2026年高考数学复习讲练测专题11 直线与圆(易错专练)(全国)(解析版)_第1页
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文档简介

专题11直线与圆

目录

第一部分易错点剖析

易错典题避错攻略举一反三

易错点1忽略斜率公式的应用条件

易错点2求直线方程忽略截距为零

易错点3判断直线的位置关系考虑不全面

易错点4忽略圆的一般方程的限制条件

易错点5处理直线与圆的位置关系时忽略对斜率的讨论

易错点6两圆相切忽略内切、外切的区分

易错点7曲线方程变形不等价

第二部分易错题闯关

易错点1忽略斜率公式的应用条件

易错典题

【例1】(25-26高三上·山西·月考)已知两点A2,1,Bm,4,当m23,233时,直线AB的

倾斜角的取值范围是.

π2π

【答案】,

63

【解析】设直线的倾斜角为,则0,π.

因为A2,1,Bm,4,

π

当m2时,;(易错点)

2

要注意考虑斜率不存在的情形

当m2时,3m20,或0m233.

3

当3m20时,直线的斜率k3,

m2

π2π

所以tan3,得,;

23

33

当0m233时,直线的斜率k,

m23

3ππ

所以tan,得,.

362

π2πππππ2π

所以,,,.

2362263

【错因分析】在解题时容易忽略对m=2和m2的讨论而出错.

y2-y1

知识混淆:把直线斜率与倾斜角、一次函数解析式混为一谈,只记k=tanα和k=公式,不区分适用

x2-x1

场景,强行对垂直x轴、无斜率的直线用斜率公式,导致列式错误、定义域漏限。

概念模糊:不清楚斜率存在的前提:倾斜角α=90,两点横坐标x1=x2。做题时只套公式,不检验分母是否

为0,默认所有直线都有斜率,漏掉直线垂直x轴的情况,造成漏解或范围错误。

望文生义:看到“直线”“两点”就直接用斜率公式,不看题目条件:忽略“与x轴垂直”“斜率不存在”“线段

而非直线”等隐含限制,把“有斜率”当成必然结论,导致定义域、范围、位置关系判断失误。

避错攻略

【方法总结】当直线的倾斜角为90°时,直线的斜率不存在,并不是该直线不存在,而是该直线垂直于x轴

(平行于y轴或与y轴重合).因此,所有直线都有倾斜角,但不是所有直线都有斜率.

【知识链接】1、直线的倾斜角

(1)定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l

的倾斜角.当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0.

(2)范围:直线l倾斜角的取值范围是[0,π).

【解读】①倾斜角直观地表示了直线相对于x轴正方向的倾斜程度.

②平面内任何一条直线都有唯一的倾斜角,不同的直线可以有相同的倾斜角.

2、直线的斜率

(1)定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=tan_α,倾

斜角是π的直线没有斜率.

2

y2-y1

(2)过两点的直线的斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.

x2-x1

3.倾斜角与斜率k的关系

直线情况平行于x轴由左向右上垂直于x轴由左向右下

升降

09090180

的大小0°90

k的范围0k0不存在k0

随增大而随增大而

k的增减性

增大增大

【解读】斜率和倾斜角的特点

①斜率和倾斜角都反映直线的倾斜程度,其中斜率是从代数角度描述的,倾斜角是从几何角度描述的;

②直线的斜率是随着倾斜角的变化而变化的,并且当直线的倾斜角不是90°时,倾斜角相同的直线,

其斜率相同,倾斜角不同的直线,其斜率不同;

③直线有斜率必有倾斜角,倾斜角是90°的直线没有斜率,倾斜角不是90°的直线都有斜率.

4.直线斜率与直线方向向量

y

(1)若直线l的斜率为k,它的一个方向向量的坐标为x,y,则k.

x

(2)若直线l的斜率为k且直线过两点P2(x2,y2),P1(x1,y1),它的一个方向向量的坐标为

yy

,则21

P1P2x2x1,y2y1k.

x2x1

举一反三

11

【变式】(25-26高三上·重庆·月考)若ab0,则过点P0,与Q,0的直线P、Q的倾斜角的

1-1ba

取值范围是.

π

【答案】,π

2

1

0

a

【解析】kb0.

PQ1

0b

a

π

因为倾斜角的取值范围为[0,p),所以直线P、Q的倾斜角的取值范围是,π.

2

【变式1-2】(24-25高三上·山西·阶段练习)若倾斜角为45的直线l经过两点A2,m,Bm,4,则m

的值为()

A.-2B.1C.2D.3

【答案】D

m4

【解析】经过A2,m,Bm,4的直线l的斜率k,又直线l的倾斜角为45,

2m

m4

所以tan451,解得m3.

2m

故选:D.

【变式1-3】(24-25高三上·江西赣州·阶段练习)已知点Am,m1,Bm,2m,C4,m,D1,0,且

直线与直线垂直,则m的值为()

A�.�或0𝐶B.0或7C.0D.7

【答案】−7B

【解析】当m0时,直线的斜率不存在,直线的斜率为0,

此时直线的方程为�,�直线的方程为y0�,�故ABCD;

𝐴2m�=0m1�m�1m0m

当m0时,k,k,

ABmm2mCD413

m1m

则kk1,解得m7,

ABCD2m3

综上,m0或7.

故选:B.

易错点2求直线方程忽略截距为零

易错典题

【例2】(25-26高三上·江西赣州·期末)经过点M6,3且在两坐标轴上截距相等的直线是()

A.xy90B.xy30

C.xy90或x2y0D.xy30或x2y0

【答案】C

【解析】当直线经过原点时,此时直线方程可设为ykx,(易错点)

此时直线的截距均为0,故不能通过设截距式方程求得

11

代入点M6,3,解得k,所以直线方程为yx即x2y0;

22

xy

当直线不经过原点时,设所求直线的截距式方程为1,

aa

代入点M6,3,解得a9,所以直线方程为xy90.

综上,经过点M6,3且在两坐标轴上截距相等的直线是xy90或x2y0.

故选:C.

【错因分析】求截距相等时,往往会忽略横纵截距为0的情况从而漏解

xy

知识混淆:把截距式1当成万能直线方程,只记得形式却忽略前提:a,b均不为0,遇到过原点的

ab

直线,硬套截距式导致方程写不出,把截距为0的直线排除在外,造成漏解。

概念模糊:对截距概念不清,以为截距是“距离”必须为正,忽略截距可以为0。看到“截距相等或成

比例”就默认截距非零,不考虑直线过原点、横纵截距都为0的情况,漏掉最常见的一类直线。

望文生义:看到“截距”就默认有非零截距,不仔细审题。题目只说“在坐标轴上的截距”,没说不为

0,却自动排除截距为0的情形,直接设截距式而不检验,导致过原点的直线方程漏写,答案不完整。

.

避错攻略

【方法总结】“截距”是直线与坐标轴交点的坐标值,它可正、可负,也可以是零,而“距离”是一个非负数.

【知识链接】直线方程的五种形式

形式几何条件方程适用范围

点斜式过一点(x0,y0),斜率ky-y0=k(x-x0)与x轴不垂直的直线

斜截式纵截距b,斜率ky=kx+b与x轴不垂直的直线

与轴、轴均不垂直的

y-y1x-x1xy

两点式过两点(x1,y1),(x2,y2)=

y2-y1x2-x1直线

xy不含垂直于坐标轴和过原

截距式横截距a,纵截距b+=1

ab点的直线

Ax+By+C=0平面直角坐标系内所有直

一般式

(A2+B2≠0)线

举一反三

【变式1-1】(25-26高三上·湖北·开学考试)与圆(x2)2y22相切,且在两坐标轴上截距相等的直

线共有()

A.2条B.3条C.4条D.6条

【答案】B

【解析】因为直线在两坐标轴上截距相等,所以

①当直线不经过原点时,设截距为a,a0.

a0

则直线过点a,0,0,a,那么直线斜率为1.

0a

所以直线方程为xya0.

2

因为该直线与圆x2y22相切,所以圆心2,0到直线的距离等于圆的半径2.

20a

即2,化简得a22,求解得a4或a0(舍去).

11

此情况下有一条直线符合题意,直线方程为xy40.

②当直线经过原点时,设直线方程为ykx,即kx-y=0.

2

因为直线与圆x2y22相切,所以圆心2,0到直线的距离等于圆的半径2.

2k

即2,化简得k210,求解得k1.

k21

此情况下有两条直线符合题意,直线方程为yx,yx.

综上,共有3条直线符合题目要求.

故选:B.

【变式2-2】(25-26高三上·天津·月考)直线l过点2,3,且直线l在两坐标轴上的截距的绝对值相

等,则直线l的方程为.

【答案】3x2y0或xy10或xy50

【解析】①若直线过原点,设直线方程为ykx,

3

因为直线l过点2,3,所以3k2,解得k,

2

3

所以直线l的方程为yx,即3x2y0;

2

xy

②若直线不过原点,且在两坐标轴上的截距相等,则可设直线l的方程为1,

aa

23

代入点2,3,得1,解得a1,此时直线l的方程为xy10;

aa

xy

③若直线不过原点,且在两坐标轴上的截距相反,则可设直线l的方程为1,

aa

23

代入点2,3,得1,解得a5,此时直线l的方程为xy50;

aa

综上所述:直线l的方程为3x2y0或xy10或xy50.

故答案为:3x2y0或xy10或xy50.

【变式2-3】(24-25高三上·江苏无锡·月考)过点A1,4的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该

直线的一般式方程为.

【答案】4xy0或xy30

xy

【解析】因为直线在两坐标轴上的截距之和为零,所以设直线方程为ykx或1,

aa

14

因为直线过点A1,4可得4k或1,可得a3.

aa

所以直线方程为4xy0或xy30.

故答案为:4xy0或xy30

易错点3判断直线的位置关系考虑不全面

易错典题

【例3】(25-26高三上·广东深圳·期末)已知直线l1:mxy40与l2:xmy40平行,则实数m的

值为()

A.1B.-1C.1D.2

【答案】A

【解析】由题意m21,m1,

m1时,l1方程是xy40,l2的方程是xy40,平行;

m1时,l1方程可化为xy40,l2方程化为xy40,两直线重合,舍去,(易错点)

忽视对m取值讨论,从而未剔除两直线重合这一情形出错

故选:A.

【错因分析】本题容易忽略对直线是否重合的检验而出错.

知识混淆:混淆平行与重合的判定条件,只记斜率相等即平行,忽略截距是否相同。把重合直线误判为平

行,未用完整等价条件判断,导致位置关系归类错误。

概念模糊:对直线位置关系概念不清,只知相交、平行,忽略重合是独立位置关系。不理解重合的等价条

件,缺少检验步骤,造成分类不完整、答案错误。

望文生义:看到“平行、垂直”等关键词就直接判断,不细读条件。默认两直线不重合,不验证系数比例关

系,漏掉重合情况,导致位置关系判断片面。

避错攻略

【方法总结】1.利用斜率公式来判定两直线垂直的方法

(1)一看:就是看所给两点的横坐标是否相等,若相等,则直线的斜率不存在;再看另一条直线的两点的纵

坐标是否相等,若相等,则垂直;若不相等,则进行第二步.

(2)二代:就是将点的坐标代入斜率公式.

(3)求值:计算斜率的值,进行判断.尤其是点的坐标中含有参数时,应用斜率公式要对参数进行讨论.

2.若已知点的坐标含有参数,利用两直线的垂直关系求参数值时,要注意讨论斜率不存在的情况.

3.根据直线平行求参数时一定要检验重合的情况.

【知识链接】1.两条直线平行的判定

(1)对于斜率分别为k1,k2的两条不重合直线l1,l2,有l1∥l2⇔k1=k2.

【解读】

l1l2k1=k2成立的前提条件是:两条直线的斜率都存在;l1与l2不重合.

①k1∥=⇔k2l1l2或l1与l2重合(斜率存①在).②

②l1l2⇒k1=∥k2或两条直线的斜率都不存在.

③(2)∥已⇒知直线l1:A1x+B1y+C1=0,直线l2:A2x+B2y+C2=0,则:

l1l2A1B2-A2B1=0,且B1C2-B2C1≠0(或A1C2-A2C1≠0).

∥⇔

2.两条直线垂直关系的判定

对应l1与l2的斜率都存在,分别为k1,k2,l1与l2中的一条斜率不存在,另一条斜

关系则l1⊥l2⇔k1·k2=-1率为零,则l1与l2的位置关系是l1⊥l2

图示

【解读】(1)l1l2k1k2=-1成立的条件是两条直线的斜率都存在.

(2)当直线l1l⊥2时⇔,有k1k2=-1或其中一条直线垂直于x轴,另一条直线垂直于y轴;而若k1k2=-1,则

一定有l1l2⊥.

(3)当两条⊥直线的斜率都存在时,若有两条直线的垂直关系,则可以用一条直线的斜率表示另一条直线的斜

率.

举一反三

2

【变式3-1】(多选)(25-26高三上·安徽·期中)已知直线l1:axy10,l2:xay10,aR,

则下列选项正确的是()

π

A.l1的倾斜角的取值范围是0,

2

B.l2一定经过第一、四象限

C.若l1l2,则a0

D.若l1∥l2,则a1

【答案】ABD

【解析】对于A,设直线l1的倾斜角为,则0,π,

由题设有直线l1的斜率为ka0,设tan0,故0,,故A正确;

2

对于B,直线l2:xay10过定点1,0,且该直线的斜率非零或不存在,

故l2一定经过第一、四象限,故B正确;

2

对于C,因为l1l2,故a11a0,故a0或a1,故C错误;

2

对于D,因为l1∥l2,故aa11,故a1,

此时l1:xy10,l2:xy10,l1,l2平行,故D正确.

故选:ABD.

【变式3-2】(多选)(25-26高三上·安徽亳州·期末)已知直线l1:ax4y30,l2:xa3y20,

则下列说法正确的是()

A.l1可能垂直于x轴

B.l2可能垂直于x轴

C.若a1,则l1∥l2

D.若l1∥l2,则a1

【答案】BC

【解析】对于A,因为直线l1:ax4y30,y的系数不为0,所以l1不垂直于x轴,A错误;

对于B,当a3时,x2,与x轴垂直,B正确;

对于C,当a1时,l1:x4y30,l2:x4y20.

1

因为直线l,l的斜率均为且不重合,所以两直线平行,C正确;

124

对于D,因为l1//l2,所以aa34,解得a4或a1.

当a1时,由C选项知两直线是平行的;

当a4时,l1:4x4y30,l2:xy20,斜率均为1,且两直线不重合,所以两直线平行.

故l1//l2时a1或a4,D错误;

故选:BC.

【变式3-3】(多选)(25-26高三上·江苏·期末)已知直线l1:4x3y40,l2:mxy12m0mR,

则下列说法正确的有()

A.若m1,则l1l2

7

B.若l//l,则直线l,l之间的距离为

12125

C.直线l2过定点2,1

1

D.若直线l2在两坐标轴的截距相等,则m1或m

2

【答案】BCD

4

【解析】对于A,直线l的斜率为,若m1,则直线l的斜率为1,

132

44

则11,所以l,l不垂直,故A错误;

3312

4

对于B,若l//l,所以可得m,则直线l:4x3y110,

1232

4117

由两平行直线距离公式可得d,故B正确;

32425

对于C,l2:mxy12m0可化为y1mx2,

所以直线l2恒过2,1,故C正确;

对于D,当m0直线l2与x轴无截距,不满足条件,

当m0,在两坐标轴的截距相等,分别令x0,y0,

2m12m1

可求出与y轴截距为2m1和x轴截距,即2m1

mm

1

解之可得m1或m,故D正确.

2

故选:BCD

易错点4忽略圆的一般方程的限制条件

易错典题

【例4】(25-26高三上·青海西宁·期末)点P1,2在圆x2y22x4yk20外,则k的取值范围

为()

A.k<7B.k3C.3k7D.0k7

【答案】C

【解析】由题意可知:x2y22x4yk20表示圆,

可得:4164k20,解得k<7,(易错点)

要注意考虑方程表示圆的条件

又P1,2在圆外,所以1222242k20,得k3,

所以k的取值范围为3k7.

故选:C

【错因分析】本题容易忽略圆的一般方程x2y2DxEyF0的限制条件D2E24F0而出错.

知识混淆:混淆圆的一般方程x2y2DxEyF0与二元二次方程形式,只看方程结构,忽略必须

满足D2E24F0才表示圆,误将不满足条件的方程当作圆来求解,导致圆心、半径计算无意义。

概念模糊:对圆的一般方程概念不清,只记忆形式不理解本质,不清楚限制条件是方程表示圆的前提。解

题时直接求圆心半径,不验证D2E24F0,忽略方程可能不表示任何图形,造成结果错误。

望文生义:看到x2,y2系数相等且无xy项,就默认是圆,不看题目隐含条件。直接代入公式计算,无视限

制条件是否成立,漏掉对参数范围的讨论,出现无解或增解。

避错攻略

【方法总结】不要把形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的结构都认为是圆,一定要先判断D2+E2-4F的符号,

只有大于0时才表示圆.

【知识链接】1、圆的一般方程

一般地,圆的标准方程(xa)2(yb)2r2可以化为x2y22ax2bya2b2r20

在这个方程中,如果令D2a,E2b,Fa2b2r2,则这个方程就表示成

x2y2DxEyF0的形式,其中D,E,F都是常数,形如上式的圆的方程称为圆的一般方程,

DE122

其中,为圆心,DE4F为半径.

222

2、圆的一般方程的特点

(1)x2,y2项的系数相同且不等于0(x2和y2的系数如果是不为1的非零常数,只需在方程两边同时除以

这个常数即可);

(2)不含xy项;

(3)D2E24F0.

3、一般方程与标准方程关系

2222

22DEDE4F

把方程xyDxEyF0配方得xy,根据圆的标准方程可知:

224

22DEDE

(1)当DE4F0时,方程只有实数解x,y.它表示一个点,.

2222

(2)当D2E24F0时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.

22DE122

(3)当DE4F0时,可以看出方程表示以,为圆心,DE4F为半径的圆.

222

4.由圆的一般方程判断点与圆的位置关系

已知点,和圆的一般方程22(22)则

Mx0,y0xyDxEyF0DE4F0

位置关系代数关系

点在圆上22

MAx0y0Dx0Ey0F0

点在圆内22

MAx0y0Dx0Ey0F0

点在圆外22

MAx0y0Dx0Ey0F0

5、方程x2y2DxEyF0表示圆的两种判断方法

(1)配方法:对形如x2y2DxEyF0的二元二次方程可以配方变形成“标准”形式后,观察

是否表示圆.

(2)定义法:判断D2E24F是否大于零,确定它是否表示圆.

举一反三

5

【变式4-1】(25-26高三上·河北·期中)若关于x,y的方程x2y2mx2ym0有实数解,则实

4

数m的取值范围为()

A.,14,B.,14,

C.1,4D.1,4

【答案】B

5

【解析】因为关于x,y的方程x2y2mx2ym0有实数解,

4

5

所以方程x2y2mx2ym0表示圆或点,

4

225

则m24m0,即m25m40,

4

解得m≤1或m4,

故选:B

【变式4-2】(25-26高二上·安徽合肥·期中)已知点A1,1在圆x2y22x3ym0外,则实数m

的取值范围是()

13

A.3,B.,

4

1313

C.,D.3,

44

【答案】D

2

222313

【解析】由圆xy2x3ym0,可得x1ym,

24

1313

可得m0,解得m,

44

2

2313

又由点A1,1在圆外,则(11)1m,解得m3,

24

1313

综上可得:3m,所以实数m的取值范围是3,.

44

故选:D.

【变式4-3】(25-26·河南·模拟预测)已知圆x2y22x2ya0截直线xy40所得弦的长度

小于6,则实数a的取值范围为()

A.217,217B.217,2

C.15,D.15,6

【答案】D

22

【解析】因为圆x2y22x2ya0,可化为x1y12a,

则其圆心为1,1,半径为2a,且2a0,即a2,

114

圆心到直线xy40的距离为d22,

2

因为直线xy40与圆x2y22x2ya0相交,且所得弦的长度小于6,

2a22

所以,解得15a6,

22a86

综上,15a6,即a15,6.

故选:D.

易错点5处理直线与圆的位置关系时忽略对斜率的讨论

易错典题

【例5】(25-26高三上·北京·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知圆M:x2y22x2ay30,

M上存在两点关于直线xy10对称.

(1)求M的半径;

(2)过坐标原点O的直线l被M截得的弦长为2,求l的方程.

22

【解析】(1)圆M:x2y22x2ay30,即x1yaa22,

则圆心为M1,a,半径ra22,

因为M上存在两点关于直线xy10对称,所以点M1,a在直线xy10上,

所以1a10,解得a2,

所以M的半径r2;

22

(2)由(1)可得x1y22,圆心为M1,2,

因为过坐标原点O的直线l被M截得的弦长为2,所以圆心M1,2到直线的距离dr2121,

若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x0,此时圆心M1,2到直线的距离d1,符合题意;(易错

点)

要注意考虑直线斜率不存在这一种情形,否则将漏解

k2

d13

若直线l的斜率存在,设直线l的方程为ykx,则2,解得k,

k214

3

所以直线l的方程为yx,即3x4y0;

4

综上可得直线l的方程为x0或3x4y0.

【错因分析】本题容易忽略斜率不存在的情况而造成漏解.

知识混淆:混淆斜率存在与不存在的直线方程形式,只会用点斜式y−y0​=k(x−x0​),不会用x=x0​表示

垂直x轴的直线。把斜率存在当作默认前提,混淆适用范围,导致漏解。

概念模糊:对直线斜率概念理解不牢,不清楚倾斜角为90°时斜率不存在。解题时直接设点斜式,默认斜率

k一定存在,不分类讨论,漏掉垂直x轴的直线,位置关系判断不完整。

望文生义:看到“过定点的直线”就直接设点斜式,不看图形与题意,默认直线都有斜率。忽略直线与圆相

切、相交时可能垂直x轴,不检验斜率不存在的情况,造成答案缺失。

避错攻略

【方法总结】(1)过一点求圆的切线方程时,要先判断点与圆的位置关系,以便确定切线的条数.

(2)设直线的点斜式时一定要分析斜率不存在的情况,以防考虑问题不全面而出错.

【知识链接】1、直线与圆的位置关系及判断

(1)三种位置关系:相交、相切、相离.

(2)两种判断方法:

>相交

联立方程得方程组消去或Δ0

代数法xy

①――――――――――――――――→=相切

得一元二次方程,Δ=b2-4acΔ0⇔

<相离

Δ0⇔

<相交

圆心到直线的距离为dr⇔

几何法d

②――――――――――――→=相切

半径为rdr⇔

>相离

dr⇔

2、圆的切线与切线长⇔

(1)过圆上一点的圆的切线

2222

①过圆x+y=r上一点M(x0,y0)的切线方程是x0x+y0y=r.

2222

②过圆(x-a)+(y-b)=r上一点M(x0,y0)的切线方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r.

(2)过圆外一点的圆的切线

过圆外一点M(x0,y0)的圆的切线求法:可用点斜式设出方程,利用圆心到直线的距离等于半径求出斜

率k,从而得切线方程;若求出的k值只有一个,则说明另一条直线的斜率不存在,其方程为x=x0.

(3)切线长

2222

①从圆x+y+Dx+Ey+F=0(D+E-4F>0)外一点M(x0,y0)引圆的两条切线,

22

切线长为x0+y0+Dx0+Ey0+F.

②两切点弦长:利用等面积法,切线长a与半径r的积的2倍等于点M与圆心的距离d与两切点弦长

2ar

b的积,即b=.

d

举一反三

【变式5-1】(25-26高三上·江苏扬州·期中)已知圆C:(x2)2y29及点P(0,1),过点P的直线与

圆交于A、B两点.

(1)若弦长AB42,求直线AB的方程;

(2)求ABC面积的最大值,并求此时弦长AB的值.

【解析△】(1)若直线AB斜率不存在,则AB:x0,此时|AB|25,不符题设,

由C:(x2)2y29,则圆心C(2,0),半径为3,又AB42,

|AB|2

所以C(2,0)到直线AB的距离d91,

4

|12k|4

令直线AB:ykx1,则1,可得3k24k0,故k0或k,

1k23

所以直线AB的方程为y1或4x3y30;

(2)由(1)直线AB斜率不存在,有|AB|25,

1

又C(2,0)到直线AB的距离2,则S22525;

ABC2

若直线AB斜率存在,令AB:ykx1,

|12k|(12k)2

此时C(2,0)到直线AB的距离d,|AB|29d229,

1k21k2

1|12k|(12k)212k

所以,令t0,

SABCd|AB|92

21k21k1k2

t29t293

则St2(9t2),当且仅当t,即k1或k7时等号成立,

ABC222

99

所以|AB|2932,此时最大SABC.

22

【变式5-2】(25-26高二上·江苏南京·月考)已知在平面直角坐标系xOy中,A1,0,B5,8,点P满

足PAPB16,记点P的轨迹为曲线C.

(1)求C的方程;

(2)若经过点2,1的直线l1与C相交于点E,F,且EF23,求直线l1的方程;

(3)已知l2:x2y20.若直线l3经过点A且与C相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,l2与l3的交点为N,

证明:AMAN为定值,并求出该定值.

【解析】(1)解:设Px,y,因为点A1,0,B5,8且PAPB16,

所以x1x5yy816,即(x3)2(y4)24,

所以P的轨迹方程为(x3)2(y4)24.

(2)解:由(1)知C:(x3)2(y4)24,圆心为C(3,4),半径为r2,

因为EF23,设圆心C到l的距离d,可得232r2d2,解得d1,

当l1斜率不存在时,l1方程:x2,此时d1,满足题意;

当l1斜率存在时,设l1方程:ykx21,即kxy2k10,

k3445

则d1,解得k,此时l1:yx.

k21333

45

综上可得,直线l的方程为x2或yx.

133

(3)解:当l3斜率不存在时,此时l3与圆C相切,不符合题意,

所以l3斜率存在,设直线l3的斜率为k,则l3:ykx1,且P(x1,y1),Q(x2,y2)

ykx1

联立方程组22,

x3y44

整理得k21x22k28k6xk28k210,

23

令Δ2k28k64(k21)k28k2100,解得k,

4

2k28k6k24k34k22k

且xx,所以M2,2,

12k21k1k1

ykx12k23k2k23k

又由,解得x,y,所以N,,

x2y202k12k12k12k1

4k24k22k33k

因为A,M,N均在直线l3上,且AM2,2,AN,

k1k12k12k1

2

4k234k22k3k6k1

所以AMANAMAN6.

k212k1k212k1k21

易错点6两圆相切忽略内切、外切的区分

易错典题

【例6】(多选)(25-26高三上·湖北武汉·期末)已知圆O:x2y21和圆C:(x3)2(y4)2r2(r0),

则()

A.两圆可能无公共点

B.若两圆相切,则r4

C.直线x=1可能为两圆的公切线

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