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備戰(zhàn)2024年高考數(shù)學(xué)易錯題(新高考專用)專題10直線和圓的方程(4大易錯點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯題通關(guān))(新高考專用)含答案專題10直線和圓的方程易錯點(diǎn)一:使用兩平行線間距離公式忽略系數(shù)相等致錯(平行線求距離問題)距離問題技巧總結(jié)①兩點(diǎn)間的距離:已知則②點(diǎn)到直線的距離:③兩平行線間的距離:兩條平行直線與的距離公式.易錯提醒:在求兩條平行線間距離時,先將兩條直線前的系數(shù)統(tǒng)一,然后代入公式求算.例.已知直線,,則(
)A.直線過定點(diǎn) B.當(dāng)時,C.當(dāng)時, D.當(dāng)時,之間的距離為變式1.曲線在點(diǎn)處的切線與其平行直線l的距離為,則直線l的方程可能為(
)A. B.C. D.變式2.已知直線:,:,圓C:,下列說法正確的是(
)A.若經(jīng)過圓心C,則B.直線與圓C相離C.若,且它們之間的距離為,則D.若,與圓C相交于M,N,則變式3.已知直線,則(
)A.直線過定點(diǎn)B.當(dāng)時,C.當(dāng)時,D.當(dāng)時,兩直線之間的距離為11.若直線與之間的距離為,則a的值為(
)A.4 B. C.4或 D.8或2.若兩條直線,與圓的四個交點(diǎn)能構(gòu)成正方形,則(
)A. B. C. D.43.兩條平行直線和間的距離為,則,分別為(
)A., B.,C., D.,4.兩條平行直線與之間的距離(
)A. B. C. D.75.已知直線和與圓都相切,則圓的面積的最大值是(
)A. B. C. D.6.若直線與平行,則與間的距離為(
)A. B.C. D.7.已知直線:(),:,若,則與間的距離為(
)A. B. C.2 D.8.已知直線,,若,則之間的距離為(
)A. B. C. D.9.若兩條平行直線與之間的距離是,則m+n=A.0 B.1 C.-2 D.-110.已知直線,則兩條直線之間的距離為A. B. C. D.易錯點(diǎn)二:求有關(guān)截距相等問題時易忽略截距為零的情況(直線截距式的考點(diǎn))直線方程的五種形式的比較如下表:名稱方程的形式常數(shù)的幾何意義適用范圍點(diǎn)斜式是直線上一定點(diǎn),k是斜率不垂直于x軸斜截式k是斜率,b是直線在y軸上的截距不垂直于x軸兩點(diǎn)式,是直線上兩定點(diǎn)不垂直于x軸和y軸截距式a是直線在x軸上的非零截距,b是直線在y軸上的非零截距不垂直于x軸和y軸,且不過原點(diǎn)一般式A、B、C為系數(shù)任何位置的直線給定一般式求截距相等時,具體方案如下:形如:第一種情況第二種情況:截距之和為0時,橫縱截距都為0也是此類模型易錯提醒:求截距相等時,往往會忽略橫縱截距為0的情況從而漏解例.已知直線過點(diǎn)(2,1)且在x,y軸上的截距相等(1)求直線的一般方程;(2)若直線在x,y軸上的截距不為0,點(diǎn)在直線上,求的最小值.變式1.已知直線過點(diǎn)且在軸上的截距相等(1)求直線的一般方程;(2)若直線在軸上的截距不為0,點(diǎn)在直線上,求的最小值.變式2.已知直線:,直線:,其中a,b均不為0.(1)若,且過點(diǎn),求a,b;(2)若,且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求與之間的距離.變式3.已知直線,直線(1)若直線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求實(shí)數(shù)的值;(2)若,求直線的方程.1.已知圓為圓O上位于第一象限的一點(diǎn),過點(diǎn)M作圓O的切線l.當(dāng)l的橫縱截距相等時,l的方程為(
)A. B.C. D.2.“直線在坐標(biāo)軸上截距相等”是“”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件3.過點(diǎn)A(1,2)的直線在兩坐標(biāo)軸上的截距之和為零,則該直線方程為(
)A.x-y+1=0 B.x+y-3=0 C.y=2x或x+y-3=0 D.y=2x或x-y+1=04.下列說法正確的是(
)A.若直線與直線互相垂直,則B.已知,,點(diǎn),到直線的距離分別為和,則滿足條件的直線的條數(shù)是2C.過,兩點(diǎn)的所有直線的方程為D.經(jīng)過點(diǎn)且在軸和軸上截距都相等的直線方程為5.過點(diǎn),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線的方程是A. B.或C. D.或6.下列命題中錯誤的是(
)A.命題“”的否定是“”B.命題“若,則”的否命題為“若,則”C.“兩直線斜率相等”是“兩直線平行”的充要條件D.若“p或q”為假命題,則p,q均為假命題7.與圓相切,且在坐標(biāo)軸上截距相等的直線共有(
)A.2條 B.3條 C.4條 D.6條8.已知直線過點(diǎn),且與軸、軸分別交于A,B點(diǎn),則(
)A.若直線的斜率為1,則直線的方程為B.若直線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,則直線的方程為C.若M為的中點(diǎn),則的方程為D.直線的方程可能為9.已知直線:,:,則下列結(jié)論正確的有(
)A.若,則B.若,則C.若,在x軸上的截距相等則D.的傾斜角不可能是傾斜角的2倍10.直線與圓相切,且在軸、軸上的截距相等,則直線的方程可能是A. B.C. D.易錯點(diǎn)三:求有關(guān)圓的切線問題易混淆“在”“過”(求有關(guān)圓的切線問題)技巧總結(jié)第一類:求過圓上一點(diǎn)的圓的切線方程的方法正規(guī)方法:第一步:求切點(diǎn)與圓心的連線所在直線的斜率第二步:利用垂直關(guān)系求出切線的斜率為第三步:利用點(diǎn)斜式求出切線方程注意:若則切線方程為,若不存在時,切線方程為秒殺方法:①經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為②經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為③經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為第二類:求過圓外一點(diǎn)的圓的切線方程的方法方法一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出方法二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:代入圓的方程,得到一個關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出注意:過圓外一點(diǎn)的切線必有兩條,當(dāng)上面兩種方法求得的只有一個時,則另一條切線的斜率一定不存在,可得數(shù)形結(jié)合求出.第三類:求斜率為且與圓相切的切線方程的方法方法一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出.方法二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,第二步:代入圓的方程,得到一個關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出方法三:秒殺方法已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為工具:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為一般方程為.①點(diǎn)在圓上:②點(diǎn)在圓外:③點(diǎn)在圓內(nèi):易錯提醒:求切線問題時首要任務(wù)確定點(diǎn)與圓的位置關(guān)系并采用對應(yīng)方案進(jìn)行處理例、圓的方程為,過點(diǎn)的切線方程變形1、圓的方程為,過點(diǎn)的切線方程變形2、圓的方程為,過點(diǎn)的切線方程變形3、圓的方程為,切線斜率為方程為1.在平面直角坐標(biāo)系中,過直線上一點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則的最大值為(
)A. B. C. D.2.已知點(diǎn)在圓上,過作圓的切線,則的傾斜角為()A. B. C. D.3.已知圓與直線,P,Q分別是圓C和直線l上的點(diǎn)且直線PQ與圓C恰有1個公共點(diǎn),則的最小值是(
)A. B. C. D.4.已知直線與圓,過直線上的任意一點(diǎn)向圓引切線,設(shè)切點(diǎn)為,若線段長度的最小值為,則實(shí)數(shù)的值是(
)A. B. C. D.5.已知圓,直線,則下列結(jié)論正確的是(
)A.存在實(shí)數(shù)k,使得直線l與圓C相切B.若直線l與圓C交于A,B兩點(diǎn),則的最大值為4C.當(dāng)時,圓C上存在4個點(diǎn)到直線l的距離為D.當(dāng)時,對任意,曲線恒過直線與圓C的交點(diǎn)6.過圓上一點(diǎn)P作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則(
).A.B.C.D.直線AB與圓相切7.已知圓的方程為,點(diǎn),點(diǎn)是軸上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則(
)A.存在切點(diǎn)使得為直角 B.直線過定點(diǎn)C.的取值范圍是 D.面積的取值范圍是8.已知直線與圓,下列說法正確的是(
)A.所有圓均不經(jīng)過點(diǎn)B.若圓關(guān)于直線對稱,則C.若直線與圓相交于、,且,則D.不存在圓與軸、軸均相切9.已知,過點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)分別為,則下列命題中真命題是(
)A.B.直線的方程為C.圓與共有4條公切線D.若過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),則當(dāng)面積最大時,.10.已知點(diǎn)為直線與軸交點(diǎn),為圓上的一動點(diǎn),點(diǎn),則(
)A.取得最小值時, B.與圓相切時,C.當(dāng)時, D.的最大值為易錯點(diǎn)四:忽略斜率是否存在(與圓的代數(shù)結(jié)構(gòu)有關(guān)的最值問題)處理此類問題宗旨:截距式與斜率式都可轉(zhuǎn)化為動直線與圓相切時取得最值①截距式:求形如的最值轉(zhuǎn)化為動直線斜率的最值問題②斜率式:求形如的最值轉(zhuǎn)化為動直線截距的最值問題③距離式:求形如的最值轉(zhuǎn)化為動點(diǎn)到定點(diǎn)的距離的平方的最值問題形如:若是定圓上的一動點(diǎn),則求和這兩種形式的最值思路1:幾何法①的最值,設(shè),圓心到直線的距離為由即可解得兩個值,一個為最大值,一個為最小值②的最值:即點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,數(shù)形結(jié)合可求得斜率的最大值和最小值思路2:代數(shù)法①的最值,設(shè),與圓的方程聯(lián)立,化為一元二次方程,由判別式等于,求得的兩個值,一個為最大值,一個為最小值.②的最值:設(shè),則,與圓的方程聯(lián)立,化為一元二次方程,由判別式等于,求得的兩個值,一個為最大值,一個為最小值.易錯提醒:截距式與斜率式在學(xué)習(xí)直線與圓的位置關(guān)系后,都可轉(zhuǎn)化為動直線與圓相切時取得最值.同時,需要注意若是斜率式,則需考慮斜率是否存在例、已知為圓:上任意一點(diǎn).(1)求的最大值;(2)求的最大值和最小值;(3)求的最大值和最小值.變形1、如果實(shí)數(shù),滿足,求:(1)的最大值與最小值;(2)的最大值與最小值;(3)的最大值和最小值.變形2、已知實(shí)數(shù),滿足方程.(1)求的最大值和最小值;(2)求的最大值和最小值;(3)求的最大值和最小值.變形3、已知實(shí)數(shù)滿足.(1)求的最大值和最小值;(2)求的最大值和最小值.1.可以轉(zhuǎn)化為平面上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離.結(jié)合上述觀點(diǎn),可得的最小值為(
)A. B. C. D.2.已知實(shí)數(shù)滿足曲線的方程,則下列選項錯誤的是(
)A.的最大值是B.的最大值是C.的最小值是D.過點(diǎn)作曲線的切線,則切線方程為3.點(diǎn)到直線的最大距離為(
)A.2 B. C. D.14.著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事體.”事實(shí)上,有很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,如:可以轉(zhuǎn)化為平面上點(diǎn)與點(diǎn)的距離.結(jié)合上述觀點(diǎn),可得的最小值為(
)A. B. C. D.5.著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬事休.”事實(shí)上,有很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,如:可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到點(diǎn)的距離,則的最小值為(
).A.3 B. C. D.6.我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”事實(shí)上,很多代數(shù)問題可以都轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,列如,與相關(guān)的代數(shù)問題,可以轉(zhuǎn)化為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的幾何問題.已知點(diǎn)在直線,點(diǎn)在直線上,且,結(jié)合上述觀點(diǎn),的最小值為(
)A. B. C. D.57.已知為拋物線的準(zhǔn)線上一點(diǎn),則的最小值為(
)A. B. C. D.8.費(fèi)馬點(diǎn)是指三角形內(nèi)到三角形三個頂點(diǎn)距離之和最小的點(diǎn).當(dāng)三角形三個內(nèi)角均小于120°時,費(fèi)馬點(diǎn)與三個頂點(diǎn)連線正好三等分費(fèi)馬點(diǎn)所在的周角,即該點(diǎn)所對的三角形三邊的張角相等且均為120°.根據(jù)以上性質(zhì),.則的最小值為(
)A.4 B. C. D.9.已知實(shí)數(shù)滿足,那么的最小值為(
)A. B. C. D.10.著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)無形時少直覺,形少數(shù)時難入微.”事實(shí)上,有很多代數(shù)問題可以轉(zhuǎn)化為幾何問題加以解決,如:可以轉(zhuǎn)化為平面上點(diǎn)與點(diǎn)的距離.結(jié)合上述觀點(diǎn),可得的最小值為(
)A. B. C. D.
專題10直線和圓的方程易錯點(diǎn)一:使用兩平行線間距離公式忽略系數(shù)相等致錯(平行線求距離問題)距離問題技巧總結(jié)①兩點(diǎn)間的距離:已知則②點(diǎn)到直線的距離:③兩平行線間的距離:兩條平行直線與的距離公式.易錯提醒:在求兩條平行線間距離時,先將兩條直線前的系數(shù)統(tǒng)一,然后代入公式求算.例.已知直線,,則(
)A.直線過定點(diǎn) B.當(dāng)時,C.當(dāng)時, D.當(dāng)時,之間的距離為【詳解】由,令,可得,所以過定點(diǎn),A對時,,而,即,B對時,,而,顯然不垂直,C錯,則,可得,由上知,之間的距離為D對.故選:ABD變式1.曲線在點(diǎn)處的切線與其平行直線l的距離為,則直線l的方程可能為(
)A. B.C. D.【詳解】,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即設(shè)直線(),依題意得,解得或所以直線的方程為或故選:AB變式2.已知直線:,:,圓C:,下列說法正確的是(
)A.若經(jīng)過圓心C,則B.直線與圓C相離C.若,且它們之間的距離為,則D.若,與圓C相交于M,N,則【詳解】對于A,因為圓心在直線上,所以,解得,A正確,對于B,因為直線恒過點(diǎn),且即點(diǎn)在圓C內(nèi),所以與圓C相交,B錯誤,對于C,因為,則故與之間的距離,所以,C正確對于D,時,直線:,即因為圓心到直線的距離,所以,D錯誤,故選:AC變式3.已知直線,則(
)A.直線過定點(diǎn)B.當(dāng)時,C.當(dāng)時,D.當(dāng)時,兩直線之間的距離為1【詳解】依題意,直線,由解得:,因此直線恒過定點(diǎn),A不正確當(dāng)時,直線,而直線,顯然,即直線不垂直,B不正確當(dāng)時,直線,而直線,顯然,即,C正確當(dāng)時,有,解得,即直線,因此直線之間的距離,D正確故選:CD1.若直線與之間的距離為,則a的值為(
)A.4 B. C.4或 D.8或【答案】C【分析】將直線化為,再根據(jù)兩平行直線的距離公式列出方程,求解即可.【詳解】將直線化為,則直線與直線之間的距離,根據(jù)題意可得:,即,解得或,所以a的值為或.故選:C2.若兩條直線,與圓的四個交點(diǎn)能構(gòu)成正方形,則(
)A. B. C. D.4【答案】B【分析】由直線方程知,由題意正方形的邊長等于直線、的距離,又,結(jié)合兩線距離公式即可求的值.【詳解】由題設(shè)知:,要使,,,四點(diǎn)且構(gòu)成正方形,∴正方形的邊長等于直線、的距離,則,若圓的半徑為r,,即,則,由正方形的性質(zhì)知:,∴,即有.故選:B.3.兩條平行直線和間的距離為,則,分別為(
)A., B.,C., D.,【答案】D【分析】根據(jù)兩直線平行的性質(zhì)可得參數(shù),再利用平行線間距離公式可得.【詳解】由直線與直線平行,得,解得,所以兩直線分別為和,即和,所以兩直線間距離,故選:D.4.兩條平行直線與之間的距離(
)A. B. C. D.7【答案】C【分析】首先根據(jù)兩條直線平行求出參數(shù)的值,然后利用平行線間的距離公式求解即可.【詳解】由已知兩條直線平行,得,所以,所以直線可化為,則兩平行線間的距離.故選:C5.已知直線和與圓都相切,則圓的面積的最大值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】易得互相平行,故圓的直徑為間的距離,再表達(dá)出距離求最大值即可得圓的直徑最大值,進(jìn)而得到面積最大值【詳解】由題,互相平行,且,故圓的直徑為間的距離,令,則,,故當(dāng),即時取得最大值,此時圓的面積為故選:A6.若直線與平行,則與間的距離為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】由兩直線平行的判定有且求參數(shù)a,應(yīng)用平行線距離公式求與間的距離.【詳解】∵直線與平行,∴且,解得.∴直線與間的距離.故選:B.7.已知直線:(),:,若,則與間的距離為(
)A. B. C.2 D.【答案】B【分析】由直線平行的結(jié)論列方程求,再由平行直線的距離公式求兩直線的距離.【詳解】由得,解得,所以直線:,即,所以與間的距離為,故選B.8.已知直線,,若,則之間的距離為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由,解得,時舍去,可得,再利用平行線之間的距離公式即可得出.【詳解】由于兩條直線平行,得,解得,當(dāng)時,兩直線方程都是故兩直線重合,不符合題意.當(dāng)時,,,故兩平行直線的距離為.故選A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了直線平行的充要條件及其距離,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.9.若兩條平行直線與之間的距離是,則m+n=A.0 B.1 C.-2 D.-1【答案】C【分析】根據(jù)直線平行得到,根據(jù)兩直線的距離公式得到,得到答案.【詳解】由,得,解得,即直線,兩直線之間的距離為,解得(舍去),所以故答案選C.【點(diǎn)睛】本題考查了直線平行,兩平行直線之間的距離,意在考查學(xué)生的計算能力.10.已知直線,則兩條直線之間的距離為A. B. C. D.【答案】C【分析】利用兩平行直線距離公式即可求得.【詳解】因為,則,故選C.【點(diǎn)睛】本題考查了兩平行直線距離問題,運(yùn)用平行直線距離公式可以求解,但要注意將兩直線一般方程的系數(shù)化為相同的值;也可以在其中一條直線中選取一個特殊點(diǎn),然后利用點(diǎn)到直線距離公式進(jìn)行求解,屬于基礎(chǔ)題.易錯點(diǎn)二:求有關(guān)截距相等問題時易忽略截距為零的情況(直線截距式的考點(diǎn))直線方程的五種形式的比較如下表:名稱方程的形式常數(shù)的幾何意義適用范圍點(diǎn)斜式是直線上一定點(diǎn),k是斜率不垂直于x軸斜截式k是斜率,b是直線在y軸上的截距不垂直于x軸兩點(diǎn)式,是直線上兩定點(diǎn)不垂直于x軸和y軸截距式a是直線在x軸上的非零截距,b是直線在y軸上的非零截距不垂直于x軸和y軸,且不過原點(diǎn)一般式A、B、C為系數(shù)任何位置的直線給定一般式求截距相等時,具體方案如下:形如:第一種情況第二種情況:截距之和為0時,橫縱截距都為0也是此類模型易錯提醒:求截距相等時,往往會忽略橫縱截距為0的情況從而漏解例.已知直線過點(diǎn)(2,1)且在x,y軸上的截距相等(1)求直線的一般方程;(2)若直線在x,y軸上的截距不為0,點(diǎn)在直線上,求的最小值.【詳解】試題分析:(1)當(dāng)截距為0時,得到;當(dāng)截距不為0時設(shè)直線方程為,代入點(diǎn)坐標(biāo)即可得方程.(2)由第一問可得,,由不等式得到結(jié)果.⑴
①即②截距不為0時,設(shè)直線方程為,代入,計算得,則直線方程為,綜上,直線方程為⑵由題意得變式1.已知直線過點(diǎn)且在軸上的截距相等(1)求直線的一般方程;(2)若直線在軸上的截距不為0,點(diǎn)在直線上,求的最小值.【詳解】(1)因為直線過點(diǎn)且在軸上的截距相等,當(dāng)截距為0時,則當(dāng)截距不為0時,可設(shè),則,即,∴綜上,的一般方程:或(2)由題意得,,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立的最小值為變式2.已知直線:,直線:,其中a,b均不為0.(1)若,且過點(diǎn),求a,b;(2)若,且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求與之間的距離.【詳解】(1)當(dāng)過點(diǎn)時,,所以,因為,所以,即,于是(2)由:,令,則,令,則因為在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,所以,故,又,所以,所以則:與:之間的距離,所以與之間的距離為.變式3.已知直線,直線(1)若直線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求實(shí)數(shù)的值;(2)若,求直線的方程.【詳解】(1)由題意可知,,直線在軸上的截距為,在軸上的截距為,則,解得:(2)若,則且,解得:此時直線的方程為1.已知圓為圓O上位于第一象限的一點(diǎn),過點(diǎn)M作圓O的切線l.當(dāng)l的橫縱截距相等時,l的方程為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】利用過圓上點(diǎn)的切線的性質(zhì)可得,利用點(diǎn)表示出切線方程,結(jié)合l的橫縱截距相等,即得解【詳解】由題意,點(diǎn)在第一象限,故過點(diǎn)M的的切線l斜率存在;點(diǎn)在圓上,故,即故直線l的方程為:令令當(dāng)l的橫縱截距相等時,又解得:即,即故選:A2.“直線在坐標(biāo)軸上截距相等”是“”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】由直線在坐標(biāo)軸上截距相等得或,再根據(jù)充分條件和必要條件的定義判斷即可.【詳解】解:由題知:,由得;由得,.因為在坐標(biāo)軸上的截距相等,所以,解得或.所以直線在坐標(biāo)軸上截距相等”是“”的必要不充分條件.故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查直線的截距與充分條件、必要條件,屬于基礎(chǔ)題.3.過點(diǎn)A(1,2)的直線在兩坐標(biāo)軸上的截距之和為零,則該直線方程為(
)A.x-y+1=0 B.x+y-3=0 C.y=2x或x+y-3=0 D.y=2x或x-y+1=0【答案】D【分析】考慮直線是否過坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)出直線方程,分別求解出直線方程.【詳解】當(dāng)直線過原點(diǎn)時,其斜率為,故直線方程為y=2x;當(dāng)直線不過原點(diǎn)時,設(shè)直線方程為,代入點(diǎn)(1,2)可得,解得a=-1,故直線方程為x-y+1=0.綜上,可知所求直線方程為y=2x或x-y+1=0,故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查直線方程的截距式以及分類討論思想的應(yīng)用,考查邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算.在利用直線方程的截距式解題時,一定要注意討論直線的截距是否為零.4.下列說法正確的是(
)A.若直線與直線互相垂直,則B.已知,,點(diǎn),到直線的距離分別為和,則滿足條件的直線的條數(shù)是2C.過,兩點(diǎn)的所有直線的方程為D.經(jīng)過點(diǎn)且在軸和軸上截距都相等的直線方程為【答案】B【分析】對于A,利用直線與直線垂直的條件判斷;對于B,利用點(diǎn)到直線的距離、直線與圓的位置關(guān)系判斷;對于C,利用兩點(diǎn)式方程判斷;對于D,利用直線的截距式方程判斷【詳解】解:對于A,若直線與直線互相垂直,則,解得或,所以A錯誤;對于B,因為,,所以,分別以點(diǎn),為圓心,2,4為半徑作圓,因為,所以兩圓相交,所以兩圓的公切線有2條,所以滿足條件的直線的條數(shù)是2,所以B正確;對于C,當(dāng)且時,過,兩點(diǎn)的直線方程為,所以C錯誤;對于D,當(dāng)截距為零時,設(shè)直線方程為,則,所以直線為,當(dāng)截距不為零時,設(shè)直線方程為,則,得,所以直線方程為,綜上,經(jīng)過點(diǎn)且在軸和軸上截距都相等的直線方程為或,所以D錯誤故選:B5.過點(diǎn),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等的直線的方程是A. B.或C. D.或【答案】D【詳解】當(dāng)直線過原點(diǎn)時,直線方程為y=x,即4x﹣3y=0;當(dāng)直線不過原點(diǎn)時,設(shè)直線方程為x+y=a.則3+4=a,得a=7.∴直線方程為x+y﹣7=0.∴過點(diǎn)M(3,4)且在坐標(biāo)軸上截距相等的直線方程為4x﹣3y=0或x+y﹣7=0.故選:D6.下列命題中錯誤的是(
)A.命題“”的否定是“”B.命題“若,則”的否命題為“若,則”C.“兩直線斜率相等”是“兩直線平行”的充要條件D.若“p或q”為假命題,則p,q均為假命題【答案】C【分析】利用含有一個量詞的命題的否定、否命題的概念、兩直線平行的充要條件以及的真假進(jìn)行判斷.【詳解】對于A,命題“”的否定是“”,故A正確;對于B,命題“若,則”的否命題為“若,則”,故B正確;對于C,若兩直線斜率相等,則兩直線平行或重合;但若兩直線平行,斜率可能不存在,故C錯誤;對于D,若“p或q”為假命題,則p,q均為假命題,故D正確.故選:C.7.與圓相切,且在坐標(biāo)軸上截距相等的直線共有(
)A.2條 B.3條 C.4條 D.6條【答案】A【分析】過原點(diǎn)的直線不滿足題意,當(dāng)直線不經(jīng)過原點(diǎn)且與圓相切時,依題意可設(shè)方程為,根據(jù)圓心到直線的距離等于半徑可得有兩解,綜合可得結(jié)果.【詳解】圓的圓心為,半徑為1,由于原點(diǎn)在圓上,顯然過原點(diǎn)的直線不滿足題意;當(dāng)直線不經(jīng)過原點(diǎn)且與圓相切時,依題意可設(shè)方程為,圓心到直線的距離,解得,此時滿足條件的直線有兩條,綜上可得:滿足條件的直線有兩條,故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查圓的切線方程,截距相等問題,學(xué)生容易疏忽過原點(diǎn)的直線,屬于中檔題.8.已知直線過點(diǎn),且與軸、軸分別交于A,B點(diǎn),則(
)A.若直線的斜率為1,則直線的方程為B.若直線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,則直線的方程為C.若M為的中點(diǎn),則的方程為D.直線的方程可能為【答案】AC【分析】根據(jù)直線點(diǎn)斜式判斷A,由過原點(diǎn)直線滿足題意判斷B,由中點(diǎn)求出A,B坐標(biāo)得直線方程判斷C,由直線與坐標(biāo)軸有交點(diǎn)判斷D.【詳解】對于A,直線l的斜率為1,則直線l的方程為,即,故A正確;對于B,當(dāng)直線l在兩坐標(biāo)軸上的截距都為0時,l的方程為,故B錯誤;對于C,因為中點(diǎn),且A,B在軸、軸上,所以,,故AB的方程為,即,故C正確;對于D,直線與x軸無交點(diǎn),與題意不符,故D錯誤.故選:AC.9.已知直線:,:,則下列結(jié)論正確的有(
)A.若,則B.若,則C.若,在x軸上的截距相等則D.的傾斜角不可能是傾斜角的2倍【答案】AB【分析】根據(jù)直線平行、垂直的條件判斷AB選項的正確性;根據(jù)直線的截距、傾斜角判斷CD選項的正確性.【詳解】若,則,得,選項A正確;若,則,得,選項B正確;若,在x軸上的截距相等,則,解得,選項C錯誤;當(dāng)時,的傾斜角恰好是的傾斜角的2倍,選項D錯誤.故選:AB【點(diǎn)睛】解決此題的關(guān)鍵是要弄清楚直線的點(diǎn)斜式和直線的一般式判斷兩直線平行和垂直的充要條件,其次還要注意斜率的存在性,一定要注意分類討論.易錯點(diǎn):兩直線平行一定要注意縱截距不等和斜率的存在性.10.直線與圓相切,且在軸、軸上的截距相等,則直線的方程可能是A. B.C. D.【答案】ACD【解析】由于直線在軸、軸上的截距相等,設(shè)直線為:或,利用圓心到直線的距離為半徑,即得解【詳解】由于直線在軸、軸上的截距相等,設(shè)直線為:或由于直線與圓相切,故圓心到直線的距離等于半徑或故直線的方程為:故選:ACD易錯點(diǎn)三:求有關(guān)圓的切線問題易混淆“在”“過”(求有關(guān)圓的切線問題)技巧總結(jié)第一類:求過圓上一點(diǎn)的圓的切線方程的方法正規(guī)方法:第一步:求切點(diǎn)與圓心的連線所在直線的斜率第二步:利用垂直關(guān)系求出切線的斜率為第三步:利用點(diǎn)斜式求出切線方程注意:若則切線方程為,若不存在時,切線方程為秒殺方法:①經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為②經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為③經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為第二類:求過圓外一點(diǎn)的圓的切線方程的方法方法一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出方法二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:代入圓的方程,得到一個關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出注意:過圓外一點(diǎn)的切線必有兩條,當(dāng)上面兩種方法求得的只有一個時,則另一條切線的斜率一定不存在,可得數(shù)形結(jié)合求出.第三類:求斜率為且與圓相切的切線方程的方法方法一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出.方法二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,第二步:代入圓的方程,得到一個關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出方法三:秒殺方法已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為工具:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為一般方程為.①點(diǎn)在圓上:②點(diǎn)在圓外:③點(diǎn)在圓內(nèi):易錯提醒:求切線問題時首要任務(wù)確定點(diǎn)與圓的位置關(guān)系并采用對應(yīng)方案進(jìn)行處理例、圓的方程為,過點(diǎn)的切線方程解:正規(guī)方法:第一步:求切點(diǎn)與圓心的連線所在直線的斜率第二步:利用垂直關(guān)系求出切線的斜率為第三步:利用點(diǎn)斜式求出切線方程秒殺方法:經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為變形1、圓的方程為,過點(diǎn)的切線方程解:正規(guī)方法:第一步:求切點(diǎn)與圓心的連線所在直線的斜率圓的一般式轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式為第二步:利用垂直關(guān)系求出切線的斜率為第三步:利用點(diǎn)斜式求出切線方程秒殺方法:經(jīng)過圓上一點(diǎn)的切線方程為變形2、圓的方程為,過點(diǎn)的切線方程解:由題意的點(diǎn)在圓外方法一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出圓心為則故:,方法二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,即,第二步:代入圓的方程,得到一個關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出故:,變形3、圓的方程為,切線斜率為方程為方法一:幾何法第一步:設(shè)切線方程為,即第二步:由圓心到直線的距離等于半徑長,可求得,切線方程即可求出.故方法二:代數(shù)法第一步:設(shè)切線方程為,第二步:代入圓的方程,得到一個關(guān)于的一元二次方程,由可求得,切線方程即可求出故方法三:秒殺方法已知圓的切線的斜率為,則圓的切線方程為故1.在平面直角坐標(biāo)系中,過直線上一點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則的最大值為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由題意圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,如圖,又,所以,又由圓心到直線的距離可求出的最小值,進(jìn)而求解.【詳解】如下圖所示:
由題意圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,,又因為,所以,所以,又圓心到直線的距離為,所以,所以不妨設(shè),則,又因為在單調(diào)遞增,所以當(dāng)且僅當(dāng)即,即當(dāng)且僅當(dāng)直線垂直已知直線時,有最大值.故選:A.2.已知點(diǎn)在圓上,過作圓的切線,則的傾斜角為()A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)直線垂直的斜率關(guān)系,即可由斜率與傾斜角的關(guān)系求解.【詳解】圓心為,所以,所以過的切線的斜率為,設(shè)傾斜角為,則,由于,故,故選:D3.已知圓與直線,P,Q分別是圓C和直線l上的點(diǎn)且直線PQ與圓C恰有1個公共點(diǎn),則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】,的最小值為圓心到直線的距離,可求的最小值.【詳解】圓化為標(biāo)準(zhǔn)方程為,則圓C的圓心為,半徑,則,直線PQ與圓C相切,有,因為點(diǎn)Q在直線l上,所以,則.即的最小值是.故選:A4.已知直線與圓,過直線上的任意一點(diǎn)向圓引切線,設(shè)切點(diǎn)為,若線段長度的最小值為,則實(shí)數(shù)的值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),則,可得,而的最小值是圓心到直線的距離,然后列方程可求出實(shí)數(shù)m的值.【詳解】圓,設(shè),則,則,,則,所以圓心到直線的距離是,,得,.故選:A.5.已知圓,直線,則下列結(jié)論正確的是(
)A.存在實(shí)數(shù)k,使得直線l與圓C相切B.若直線l與圓C交于A,B兩點(diǎn),則的最大值為4C.當(dāng)時,圓C上存在4個點(diǎn)到直線l的距離為D.當(dāng)時,對任意,曲線恒過直線與圓C的交點(diǎn)【答案】BCD【分析】根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系逐項判斷即可.【詳解】,圓心且半徑為,因為直線過定點(diǎn),且點(diǎn)在圓上,若直線l與圓C相切,則直線l的斜率不存在,即,故A不正確;當(dāng)直線l經(jīng)過圓心時,取最大值即圓的直徑,故B正確;當(dāng)時,直線,因為圓心C到直線l的距離,所以,所以圓C上有4個點(diǎn)到直線的距離為,故C正確;當(dāng)時,直線,曲線,即一定過直線與圓的交點(diǎn),故D正確.故選:BCD.6.過圓上一點(diǎn)P作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則(
).A.B.C.D.直線AB與圓相切【答案】BCD【分析】根據(jù)圓的切線的性質(zhì),建立直角三角形,結(jié)合勾股定理以及銳角三角函數(shù),可得答案.【詳解】由題意,作圖如下:
設(shè)圓與圓的圓心為,則,,因為與圓相切,所以,在中,,易知,所以.又,所以,故A錯誤,B、C正確.故與交于點(diǎn),由與圓相切,則,由,則,易知,在中,,又圓的半徑為,所以直線與圓相切,故D正確.故選:BCD.7.已知圓的方程為,點(diǎn),點(diǎn)是軸上的一個動點(diǎn),過點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,則(
)A.存在切點(diǎn)使得為直角 B.直線過定點(diǎn)C.的取值范圍是 D.面積的取值范圍是【答案】BD【分析】通過分析知不可能為直角,可判斷A、C錯誤;求出直線的方程,令,,即可得直線恒過的定點(diǎn)可判斷B;求出面積的取值范圍可判斷D.【詳解】對于A,圓的上頂點(diǎn)為,即點(diǎn),若為直角,則為直徑,顯然同一直徑不能同時垂直兩條相交直線,所以不可能為直角,故A錯誤;同理C選項的數(shù)量積也取不到,所以C錯誤;對于B,設(shè),
因為,,,則的方程為:,因為化簡可得:,同理的方程為:,而在切線,上,所以,,因為在直線故直線的方程為,令,,即過定點(diǎn),故B正確;對于D,圓心到直線的距離平方為,線段一半的平方為:,點(diǎn)到直線的距離的平方為:,所以面積的平方為:①,因為,所以由對勾函數(shù)的性質(zhì)可知當(dāng)時,①的分母取得最小值,所以面積平方的最大值,故面積的最大值為,故面積的取值范圍是,故D正確.故選:BD.8.已知直線與圓,下列說法正確的是(
)A.所有圓均不經(jīng)過點(diǎn)B.若圓關(guān)于直線對稱,則C.若直線與圓相交于、,且,則D.不存在圓與軸、軸均相切【答案】ABD【分析】A假設(shè)存在圓經(jīng)過點(diǎn),將代入圓的方程判斷是否有解;B由在直線上,代入即可判斷;C幾何法先求到直線的距離,結(jié)合點(diǎn)線距離列方程求;D根據(jù)題設(shè),假設(shè)存在圓與數(shù)軸相切,判斷是否有解.【詳解】A:將代入,則,所以,此時,所以不存在值,使圓經(jīng)過點(diǎn),對;B:若圓關(guān)于直線對稱,則在直線上,所以,則,對;C:由題意,到直線的距離,所以,則,可得或,錯;D:若圓與軸、軸均相切,則,顯然無解,即不存在這樣的圓,對;故選:ABD9.已知,過點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)分別為,則下列命題中真命題是(
)A.B.直線的方程為C.圓與共有4條公切線D.若過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),則當(dāng)面積最大時,.【答案】ABD【分析】由圓的方程確定圓心坐標(biāo)和半徑,結(jié)合切線性質(zhì)求,判斷A,求過點(diǎn)的圓的方程,再求其與圓的公共弦可得直線的方程,判斷B,判斷圓與圓的位置關(guān)系,判斷C,結(jié)合三角形面積公式求的面積的最大值,求,判斷D,【詳解】因為圓的方程為,所以圓心的坐標(biāo)為,半徑為,所以,又,所以,由已知,所以,A正確,因為,所以點(diǎn)四點(diǎn)共圓,且圓心為的中點(diǎn),線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,所以圓的方程為,即,因為,所以圓與圓相交,又圓的方程可化為所以圓與圓的公共弦方程為,故直線的方程為,B正確,
圓的圓心的坐標(biāo)為,半徑為,因為,,所以圓與圓相交,故兩圓只有2條公切線,C錯誤;設(shè),則,的面積,所以當(dāng)時,的面積取最大值,最大值為,此時,D正確.故選:ABD.
10.已知點(diǎn)為直線與軸交點(diǎn),為圓上的一動點(diǎn),點(diǎn),則(
)A.取得最小值時, B.與圓相切時,C.當(dāng)時, D.的最大值為【答案】ABD【分析】A:取得最小值時位于即軸上,根據(jù)三角形面積公式可得.B:直接在直角三角形利用勾股定理可得.C:運(yùn)用向量的坐標(biāo)表示和對于坐標(biāo)運(yùn)算可得.D:根據(jù)正弦定理,將求的最大值轉(zhuǎn)化為求外接圓半徑最小,此時,外接圓與圓相內(nèi)切,根據(jù)內(nèi)切半徑差等于圓心距可得外接圓半徑,進(jìn)而可得.【詳解】因,令,得,故,,圓心,半徑選項A:
如圖,根據(jù)圓的性質(zhì)當(dāng)位于軸上時,取得最小值,此時,故A正確;選項B:
當(dāng)與圓相切時,,故B正確;選項C:
設(shè),則,,當(dāng)時,,故,又,得,,,若,則,又得,,,此時,這與點(diǎn)在圓上矛盾,故C錯誤;選項D:
設(shè)外接圓圓心為,半徑為由題意可得在中垂線上,可設(shè)其坐標(biāo)為,則,,由正弦定理知,所以,當(dāng)最小,即外接圓與圓相內(nèi)切時,的最大值,此時圓心距等于兩圓半徑之差,則,兩邊同時平方可得,,故D正確.故選:ABD.易錯點(diǎn)四:忽略斜率是否存在(與圓的代數(shù)結(jié)構(gòu)有關(guān)的最值問題)處理此類問題宗旨:截距式與斜率式都可轉(zhuǎn)化為動直線與圓相切時取得最值①截距式:求形如的最值轉(zhuǎn)化為動直線斜率的最值問題②斜率式:求形如的最值轉(zhuǎn)化為動直線截距的最值問題③距離式:求形如的最值轉(zhuǎn)化為動點(diǎn)到定點(diǎn)的距離的平方的最值問題形如:若是定圓上的一動點(diǎn),則求和這兩種形式的最值思路1:幾何法①的最值,設(shè),圓心到直線的距離為由即可解得兩個值,一個為最大值,一個為最小值②的最值:即點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,數(shù)形結(jié)合可求得斜率的最大值和最小值思路2:代數(shù)法①的最值,設(shè),與圓的方程聯(lián)立,化為一元二次方程,由判別式等于,求得的兩個值,一個為最大值,一個為最小值.②的最值:設(shè),則,與圓的方程聯(lián)立,化為一元二次方程,由判別式等于,求得的兩個值,一個為最大值,一個為最小值.易錯提醒:截距式與斜率式在學(xué)習(xí)直線與圓的位置關(guān)系后,都可轉(zhuǎn)化為動直線與圓相切時取得最值.同時,需要注意若是斜率式,則需考慮斜率是否存在例、已知為圓:上任意一點(diǎn).(1)求的最大值;(2)求的最大值和最小值;(3)求的最大值和最小值.解:(1)∵的圓心,半徑,設(shè),將看成直線方程,∵該直線與圓有公共點(diǎn),∴圓心到直線的距離,解上式得:,∴的最大值為.(2)記點(diǎn),∵表示直線的斜率,設(shè)直線的方程為:,即,由直線與圓有公共點(diǎn),∴,可得,∴的最大值為,最小值為;(3)∵設(shè),等價于圓的圓心到原點(diǎn)的距離的平方,則,;變形1、如果實(shí)數(shù),滿足,求:(1)的最大值與最小值;(2)的最大值與最小值;(3)的最大值和最小值.解:(1)實(shí)數(shù),滿足,則設(shè)整理得,所以圓心到直線的距離,整理得,即,所以的最大值為,最小值為.(2)設(shè),所以整理直線為,圓心到直線的距離,整理得,解得,所以的最大值為,最小值為.(3)由于的表示的是,原點(diǎn)到圓上的任意點(diǎn)的距離的平方所以利用最大距離為圓心到原點(diǎn)的距離與半徑的和,即的平方,故最大值為.最小距離為的平方,故最小值為.變形2、已知實(shí)數(shù),滿足方程.(1)求的最大值和最小值;(2)求的最大值和最小值;(3)求的最大值和最小值.解:(1)方程表示以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,設(shè),即,當(dāng)直線與圓相切時,斜率取得最大值和最小值,此時,解得.故的最大值為,最小值為.(2)設(shè),即,當(dāng)與圓相切時,縱截距取得最大值和最小值,此時,即.故的最大值為,最小值為.(3)表示圓上的點(diǎn)與原點(diǎn)距離的平方,由平面幾何知識知,它在過原點(diǎn)和圓心的直線與圓的兩個交點(diǎn)處取得最大值和最小值,又圓心到原點(diǎn)的距離為2,故,.變形3、已知實(shí)數(shù)滿足.(1)求的最大值和最小值;(2)求的最大值和最小值.解:將方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程為,此方程表示以為圓心,2為半徑的圓.(1)表示圓上的點(diǎn)與定點(diǎn)連線的斜率,所以令,即.當(dāng)直線與已知圓相切時(如圖),取得最值,所以,解得或.因此的最小值是,最大值為0.(2),它表示圓上的點(diǎn)與定點(diǎn)的距離.因為定點(diǎn)到已知圓的圓心距離為,所以的最大值為,最小值為.1.可以轉(zhuǎn)化為平面上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離.結(jié)合上述觀點(diǎn),可得的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】函數(shù)變形,設(shè),,,則表示的幾何意義為的長,作出輔助線,由幾何關(guān)系得到最小值,得到答案.【詳解】,設(shè),,,故表示的幾何意義為的長,如圖所示,取點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn),連接,則的長即為的最小值,即最小值為.故選:B2.已知實(shí)數(shù)滿足曲線的方程,則下列選項錯誤的是(
)A.的最大值是B.的最大值是C.的最小值是D.過點(diǎn)作曲線的切線,則切線方程為【答案】C【分析】選項A轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)間距離公式的平方即可求解;選項B轉(zhuǎn)化為斜率即可求解;選項C轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離的倍即可求解;選項D設(shè)出切線方程,根據(jù)點(diǎn)到直線的距離為半徑即可求解【詳解】的方程可化為,它表示圓心,半徑為的圓.對選項A:表示圓上的點(diǎn)到定點(diǎn)的距離的平方,故它的最大值為,A正確;對選項B:表示圓上的點(diǎn)與點(diǎn)的連線的斜率,由圓心到直線的距離,可得,B正確;對選項C:表示圓上任意一點(diǎn)到直線的距離的倍,圓心到直線的距離,所以其最小值為,故C錯誤;對選項D:設(shè)過點(diǎn)作曲線的切線,則其斜率存在,故可設(shè)切線方程為,由,解得,故切線方程為,故D正確.故選:C.3.點(diǎn)到直線的最大距離為(
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