得解.【解答】解:如图,点A(﹣2,0),B(0,﹣2),点P在圆C:(x﹣2)2+y2=2上运动,∠PAB的最大值为α,最小值为β,过点A向圆引两条切线,切点分别为P1,P2,则∠P1AB与∠P2AB分别为∠PAB的最大、最小角,设∠P1AC=θ,由|AC|=4,由A(﹣2,0),B(0,﹣2)可知∠BAC=45°,∴sinα+故选:D.【点评】本题考查直线与圆的位置关系的综合应用,是中档题.7.(2025•重庆模拟)已知△ABC的顶点A(﹣1,﹣1),B(﹣3,5),C(2,0),AD是边BC上的高,则下列结论错误的是()A.AD所在直线的方程是y=x B.∠BAC的平分线所在直线的方程是y=2x+1 C.△ABC外接圆的方程为x2+y2+x﹣5y﹣5=0 D.△ABC的面积为10【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】C【分析】利用两点的斜率公式可得BC的斜率,从而可得AD的斜率,利用点斜式可得直线AD的方程,即可判断选项A;求出|AB|,|AC|,设∠BAC平分线与BC交于点E,根据角平分线定理可得|BE|=2|EC|,再由定比分点公式可得点E的坐标,从而可得直线AE的方程,即可判断选项B;设出△ABC外接圆的一般方程,将点A,B,C的坐标代入,解方程即可得圆的方程,即可判断选项C;求出|BC|及直线BC的方程,利用点到直线的距离公式可得点A到BC的距离,由三角形面积公式可得△ABC的面积,即可判断选项D.【解答】解:对于A,kBC=5-0-3-2=-1,因为所以kBC•kAD=﹣1,所以kAD=1,所以AD所在直线的方程为y﹣(﹣1)=1×(x+1),即y=x,故A正确;对于B,|AB|=(-1+3)2+(-1-5)2=2设∠BAC平分线与BC交于点E,根据角平分线定理|BE||EC|=|AB|设E(x,y),由定比分点公式x=-3+2×2已知A(﹣1,﹣1),E(13,5所以AE所在直线方程为y+1=2(x+1),即y=2x+1,故B正确;对于C,设△ABC外接圆方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,将A(﹣1,﹣1),B(﹣3,5),C(2,0)代入方程得1+1-解得D=1,E=﹣5,F=﹣6,所以外接圆方程为x2+y2+x﹣5y﹣6=0,故C错误;对于D,由B(﹣3,5),C(2,0),可得|BC|=(-3-2)2直线BC的方程为y﹣0=﹣1×(x﹣2),即x+y﹣2=0,则点A到直线BC的距离d=所以S△ABC=故选:C.【点评】本题主要考查直线方程,圆的方程的求法,考查运算求解能力,属于中档题.8.(2024秋•菏泽期末)已知直线y=kx+1(k∈R)与圆O:x2+y2=4相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,则|3x1+4y1+12|+|3x2+4y2+12|的最小值为()A.2310 B.232 C.235 【考点】根据圆心到直线距离与圆的半径求解直线与圆的位置关系.【专题】计算题;整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】D【分析】先求得弦MN的中点E(x,y)的轨迹方程,则|3x1+4y1+12|5+|3x2+4y2+12|5的几何意义为P(x1,y1),Q(x2,y2)两点到直线3x+4y+12=0的距离之和,即点【解答】解:已知直线y=kx+1(k∈R)与圆O:x2+y2=4相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点,直线l:y=kx+1与y轴的交点为A(0,1),设弦MN的中点为E(x,y),连接OE,则OE⊥MN,即OE⊥AE,所以OE→即(x,y)•(x,y﹣1)=x2+y(y﹣1)=0,所以点E的轨迹方程为x2即E的轨迹是以(0,12设直线l为3x+4y+12=0,则E到l的最小距离为|2+12|5过M、E、N分别作直线l的垂线,垂足分别为P,R,Q,则四边形MNQP是直角梯形,且R是PQ的中点,则ER是直角梯形的中位线,所以|MP|+|NQ|=2|ER|,即|3x即|3x1+4y1+12|+|3x2+4y2+12|=10|ER|≥23,所以|3x1+4y1+12|+|3x2+4y2+12|的最小值为23.故选:D.【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,属于中档题.二.多选题(共4小题)(多选)9.(2025•云南一模)我国魏晋时期的数学家刘徽创立了割圆术,也就是用内接正多边形去逐步逼近圆,即圆内接正多边形边数无限增加时,其周长就越逼近圆周长,这种用极限思想解决数学问题的方法是数学史上的一项重大成就.现作出圆x2+y2=2的一个内接正八边形,使该正八边形的其中4个顶点在坐标轴上,则下列4条直线中可能是该正八边形的一条边所在直线的方程为()A.x+(2-1)y-2C.x-(2+1)y+【考点】直线和圆的方程的应用;两条直线平行与倾斜角、斜率的关系.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】ABD【分析】设圆x2+y2=2的一个内接正八边形为ABCDEFGH,圆心为O,分别以OA,OC所在直线为x,y轴建立平面直角坐标系,写出A,B,C,D,E的坐标,从而可求AB,BC,CD,DE的直线方程,根据平行关系即可求解.【解答】解:由图可知:A(2,0),B(1,1),C(0,2),D(﹣1,1),E(-2,0所以直线AB,BC,CD,DE的方程分别为y=1-01-2(整理为一般式即x+((1-(2x-前三个分别对应题中的A,B,D选项,而正八边形中,AB与EF,BC与FG,CD与GH,DE与AH所在直线分别平行,由第四个式子可知,正八边形各边所在直线不可能为选项C.故选:ABD.【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,是中档题.(多选)10.(2025春•深圳校级月考)已知圆C:x2+y2=4,P是直线l:x+y﹣6=0上一动点,过点P作直线PA,PB分别与圆C相切于点A,B,则()A.圆C与直线l相离 B.|PA|存在最小值 C.|AB|存在最大值 D.存在点P使得△ABC为直角三角形【考点】直线与圆的位置关系.【专题】方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】AB【分析】由直线和圆的位置关系可判断A;求得切线长,结合点到直线的距离公式,可判断B;由四边形的面积可得|AB|,结合|PC|的最小值,可判断C;由|AB|的最小值和直角三角形的定义,可判断D.【解答】解:圆C:x2+y2=4的圆心C(0,0),半径为2,直线l:x+y﹣6=0,可得C到直线l的距离为d=62=3即直线l与圆C相离,故A正确;由PA⊥AC,可得|PA|=|而|PC|的最小值为d=32,则|PA|的最小值为18-4=由PC⊥AB,可得四边形PACB的面积为12|PC|•|AB|=2×12×即有|AB|=4|PA||PC|=41-4要使△ABC为直角三角形,只能是∠ACB为直角,即|AB|=22,由C可得|AB|≥473>22,则不存在点P使得△故选:AB.【点评】本题考查圆的方程和性质,以及直线和圆的位置关系,考查方程思想和运算能力,属于中档题.(多选)11.(2025•咸阳模拟)已知圆C的方程为x2+y2﹣8x+12=0,点M(x0,y0)是圆C上任意一点,O为坐标原点,则下列结论正确的是()A.圆C的半径为2 B.满足|OM|=5.5的点M有1个 C.x0+2y0的最大值为4+25D.若点P在x轴上,则满足|OM|=2|PM|的点P有两个【考点】直线与圆的位置关系.【专题】转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.【答案】AC【分析】将圆的方程化为标准方程可判断A;由|OM|d的取值范围结合圆的对称性即可判断B;设M(4+2cosθ,2sinθ),结合三角函数的值域可判断C;设P(t,0),由两点间的距离公式化简可得(6-2t)x0-9+t2=0对任意的x0【解答】解:由题意可得:圆C的标准方程为(x﹣4)2+y2=4,所以圆C的半径为2,故A正确;因为|OC|=4,所以2≤|OM|≤6,由圆的对称性知,满足|OM|=5.5的点M有两个,故B错误;设M(4+2cosθ,2sinθ),则x0+2y0所以x0+2y0的最大值为4+25,故C设P(t,0),则x02+又因为(x0-4)因为该式对任意的x0∈[2,6]恒成立,所以6-2t=0t2-9=0,解得故选:AC.【点评】本题考查点与圆的位置关系,圆的参数方程的应用,属于中档题.(多选)12.(2025•长沙校级一模)圆M:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,记点P(a,b),下列结论正确的是()A.点P的轨迹方程为x﹣y﹣3=0 B.以PM为直径的圆过定点Q(2,﹣1) C.|PM|的最小值为6 D.若直线PA与圆M切于点A,则|PA|≥4【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】ABD【分析】圆M:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,点M在直线上,可得a﹣b﹣3=0,可判断A;以PM为直径的圆N的方程为(x+1)(x﹣a)+(y﹣2)(y﹣b)=0,把点Q的坐标代入方程可判断B;|PM|的最小值即为点M到直线x﹣y﹣3=0的距离,求出d可判断C,进而可判断D.【解答】解:由圆M:x2+y2+2x﹣4y+3=0得(x+1)2+(y﹣2)2=2,所以圆心M(﹣1,2),半径R=2由圆M:x2+y2+2x﹣4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,所以M在直线2ax+by+6=0上,所以2a(﹣1)+b×2+6=0所以a﹣b﹣3=0,所心点P的轨迹方程为x﹣y﹣3=0,故A正确;以PM为直径的圆N的方程为(x+1)(x﹣a)+(y﹣2)(y﹣b)=0,把点Q(2,﹣1)代入圆的方程的左边,有3(2﹣a)﹣3(﹣1﹣b)=9﹣3a+3b=﹣3(a﹣b﹣3)=0,所以点Q在圆N上,故B正确;|PM|的最小值为点M到直线x﹣y﹣3=0的距离,又d=1+1=32,故因为|PA|=2-2≥故选:ABD.【点评】本题考查点的轨迹问题,过定点问题,距离的最小值问题,属中档题.三.填空题(共4小题)13.(2025•玉溪二模)已知点A(4,0),B(2,2),若直线l过O(0,0)且平分△OAB的面积,则l被△OAB外接圆截得的弦长为6105【考点】过圆内一点的弦及弦长的最值.【专题】转化思想;转化法;直线与圆;运算求解.【答案】610【分析】分析可知△OAB外接圆圆心为N(2,0),半径r=2,直线l过O(0,0),M(3,1),结合垂径定理求弦长.【解答】解:分别取OA,AB的中点N(2,0),M(3,1),则|ON|=|NA|=|NB|=2,可知△OAB外接圆圆心为N(2,0),半径r=2,直线l过O(0,0)且平分△OAB的面积,则直线l过O(0,0),M(3,1),则直线l:y=13x,即x则圆心N(2,0)到直线l的距离d=所以l被△OAB外接圆截得的弦长为2r故答案为:610【点评】本题主要考查直线与圆相交的弦长,属于中档题.14.(2024秋•官渡区期末)如果直线l:x+y﹣b=0与曲线C:y=1-x2有公共点,那么b【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;直线与圆.【答案】见试题解答内容【分析】根据同角三角函数关系,换元得到点M(cosα,sinα)是曲线C上的点,其中0≤α≤π.因此问题转化为方程cosα+sinα﹣b=0,在区间[0,α]上有解,利用变量分离并结合正弦函数的图象与性质,即可算出实数b的取值范围.【解答】解:对于曲线C:y=1-x2,设x=cosα,则y=1-cos因此点M(cosα,sinα)是曲线C上的点,其中0≤α≤π∵线l:x+y﹣b=0与曲线C有公共点∴方程cosα+sinα﹣b=0,在区间[0,α]上有解即b=cosα+sinα=2sin(α∵α+π4∈[π4,5π4],可得sin(α∴b=2sin(α+π4)∈[﹣即直线l:x+y﹣b=0与曲线C:y=1-x2有公共点时,b的取值范围是故答案为:[﹣1,2]【点评】本题给出直线l与曲线C有公共点,求参数b的范围.着重考查了同角三角函数的关系、三角函数的图象与性质与函数的值域求法等知识,属于中档题.15.(2025春•浦东新区校级月考)在△A1B1C1中,若M1,N1,P1三点分别在边A1B1,B1C1,C1A1上(均不在端点上),则△A1M1P1,△B1M1N1,△C1N1P1的外接圆交于一点O,称为密克点.在梯形ABCD中,∠B=∠C=60°,AB=2AD=2,M为CD的中点,动点P在BC边上(不包含端点),△ABP与△CMP的外接圆交于点Q(异于点P),则BQ的最小值为7-1【考点】由圆与圆的位置关系求解圆的方程或参数.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】7-【分析】延长BA,CD交于点E得△EBC为正三角形,且得△ABP、△CMP、△AME的外接圆有唯一公共点为密克点Q,接着由题给条件推出△AME是直角三角形,进而得其外接圆半径R=AD=1,再在△ABD中由余弦定理求出BD即可得BQ的最小值.【解答】解:由题意在梯形ABCD中,∠B=∠C=60°,AB=2AD=2,M为CD的中点,动点P在BC边上(不包含端点),△ABP与△CMP的外接圆交于点Q(异于点P),可延长BA,CD交于点E,作出图象:可知△EBC为正三角形,由题设结论△ABP,△CMP,△AME的外接圆有唯一公共点,该公共点即为题中的点Q,故点Q在△AME的外接圆上,如上图,又由题AD=DM=1,∠BAD=∠ADM=180°﹣∠BCD=180°﹣60°=120°,所以∠AMD=30°,故∠EAM=180°﹣∠AMD﹣∠AED=180°﹣30°﹣60°=90°,所以△AME是直角三角形,故其外接圆半径R=AD=1,在△ABD中,由余弦定理BD=所以BQ的最小值为7-故答案为:7-【点评】本题考查了圆与圆的位置关系,是中档题.16.(2024秋•天津期末)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣1)2=1,直线l过点P(4,3),若直线l与圆C相切,则直线l的方程为x=4或3x﹣4y=0.【考点】根据圆心到直线距离与圆的半径求解直线与圆的位置关系.【专题】整体思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】x=4或3x﹣4y=0.【分析】由直线与圆的位置关系,结合点到直线的距离公式求解.【解答】解:已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣1)2=1,则圆心坐标为(3,1),半径为1,又直线l过点P(4,3),且与圆C相切,当直线的斜率不存在时,显然x=4满足题意,当直线的斜率存在时,不妨设直线方程为y﹣3=k(x﹣4),由题意可得:|-k即k=即直线方程为y﹣3=34(x﹣即3x﹣4y=0.故答案为:x=4或3x﹣4y=0.【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,重点考查了点到直线的距离公式,属中档题.四.解答题(共4小题)17.(2025•辽宁一模)已知圆C1:x2+y2=1,C2:x2+y2=4,O为坐标原点,过圆C1上一动点G作圆C1的切线l1交圆C2于C,D两点,直线OG交圆C2于A,B两点.(1)四边形ACBD的面积是否是定值,直接给出结果,不必证明;(2)对平面上所有点进行如下变换x=3x0y=y0,(即:原坐标(x0,y0)在这个变换下的新坐标为(3x0,y0),圆C1、圆C2、直线l1分别变换成C3,C4,l2,点A,B,C,D,G变换成①写出C3,C4的方程,l2与C3是否相切,证明你的结论;②四边形A1C1B1D1的面积是否是定值,请说明理由.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】方程思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.【答案】(1)是,43;(2)①x23+y2=1,x212+y24=1,l【分析】(1)四边形对角线垂直,且对角线长不变;(2)①代入原方程后整理得到C3,C4,讨论直线l1的斜率不存在,得到直线l2方程,证明是否相切;讨论l1的斜率存在时,设直线方程,由切线的性质建立关系,从而得到直线l2方程,联立后由判别式判断是否相切;②讨论直线l1斜率存在时设C1,D1,联立方程组,消y得关于x的一元二次方程,由韦达定理和交点弦长公式求得|C1D1|,得到O到l2的距离,从而求出S△OD【解答】解:(1)由AB与CD垂直,四边形ACBD的面积S1四边形ACBD对角线互相垂直,且对角线长不变,所以四边形ACBD的面积为定值43(2)①由已知得C3,C4的方程分别为x2证明:若l1的斜率不存在时,l2的方程为x=±3,此时显然l2与若l1的斜率存在时,设l1的方程为y=kx+m,l1与C1相切得d1即m2=k2+1,l2的方程为y=kx3得(1+k此时Δ=(2所以只有一个交点,显然l2与C3相切.②设C1(x1,y1),D1(x2,y2),联立y=消y得(1+kΔ=12(﹣m2+4k2+4)=36k2+36>0_,x1+x|C将m2=k2+1,代入得|CO到l2的距离为d2所以S△显然B1O=2OG1,OG1=G1A,所以S△所以四边形A1C1B1D1的面积S=3当直线l1的斜率不存在时,l2的斜率也不存在,此时,A1(23此时四边形A1C1B1D1的面积S=12,所以四边形A1C1B1D1的面积是定值.【点评】本题考查圆与椭圆方程的应用,属于难题.18.(2025春•黄浦区校级月考)在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2+y2-2x-23y-12=0,M1,M(1)求点M的轨迹方程;(2)设点A是直线l:3x-y+43=0上的动点,AP,AQ是(3)若垂直于y轴的直线l1过点C且与M的轨迹交于点D,E,点N为直线x=﹣3上的动点,直线ND,NE与M的轨迹的另一个交点分别为F,G(FG与DE不重合),求证:直线FG过定点.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】转化思想;综合法;直线与圆;逻辑思维;运算求解.【答案】(1)(x(2)42(3)证明见详解.【分析】(1)根据弦长关系可得|CM|=2,可知点M的轨迹是以C(1,3)为圆心,半径为(2)根据切线性质可得SAPCQ(3)先进行图形平移,将圆心C平行至原点,可得kP0R=3kP0【解答】解:(1)∵圆C:x2转化为圆的标准方程得(x∴圆C的圆心为C(1,3),半径M1,M2是圆C上的动点,且|M1M2|=43,M∴由题意可得|CM∴点M的轨迹是以C(1,3)为圆心,半径为∴点M的轨迹方程为(x(2)∵四边形APCQ面积为:S四边形∴当AC⊥l时,|PC|取到最小值为|PC∴四边形APCQ面积的最小值为2(2(3)证明:垂直于y轴的直线l1过点C且与M的轨迹交于点D,E,点N为直线x=﹣3上的动点,直线ND,NE与M的轨迹的另一个交点分别为F,G(FG与DE不重合),由题意可知:直线l1:y=先说明如下问题:若点P0(﹣4,y0)为直线x=﹣4上的动点,直线P0A1,P0A2(A1(﹣2,0),A2(2,0))与圆O:x2+y2=4的另一个交点分别为:R(x1,y1),T(x2,y2),(RT与A1A2不重合)下面证明直线RT过定点.∵kP∴kP0R=3k∵x1∴y1∴(2+x1)(2-整理可得2x1x2+5(x1+x2)+8=0,若直线RT的斜率存在,设为y=kx+b,联立方程y=kx+bx2+y2=4,消去y可得(k2+1)x2则Δ>0,且x1则2(b2-4)k2+1-10kbk2+1+8=0,整理可得b2﹣5kb+4若b=k,则直线RT:y=k(x+1)过定点(﹣1,0);若b=4k,则直线RT:y=k(x+4)过定点(﹣4,0),且RT与A1A2不重合,不合题意;∴直线RT过定点(﹣1,0);若直线RT的斜率不存在,则x1=x2,可得2x即x12+5x1+4=0,解得x1=﹣1此时直线RT过点(﹣1,0),符合题意;且(﹣1,0)在圆O内部,直线RT与圆O必相交,综上所述:直线RT过定点(﹣1,0).将上述问题图象,整体向右平移1个单位,再向上平移3个单位,结合图形平移可知:直线FG过定点(0,【点评】本题考查直线与圆的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是难题.19.(2024秋•浦东新区校级期末)已知圆C:x2+y2=4,直线l:y=kx﹣4.(1)当直线l与圆C相切时,求直线l的方程;(2)直线l与圆C交于A、B两点,弦长|AB|=23【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;转化思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】见试题解答内容【分析】(1)由圆心(0,0)到已知直线l的距离等于半径2,得k的值,由此能求出直线l的方程.(2)利用垂径定理结合点到直线的距离公式求得直线的斜率,可得直线l的方程.【解答】解:(1)由直线l:y=kx﹣4,整理得kx﹣y﹣4=0.因为直线l与圆C相切,所以|-4|k2解得k=±所以此时直线l的方程为3x﹣y﹣4=0或3x+y+4=0.(2)由直线l与圆C相交时.因为|AB|=23,结合相交弦弦长公式|AB|=2r2可得d=1,因为圆心到直线l的距离d=|-4|k解得k=±15.所以直线l的方程为15x﹣y﹣4=0或15x+y+4=0.【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,是中档题.20.(2024秋•高州市期末)已知圆C过两点A(3,2),B(1,4),且圆心C在直线2x+y﹣10=0上.(1)求圆C的标准方程;(2)若过圆心C的直线l在x轴,y轴上的截距相等,求直线l的方程.【考点】直线与圆相交的性质;根据圆的几何属性求圆的标准方程.【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.【答案】(1)(x﹣3)2+(y﹣4)2=4;(2)4x﹣3y=0或x+y﹣7=0.【分析】(1)求出线段AB的中垂线方程,与已知直线方程联立求出圆心坐标及半径即可;(2)按截距为0和不为0分类,并借助直线的截距式方程求解.【解答】解:(1)因为A(3,2),B(1,4),所以线段AB的中点M(2,3),且kAB所以线段AB的中垂线方程为y=x+1,由y=x+12x+y-10=0得x=3y=4,所以C(得圆C的标准方程为(x﹣3)2+(y﹣4)2=4;(2)由(1)知,点C(3,4),①当直线l过原点时,直线l的方程为y=②当直线l不过原点时,设直线l的方程为xa则3a+4a=1,解得a=7,方程为x所以直线l的方程为4x﹣3y=0或x+y﹣7=0.【点评】本题考查利用待定系数法求直线的方程、圆的方程,属于基础题.
考点卡片1.两条直线平行与倾斜角、斜率的关系【知识点的认识】两直线平行与倾斜角、斜率的关系:①如果两条直线的斜率存在,设这两条直线的斜率分别为k1,k2,倾斜角分别为α1,α2,则有:两直线平行⇔倾斜角α1=α2⇔斜率k1=k2②如果两条直线的斜率都不存在,那么这两条直线的倾斜角都为90°,这两条直线平行.2.点到直线的距离公式【知识点的认识】﹣点到直线距离:点(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离为:d=【解题方法点拨】﹣计算距离:1.代入直线方程:将点的坐标代入直线方程.2.计算绝对值:计算Ax0+By0+C的绝对值.3.计算模:计算法向量的模A24.求解距离:将绝对值与模相除,即得距离.【命题方向】﹣距离计算:考查点到直线的距离计算,可能涉及多种坐标系变换或应用.3.根据圆的几何属性求圆的标准方程【知识点的认识】1.圆的定义:平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)叫做圆.定点叫做圆心,定长就是半径.2.圆的标准方程:(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),其中圆心C(a,b),半径为r.特别地,当圆心为坐标原点时,半径为r的圆的方程为:x2+y2=r2.其中,圆心(a,b)是圆的定位条件,半径r是圆的定形条件.【解题方法点拨】已知圆心坐标和半径,可以直接带入方程写出,在所给条件不是特别直接的情况下,关键是求出a,b,r的值再代入.一般求圆的标准方程主要使用待定系数法.步骤如下:(1)根据题意设出圆的标准方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2;(2)根据已知条件,列出关于a,b,r的方程组;(3)求出a,b,r的
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