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文档简介
专题02圆的方程
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串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点1:圆的定义和圆的方程
1、平面内到定点的距离等于定长的点的集合(轨迹)叫圆.
2、圆的四种方程
(1)圆的标准方程:(xa)2(yb)2r2,圆心坐标为(a,b),半径为r(r0)
2222DE
(2)圆的一般方程:xyDxEyF0(DE4F0),圆心坐标为,,半径
22
D2E24F
r
2
()圆的直径式方程:若,则以线段为直径的圆的方程是
3A(x1,y1),B(x2,y2)AB
(xx1)(xx2)(yy1)(yy2)0
(4)圆的参数方程:
xrcos
①x2y2r2(r0)的参数方程为(为参数);
yrsin
xarcos
②(xa)2(yb)2r2(r0)的参数方程为(为参数).
ybrsin
知识点2:点与圆的位置关系判断
()点与圆222的位置关系:
1P(x0,y0)(xa)(yb)r
①(xa)2(yb)2r2点P在圆外;
②(xa)2(yb)2r2点P在圆上;
③(xa)2(yb)2r2点P在圆内.
22
(2)点P(x0,y0)与圆xyDxEyF0的位置关系:
22
①x0y0Dx0Ey0F0点P在圆外;
②22点在圆上;
x0y0Dx0Ey0F0P
22
③x0y0Dx0Ey0F0点P在圆内.
知识点3:直线与圆的位置关系
1、几何法(圆心到直线的距离和半径关系)
|AaBbC|
圆心(a,b)到直线AxByC0的距离,则d:
A2B2
22
dr直线与圆相交,交于两点P,Q,|PQ|2rd;
dr直线与圆相切;
dr直线与圆相离
2、代数方法(几何问题转化为代数问题即交点个数问题转化为方程根个数)
AxByC0
由222,
(xa)(yb)r
消元得到一元二次方程px2qxt0,px2qxt0判别式为,则:
0直线与圆相交;
0直线与圆相切;
0直线与圆相离.
知识点4:圆与圆的位置关系
用两圆的圆心距与两圆半径的和差大小关系确定,具体是:
设两圆的半径分别是,(不妨设),且两圆的圆心距为,则:
O1,O2R,rRrd
dRr两圆相交;
dRr两圆外切;
RrdRr两圆相离
dRr两圆内切;
0dRr两圆内含(d0时两圆为同心圆)
设两个圆的半径分别为R,r,Rr,圆心距为d,则两圆的位置关系可用下表来表示:
位置关系相离外切相交内切内含
几何特征dRrdRrRrdRrdRrdRr
代数特征无实数解一组实数解两组实数解一组实数解无实数解
公切线条数43210
考点一:求圆多种方程的形式
【例1】(2025·高二·贵州遵义·期末)已知圆M与x轴相切,圆心在直线2xy0上,且在直线xy10
上截得的弦长为22,则圆M的方程是()
A.(x1)2(y2)24或(x5)2(y10)2100
B.(x1)2(y2)24或(x5)2(y10)2100
C.(x1)2(y2)24
D.(x1)2(y2)24
【变式1-1】(2025·高二·广东·期中)圆P:(x1)2(y1)21关于直线yx2对称的圆Q的方程是
()
A.(x3)2(y1)21
B.(x1)2(y3)21
C.(x4)2(y2)21
D.x2(y4)21
3π
【变式1-2】(2025·高二·贵州遵义·月考)已知直线AB的倾斜角为,点A2,1,圆
4
229
C:xy2x3y0,若圆C1与圆C2关于直线AB对称,则圆C2的标准方程为()
14
22
5223
A.x(y2)1B.(x1)y1
22
22
5225
C.x(y2)1D.(x2)y1
22
【变式1-3】(2025·高二·天津·月考)经过三点A1,1,B1,4,C4,2的圆的方程是()
A.x2y27x3y20B.x2y27x3y20
C.x2y27x3y20D.x2y27x3y20
考点二:直线系方程和圆系方程
22
【例2】(2025·高二·陕西西安·月考)经过两圆x3y213和x2y337的交点,且圆心在
直线xy40上的圆的方程.
【变式2-1】经过圆x2y28x6y210与直线xy50的交点,且在y轴上的弦长为233的圆的方
程是.
【变式2-2】(2025·高二·辽宁·期中)已知点A(5,0),点B,C是直线x1与圆x2y25的交点,则
经过点A,B,C的圆的方程是.
2222
【变式2-3】圆C经过点(0,1),且经过两圆C1:xy4x30和圆C2:xy4y30的交点,则圆C
的方程为.
考点三:与圆有关的轨迹问题
【例3】(2025·高二·福建泉州·期中)已知圆C:x2y24,直线l过点A2,4.
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若P为圆C上任意一点,M8,0,点Q满足PM2QM,求点Q的轨迹方程.
【变式3-1】(2025·高二·北京·月考)已知以点A(1,2)为圆心的圆与直线l1:x2y70相切,过点B(2,0)
的动直线l与圆A相交于M、N两点.
(1)求圆A的方程;
(2)当|MN|219时,求直线l的方程;
(3)若P为圆A上的动点,求线段BP的中点T的轨迹方程.
【变式3-2】(2025·高二·河北唐山·期中)已知圆P经过点A1,0和B1,2,且圆心在直线l:xy10
上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若线段CD的端点D的坐标是4,3,端点C在圆P上运动,求CD的中点M的轨迹方程,并指出它的轨
迹是什么图形.
【变式3-3】(2025·高二·吉林长春·期中)已知圆C过A(2,2),B(6,0),且圆心在直线xy40上.
(1)求圆C的方程;
1
(2)若点P的坐标是(6,0),点Q是圆C上的一个动点,点M满足PMPQ,求点M的轨迹方程,并说明
3
轨迹的形状.
考点四:用二元二次方程表示圆的一般方程的充要条件
【例4】(2025·高二·广西河池·月考)方程x2y22x4ym0表示一个圆,则m的取值范围是()
A.(5,)B.(,5]C.[5,)D.(,5)
【变式4-1】(2025·高二·浙江·期中)下列方程一定表示圆的是()
A.x2y22x4y60
B.x2xyy250
C.x2y22ax2by0a,bR
D.x2y22x4y60
【变式4-2】(2025·高二·福建三明·期中)已知方程x2y24x2y5m0表示圆,则实数m的取值
范围是()
A.m1B.m1
C.m1D.m1
【变式4-3】(2025·高二·广东江门·月考)已知方程x2y22x3ym0表示圆,则实数m的取值
范围是()
131313
A.3,B.,C.,D.3,
444
考点五:点与圆的位置关系判断
【例5】(2025·高二·江苏·期末)已知直线l:ykx1,圆C:(x1)2y24,则直线l与圆C位置关系
为()
A.相离B.相交C.相切D.不确定
【变式5-1】(2025·高二·江苏盐城·期中)点P(m,2)与圆(x1)2(y1)28的位置关系为()
A.点在圆内B.点在圆上
C.点在圆外D.与m的值有关
【变式5-2】(2025·高二·江苏盐城·期中)设a,bR,若直线axby4与圆x2y24相交,则点Pa,b
与圆的位置关系是()
A.在圆上B.在圆外C.在圆内D.不能确定
【变式5-3】(2025·高二·山东济宁·期中)“点1,2在圆x2y2ax2ya2150外部”是“a3,
或a2”的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
考点六:数形结合思想的应用
【例6】(2025·高二·辽宁·期中)若直线l:kxy3k10与曲线C:4x2y1有两个不同的交点,
则实数k的取值范围是()
252525
A.0,B.,00,
555
25251225
C.,D.,20,
5455
2
【变式6-1】(2025·高二·北京·期中)已知直线ykxk1与曲线y4x2有两个交点,则k
的取值范围为()
326326326
A.1,B.,
555
326326
C.1,D.1,
55
【变式6-2】(2025·高二·辽宁·月考)若直线l:ykx3k与曲线C:y1x2恰有两个交点,则实
数k的取值范围是()
3334343
A.,B.,C.,D.,
4423232
【变式6-3】(2025·高二·河南南阳·期中)已知圆O:x2y29,直线l:y1,将圆O在l下方的
部分沿着l向上翻折,如图,若直线xym0与折叠后得到的两段弧恰有4个交点,则m的值可以是()
35
A.B.2C.D.3
22
考点七:与圆有关的对称问题
22
【例7】圆x1y24关于直线axy10对称,则a.
【变式7-1】(2025·高二·山东潍坊·期中)圆x2y22x6y10关于直线axby30a0,b0
13
对称,则的最小值是
ab
14a1
【变式7-2】若圆x2y22ax2y10关于直线xby20对称,其中a0,b0,则的最
ab
小值为.
【变式7-3】(2025·高二·北京·期中)已知圆C:x2y22x4y10与直线l:ykx1,则圆
心C的坐标为,若圆C关于直线l对称,则k.
考点八:圆过定点问题
【例8】(2025·高二·湖北武汉·月考)对任意实数a2,动圆(a2)x2(a2)y24x2a0恒过两
个定点,请写出一个定点坐标.
【变式8-1】(2025·高二·河南驻马店·开学考试)若圆x2y2mx5y2m0(mR)恒过两个不同的
定点A,B,则AB.
【变式8-2】(2025·高二·河北张家口·月考)点M是直线2xy50上的动点,O是坐标原点,则以
OM为直径的圆经过定点
【变式8-3】(2025·高二·河南信阳·期中)圆x2y2mx2ym0恒过的定点是.
考点九:直线与圆的位置关系的判断
【例9】(2025·高二·吉林长春·期中)已知点Pm,n在圆C:x2y24内,则直线nxmy4与圆C()
A.相交B.相切C.相离D.以上均有可能
【变式9-1】(2025·高二·广东惠州·月考)已知直线l:kxyk20,圆C:x2y28,则直线l与
圆C的位置关系是()
A.相交B.相切C.相离D.不确定
22
【变式9-2】(2025·高二·江苏·期末)直线3x2y10与圆x1y1r2r0的位置关系是
()
A.相交B.相切C.相离D.与r有关
【变式9-3】(2025·高二·广东佛山·月考)已知圆C:x2y24,直线l:yx22,则直线l与圆C
的位置关系是()
A.相交B.相切C.相离D.无法确定
考点十:弦长与面积问题
【例10】(2025·高二·辽宁葫芦岛·月考)若直线yx与圆C:x2y24y10相交于A,B两点,则AB
()
A.23B.4C.22D.2
【变式10-1】(2025·高二·江苏·期末)已知直线yxm被圆x2y22x150截得的弦长为42,
则m()
A.1或3B.2C.3或5D.4
22
【变式10-2】(2025·高二·河南驻马店·期末)已知点P1,2是圆C:xyx2ym0mN外
一点,以CP为直径的圆与圆C相交于A,B两点,则四边形PACB的面积为()
131333
A.B.C.D.
2424
【变式10-3】(2025·高二·河南·月考)过坐标原点O作两条互相垂直的直线OA,OB,点A,B(异于
点O)均在圆C:x2y24x6y0上,则△OAB面积的最大值为()
13
A.26B.132C.13D.
2
考点十一:切线问题、切线长问题
【例11】(2025·高三·湖北·月考)莱莫恩(Lemoine)定理指出:过ABC的三个顶点A,B,C作它的外
接圆的切线,分别和BC,CA,AB所在直线交于点D,E,F,则D,E,F三点在同一条直线上,这条直线被称为
三角形的Lemoine线.在平面直角坐标系xOy中,若ABC的三个顶点坐标分别为A1,0,B4,0,C0,2,
则该三角形的Lemoine线的方程为()
A.2x3y80B.3x2y80
C.3x2y220D.2x3y380
【变式11-1】(2025·高二·江苏淮安·期中)过圆x22xy240上一点M(0,2)作圆的切线l,则l的方
程为()
A.x3y60B.2xy20C.x2y40D.x2y40
225
【变式11-2】过坐标原点,且与圆xy4x2y0相切的直线方程为()
2
11
A.y3x或yxB.y3x或yx
33
11
C.y3x或yxD.y3x或yx
33
【变式11-3】(2025·高二·江苏·期末)点P为直线y2上一动点,过点P作圆x2y21的切线,切
点为Q,则PQ的最小值为()
A.1B.2C.3D.2
考点十二:切点弦问题
【例12】(2025·高二·河北邯郸·期中)若过点P3,4向圆O:x2y25引两条切线,切点分别为A,
B,则O到直线AB的距离为()
13
A.B.1C.D.2
22
【变式12-1】(2025·高二·贵州铜仁·期中)已知M:x2y22x2y0,直线l:2x+y+2=0,P为
l上的动点,过点P作M的切线PA,PB,切点为A,B,当PMAB最小时,直线AB的方程为()
A.2xy10B.2xy10
C.2xy10D.2xy10
22
【变式12-2】(2025·高二·江西九江·月考)过点P3,2作圆C:x1y13的两条切线,切点
分别为A和B,则切点弦AB所在直线的方程为()
A.2xy60B.x2y70
C.xy10D.3xy90
【变式12-3】(2025·高二·河南漯河·期末)设点P为直线l:2xy40上任意一点,过点P作圆O:
x2y21的切线,切点分别为A,B,则直线AB必过定点()
111111
A.,B.,C.1,D.,1
422422
考点十三:圆上的点到直线距离个数问题
【例13】(2025·广东·一模)已知直线l1:kxy13k0(kR)与直线l2:xky3k0(kR)相
交于点M,若恰有3个不同的点M到直线l:xyb0的距离为1,则b()
A.1B.2C.3D.2
【变式13-1】(2025·高二·广东河源·期末)若圆O:x2y2r2(r0)上到直线l:3xy10的距离
r
为的点恰好有3个,则r()
2
A.1B.2C.3D.4
22
【变式13-2】(2025·高二·海南·期中)若圆x1y1r2r0上到直线xy40的距离为2
的点有且仅有2个,则r的取值范围是()
A.0,2B.0,22C.1,2D.2,22
【变式13-3】(2025·高二·福建泉州·期中)已知圆x2y24上到直线yxb的距离为1的点有且仅
有4个,则b的取值范围为()
A.32,2B.2,2C.22,22D.2,32
考点十四:直线与圆位置关系中的最值(范围)问题
【例14】(多选题)(2025·高二·安徽·月考)已知动点Ax,y满足x2y24x40,则()
2
A.点A的轨迹长度为42πB.x2y3的最小值为21226
y
C.的最大值为1D.xy3的最小值为1
x2
2
【变式14-1】(多选题)(2025·高二·江苏泰州·月考)已知直线l:ykx2k2kR,圆C:x2y19,
则下列说法正确的是().
A.直线l过定点2,2
B.圆心C到直线l距离的最大值是22
C.直线l被圆C截得的弦长最小值为4
D.若点Pm,n在圆C上,则m2n2的取值范围为4,16
【变式14-2】(多选题)(2025·高二·山东济南·月考)已知圆C:x2y22,点P为直线xy220
上任意一点,过点P的直线与圆C交于A,B两点,则下列说法正确的是()
A.PAPB有最小值为2B.PAPB没有最大值
C.PAPB有最小值为22D.PAPB有最大值42
22
【变式14-3】(多选题)(2025·高二·云南曲靖·期中)设圆C:x3y49,过点P1,2的直
线l与圆C交于A,B两点,则下列结论正确的为()
A.P可能为AB中点B.AB的最小值为3
99
C.ABC的面积最小值为D.ABC的面积最大值为
22
考点十五:圆与圆的位置关系
2222
【例15】(2025·高二·贵州遵义·月考)已知圆C1:(x1)y9,圆C2:(x4)(y4)16,则圆C1
与圆C2的位置关系为()
A.外离B.相交C.外切D.内含
2222
【变式15-1】(2025·高二·江苏·期末)已知圆O1:x1y29,圆O2:x2y116,
则这两个圆的位置关系为()
A.外离B.外切C.相交D.内含
22
【变式15-2】(2025·高二·广西·月考)圆D:x3y44和圆E:x2y29位置关系是()
A.外切B.相交
C.外离D.内含
2222
【变式15-3】(2025·高二·福建厦门·月考)若圆C1:(x1)y1与圆C2:(x5)(y3)30m外
切,则m=()
A.14B.28C.9D.11
考点十六:两圆的公共弦问题
2222
【例16】(2025·高二·贵州遵义·期中)已知C1:xy4x0和圆C2:xy4y0相交,则这两个
圆的公共弦长为()
A.22B.42C.23D.43
2222
【变式16-1】(2025·高二·江苏·期末)已知圆C1:xy40与圆C2:xy4x4y120交于M、
N两点,则MN()
A.22B.2C.23D.3
2222
【变式16-2】(2025·高二·江苏·期末)圆C1:x2y4,圆C2:xy4y0,则圆C1与C2()
A.相离B.有3条公切线
C.关于直线xy0对称D.公共弦所在直线方程为xy10
2
【变式16-3】(2025·高二·河北·期中)已知圆x1y21与圆x2y24x2y10相交于A,B两
点,则直线AB的方程为()
A.2x2y10B.2x2y10C.2x2y10D.2x2y10
考点十七:两圆的公切线问题
【例17】(2025·高二·广东·期中)不全为0的实数对a,b满足关系式ab14a3b1a2b2,
则这样的实数对a,b共有()组.
A.1B.2C.3D.4
:22:22
【变式17-1】(2025·高二·安徽·月考)圆O1xy2x4y40与圆O2xy4x2y110的
公切线有()
A.4条B.3条C.2条D.1条
22222
【变式17-2】(2025·高二·浙江·月考)已知圆C1:(x1)(y2)4与圆C2:(x2)(y2)rr0
的公切线有3条,则实数r的值为()
A.1B.2C.3D.4
2222
【变式17-3】(2025·高二·河南南阳·月考)已知圆C1:xy2x2y0,圆C2:xy4x0,则
两圆的公切线有()条
A.1B.2C.3D.4
考点十八:阿氏圆
【例18】(2025·高二·北京东城·期中)阿波罗尼斯(约公元前262—190年)证明过这样一个命题:平
面内到两定点距离之比为常数k(k0且k1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿氏圆.若平面内两
定点A,B间的距离为2,动点P与A,B距离之比为2,当P,A,B不共线时,PAB面积的最大值
是()
222
A.B.C.2D.22
33
【变式18-1】(2025·高二·上海·期中)古希腊数学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面上到两定
点的距离之比为定值(0,1)的点的轨迹是圆,后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼
PA1
斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系xOy中,A4,1,B4,4,若点P是满足的阿氏圆上
PB2
x2y2
的动点,点Q为双曲线C:1右支上的动点,点F是它的左焦点,则PB2PQ2QF的最小值为
169
().
A.18258B.16282
C.18265D.16297
【变式18-2】(2025·高二·河南南阳·期末)古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.
他发现:“平面内与两定点距离的比为常数k(k0且k1)的点的轨迹是圆”.后来人们将这个圆以他的名字
命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知点M是圆O:x2y21上任一点,点Q3,0,B1,1,则
1
MQMB的最小值为()
3
45
A.1B.C.D.17
33
【变式18-3】(2025·宁夏吴忠·二模)古希腊数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,B的距离的
比值为定值(1)的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称
PA22
阿氏圆.若平面内两定点A,B间的距离为2,动点P满足3,则PAPB的最大值为()
PB
A.1683B.843C.743D.33
1.(2025·高二·辽宁·月考)已知抛物线E:x24y,圆C:x2(y4)21,P为抛物线E上一点,Q为
圆C上一点,则PQ的最小值为()
A.231B.221C.3D.4
2.(2025·高二·江苏·期末)已知直线l:kxy2k20恒过定点A,点B为圆C(:x1)2(y3)218
上的动点,O为坐标原点,则AOB面积的最大值为()
A.10B.4C.6D.8
3.(2025·高二·江苏·期末)已知圆M(:x4)2y24,点P为直线xy0上的动点,过点P作圆M
的两条切线,切点分别为A,B,则AB的最小值为()
A.23B.2C.22D.3
4.(2025·高二·江苏·期末)已知点P在直线l:3x4y30上,过P作圆M:x2y26x4y90的
两条切线,切点为A,B,则APB的最大值为()
A.30B.45C.60D.90
5.(2025·高二·河北承德·月考)若直线l:xym0m0与直线l:xym0m0交于点P,
且直线l被圆C:(x2)2(y2)28截得的弦长为22,则CP()
A.2083B.2083C.843D.423
2
6.(2025·高二·安徽·月考)已知圆x2ya4上到直线y3x2的距离为1的点有且仅有2个,
则a的取值范围是()
A.6,3B.8,31,3
C.8,40,4D.4,
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