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文档简介
五年(2021-2025)高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题15直线与圆10种常见考法归类知识五年考情(2021-2025)命题趋势知识1直线的方程(5年2考)考点01直线与直线的夹角2021·上海1.圆的方程及相关应用是考查核心:从数据来看,“圆的方程”相关考点考查覆盖求圆的方程、圆心半径确定、直线与圆的位置关系、弦长、切线、对称及最值问题,几乎涵盖圆的全部核心知识点。其中,圆的弦长问题和圆的最值问题出现频率较高,体现了对直线与圆位置关系、几何性质应用的重点考查,且在天津、北京等地区的考题中尤为突出,稳定性强。2.直线方程相关考点考查较少但基础不减:“直线的方程”相关考点涉及夹角、距离等基础内容,虽频率低,但作为解析几何的基础,其与圆的综合应用(如直线与圆的位置关系中涉及的距离公式)是隐含的考查点,体现了对基础概念的间接重视。考点02两点间的距离2024·北京考点03求点到直线的距离2024·北京知识2圆的方程(5年5考)考点04求圆的方程2022·全国甲卷2022·全国乙卷考点05由圆的方程确定圆心和半径2023·上海2023·全国乙卷考点06直线与圆的位置关系2022·新高考全国Ⅱ卷2022·上海2021·新高考全国Ⅱ卷考点07圆的弦长问题2025·天津2024·全国甲卷2023·新课标Ⅱ卷2022·天津2021·北京2021·天津考点08圆的切线问题2023·新课标Ⅰ卷2022·新高考全国Ⅰ卷考点09圆的对称问题2022·北京考点10圆的最值问题2025·全国一卷2023·全国乙卷2023·北京2021·新高考全国Ⅰ卷考点01直线与直线的夹角1.(2021·上海·高考真题)求直线与直线的夹角为.【答案】〖祥解〗先求出直线的斜率,可得它们的倾斜角,从而求出两条直线的夹角.【详析】解:直线的斜率不存在,倾斜角为,直线的斜率为,倾斜角为,故直线与直线的夹角为,故答案为:.考点02两点间的距离2.(2024·北京·高考真题)已知是平面直角坐标系中的点集.设是中两点间距离的最大值,是表示的图形的面积,则(
)A., B.,C., D.,【答案】C〖祥解〗先以t为变量,分析可知所求集合表示的图形即为平面区域,结合图形分析求解即可.【详析】对任意给定,则,且,可知,即,再结合x的任意性,所以所求集合表示的图形即为平面区域,如图阴影部分所示,其中,可知任意两点间距离最大值,阴影部分面积.故选:C.【『点石成金』】方法『点石成金』:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到心中有图,见数想图,以开拓自己的思维.使用数形结合法的前提是题目中的条件有明确的几何意义,解题时要准确把握条件、结论与几何图形的对应关系,准确利用几何图形中的相关结论求解.考点03求点到直线的距离3.(2024·北京·高考真题)圆的圆心到直线的距离为(
)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗求出圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可.【详析】由题意得,即,则其圆心坐标为,则圆心到直线的距离为.故选:D.考点04求圆的方程4.(2022·全国甲卷·高考真题)设点M在直线上,点和均在上,则的方程为.【答案】〖祥解〗设出点M的坐标,利用和均在上,求得圆心及半径,即可得圆的方程.【详析】[方法一]:三点共圆∵点M在直线上,∴设点M为,又因为点和均在上,∴点M到两点的距离相等且为半径R,∴,,解得,∴,,的方程为.故答案为:[方法二]:圆的几何性质由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线y=3x-4与直线的交点(1,-1).,的方程为.故答案为:5.(2022·全国乙卷·高考真题)过四点中的三点的一个圆的方程为.【答案】或或或.〖祥解〗方法一:设圆的方程为,根据所选点的坐标,得到方程组,解得即可;【详析】[方法一]:圆的一般方程依题意设圆的方程为,(1)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(2)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(3)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(4)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;故答案为:或或或.[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)设(1)若圆过三点,圆心在直线,设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;(2)若圆过三点,设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;(3)若圆过三点,则线段的中垂线方程为,线段的中垂线方程为,联立得,所以圆的方程为;(4)若圆过三点,则线段的中垂线方程为,线段中垂线方程为,联立得,所以圆的方程为.故答案为:或或或.【整体点评】方法一;利用圆过三个点,设圆的一般方程,解三元一次方程组,思想简单,运算稍繁;方法二;利用圆的几何性质,先求出圆心再求半径,运算稍简洁,是该题的最优解.考点05由圆的方程确定圆心和半径6.(2023·上海·高考真题)已知圆的面积为,则.【答案】〖祥解〗根据圆的面积求出圆的半径,利用圆的标准方程求出半径即可列方程求解.【详析】圆化为标准方程为:,圆的面积为,圆的半径为,,解得.故答案为:7.(2023·全国乙卷·高考真题)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为(
)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗根据题意分析区域的几何意义,结合几何概型运算求解.【详析】因为区域表示以圆心,外圆半径,内圆半径的圆环,则直线的倾斜角不大于的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角,结合对称性可得所求概率.故选:C.
考点06直线与圆的位置关系8.【多选】(2021·新高考全国Ⅱ卷·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〖祥解〗转化点与圆、点与直线的位置关系为的大小关系,结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【详析】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.9.(2022·新高考全国Ⅱ卷·高考真题)设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是.【答案】〖祥解〗首先求出点关于对称点的坐标,即可得到直线的方程,根据圆心到直线的距离小于等于半径得到不等式,解得即可;【详析】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:10.(2022·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知关于点集的两个结论:①存在直线l,使得集合中不存在点在直线l上,而存在点在l的两侧;②存在直线l,使得集合中存在无数个点在直线上.则下列判断正确的是(
)A.①成立,②成立 B.①成立,②不成立C.①不成立,②成立 D.①不成立,②不成立【答案】B〖祥解〗对于①只需要找一条直线,使得一部分圆在直线的方程,余下圆在直线的下方即可.对于②从极限的思想考虑.【详析】对于①,取直线,则对于任意的,有,故圆均在直线的下方,而对任意的,有,故圆均在直线的上方,而当时,表示原点,它在直线的下方,故此时集合中所有的点均不在直线上,且存在点在直线的两侧.所以①成立.对于②,设直线的方程为,则圆心到直线的距离为当时所以直线只能与有限个圆相交,所以②不成立.故选:B考点07圆的弦长问题11.(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〖祥解〗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【详析】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,取得最小值为,解得.故选:C.12.(2024·全国甲卷·高考真题)已知直线与圆交于两点,则的最小值为(
)A.2 B.3 C.4 D.6【答案】C〖祥解〗根据题意,由条件可得直线过定点,从而可得当时,的最小,结合勾股定理代入计算,即可求解.【详析】因为直线,即,令,则,所以直线过定点,设,将圆化为标准式为,所以圆心,半径,当时,的最小,此时.故选:C13.(2024·全国甲卷·高考真题)已知b是的等差中项,直线与圆交于两点,则的最小值为(
)A.1 B.2 C.4 D.【答案】C〖祥解〗结合等差数列性质将代换,求出直线恒过的定点,采用数形结合法即可求解.【详析】因为成等差数列,所以,,代入直线方程得,即,令得,故直线恒过,设,圆化为标准方程得:,设圆心为,画出直线与圆的图形,由图可知,当时,最小,,此时.
故选:C14.(2025·天津·高考真题),与x轴交于点A,与y轴交于点B,与交于C、D两点,,则.【答案】2〖祥解〗先根据两点间距离公式得出,再计算出圆心到直线的距离,根据弦长公式列等式求解即可.【详析】因为直线与轴交于,与轴交于,所以,所以,圆的半径为,圆心到直线的距离为,故,解得;故答案为:2.15.(2022·天津·高考真题)若直线被圆截得的弦长为,则的值为.【答案】〖祥解〗计算出圆心到直线的距离,利用勾股定理可得出关于的等式,即可解得的值.【详析】圆的圆心坐标为,半径为,圆心到直线的距离为,由勾股定理可得,因为,解得.故答案为:.16.(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】〖祥解〗设直线的方程为,则点,利用直线与圆相切求出的值,求出,利用勾股定理可求得.【详析】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:.17.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值.【答案】(中任意一个皆可以)〖祥解〗根据直线与圆的位置关系,求出弦长,以及点到直线的距离,结合面积公式即可解出.【详析】设点到直线的距离为,由弦长公式得,所以,解得:或,由,所以或,解得:或.故答案为:(中任意一个皆可以).考点08圆的切线问题18.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(
)A.1 B. C. D.【答案】B〖祥解〗方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详析】方法一:因为,即,可得圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,因为,则,可得,则,,即为钝角,所以;法二:圆的圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,连接,可得,则,因为且,则,即,解得,即为钝角,则,且为锐角,所以;方法三:圆的圆心,半径,若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为,即,则,整理得,且设两切线斜率分别为,则,可得,所以,即,可得,则,且,则,解得.故选:B.
19.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)写出与圆和都相切的一条直线的方程.【答案】或或〖祥解〗先判断两圆位置关系,分情况讨论即可.【详析】[方法一]:显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为,于是,故①,于是或,再结合①解得或或,所以直线方程有三条,分别为,,填一条即可[方法二]:设圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径,则,因此两圆外切,由图像可知,共有三条直线符合条件,显然符合题意;又由方程和相减可得方程,即为过两圆公共切点的切线方程,又易知两圆圆心所在直线OC的方程为,直线OC与直线的交点为,设过该点的直线为,则,解得,从而该切线的方程为填一条即可[方法三]:圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l时,因为,所以,设方程为O到l的距离,解得,所以l的方程为,当切线为m时,设直线方程为,其中,,由题意,解得,当切线为n时,易知切线方程为,故答案为:或或.考点09圆的对称问题20.(2022·北京·高考真题)若直线是圆的一条对称轴,则(
)A. B. C.1 D.【答案】A〖祥解〗若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,将圆心代入直线计算求解.【详析】由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.故选:A.考点10圆的最值问题21.(2023·全国乙卷·高考真题)已知实数满足,则的最大值是(
)A. B.4 C. D.7【答案】C〖祥解〗法一:令,利用判别式法即可;法二:通过整理得,利用三角换元法即可,法三:整理出圆的方程,设,利用圆心到直线的距离小于等于半径即可.【详析】法一:令,则,代入原式化简得,因为存在实数,则,即,化简得,解得,故的最大值是,法二:,整理得,令,,其中,则,,所以,则,即时,取得最大值,法三:由可得,设,则圆心到直线的距离,解得故选:C.22.(2025·全国一卷·高考真题)若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】B〖祥解〗先求出圆心到直线的距离,然后结合图象,即可得出结论.【详析】由题意,在圆中,圆心,半径为,到直线的距离为的点有且仅有个,∵圆心到直线的距离为:,
故由图可知,当时,圆上有且仅有一个点(点)到直线的距离等于;当时,圆上有且仅有三个点(点)到直线的距离等于;当则的取值范围为时,圆上有且仅有两个点到直线的距离等于.故选:B.23.【多选】(2021·新高考全国Ⅰ卷·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〖祥解〗计算出圆心到直线的距离,可得出点到直线的距离的取值范围,可判断AB选项的正误;分析可知,当最大或最小时,与圆相切,利用勾股定理可判断CD选项的正误.【详析】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.【『点石成金』】结论『点石成金』:若直线与半径为的圆相离,圆心到直线的距离为,则圆上一点到直线的距离的取值范围是.24.(2023·北京·高考真题)设,函数,给出下列四个结论:①在区间上单调递减;②当时,存在最大值;③设,则;④设.若存在最小值,则a的取值范围是.其中所有正确结论的序号是.【答案】②③〖祥解〗先分析的图像,再逐一分析各结论;对于①,取,结合图像即可判断;对于②,分段讨论的取值范围,从而得以判断;对于③,结合图像可知的范围;对于④,取,结合图像可知此时存在最小值,从而得以判断.【详析】依题意,,当时,,易知其图像为一条端点取不到值的单调递增的射线;当时,,易知其图像是,圆心为,半径为的圆在轴上方的图像(即半圆);当时,,易知其图像是一条端点取不到值的单调递减的曲线;对于①,取,则的图像如下,
显然,当,即时,在上单调递增,故①错误;对于②,当时,当时,;当时,显然取得最大值;当时,,综上:取得最大值,故②正确;对于③,易知当时,在,且接近于处,的距离最小,
当时,,当且接近于处,,此时,,当时,且接近于处,的距离最小,此时;故③正确;对于④,取,则的图像如下,
因为,结合图像可知,要使取得最小值,则点在上,点在,同时的最小值为点到的距离减去半圆的半径,此时,因为的斜率为,则,故直线的方程为,联立,解得,则,显然在上,满足取得最小值,即也满足存在最小值,故的取值范围不仅仅是,故④错误.故答案为:②③.【『点石成金』】关键『点石成金』:本题解决的关键是分析得的图像,特别是当时,的图像为半圆,解决命题④时,可取特殊值进行排除即可.专题15直线与圆10种常见考法归类知识五年考情(2021-2025)命题趋势知识1直线的方程(5年2考)考点01直线与直线的夹角2021·上海1.圆的方程及相关应用是考查核心:从数据来看,“圆的方程”相关考点考查覆盖求圆的方程、圆心半径确定、直线与圆的位置关系、弦长、切线、对称及最值问题,几乎涵盖圆的全部核心知识点。其中,圆的弦长问题和圆的最值问题出现频率较高,体现了对直线与圆位置关系、几何性质应用的重点考查,且在天津、北京等地区的考题中尤为突出,稳定性强。2.直线方程相关考点考查较少但基础不减:“直线的方程”相关考点涉及夹角、距离等基础内容,虽频率低,但作为解析几何的基础,其与圆的综合应用(如直线与圆的位置关系中涉及的距离公式)是隐含的考查点,体现了对基础概念的间接重视。考点02两点间的距离2024·北京考点03求点到直线的距离2024·北京知识2圆的方程(5年5考)考点04求圆的方程2022·全国甲卷2022·全国乙卷考点05由圆的方程确定圆心和半径2023·上海2023·全国乙卷考点06直线与圆的位置关系2022·新高考全国Ⅱ卷2022·上海2021·新高考全国Ⅱ卷考点07圆的弦长问题2025·天津2024·全国甲卷2023·新课标Ⅱ卷2022·天津2021·北京2021·天津考点08圆的切线问题2023·新课标Ⅰ卷2022·新高考全国Ⅰ卷考点09圆的对称问题2022·北京考点10圆的最值问题2025·全国一卷2023·全国乙卷2023·北京2021·新高考全国Ⅰ卷考点01直线与直线的夹角1.(2021·上海·高考真题)求直线与直线的夹角为.【答案】〖祥解〗先求出直线的斜率,可得它们的倾斜角,从而求出两条直线的夹角.【详析】解:直线的斜率不存在,倾斜角为,直线的斜率为,倾斜角为,故直线与直线的夹角为,故答案为:.考点02两点间的距离2.(2024·北京·高考真题)已知是平面直角坐标系中的点集.设是中两点间距离的最大值,是表示的图形的面积,则(
)A., B.,C., D.,【答案】C〖祥解〗先以t为变量,分析可知所求集合表示的图形即为平面区域,结合图形分析求解即可.【详析】对任意给定,则,且,可知,即,再结合x的任意性,所以所求集合表示的图形即为平面区域,如图阴影部分所示,其中,可知任意两点间距离最大值,阴影部分面积.故选:C.【『点石成金』】方法『点石成金』:数形结合的重点是“以形助数”,在解题时要注意培养这种思想意识,做到心中有图,见数想图,以开拓自己的思维.使用数形结合法的前提是题目中的条件有明确的几何意义,解题时要准确把握条件、结论与几何图形的对应关系,准确利用几何图形中的相关结论求解.考点03求点到直线的距离3.(2024·北京·高考真题)圆的圆心到直线的距离为(
)A. B. C. D.【答案】D〖祥解〗求出圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可.【详析】由题意得,即,则其圆心坐标为,则圆心到直线的距离为.故选:D.考点04求圆的方程4.(2022·全国甲卷·高考真题)设点M在直线上,点和均在上,则的方程为.【答案】〖祥解〗设出点M的坐标,利用和均在上,求得圆心及半径,即可得圆的方程.【详析】[方法一]:三点共圆∵点M在直线上,∴设点M为,又因为点和均在上,∴点M到两点的距离相等且为半径R,∴,,解得,∴,,的方程为.故答案为:[方法二]:圆的几何性质由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线y=3x-4与直线的交点(1,-1).,的方程为.故答案为:5.(2022·全国乙卷·高考真题)过四点中的三点的一个圆的方程为.【答案】或或或.〖祥解〗方法一:设圆的方程为,根据所选点的坐标,得到方程组,解得即可;【详析】[方法一]:圆的一般方程依题意设圆的方程为,(1)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(2)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(3)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(4)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;故答案为:或或或.[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)设(1)若圆过三点,圆心在直线,设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;(2)若圆过三点,设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;(3)若圆过三点,则线段的中垂线方程为,线段的中垂线方程为,联立得,所以圆的方程为;(4)若圆过三点,则线段的中垂线方程为,线段中垂线方程为,联立得,所以圆的方程为.故答案为:或或或.【整体点评】方法一;利用圆过三个点,设圆的一般方程,解三元一次方程组,思想简单,运算稍繁;方法二;利用圆的几何性质,先求出圆心再求半径,运算稍简洁,是该题的最优解.考点05由圆的方程确定圆心和半径6.(2023·上海·高考真题)已知圆的面积为,则.【答案】〖祥解〗根据圆的面积求出圆的半径,利用圆的标准方程求出半径即可列方程求解.【详析】圆化为标准方程为:,圆的面积为,圆的半径为,,解得.故答案为:7.(2023·全国乙卷·高考真题)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为(
)A. B. C. D.【答案】C〖祥解〗根据题意分析区域的几何意义,结合几何概型运算求解.【详析】因为区域表示以圆心,外圆半径,内圆半径的圆环,则直线的倾斜角不大于的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角,结合对称性可得所求概率.故选:C.
考点06直线与圆的位置关系8.【多选】(2021·新高考全国Ⅱ卷·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〖祥解〗转化点与圆、点与直线的位置关系为的大小关系,结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【详析】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.9.(2022·新高考全国Ⅱ卷·高考真题)设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是.【答案】〖祥解〗首先求出点关于对称点的坐标,即可得到直线的方程,根据圆心到直线的距离小于等于半径得到不等式,解得即可;【详析】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:10.(2022·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知关于点集的两个结论:①存在直线l,使得集合中不存在点在直线l上,而存在点在l的两侧;②存在直线l,使得集合中存在无数个点在直线上.则下列判断正确的是(
)A.①成立,②成立 B.①成立,②不成立C.①不成立,②成立 D.①不成立,②不成立【答案】B〖祥解〗对于①只需要找一条直线,使得一部分圆在直线的方程,余下圆在直线的下方即可.对于②从极限的思想考虑.【详析】对于①,取直线,则对于任意的,有,故圆均在直线的下方,而对任意的,有,故圆均在直线的上方,而当时,表示原点,它在直线的下方,故此时集合中所有的点均不在直线上,且存在点在直线的两侧.所以①成立.对于②,设直线的方程为,则圆心到直线的距离为当时所以直线只能与有限个圆相交,所以②不成立.故选:B考点07圆的弦长问题11.(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〖祥解〗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【详析】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,取得最小值为,解得.故选:C.12.(2024·全国甲卷·高考真题)已知直线与圆交于两点,则的最小值为(
)A.2 B.3 C.4 D.6【答案】C〖祥解〗根据题意,由条件可得直线过定点,从而可得当时,的最小,结合勾股定理代入计算,即可求解.【详析】因为直线,即,令,则,所以直线过定点,设,将圆化为标准式为,所以圆心,半径,当时,的最小,此时.故选:C13.(2024·全国甲卷·高考真题)已知b是的等差中项,直线与圆交于两点,则的最小值为(
)A.1 B.2 C.4 D.【答案】C〖祥解〗结合等差数列性质将代换,求出直线恒过的定点,采用数形结合法即可求解.【详析】因为成等差数列,所以,,代入直线方程得,即,令得,故直线恒过,设,圆化为标准方程得:,设圆心为,画出直线与圆的图形,由图可知,当时,最小,,此时.
故选:C14.(2025·天津·高考真题),与x轴交于点A,与y轴交于点B,与交于C、D两点,,则.【答案】2〖祥解〗先根据两点间距离公式得出,再计算出圆心到直线的距离,根据弦长公式列等式求解即可.【详析】因为直线与轴交于,与轴交于,所以,所以,圆的半径为,圆心到直线的距离为,故,解得;故答案为:2.15.(2022·天津·高考真题)若直线被圆截得的弦长为,则的值为.【答案】〖祥解〗计算出圆心到直线的距离,利用勾股定理可得出关于的等式,即可解得的值.【详析】圆的圆心坐标为,半径为,圆心到直线的距离为,由勾股定理可得,因为,解得.故答案为:.16.(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】〖祥解〗设直线的方程为,则点,利用直线与圆相切求出的值,求出,利用勾股定理可求得.【详析】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:.17.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值.【答案】(中任意一个皆可以)〖祥解〗根据直线与圆的位置关系,求出弦长,以及点到直线的距离,结合面积公式即可解出.【详析】设点到直线的距离为,由弦长公式得,所以,解得:或,由,所以或,解得:或.故答案为:(中任意一个皆可以).考点08圆的切线问题18.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(
)A.1 B. C. D.【答案】B〖祥解〗方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详析】方法一:因为,即,可得圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,因为,则,可得,则,,即为钝角,所以;法二:圆的圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,连接,可得,则,因为且,则,即,解得,即为钝角,则,且为锐角,所以;方法三:圆的圆心,半径,若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为,即,则,整理得,且设两切线斜率分别为,则,可得,所以,即,可得,则,且,则,解得.故选:B.
19.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)写出与圆和都相切的一条直线的方程.【答案】或或〖祥解〗先判断两圆位置关系,分情况讨论即可.【详析】[方法一]:显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为,于是,故①,于是或,再结合①解得或或,所以直线方程有三条,分别为,,填一条即可[方法二]:设圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径,则,因此两圆外切,由图像可知,共有三条直线符合条件,显然符合题意;又由方程和相减可得方程,即为过两圆公共切点的切线方程,又易知两圆圆心所在直线OC的方程为,直线OC与直线的交点为,设过该点的直线为,则,解得,从而该切线的方程为填一条即可[方法三]:圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l时,因为,所以,设方程为O到l的距离,解得,所以l的方程为,当切线为m时,设直线方程为,其中,,由题意,解得,当切线为n时,易知切线方程为,故答案为:或或.考点09圆的对称问题20.(2022·北京·高考真题)若直线是圆的一条对称轴,则(
)A. B. C.1 D.【答案】A〖祥解〗若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,将圆心代入直线计算求解.【详析】由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.故选:A.考点10圆的最值问题21.(2023·全国乙卷·高考真题)已知实数满足,则的最大值是(
)A. B.4 C. D.7【答案】C〖祥解〗法一:令,利用判别式法即可;法二:通过整理得,利用三角
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