資源簡介 直線與圓的方程專題突破-2025年高考數學一輪復習一.選擇題(共8小題)1.(2024 永壽縣校級模擬)已知直線l1:2x﹣ay+1=0,l2:(a﹣1)x﹣y+a=0,則“a=2”是“l1∥l2”的( )A.充分不必要條件B.必要不充分條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件2.(2024 貴州模擬)已知直線l傾斜角的余弦值為,且經過點(2,1),則直線l的方程為( )A.2x+y﹣5=0 B.2x﹣y﹣3=0 C.x﹣2y=0 D.x+2y﹣4=03.(2024 鹽湖區一模)直線l1:mx﹣y+3m=0與直線l2:x+my﹣3=0相交于點P(x0,y0),則的取值范圍是( )A. B.C. D.4.(2024 重慶模擬)已知a>0,b>0,兩直線l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0且l1⊥l2,則的最小值為( )A.2 B.4 C.8 D.95.(2024 廬陽區校級模擬)已知兩個不同的圓C1,C2均過定點A(a,b),且圓C1,C2均與x軸、y軸相切,則圓C1與圓C2的半徑之積為( )A.|ab| B.2|ab| C.a2+b2 D.6.(2024 樂山三模)已知圓O:x2+y2=16,點F(﹣2,),點E是l:2x﹣y+16=0上的動點,過E作圓O的切線,切點分別為A,B,直線AB與EO交于點M,則|MF|的最小值為( )A. B. C. D.7.(2024 運城二模)已知正方形ABCD的邊長為2,點P在以A為圓心,1為半徑的圓上,則|PB|2+|PC|2+|PD|2最小值為( )A. B. C. D.8.(2024 河池模擬)古希臘數學家阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線論》中有這樣一個結論:平面內與兩點距離的比為常數λ(λ≠1)的點的軌跡是圓,后人稱這個圓為阿波羅尼斯圓.已知點O(0,0),,動點P(x,y)滿足,若點P的軌跡與圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)有且僅有三條公切線,則r=( )A. B.1 C.2 D.3二.多選題(共3小題)(多選)9.(2024 香河縣校級模擬)已知直線l經過點(2,3),且點A(﹣3,2),B(5,﹣4)到直線l的距離相等,則直線l的方程可能為( )A.4x﹣y﹣5=0 B.4x+y﹣11=0C.3x+4y﹣18=0 D.3x﹣4y+6=0(多選)10.(2024 芝罘區校級模擬)圓O1:x2+y2﹣2x=0和圓O2:x2+y2+2x﹣4y=0的交點為A,B,則有( )A.公共弦AB所在直線方程為x﹣y=0B.線段AB中垂線方程為x+y﹣1=0C.公共弦AB的長為D.P為圓O1上一動點,則P到直線AB距離的最大值為+1(多選)11.(2024 禪城區校級模擬)如圖,A(2,0),B(1,1),C(﹣1,1),D(﹣2,0),弧是以OD為直徑的圓上的一段圓弧,弧是以BC為直徑的圓上的一段圓弧,弧是以OA為直徑的圓上的一段圓弧,三段弧構成曲線w,則下述正確的是( )A.曲線w與x軸圍成的圖形的面積等于2πB.曲線w上有5個整點(橫、縱坐標均為整數的點)C.弧所在圓的方程為x2+(y﹣1)2=1D.弧與弧的公切線方程為x+y=三.填空題(共3小題)12.(2024 蓮湖區校級三模)已知點A(8,﹣6)與圓C:x2+y2=25,P是圓C上任意一點,則|AP|的最小值是 .13.(2024 武清區校級模擬)已知直線x+y﹣5=0與圓C:x2+y2﹣4x+2y+m=0相交于A,B兩點,且|AB|=4,則實數m= .14.(2024 九江二模)歐拉于1765年在他的著作《三角形的幾何學》中首次提出定理:三角形的重心、垂心和外心共線,這條線稱之為三角形的歐拉線.已知A(0,2),B(4,2),C(a,﹣1),且△ABC為圓x2+y2+Ex+Fy=0內接三角形,則△ABC的歐拉線方程為 .四.解答題(共5小題)15.(2023 寶雞三模)已知點P(x,y)在曲線x2+y2=1上.(1)求動點M(x+y,xy)的軌跡C的參數方程,并化為直角坐標方程;(2)過原點的直線l與(1)中的曲線C交于A,B兩點,且,求直線l的斜率.16.(2023 固鎮縣三模)如圖,在平行四邊形OABC中,點O是原點,點A和點C的坐標分別是(3,0)、(1,3),點D是線段AB上的動點.(1)求AB所在直線的一般式方程;(2)當D在線段AB上運動時,求線段CD的中點M的軌跡方程.17.(2024 黑龍江模擬)已知圓C:x2﹣mx+y2+2(2﹣m)y+m﹣1=0,m∈R.(1)證明:圓C過定點;(2)當m=0時,點P為直線上的動點,過P作圓C的兩條切線,切點分別為A,B,求四邊形PACB面積最小值,并寫出此時直線AB的方程.18.(2024 蘇州三模)已知圓O:x2+y2=4,直線l1:x=m,直線l2:y=x+b和圓交于A,B兩點,過A,B分別作直線l1的垂線,垂足為C,D.(1)求實數b的取值范圍;(2)若m=﹣4,求四邊形ABDC的面積取最大值時,對應實數b的值;(3)若直線AD和直線BC交于點E,問是否存在實數m,使得點E在一條平行于x軸的直線上?若存在,求出實數m的值;若不存在,請說明理由.19.(2024 徐州模擬)將圓x2+y2=2上各點的縱坐標變為原來的倍(橫坐標不變),所得曲線為E.記P(﹣2,0),Q(1,0),過點P的直線與E交于不同的兩點A,B,直線QA,QB與E分別交于點C,D.(1)求E的方程;(2)設直線AB,CD的傾斜角分別為α,β.當時:(i)求的值;(i)若β﹣α有最大值,求λ的取值范圍.直線與圓的方程專題突破-2025年高考數學一輪復習參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)1.(2024 永壽縣校級模擬)已知直線l1:2x﹣ay+1=0,l2:(a﹣1)x﹣y+a=0,則“a=2”是“l1∥l2”的( )A.充分不必要條件B.必要不充分條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件【解答】解:a=2時,直線l1:2x﹣2y+1=0,l2:x﹣y+2=0,可得兩條直線的斜率相同,在y軸的截距不同,所以兩條直線平行,即此時“a=2”是“l1∥l2”的充分條件;l1∥l2時,則=≠,整理可得,解得a=2,此時a=2”是“l1∥l2”的必要條件,綜上所述:“a=2”是“l1∥l2”的充要條件.故選:C.2.(2024 貴州模擬)已知直線l傾斜角的余弦值為,且經過點(2,1),則直線l的方程為( )A.2x+y﹣5=0 B.2x﹣y﹣3=0 C.x﹣2y=0 D.x+2y﹣4=0【解答】解:已知直線l傾斜角的余弦值為,即,故,所以,由于直線經過點(2,1),故直線的方程為y﹣1=﹣2(x﹣2),整理得2x+y﹣5=0.故選:A.3.(2024 鹽湖區一模)直線l1:mx﹣y+3m=0與直線l2:x+my﹣3=0相交于點P(x0,y0),則的取值范圍是( )A. B.C. D.【解答】解:直線l1的方程可化為m(x+3)﹣y=0,可知直線l1經過x+3=0與y=0的交點A(﹣3,0)同理可得直線l2經過x﹣3=0與y=0的交點B(3,0),因為m×1+(﹣1)×m=0,所以l1⊥l2,即PA⊥PB,因為,,所以,整理,當x0=﹣3,y0=0,點(﹣3,0)不在直線l2上,所以點P的軌跡是曲線x2+y2=9(x≠﹣3),設,可得kx0﹣y0﹣5k=0,由題意得直線kx﹣y﹣5k=0與曲線x2+y2=9(x≠﹣3)有公共點,曲線x2+y2=9是圓心為原點,半徑為3的圓,所以,解得,當x0=﹣3,y0=0時,;當x0=3,y0=0時,,所以的取值范圍是.故選:B.4.(2024 重慶模擬)已知a>0,b>0,兩直線l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0且l1⊥l2,則的最小值為( )A.2 B.4 C.8 D.9【解答】解:∵a>0,b>0,兩直線l1:(a﹣1)x+y﹣1=0,l2:x+2by+1=0,且l1⊥l2,∴(a﹣1)+2b=0,即a+2b=1≥2∴ab≤,≥8,當且僅當a=2b=時,等號成立.則==的最小值為8,故選:C.5.(2024 廬陽區校級模擬)已知兩個不同的圓C1,C2均過定點A(a,b),且圓C1,C2均與x軸、y軸相切,則圓C1與圓C2的半徑之積為( )A.|ab| B.2|ab| C.a2+b2 D.【解答】解:根據題意,分2種情況討論:①點A不在坐標軸上,即點A在某個象限內;若點A在第一象限時,圓C1,C2的方程為(x﹣r)2+(y﹣r)2=r2(r>0)的形式,代入點A(a,b)的坐標,可得關于r的方程r2﹣2(a+b)r+a2+b2=0,此時圓C1,C2的半徑r1,r2是該方程的兩個不同實根,所以r1r2=a2+b2,同理,當點A在第二、三、四象限時也可得r1r2=a2+b2;②點A在坐標軸上;當點A在y軸上時,a=0,此時圓C1,C2的圓心分別位于第一、二象限(或第三、四象限),兩圓在A點處相切,且r1=r2=|b|,滿足r1r2=a2+b2,同理,當點A在x軸上時,b=0,同樣滿足r1r2=a2+b2,綜合可得:r1r2=a2+b2.故選:C.6.(2024 樂山三模)已知圓O:x2+y2=16,點F(﹣2,),點E是l:2x﹣y+16=0上的動點,過E作圓O的切線,切點分別為A,B,直線AB與EO交于點M,則|MF|的最小值為( )A. B. C. D.【解答】解:設M(x,y),解:設M(x,y),由△AOE∽△MOA,可得,故==,所以點E(,),將點E的坐標代入直線l:2x﹣y+16=0,化簡可得(x+1)2+(y﹣)2=(x,y不同時為0),故點M的軌跡是以(﹣1,)為圓心,為直徑的圓,所以|MF|的最小值即為點到圓心的距離減去半徑,故|MF|的最大值為﹣=2﹣=.故選:B.7.(2024 運城二模)已知正方形ABCD的邊長為2,點P在以A為圓心,1為半徑的圓上,則|PB|2+|PC|2+|PD|2最小值為( )A. B. C. D.【解答】解:以A為坐標原點,AB,AD所在的直線為x,y軸建立平面直角坐標系,作出圖像如下:設P(x,y),所以x2+y2=1,又B(2,0),C(2,2),D(0,2),所以|PB|2+|PC|2+|PD|2=(x﹣2)2+y2+(x﹣2)2+(y﹣2)2+x2+(y﹣2)2=19﹣8(x+y),令x+y=t,即x+y﹣t=0,所以直線x+y﹣t=0與圓x2+y2=1有公共點,即圓心到直線的距離d≤r,所以,解得,所以|PB|2+|PC|2+|PD|2最小值為19﹣8.故選:D.8.(2024 河池模擬)古希臘數學家阿波羅尼斯的著作《圓錐曲線論》中有這樣一個結論:平面內與兩點距離的比為常數λ(λ≠1)的點的軌跡是圓,后人稱這個圓為阿波羅尼斯圓.已知點O(0,0),,動點P(x,y)滿足,若點P的軌跡與圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)有且僅有三條公切線,則r=( )A. B.1 C.2 D.3【解答】解:設P(x,y),則=,整理得(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,所以動點P的軌跡是以(1,2)為圓心,2為半徑的圓,而圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)可化為(x+3)2+(y+1)2=r2的圓心為(﹣3,﹣1),半徑為r,∵點P的軌跡與圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)有且僅有三條公切線,∴點P的軌跡與圓C:x2+y2+6x+2y=r2﹣10(r>0)外切,由于(1,2)和(﹣3,﹣1)的距離d==5,則5=2+r,∴r=3.故選:D.二.多選題(共3小題)(多選)9.(2024 香河縣校級模擬)已知直線l經過點(2,3),且點A(﹣3,2),B(5,﹣4)到直線l的距離相等,則直線l的方程可能為( )A.4x﹣y﹣5=0 B.4x+y﹣11=0C.3x+4y﹣18=0 D.3x﹣4y+6=0【解答】解:當直線l的斜率不存在時,直線l的方程為x=2,A到直線l的距離為5,B到直線l的距離為3,顯然不滿足題意;當直線l的斜率存在時,設直線l的方程為y﹣3=k(x﹣2),即kx﹣y+3﹣2k=0,由已知得,所以k=4或,所以直線l的方程為4x﹣y﹣5=0或3x+4y﹣18=0.故選:AC.(多選)10.(2024 芝罘區校級模擬)圓O1:x2+y2﹣2x=0和圓O2:x2+y2+2x﹣4y=0的交點為A,B,則有( )A.公共弦AB所在直線方程為x﹣y=0B.線段AB中垂線方程為x+y﹣1=0C.公共弦AB的長為D.P為圓O1上一動點,則P到直線AB距離的最大值為+1【解答】解:∵圓O1:x2+y2﹣2x=0和圓O2:x2+y2+2x﹣4y=0的交點為A,B,∴圓O1與圓O2公共弦AB所在的直線方程為x﹣y=0,故A正確;∵O1(1,0),O2(﹣1,2),O1O2所在直線斜率為﹣1,∴線段AB的中垂線的方程為y﹣0=﹣(x﹣1),即x+y﹣1=0,故B正確;圓O1:x2+y2﹣2x=0的圓心為O1(1,0),半徑r1=1,圓心O1(1,0)到直線x﹣y=0的距離d==.∴P到直線AB距離的最大值為+1,圓O1與圓O2公共弦AB的長為2=,故C錯誤,D正確.故選:ABD.(多選)11.(2024 禪城區校級模擬)如圖,A(2,0),B(1,1),C(﹣1,1),D(﹣2,0),弧是以OD為直徑的圓上的一段圓弧,弧是以BC為直徑的圓上的一段圓弧,弧是以OA為直徑的圓上的一段圓弧,三段弧構成曲線w,則下述正確的是( )A.曲線w與x軸圍成的圖形的面積等于2πB.曲線w上有5個整點(橫、縱坐標均為整數的點)C.弧所在圓的方程為x2+(y﹣1)2=1D.弧與弧的公切線方程為x+y=【解答】解:可設以BC為直徑的圓的圓心為F,半徑為1;以OA為直徑的圓的圓心為H,半徑為1;以OD為直徑的圓的圓心為G,半徑為1;對于A:曲線W與x軸圍成的圖形為以BC為直徑的半圓和2個的圓弧BA和圓弧DC,加上矩形GHBC,其面積為π+π+2=2+π,故A錯誤;對于B:曲線W上的整點為(﹣2,0),(﹣1,1),(0,2),(1,1),(2,0),共5個,故B正確;對于C:所在圓的方程x2+(y﹣1)2=1,故C正確;對于D:,所在圓的方程(x﹣1)2+y2=1,與所在圓的方程x2+(y﹣1)2=1,設與的公切線方程為y=kx+t(k<0,t>0),由直線和圓相切的條件可得=1=,解得k=﹣1,t=1+(1﹣舍去),則其公切線方程為y=﹣x+1+,即x+y=1+,故D錯誤.故選:BC.三.填空題(共3小題)12.(2024 蓮湖區校級三模)已知點A(8,﹣6)與圓C:x2+y2=25,P是圓C上任意一點,則|AP|的最小值是 5 .【解答】解:點A(8,﹣6)與圓C的圓心(0,0)的距離等于 =10,故|AP|的最小值是10減去半徑5,等于5,故答案為:5.13.(2024 武清區校級模擬)已知直線x+y﹣5=0與圓C:x2+y2﹣4x+2y+m=0相交于A,B兩點,且|AB|=4,則實數m= ﹣7 .【解答】解:根據題意,圓x2+y2﹣4x+2y+m=0,即(x﹣2)2+(y+1)2=5﹣m,其圓心為(2,﹣1),半徑,若|AB|=4,則圓心到直線l即AB的距離,又由圓心到直線x+y﹣5=0的距離,則有,解可得:m=﹣7.故答案為:﹣7.14.(2024 九江二模)歐拉于1765年在他的著作《三角形的幾何學》中首次提出定理:三角形的重心、垂心和外心共線,這條線稱之為三角形的歐拉線.已知A(0,2),B(4,2),C(a,﹣1),且△ABC為圓x2+y2+Ex+Fy=0內接三角形,則△ABC的歐拉線方程為 y=1 .【解答】解:根據題意,圓x2+y2+Ex+Fy=0經過A(0,2)、B(4,2),所以,解得,可得圓方程為x2+y2﹣4x﹣2y=0,即(x﹣2)2+(y﹣1)2=5,圓心為M(2,1),半徑r=.將C(a,﹣1)代入圓M的方程,得(a﹣2)2+(﹣1﹣1)2=5,解得a=3或1.①當a=3時,C的坐標為(3,﹣1),可得△ABC的重心為G(,),即G(,1),結合△ABC的外心為M(2,1),可得歐拉線就是直線GM,方程為y=1;②當a=1時,C的坐標為(1,﹣1),可得△ABC的重心為G(,),即G(,1),同理可得△ABC的歐拉線方程為y=1.綜上所述,△ABC的歐拉線方程為y=1.故答案為:y=1.四.解答題(共5小題)15.(2023 寶雞三模)已知點P(x,y)在曲線x2+y2=1上.(1)求動點M(x+y,xy)的軌跡C的參數方程,并化為直角坐標方程;(2)過原點的直線l與(1)中的曲線C交于A,B兩點,且,求直線l的斜率.【解答】解:(1)由題意,曲線x2+y2=1的參數方程為,θ為參數,則M(cosθ+sinθ,cosθsinθ),再設M(x',y'),則,θ為參數,消去參數,得到,故點M的軌跡C的方程為;(2)設l的參數方程為(t為參數),且,代入曲線C的方程得t2cos2α﹣2tsinα﹣1=0,設A,B兩點對應得參數分別為t1,t2,則,所以,則,即直線l的斜率為.16.(2023 固鎮縣三模)如圖,在平行四邊形OABC中,點O是原點,點A和點C的坐標分別是(3,0)、(1,3),點D是線段AB上的動點.(1)求AB所在直線的一般式方程;(2)當D在線段AB上運動時,求線段CD的中點M的軌跡方程.【解答】(本小題滿分10分)解:(1)∵AB∥OC,∴AD所在直線的斜率為:KAB=KOC==3.∴AB所在直線方程是y﹣0=3(x﹣3),即3x﹣y﹣9=0.(2):設點M的坐標是(x,y),點D的坐標是(x0,y0),由平行四邊形的性質得點B的坐標是(4,6),∵M是線段CD的中點,∴x=,y=,于是有x0=2x﹣1,y0=2y﹣3,∵點D在線段AB上運動,∴3x0﹣y0﹣9=0,(3≤x0≤4),∴3(2x﹣1)﹣(2y﹣3)﹣9=0即6x﹣2y﹣9=0,(2≤x≤).17.(2024 黑龍江模擬)已知圓C:x2﹣mx+y2+2(2﹣m)y+m﹣1=0,m∈R.(1)證明:圓C過定點;(2)當m=0時,點P為直線上的動點,過P作圓C的兩條切線,切點分別為A,B,求四邊形PACB面積最小值,并寫出此時直線AB的方程.【解答】解:(1)依題意,將圓C的方程x2﹣mx+y2+2(2﹣m)y+m﹣1=0化為x2+y2+4y﹣1+(1﹣x﹣2y)m=0,令1﹣x﹣2y=0,即x=1﹣2y,則(1﹣2y)2+y2+4y﹣1=0恒成立,解得x=1,y=0,即圓C過定點(1,0).(2)當m=0時,圓C:x2+(y+2)2=5,直線,設P(s,t),依題意四邊形PACB的面積,當|PA|取得最小值時,四邊形PACB的面積最小,又,即當|PC|最小時,四邊形PACB的面積最小,圓心C(0,﹣2)到直線的距離即為|PC|的最小值,即,,即四邊形PACB面積最小值為,此時直線PC與直線l垂直,所以直線PC的方程為y=2x﹣2,與直線l聯立,解得P(2,2),設以PC為直徑的圓Q上任意一點D(x,y),,故圓Q的方程為x(x﹣2)+(y+2)(y﹣2)=0,即x2+y2﹣2x﹣4=0,又圓C:x2+y2+4y﹣1=0,兩式作差可得直線AB方程2x+4y+3=0.18.(2024 蘇州三模)已知圓O:x2+y2=4,直線l1:x=m,直線l2:y=x+b和圓交于A,B兩點,過A,B分別作直線l1的垂線,垂足為C,D.(1)求實數b的取值范圍;(2)若m=﹣4,求四邊形ABDC的面積取最大值時,對應實數b的值;(3)若直線AD和直線BC交于點E,問是否存在實數m,使得點E在一條平行于x軸的直線上?若存在,求出實數m的值;若不存在,請說明理由.【解答】解:(1)由已知,圓心到直線l2的距離,所以,即實數b的取值范圍為;(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),則C(﹣4,y1),D(﹣4,y2),由,得2x2+2bx+b2﹣4=0,則x1+x2=﹣b,,四邊形ABDC的面積,令f(b)=(8﹣b)2(8﹣b2),,則f'(b)=4(8﹣b)(b2﹣4b﹣4),令f'(b)=0得,當時,f′(b)>0,f(b)單調遞增,當時,f′(b)<0,f(b)單調遞減,所以當時,四邊形ABDC的面積取最大值.(3)C(m,y1),D(m,y2),直線AD:和直線BC:,聯立得,所以時,點E在一條平行于y軸的直線上.19.(2024 徐州模擬)將圓x2+y2=2上各點的縱坐標變為原來的倍(橫坐標不變),所得曲線為E.記P(﹣2,0),Q(1,0),過點P的直線與E交于不同的兩點A,B,直線QA,QB與E分別交于點C,D.(1)求E的方程;(2)設直線AB,CD的傾斜角分別為α,β.當時:(i)求的值;(i)若β﹣α有最大值,求λ的取值范圍.【解答】(1)解:設所求軌跡E上的任意點為(x,y),與x2+y2=2對應的點為(x1,y1),代入方程x2+y2=2,可得,整理得,所以曲線E的軌跡方程為;(2)解:(i)設直線AC的方程為y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),聯立方程組,整理得(λ+2k2)x2﹣4k2x+2k2﹣2λ=0,則Δ=(﹣4k2)2﹣4(λ+2k2)(2k2﹣2λ)>0,且,可得,所以,可得,所以,同理可得,又因為P,A,B三點共線,可得,即x2y1﹣x1y2=2(y2﹣y1),所以,所以;(ii)設直線AB的方程為y=k(x+2),其中k>0,由(i)知,直線CD的斜率為7k,則,當且僅當時,即時,等號成立,聯立方程組,整理得(λ+2k2)x2+8k2x+8k2﹣2λ=0,則Δ=64k2x+4(λ+2k2)(8k2﹣2λ)>0,解得λ>2k2,若β﹣α有最大值,則,又因為0<λ<2,所以實數λ的取值范圍為. 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫