(新高考)高考数学二轮复习核心考点重难点练习11《九种直线和圆的方程的解题方法》(解析版)

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以下为本文档部分文字说明:

重难点11九种直线和圆的方程的解题方法(核心考点讲与练)题型一:直接法求直线方程一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习)直线l经过两条直线10xy和2320xy的交点,且平行于直线240xy,则直线l的方程为()A.210xyB.210xyC.220xy

D.220xy【答案】B【分析】联立已知两条直线方程求出交点,再根据两直线平行则斜率相同求出斜率即可.【详解】由102320xyxy得两直线交点为(-1,0),直线l斜率与240xy相同,为12,则直线l方程为y-0=12(x

+1),即x-2y+1=0.故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习(文))若经过点(1,2)P的直线与圆225xy相切,则该直线在y轴上的截距为()A.52B.5C.52D.5【答案】C【分析】判断P点在圆上,圆心为原点O,则切线斜率为1OPk,根据直线方程的点斜式写出切

线方程,令x=0即可求出它在y轴上的截距.【详解】∵22(1)(2)5,∴P在圆上,设圆心为O,则221OPk,则过P的切线斜率12k,∴切线方程为:1212yx,令0x得52y.故选:C.3.(2022·浙江·高三专题练习)如图,圆1C、2C在第一象限,且与

x轴,直线2:2lyx均相切,则圆心1C、能力拓展2C所在直线的方程为()A.2yxB.22yxC.24yxD.yx【答案】B【分析】设直线12CC的倾斜角为,则为锐角,由已知可得出22tantan2221tan,求出tan的值,即可得

出直线12CC的方程.【详解】设直线12CC的倾斜角为,则为锐角,由已知可得22tantan2221tan,整理可得22tantan20,因为tan0,解得2tan2.因此,直线12CC的方程为22yx.故选:B.4.(2

022·重庆·高三开学考试)若直线l交圆22:420Cxyxy于A、B两点,且弦AB的中点为1,0M,则l方程为()A.10xyB.10xyC.10xyD.10xy【答案】A【分析】

由垂径定理可知ABCM,求出直线CM的斜率,可得出直线AB的斜率,利用点斜式可得出直线l的方程.【详解】圆C的标准方程为22215xy,圆心为2,1C,因为弦AB的中点为1,0M,由垂径定

理可知,ABCM,01112CMk,故1ABk,因此,直线l的方程为1yx,即10xy.故选:A.二、多选题5.(2022·全国·高三专题练习)过点2,3A且在两坐标轴上截距相等的直线方程为()A.320xyB.230xyC.5xy

D.1xy【答案】AC【分析】分截距为零和不为零两种情况讨论即可.【详解】当截距为0时,过点2,3A和原点,直线方程为32yx,即320xy,当截距不为0时,设直线方程为1xyaa,可得231aa,∴5a,所以直线方程为5xy,故选:AC.6.(2022·全国

·高三专题练习)已知(1,2)A,(3,4)B,(2,0)C,则()A.直线0xy与线段AB有公共点B.直线AB的倾斜角大于135C.ABC的边BC上的中线所在直线的方程为2yD.ABC的边BC上的高所在直线的方程为470xy

【答案】BCD【分析】因为21OAk,0OBk,所以可以判断A错误;因为1ABk,所以直线AB的倾斜角大于135,B正确;因为求出直线方程可判断C、D.【详解】、因为21OAk,0OBk,所以直线0xy与线段AB无公共点,A错误;因为42113

12ABk,所以直线AB的倾斜角大于135,B正确;因为线段BC的中点为5,22,所以BC边上的中线所在直线的方程为2y,C正确;因为4432BCk,所以BC上的高所在直线的方程为12(1)4yx,即4

70xy,D正确.故选:BCD7.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l过点P(-1,1),且与直线1:230lxy以及x轴围成一个底边在x轴上的等腰三角形,则下列结论正确的是()A.直线l与直线l1的斜率互为相反数B.所围成的等

腰三角形面积为1C.直线l关于原点的对称直线方程为210xyD.原点到直线l的距离为55【答案】ACD【分析】由题直线l与直线1l的倾斜角互补,可求直线l方程,即可判断.【详解】由题意可知直线l与直线1:230lxy的倾斜角互补,所以直线l的斜率为-

2,故A正确;直线l过点P(-1,1),∴直线方程l为:210xy,所以所围成的等腰三角形面积为1131()12222,故B错误;所以直线l关于原点的对称直线方程为210xy,故C正确;所以原点到直线l的

距离为2215521,故D正确.故答案为:ACD.8.(2021·全国·模拟预测)已知平面上的线段l及点P,任取l上一点Q,称线段PQ长度的最小值为点P到线段l的距离,记作(,)dPl.已知线段1:(122)lxy,21:()20lxy,点P为平面上一点,且

满足12(,)(,)dPldPl,若点P的轨迹为曲线C,A,B是第一象限内曲线C上两点,点(10)F,且54AF,262BF,则()A.曲线C关于x轴对称B.点A的坐标为1,14C.点B的坐标为35,22

D.FAB的面积为1916【答案】BCD【分析】先确定1l和2l对应的图象,然后对y进行分类讨论,分别研究点P的轨迹,然后对各个选项进行逐一分析判断即可.【详解】1:(122)lxy为线段SQ,2l:12

0()xy为线段FR,又12(,)(,)dPldPl,①当20y时,由题意可得,点P在y轴上;②当2y时,1(),dPlPQ,2,dPlPR,此时点P在y轴上;③当02y时,1(),dPl为点P

到1x的距离,2(),dPlPF,此时点P的轨迹是一条抛物线,准线方程为1x,所以2p,故抛物线的标准方程为24yx;④当2y时,1(),dPlPS,2(),dPlPF,此时点P在SF的中垂线上,而2()1,S

,(1,0)F,中点坐标为(0,1),所以2111SFk,所以点P在直线1yx上,故选项A错误;又54AF,所以514Ax,解得14Ax,故点A的坐标为1,14,故

选项B正确;因为262BFFT,又点B在1yx上,联立方程组222126(1)2yxxy,可得35,22xy,所以点B的坐标为35,22,故选项C正确;51

6231524ABk,故直线AB的方程为61154yx,则直线AB与1x的交点坐标为191,10G,所以119119319112104210216FABFGAFGBSSS△△△,故选项D正

确.故选:BCD.【点睛】本题考查了动点轨迹的综合应用,考查了抛物线定义的应用以及抛物线标准方程的求解,直线与直线的位置关系,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于中档题.题型二:待定系数法求直线方程一、单选题1.(2022·内蒙古·满洲里市教研培训中心模拟预测(理))已

知抛物线C:22ypx的焦点F的坐标为20,,准线与x轴交于点A,点M在第一象限且在抛物线C上,则当MAMF取得最大值时,直线MA的方程为()A.24yxB.24yxC.y=x+2D.2yx【答案】C【分析】过M作MP与准线垂直,垂足为P,分

析得到MAMF取得最大值,则∠MAF必须取得最大值,此时AM与抛物线相切,联立直线和抛物线的方程根据=0即得解.【详解】解:过M作MP与准线垂直,垂足为P,则11MAMAMFMPcosAMPcosMAF,则当MAMF取得最大值,则∠

MAF必须取得最大值,此时AM与抛物线相切,因为抛物线C:22ypx的焦点F的坐标为20,,所以28yx.设切线方程为y=k(x+2),则228ykxyx,ky2﹣8y+16k=0,Δ=64﹣64k2=0,k2=1

,则k=±1,因为点M在第一象限且在抛物线C上,所以1k.则直线方程y=x+2.故选:C2.(2022·全国·高三专题练习)若直线1:2330lxy与2l互相平行,且2l过点(2,1),则直线2l的方程为()A.3270xyB.3240xyC.2330x

yD.2310xy【答案】D【分析】由题意设直线2l的方程为230xym,然后将点(2,1)代入直线1:230lxym中,可求出m的值,从而可得直线2l的方程【详解】因为直线1:2330lxy与2l互相平行,所以设直线2l的方程为2

30xym,因为直线2l过点(2,1),所以430m,得1m,所以直线2l的方程为2310xy,故选:D3.(2022·全国·高三专题练习)已知直线:20laxya在x轴与y轴上的截距相等,则实数a的值是()A.1

B.﹣1C.﹣2或1D.2或1【答案】D【分析】对a分类讨论,由截距相等解出a的值.【详解】当0a时,直线2y,此时不符合题意,应舍去;当2a时,直线:20lxy,在x轴与y轴上的截距均为0,符合题意;当0a且2a,由直线:20laxya可得

:横截距为2aa,纵截距为2a.由22aaa,解得:1a.故a的值是2或1.故选:D4.(2022·全国·高三专题练习)过点1,2作直线l,满足在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l有()条

.A.1B.2C.3D.4【答案】C【分析】根据“两坐标轴上截距的绝对值相等”条件进行分类讨论:一是截距相等且不为0,二是截距互为相反数且不为0,三是截距为0【详解】若截距相等且不为0,可以设直线方程为:1xyaa将点1,2代入直线方程后可得:121a

a解得:3a此时,直线方程为:133xy若截距互为相反数且不为0,可以设直线方程为:1xyaa将点1,2代入直线方程后可得:121aa解得:1a此时,直线方程为:111xy若截距为0,则直线过原点,此时,直

线的方程为:2yx.故选:C二、多选题5.(2021·重庆梁平·高三阶段练习)已知直线l:310xy,则下列结论正确的是()A.直线l的倾斜角是3B.若直线m:310xy,则lmC.点

(3,0)到直线l的距离是2D.过(23,2)与直线l平行的直线方程是340xy【答案】ACD【分析】求出给定直线的斜率经计算可判断A,B;求点到直线距离判断C;由平行直线求方程判断D作答.【详

解】直线l:310xy的斜率3k,则其倾斜角为3,A正确;直线m:310xy的斜率33k,显然,1kk,即l与m不垂直,B不正确;点(3,0)到直线l的距离22|331|2(3)1d

,C正确;设过(23,2)与直线l平行的直线方程是30(1)xyaa,则有32320a,解得4a,所以过(23,2)与直线l平行的直线方程是340xy,D正确.故选:ACD6.

(2022·全国·高三专题练习)下列命题正确的是()A.已知点3(2,)A,(3,2)B,若直线(1)1ykx与线段AB有交点,则34k或4kB.1m是直线1l:10mxy与直线

2l:220mxmy垂直的充分不必要条件C.经过点1,1且在x轴和y轴上的截距都相等的直线的方程为20xyD.已知直线1l:10axy,2l:10xay,Ra,和两点(0,1)A,(1,0)B,如果1l与2l交于点M,则M

AMB的最大值是1.【答案】ABD【分析】利用数形结合可判断A,利用两条直线垂直的条件及充分条件必要条件的定义可判断B,可求出过点1,1且在x轴和y轴上的截距都相等的直线的方程判断C,利用条件可

得两直线垂直,再利用基本不等式可求最值判断D.【详解】对于A,∵直线(1)1ykx过定点(1,1)P,又点3(2,)A,(3,2)B,∴131234,12134PAPBkk,如图可知若直线(1)1ykx与线段AB有交

点,则4,PAkk或34PBkk,故A正确;对于B,由直线1l:10mxy与直线2l:220mxmy垂直得,(2)0mmm,解得0m或1m,故1m是直线1l:10mxy与直线2l:220mxmy垂直

的充分不必要条件,故B正确;对于C,当直线过原点时,直线为xy,当直线不过原点时,可设直线为1xyaa,代入点1,1,得2a,所以直线方程为20xy,故经过点1,1且在x轴和y轴上的截距都相等的直线的方程为20xy或xy,故C错误;对于D,∵直线1l:10ax

y,2l:10xay,又110aa,所以两直线垂直,∴2222MAMBAB,∴2212MAMBMAMB,当且仅当MAMB时取等号,故D正确.故选:ABD7.(2022·全国·高三专题练习)下列

说法错误..的是()A.若直线210axy与直线20xay互相垂直,则1aB.直线sin20xy的倾斜角的取值范围是30,,)44[C.0,1,2,1,3,4,1,2ABCD四点不在同一个圆上D.经过点1,1且在x轴和y轴上截距都相

等的直线方程为20xy【答案】ACD【分析】当0a时,两直线互相垂直,所以选项A不正确;直线tansin[1,1],所以的取值范围是3[0,][,)44;所以选项B正确;由题得BADBCD,所以四点在同一个圆上,所以选项C不

正确;截距都相等的直线方程为20xy或yx,所以选项D不正确.【详解】解:当0a时,直线210axy与直线20xay也互相垂直,所以选项A不正确;直线sin20xy的倾斜角,可得tansin[1,1],所以的取值范围是3[

0,][,)44;所以B正确;由题得42102||2,||2,||10,cos242ABADBDBAD,2010102||25,||10,||10,cos222510CDBCBDBCD,所以BADBC

D,所以0,1,2,1,3,4,1,2ABCD四点在同一个圆上,所以选项C不正确;经过点(1,1)且在x轴和y轴上截距都相等的直线方程为20xy,或yx,所以D不正确;故选:ACD8.(2021·全国·高三专题练习)直线l与圆22(

2)2xy相切,且l在x轴、y轴上的截距相等,则直线l的方程可能是A.0xyB.2220xyC.0xyD.40xy【答案】ACD【解析】由于直线l在x轴、y轴上的截距相等,设直线为:0xya或ykx,利用圆心到直线的距离为半径,即得解【详解】由于直线l在

x轴、y轴上的截距相等,设直线为:0xya或ykx由于直线l与圆22(2)2xy相切,故圆心(2,0)到直线的距离等于半径2r|2|20,42ada或2|2|211kdkk故直线的方程为:0,40,0xyxyxy故选:ACD【点睛

】本题考查了直线和圆的位置关系和直线的截距,考查了学生概念理解,转化划归,数学运算能力,属于中档题三、填空题9.(2022·全国·高三专题练习(理))已知抛物线2:4Cyx的焦点为F,过焦点F的直线C交于11(,)Axy,22(,)Bxy两点,

若21154xx,则直线AB的方程为______.【答案】4340xy或4340xy【分析】由题意设直线AB的方程为(1)ykx,其中0k,代入抛物线方程消去y,利用根与系数的关系,再对21154xx两边平方化简变形,结合前面的式子

可求出k,从而可求出直线AB的方程【详解】焦点F的坐标为1,0,显然直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为(1)ykx,其中0k,联方程24,(1),yxykx消去y后整理为2222(24)0kxkxk,可得2122

22442kxxkk,121xx,则2221211224154244xxxxxxk,解得43k.故直线AB的方程为4433yx或4433yx,即4340xy或4340xy,故答案为

:4340xy或4340xy10.(2020·黑龙江·哈师大附中高三期末(理))若过点1,1A的直线l将圆22:324Cxy的周长分为2:1两部分,则直线l的斜率为___________.【答案】0或43【分析】直线将圆的周长分为2:1的两部分,则直线与圆

相交的弦长对应的圆心角为120,可求出圆心到直线的距离,从而求得直线斜率.【详解】易知直线将圆的周长分为2:1的两部分,直线与圆相交的弦长对应的圆心角为120,圆心到直线的距离为2cos601,设直线方程为10kxyk,由点到直线距离公式有232111kkk,则23

40kk,解得0k或43.故答案为:0或43.四、解答题11.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C:22214xy,直线l:423360mxmym.(1)过点4,2P,作

圆C的切线1l,求切线1l的方程;(2)判断直线l与圆C是否相交,若相交,求出直线l被圆截得的弦长最短时m的值及最短弦长;若不相交,请说明理由.【答案】(1)51240xy或4x(2)相交,57m,最短弦长22【分析】(1)由直线与圆相切的关系,利用待定系数法求解即可;(2

)先判断点Q在圆C的内部,直线l与圆C相交,则最短弦与过该点的直径垂直,即可求解(1)当斜率存在时,设切线方程为24ykx∴23221kdk解得512k∴51240xy.当斜率不存在时,方程为4x与圆相切满足条件..∴切线方程为

51240xy或4x.(2)直线l:436230mxyxy∴直线l过4360,230,xyxy的交点3,2Q又∵3,2Q满足22322124∴点Q在圆C的内部∴直线l与圆C相交又

1CQk,∴最短弦的斜率为-1,即42133mm,57m,∴最短弦的方程为50xy,∴222d∴最短弦长为24222.12.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,左右焦点分别为1F,2F,且12||2FF=,点3(1

,)2在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程;(2)过1F的直线l与椭圆C相交于,AB两点,且2AFB的面积为1227,求以2F为圆心且与直线l相切的圆的方程.【答案】(1)22143xy(2)(1)yx=?【分析】(1)由122FF可以求出1c,将点31,2代入椭圆方程可以

解出2a与2b的值,即可得出答案;(2)当直线l与x轴垂直时,可以求出,AB两点的坐标,即可求出2AFB的面积,经计算不符合题意;当直线l与x轴不垂直时,设出直线方程,与椭圆方程联立,得到关于x的一元二次方程,利

用弦长公式可以表示出AB,利用点到直线的距离公式可以表示出2F到直线l的距离,进而得到2AFB的面积表达式,求得k的值即可得到直线的方程.【详解】(1)因为122FF所以1c,又点31,2在该椭圆上,所以

221914ab,又221ab,解得24a,23b,所以椭圆C的方程为22143xy.(2)①当直线l与x轴垂直时,可得331,122AB,,,2AFB的面积为3,不符合题意.②当直线l与x轴不垂直时

,设直线l的方程为1ykx,代入椭圆的方程得22223484120kxkxk,显然0成立,设1122,AxyBxy,,则2122834kxxk,212241234

kxxk,所以22222121212122121()()1[)434kABxxyykxxxxk,用点到直线距离公式可得2F到直线l的距离221kdk,所以2AFB的面积422

1121222347kkSABdk,化简得4217180kk解得1k,因此直线的方程为10xy或10xy.【点睛】处理涉及直线和圆锥曲线交点问题时,一般设出交点坐标,但不求交点坐标,而是用韦达定理作整体运算(把12xx或12xx看作一个

整体).题型三:已知两直线位置关系求参数值或范围一、单选题1.(2022·四川凉山·三模(理))已知直线1:210lxy,2:10lxay,且12ll,点1,2P到直线2l的距离d()A.55B.

255C.355D.455【答案】D【分析】根据两直线垂直公式求得a,再用点到线的距离求解d即可【详解】由12ll可得2110a,解得2a,故22122145512d故选:D2.(2022·辽宁·二模)己知直线:0laxya,直线:0

mxaya,则lm∥的充要条件是()A.1aB.1aC.1aD.0a【答案】A【分析】根据两直线平行的充要条件即可解出.【详解】因为直线:0laxya,直线:0mxaya,易知0a时,两直线垂直,所以

lm∥的充要条件是11aaaa,即1a.故选:A.二、多选题3.(2021·重庆一中高三阶段练习)下列说法正确的有()A.若mR,则“1m”是“1l:330xmym与2l:20mxym

平行”的充要条件B.当圆222110xyx截直线l:1ykxkR所得的弦长最短时,1kC.若圆1C:222xyt与圆2C:22349xy有且仅有两条公切线,则2,6tD.直线l:tan412022yx的倾斜角为

139°【答案】AD【分析】由直线平行的条件求得参数值判断A,求出直线所过定点,当直线与定和圆心连线垂直时,弦长最短计算后判断B,由两圆位置关系判断C,根据直线的斜率与倾斜角的关系判断D.【详解】对于

A:1m时,1l:330xy,2l:310xy,显然12ll∥,反之,若12ll∥,则有31201mmm或3m,检验知3m时1l,2l重合,故1m,所以A对;对于B:圆心1,0M,l恒过0,1P,由圆性质知弦长最短时lMP,101

01MPk,所以1k,所以B错;对于C:圆心10,0C,23,4C,125CC,半径12rt,23r,由题知两圆相交,因此121212rrCCrr,即:23523tt,解得2,62t,所以C错;对于D:直线l

的斜率tan41tan18041tan139k,所以D对.故选:AD.4.(2021·广东·高三阶段练习)已知直线l过点1,2M且与圆C:2225xy相切,直线l与x轴交于点N,点P是圆C上的动点,

则下列结论中正确的有()A.点N的坐标为3,0B.MNP△面积的最大值为10C.当直线l与直线10axy垂直时,2aD.tanMNP的最大值为43【答案】ABD【分析】根据题意,结合直线与

圆,点与圆的位置关系,以及垂直直线的斜率关系和正切的二倍角公式,一一判断即可.【详解】根据题意,易知点1,2M在圆C上.因为20212MCk,所以直线l的斜率12k,因此直线l的方程为230xy,令0y

,得3x,因此点N的坐标为3,0,故A正确;因为点P是圆C上的动点,所以点P到直线l的最大距离max225hr,又因为22132025MN,所以MNP△面积maxmax1

02MNhS,故B正确;因为直线l:230xy与直线10axy垂直,所以112a,解得2a,故C错误;当直线NPl与圆C相切时,锐角MNP最大,即tanMNP最大,此时2MNPMNC,因为51tan225MCMNCMN,所以

2122tan42tan11tan314MNCMNPMNC,故D正确.故选:ABD.三、填空题5.(2022·陕西·安康市高新中学三模(理))若双曲线2222:10,0xyCabab的一条渐

近线l与直线:20gaxbya平行,则直线l,g间的距离为______.【答案】33【分析】根据双曲线的方程得出双曲线的一条渐近线为0bxay,再利用两直线平行的条件,结合平行线间的距离公式即可求解【详解】由题意,双曲线C的一条渐近线l的方程为0bxay,因为lg∥,所以2

baab,解得2ab,所以直线l的方程为20xy,直线g的方程为210xy,所以l,g之间的距离为2210133312d.故答案为:33.6.(2022·天津·二模)在平面直角坐标系xOy中,已知圆222:

(62)4560Cxymxmymm,直线l经过点(1,2),若对任意的实数m,直线l被圆C截得的弦长都是定值,则直线l的方程为___________.【答案】20xy【分析】先将圆的方程化为标准方程,求出圆心和半径,通过分析可以看出,圆心在一条直线上,若对任意的实

数m,直线l被圆C截得的弦长都是定值,可得直线l与圆心所在的直线平行,即可求得结果【详解】将圆222:(62)4560Cxymxmymm,化为标准方程为22(3)(2)9xmym,则圆心(3,

2)Cmm,半径3r,令3,2xmym,消去m,得260xy,所以圆心在直线260xy上,因为直线l经过点(1,2),对任意的实数m,直线l被圆C截得的弦长都是定值,所以直线l与圆心所在的直线平行,所以设直线l为

20xyn,将(1,2)代入20xyn,得220n,得0n,所以直线l的方程为20xy故答案为:20xy四、解答题7.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线32yxx在点0P处的切线1l平行于直线410x

y,且点0P在第三象限.(1)求0P的坐标;(2)若直线1ll,且l也过切点0P,求直线l的方程.【答案】(1)(1,4);(2)4170xy.【分析】(1)设点000(,)Pxy,求出给定函数的

导数,再利用导数的几何意义,列式计算作答.(2)求出直线l的斜率,由(1)的结论结合直线的点斜式方程求解作答.(1)由32yxx求导得:231yx,设切点000(,)Pxy,而点0P在第三象限,

即000,0xy,依题意,20314x,解得:01x,此时,04y,显然点(1,4)不在直线410xy上,所以切点0P的坐标为(1,4).(2)直线1ll,而1l的斜率为4,则直线l的斜率为14,又l过切点0P(1,4)

,于是得直线l的方程为14(1)4yx,即4170xy,所以直线l的方程为:4170xy.8.(2020·江苏·南京师大附中模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知圆221:(4)1Cxy,圆222:(4)4Cxy,A

是第一象限内的一点,其坐标为(,)tt.(1)若1212ACAC,求t的值;(2)过A点作斜率为k的直线l,①若直线l和圆1C,圆2C均相切,求k的值;②若直线l和圆2C,圆2C分别相交于,AB和,CD,且ABCD,求t的最小值.【答案】(1)

2t;(2)①35555或721;②3(21)8.【分析】(1)1212ACAC,利用数量积坐标公式代入计算即可求得t的值;(2)①设直线:lykxb,由直线l和圆1C,圆2C均相切,根据点到直线的距离等于半径,计算可求k的值;②设直线l:()ytk

xt,由弦心距公式及ABCD,化简得23116(1)ktkk,通过分离常量化简,构造函数借助基本不等式可求t的最小值.【详解】解:(1)因为(,)Att,1(4,0)C,2(4,0)C,所以12(4,),(4,)ACttACtt,因为1212ACAC,

所以2(4)(4)12ttt,又0t,所以2t,所以A点的坐标为(2,2).(2)①设直线:lykxb,则tktb,所以(1)ktb,因为0t,所以(1)0kb.因为直线l和圆1C,圆2C均相切,所以22411421kbkkbk

,所以|4|2|4|kbkb,所以42(4)kbkb或42(4)kbkb,即43bk或12bk,当43bk时,4(1)03kk得01k;当12bk时,(1)120kk得01k,总之

,01k.将43bk代入2|4|11kbk得35555k;将12bk代入2|4|11kbk得721k,故k的值为35555或721.②直线l的方程为()ytkxt,即(1)0kxykt,1C到直线

l的距离12|4(1)|1kktdk,所以2212[4(1)]21211kktABdk,同理22[4(1)]241kktCDk,因为ABCD,所以2222[4(1)][4(1)]212411kktkktkk,且22[4(1)]101

kktk,将2222[4(1)][4(1)]212411kktkktkk化简得23116(1)ktkk,因为0t,所以01k,所以,223131(1)11616111t

kkkkk,设1(1,2)k,则221112121(1)122222kk,等号当且仅当2即21k时取得,所以231313(21)11616

8211112tkk,等号当且仅当21k时取得.当213(21)8kt时,22[4(1)]101kktk成立,故t的最小值为3(21)8.【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系

的应用,考查了数量积在求参数中的应用,考查了基本不等式在求范围中的应用,着重考查了分析问题与运算能力,属于难题.题型四:求解直线的定点一、单选题1.(2022·山东滨州·二模)已知直线22:1(32)250lmmxmym,圆22:20Cxyx,则直线l与圆C的位置关系

是()A.相离B.相切C.相交D.不确定【答案】D【分析】求出直线l过的定点,再判断此定点与圆C的位置关系即可作答.【详解】直线22:1(32)250lmmxmym,即2(2)(2)(35)0xmxymxy,由2020350xxyxy

解得21xy,因此,直线l恒过定点(2,1)A,又圆22:20Cxyx,即22(1)1xy,显然点A在圆C外,所以直线l与圆C可能相离,可能相切,也可能相交,A,B,C都不正确,

D正确.故选:D2.(2022·陕西·榆林市教育科学研究所模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy中,已知圆22:1Oxy,若曲线12ykx上存在四个点1,2,3,4iPi,过动点Pi作圆O的两条切线,A,B为切点,满足32iiPAPB,则k

的取值范围为()A.4,3B.4,03C.(,7)(4,13)D.4(7,)1)30(,【答案】A【分析】先设,iiPOdAPO,根据32iiPAPB求出P点的轨

迹方程,再根据直线与圆相切,即可得到k的取值范围【详解】设,iiPOdAPO,则22223(1)cos2(1)(1)2iiPAPBddd,解得212d(舍去)或2d=4,所以点P的轨

迹方程为224xy,曲线12ykx过点(1,2)且关于直线x=1对称,由题可知k<0.当直线(1)2ykx与224xy相切时,解得k=43或0k.所以k的取值范围为4,3故选:A二、多选题3.(2022·湖南·长沙市明德中学

二模)已知O为坐标原点,点Pab,在直线40lkxykR:上,PAPB,是圆222xy的两条切线,AB,为切点,则()A.直线l恒过定点04,B.当PAB△为正三角形时,22OPC.当PAPB时,k的取值范围为77,,D.当14POP

A时,ab的最大值为42【答案】BD【分析】根据直线过定点判断A,根据圆的切线的性质判断B,求出点P的轨迹方程,根据点到直线的距离公式得到不等式,解得即可判断C,根据数量积的几何意义得到214PA,从而得到22

16ab,再利用基本不等式判断D;【详解】对于A,直线40lkxy:恒过定点0,4,故A错误;对于B,因为PAB△为正三角形,则30APO,所以22OP,故B正确;对于C,因为PAPB,所以四边形OAPB为正方形,则22OPOA,所以点P的轨迹方程为224

0xyx,问题转化为直线l与点P的轨迹有公共点,所以2421k,即23k,所以k的取值范围为33,,,故C错误;对于D,因为2cos14POPAPOPAOPAPA,则22216POPAr,即2216ab,由22282

2abab,所以42ab,当且仅当22ab时取等号,故D正确;故选:BD.4.(2022·江苏盐城·三模)设直线l:220mxymmR,交圆C:22349xy于A,B两点,则下列说

法正确的有()A.直线l恒过定点1,2B.弦AB长的最小值为4C.当1m时,圆C关于直线l对称的圆的方程为:22439xyD.过坐标原点O作直线l的垂线,垂足为点M,则线段MC长的最小值

为13【答案】BC【分析】A.由直线过定点求解;B.由CP垂直l求解;C.求得点3,4C关于直线0xy的对称点求解;D.由垂足为2,2M时,线段MC长最小求解.【详解】直线l的方程可化为22mxy

,过定点2,2,即A错误;设2,2P,则圆心到直线的距离22125dCP,且半径3r,所以最小弦长为22354,即B正确;1m时,直线方程为0xy,则点3,4C关于直线l对称

的点为4,3,即C正确;当垂足为2,2M时,513MC,即D错误.故选:BC5.(2022·重庆·高三阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,圆22:1Oxy,若曲线12ykx上存在四个点1,2,3,4iPi,过动点iP作圆O的两条切线,A,B为切点,满足32iiPAP

B,则k的值可能为()A.-7B.-5C.-2D.–1【答案】ABC【分析】先设出,iPmn,利用32iiPAPB求出,iPmn在以原点为圆心,半径为2的圆上,数形结合转化为0k且只需原点到直线12ykx的距离小于半径2即可,用点到距

离公式列出不等式,求出k的取值范围.【详解】设,iPmn,连接iPO,设iiAPOBPO,则22iPOmn,2211cosiPOmn,所以2222coscos212sin1iAPBmn

,又221iiPAPBmn,所以2222223cos112iiiiiPAPBPAPBAPBmnmn令22mnt,则有23112tt,解得:4

t或12因为,iPmn在单位圆外,所以12t舍去,即,iPmn在以原点为圆心,半径为2的圆上,因为曲线12ykx上存在四个点iP(i=1,2,3,4),即12ykx与圆224xy有4个交点,结合图象可知,0k且只需原点到直线12ykx的距离小于半

径2即可,所以2221kk,解得:43k或0k(舍去),故选:ABC【点睛】数形结合的思想对于求解函数零点或交点个数问题经常使用,要能抓住一些不变量,比如本题中的直线方程过定点1,2三、双空题6.(2022·北京房山·二模)已知圆22:121Cxy和

直线:1lykx,则圆心坐标为___________;若点P在圆C上运动,P到直线l的距离记为dk,则dk的最大值为___________.【答案】1,2221##122【分析】由圆的标准方程可得圆心坐标;根据直线l过定点1,0Q,可知当CQl时,

圆心C到l距离最大,则maxdkCQr.【详解】由圆的方程知:圆心C坐标为1,2;由直线方程知:l恒过点1,0Q,则22112022CQ,当CQl时,圆心C到l距离最大,又圆C的半径1r,

max221dkCQr.四、填空题7.(2022·河南焦作·三模(文))已知()fx是定义在R上的奇函数,其图象关于点(2,0)对称,当[0,2]x时,2()1(1)fxx,若方程()(2)0f

xkx的所有根的和为6,则实数k的取值范围是______.【答案】26,412【分析】将方程的根转化为图象交点问题,画出图象,数形结合进行求解.【详解】方程()(2)0fxkx的根转化为()yfx和(2)ykx的图象的公共点的横坐标,因为

两个图象均关于点(2,0)对称,要使所有根的和为6,则两个图象有且只有3个公共点.作出()yfx和(2)ykx的图象如图所示.当0k时,只需直线2ykx与圆2271xy相离,可得612k;当0k时,只需直线2ykx与圆2251xy相切,可得24k

.故k的取值范围是26,412.故答案为:26,412五、解答题8.(2022·全国·高三专题练习)O为坐标原点,动点M在椭圆22:12xCy上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足2NPNM.(1)求点

P的轨迹方程;(2)设点Q在直线3x上,且1OPPQ,直线l过点P且垂直于OQ,求证:直线过定点.【答案】(1)222xy(2)证明见解析【分析】(1)用相关点法求点P的轨迹方程;(2)先表达出条件1OPPQ,再转换成直线过定点的

具体条件.(1)设(,)Pxy,(,)Mxy,则(,0)Nx,(,)NPxxy,(0,)NMy,由2NPNM得:xx,22yy,因为M点在椭圆上2212xy,所以22122xy,即点P的轨迹方程:222xy;(2)由题意设(3,)Qt,(,)Pm

n则222mn,由1OPPQ得:(m,)(3nm,)1tn,2231mmtnn,33330mmtnnt,,由已知得,3OQtk=-直线l的方程:333333()(1)mmyxmnx

xttttt,所以直线恒过定点(1,0).9.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xoy中,如图,已知椭圆22195xy的左、右顶点为A、B,右焦点为F,设过点(,)Ttm的直线TA、TB与此椭圆分别交于点1(Mx,1)y、2(Nx,

2)y,其中0m,10y,20y(1)设动点P满足()()13PFPBPFPB,求点P的轨迹方程;(2)设12x,213x,求点T的坐标;(3)若点T在点P的轨迹上运动,问直线MN是否经过x轴上的一定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.【答案

】(1)9x(2)10(7,)3(3)是,(1,0)【分析】(1)直译法求轨迹;(2)求解直线AMBN、的交点可得点T的坐标;(3)先表达出直线MN的方程,再去求定点.(1)由椭圆22195xy可得:29

a,25b,952c.2,0F,3,0B.设,Pxy,则2,PFxy,3,PBxy.满足·13PFPBPFPB,(52x,2)?(1y,0)13,2513x,化简得9x,故P的轨迹

方程为9x(2)由221112,195xyx及10y得153y,则点52,3M,从而直线AM的方程为113yx;同理可以求得直线BN的方程为5562yx联立两方程可解得107,

3xy点T的坐标为107,3.(3)假设直线MN过定点,由T在点P的轨迹上,9,Tm直线AT的方程为312myx,直线BT的方程为36myx点1(Mx,1)y满足112211312195myxxy得

221112333·9125xxxm,又13x,解得212240380mxm,从而得124080mym.同理:22236020mxm,222020mym.直线MN的方程:22222010360204020mmmyxmmm

,令0y,解得1x.直线MN经过定点1,0.题型五:直线相关的对称问题一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习(理))集合M在平面直角坐标系中表示线段的长度之和记为M.若

集合22,925Axyxy,,Bxyyxm,,2Cxyykxk则下列说法中不正确的有()A.若AB,则实数m的取值范围为5252mmB.存

在kR,使ACC.无论k取何值,都有ACD.AC的最大值为454【答案】B【分析】对于A,要使AB,只要原点到直线的距离小于等于5即可,从而可求出m的取值范围;对于B,C,由于直线2ykxk过

定点1,2,而点1,2在圆229xy内,从而可得AC;对于D,设原点到直线2ykxk的距离为d,则222259ACdd,分母有理化后可求出其最大值,从而可判断D.【详解】对于A,因为AB,所以52m≤,解得5252m≤≤,故A正确.对于B和

C,直线2ykxk过定点1,2,因为22129,故C正确,B错误.对于D,设原点到直线2ykxk的距离为d,max5d,则2222592ACdd2216259dd

,当d最大时,AC取最大值,于是AC的最大值为454,故D正确.故选:B2.(2022·全国·高三专题练习)已知平面向量12312312,,,1,,60eeeeeeee.若对区间1,12内的三个任意的实数123,,,都有11223312312eeeeee

…,则向量1e与3e夹角的最大值的余弦值为()A.366B.356C.366D.356【答案】A【分析】建立直角坐标系,设出相关向量,通过分析3e位置,寻求临界值.【详解】设(cos,sin)C.如图,不妨设12313(1

,0),,,(cos,sin)22eOAeOBeCO.设M为AB的中点,G为OC的中点,F为BD的中点,E为AD的中点.则3311,,cos,sin4422MG.12312eeeGOOMGM112233ee

eHOOPHP,点P在平行四边形EDFM内(含边界).由题知||||HPGM…恒成立.为了使13,ee最大,则思考13,ee为钝角,即思考C点在第一或第四象限.思考临界值即P与M重合,G与H重合,且GM不能充当直角三角形斜边,否则可以改变H的

位置,使得||||HMGM所以GMOC,即3131cos,sin(cos,sin)04242223131coscossinsin0.4242即331cossin1222

,即31cos262.所以3cos63.所以coscoscoscossinsin666666

33613632326所以向量1e与3e夹角的最大值的余弦值为366故选:A.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用已知条件转化出3e所在的位置.二、多选题3.(2022·全国·模拟预测)已知直线:50lxy,过直线上任意一点M作

圆22:34Cxy的两条切线,切点分别为A,B,则有()A.四边形MACB面积的最小值为47B.AMB最大度数为60°C.直线AB过定点15,22D.AB的最小值为14【答案】A

D【分析】=22MACMACBSSMAACMA△四边形,当CMl时MC有最小值,求出minMC可判断A;当CMl时AMB最大,23coscos212sin4AMBAMCAMC可判断B;设点11

,Axy,22,Bxy,00,Mxy,求出直线AB的方程00334xxyy,整理得035350xxyyx,由305350xyyx可得直线AB过的定点可判断C;直线AB所过定点为P,当CPA

B时,弦长AB最小,求出AB的最小值可判断D.【详解】对于A选项,由题意可知=22MACMACBSSMAACMA△四边形,当CMl时,MC有最小值,即min305422MC,此时2min42427M

A,所以四边形MACB面积的最小值为47,故选项A正确;对于B选项,当CMl时,AMB最大,此时23coscos212sin4AMBAMCAMC,此时60AMB,故选项B错误;对于C选项,设点11,Axy,22,Bxy,00,Mxy

,则0050xy,易知在点A、B处的切线方程分别为11334xxyy,22334xxyy,将点00,Mxy分别代入两切线方程得0101334xxyy,0202334xxyy,所以直线AB方程为

00334xxyy,整理得0003350xxyyxx,代入005yx,得035350xxyyx,解方程组30,5350,xyyx得5,21,2

xy所以直线AB过定点51,22,故选项C错误;对于D选项,设直线AB所过定点为P,则51,22P,当CPAB时,弦长AB最小,此时22251130222C

P,则AB的最小值为124142,故选项D正确,故选:AD.4.(2022·福建三明·模拟预测)已知直线l:10kxyk与圆C:222216xy相交于A,B两点,O为坐

标原点,下列说法正确的是()A.AB的最小值为26B.若圆C关于直线l对称,则3kC.若2ACBCAB,则1k或17kD.若A,B,C,O四点共圆,则13k【答案】ACD【分析】判断出直线l过定点1,1D,结合勾股定理、圆的对

称性、点到直线的距离公式、四点共圆等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】直线:11lykx过点1,1D,圆22:2216Cxy,即224480xyxy①,圆心为2,2C,半径为4r,由于22121216

,所以D在圆C内.22212110CD,所以22min241026AB,此时ABCD,所以A选项正确.若圆C关于直线l对称,则直线l过,CD两点,斜率为21321,所以B选项

错误.设22ACBCAB,则π2π,4,此时三角形ABC是等腰直角三角形,C到直线AB的距离为24222,即2221221kkk,解得1k或17k,所以C选

项正确.对于D选项,若,,,ABCO四点共圆,设此圆为圆E,圆E的圆心为,Eab,,OC的中点为1,1,1OCk,所以OC的垂直平分线为:11,2lyxyx,则2ba②,圆E的方程为22

22xaybab,整理得22220xyaxby③,直线AB是圆C和圆E的交线,由①-③并整理得:422480ABaxby,将1,1D代入上式得422480ab

,40ab④,由②④解得3,1ab,所以直线AB即直线l的斜率为42212463ab,D选项正确.故选:ACD【点睛】求解直线和圆位置关系有关题目,首先要注意的是圆和直线的位置,是相交、相切还是相离.可通过点到

直线的距离来判断,也可以通过直线所过定点来进行判断.三、填空题5.(2022·全国·模拟预测)已知平面内点,05nnA,,05nnB*nN,点nC满足nnnnACBC.设nC到直线3410xynn的距离的最大值为na,若数列1na

的前n项和nSm恒成立,则实数m能取的最小值是______.【答案】154【分析】易知点nC在圆22225nxy上,先求得圆心O到直线3410xynn的距离,进而得到点nC到直线3410xyn

n的距离的最大值,即212555nnnnnna,再利用裂项相消法求解.【详解】解:因为nnAB的中点为坐标原点O,且nnnnACBC,所以15nOCn,则点nC在圆22225nxy上,且圆心为O,半径5nr.又坐标原点O到

直线3410xynn的距离为2211534nnnnd,所以点nC到直线3410xynn的距离的最大值为155nnn,所以212555nnnnnna

,则215511222nannnn,所以1231111nnSaaaa,5111111112324352nn,511115122124nn.因

为nSm恒成立,所以154m,即实数m能取的最小值是154.故答案为:1546.(2022·天津·南开中学模拟预测)已知圆221:(1)(2)4Cxy和圆222:(2)(1)2Cxy交于,AB两点,直线l与直线AB平行,且与圆2C相切,与圆1C交于点,MN,则MN__

________.【答案】4【分析】由题可得10:xyAB,利用点到直线的距离公式可得:10lxy,然后利用弦长公式即得.【详解】由圆221:(1)(2)4Cxy,可知圆心11,2C,半径为2,圆22

2:(2)(1)2Cxy,可知圆心22,1C,半径为2,又221:2410Cxyxy,2224230:Cxyxy,所以可得直线10:xyAB,设:0lxyc,直线l与圆2C相切,则2122c。解得1c,或3c,当1c时,:

10lxy,∴21212442MN,当3c时,:30lxy,12223,故不合题意.故答案为:4.7.(2022·广东佛山·模拟预测)已知点()1,0A,3,0B,若2PAPB,则点P到直线l:340

xy的距离的最小值为____________.【答案】103【分析】先设P的坐标,根据2PAPB得到P的轨迹方程为圆,利用圆心到直线的距离减去半径即为P到直线l的最小值【详解】设点P的坐标为,xy,(1,),(3,)PAxyPBxy

2PAPB,2223xy即P的轨迹是以2,0为圆心,半径为3的圆点2,0到直线l的最短距离为10,则可得点P到直线l的距离的最小值为103.故答案为:103四、解答题8.(2022·安徽·蚌埠二中模拟预测(理))在直角

坐标系xOy中,曲线C的参数方程为22224xttyt(t为参数).(1)求C与坐标轴交点的直角坐标;(2)以坐标原点O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C与坐标轴的交点是否共圆,若共圆,求出该圆的极坐标方程;若不共圆,请说明理由.【答案】(1)0,0,0,16,

8,0;(2)共圆,8cos16sin.【分析】(1)分别令x=0和y=0即可求解;(2)假设(1)中三点共圆,设该圆的平面直角坐标方程为220xyDxEyF,根据三点坐标列方程组求出D、E、F即可得该圆的平面直角坐标方程,代入cosx

和siny化简即可得该圆的极坐标方程.(1)令0x,解得0t或2t,当0t,0y,交点0,0,当2t,16y,交点0,16;令0y,解得0t或2t,当0t,0x,交点0,0,当2t

,8x,交点8,0;∴C与坐标轴交点的直角坐标为0,0,0,16,8,0;(2)假设圆M:220xyDxEyF过0,0,0,16,8,0三点,则20161600FEFF,解得8160DEF,即过曲线C与坐标轴交

点的圆的方程为228160xyxy.由cosx,siny得所求圆的极坐标方程为8cos16sin.9.(2022·安徽·寿县第一中学高三阶段练习(理))已知直线:sincos0lxy

a,圆221:3324Cxaya,圆2222:340Cxyaa(1)若4,求直线l的倾斜角;(2)设直线l截两圆的弦长分别为12,dd,当23时,求12dd的最大值并求此时a的值.【答案】(1)24;(2)62

,2102a【分析】(1)先由l的方程求出斜率tan4k,设直线l的倾斜角为,再利用tank,结合诱导公式即可求出直线l的倾斜角;(2)先求出圆心到直线的距离,由圆心到直线的距离小于半径求出a的范围,再通过弦长公式求出12,dd,由2212348dd结合基本不等式求得12dd

的最大值即可.(1)若4,则直线:sin4cos40lxya,易知直线l斜率k为sin4tan4cos4,设直线l的倾斜角为,0,,则tantan4tan24,又240,,故24,故直线l的

倾斜角为24;(2)当23时,直线31:022lxya,易知1C圆心3,32aa,半径12r,2C圆心0,0,半径2234raa,且2340aa,即0a或43a;1C圆心到直线l的距离为3312213144aaaa,由圆1C和直

线l相交得12a,解得13a,则221241223daaa;2C圆心到直线l的距离为3144aa,由圆2C和直线l相交得234aaa,解得0a或2a,则22222234224222daaaaaa

a,故10a或23a,又222112324ddaa,222222822ddaa,故2212348dd,即22121222422dddd,故1262dd,当

且仅当122dd时即2102a取等.故12dd的最大值为62,此时2102a.10.(2022·江西南昌·一模(理))已知面积为123的等边ABO(O是坐标原点)的三个顶点都在抛物线2:20Eypxp

上,过点,2Pp作抛物线E的两条切线分别交y轴于M,N两点.(1)求p的值;(2)求PMN的外接圆的方程.【答案】(1)1;(2)22125()(1)416xy.【分析】(1)根据面积求出等边三角形的边长,进而求出点A的坐标,从

而求出p的值;(2)设出切线方程,并与抛物线E的方程联立,借助判别式切线方程,可求出点M,N的坐标,然后由几何法求出圆的方程作答.(1)依题意,不妨令点A在第一象限,设(,),0AAAAxyy,(,)BBBxy,则有22AAypx,22BBypx,因ABO是等边三角形,即

||||OAOB,则2222AABBxyxy,即2222AABBxpxxpx,整理得:()(2)0ABABxxxxp,而0,0,20ABxxp,于是得ABxx,有BAyy,因此,点A,B关于x轴对称,而60AOB,则直线OA的倾

斜角为30,从而得3AAxy,||2AOAy,又等边ABO的面积为123,于是得23||1234OA,即212Ay,解得23Ay,点(6,23)A,因此,2(23)26p,解得1p,所以1p.(2)由(1)知,抛物线E的方程为

:22yx,点1,2P,显然过点P的抛物线E的切线不垂直于坐标轴,设过点P的抛物线E的切线方程为:12xky,由2122xkyyx消去x并整理得:22420ykyk,从而得244420kk,解得126k,126k,依题

意,1k所对切线为112xky,由0x得612y,不妨令该切线与y轴交于点6(0,1)2M,2k所对切线为212xky,由0x得612y,该切线与y轴交于点6(0,1)2N,PMN的外接圆的圆心C在

线段MN中垂线:1y上,设点(,1)Ca,由||||CPCM得2226(1)1()2aa,解得14a,即点1(,1)4C,圆半径5||4CP,所以PMN的外接圆的方程为:22125()(

1)416xy.【点睛】方法点睛:几何法求圆的方程,就是解题过程中要用到圆的一些常用性质和定理.如:①圆心在过切点且与切线垂直的直线上;②圆心在任意弦的中垂线上;③两圆相切时,切点与两圆心三点共线.题型六:几何法求圆的方程一、多选题1.(2022·广东·模拟预测)三角形的外心、重心

、垂心所在的直线称为欧拉线.已知圆O的圆心在OAB的欧拉线l上,O为坐标原点,点4,1B与点1,4A在圆O上,且满足OAOB,则下列说法正确的是()A.圆O的方程为224430xyxyB.l的方程为0xy

C.圆O上的点到l的最大距离为3D.若点,xy在圆O上,则xy的取值范围是32,32【答案】BCD【分析】分析可知OAB的欧拉线l即为AB的中垂线,求出线段AB的中垂线方程,可判断B选项;根据题意可设,Oaa,求出a的值,可得出圆O的方程,可

判断A选项;求出圆O上的点到l的最大距离,可判断C选项;利用点到直线的距离公式可判断D选项.【详解】对于B选项,由题意可知17OAOB,故OAB的欧拉线l即为线段AB的中垂线,线段AB的中点为55,22M,直线AB的斜率为41

114ABk,所以,线段AB的垂直平分线方程为5522yx,即yx,B对;对于A选项,因为圆O的圆心在OAB的欧拉线l上,因为OAOB,OAOB,32AB,所以232OAAB,设圆心O为,aa,则圆O的方程为

229xaya,将1,4A代入圆O的方程可得2540aa,解得1a或4a,所以,圆O的方程为22119xy或22449xy,A错;对于C选项,因为l过圆心O,所以圆O上的点到l的最大距离为圆O的半径3,C对;对于D选

项,因为点,xy在圆O上,设zxy,圆心在yx上,半径为3,则3323222zxyxy,D对.故选:BCD.二、填空题2.(2022·河北·模拟预测)圆心为(1,2)C,且截直线350xy所得弦长为26的圆的方程为___________.【答案】

221216xy【分析】由题知圆心为(1,2)C,到直线350xy的距离为10d,进而根据弦长得圆的半径216r,再根据标准方程求解即可.【详解】解:由题知,圆心为(1,2)C,到直线350xy的距离为1651010d

,因为圆心为(1,2)C,且截直线350xy所得弦长为26,所以,圆的半径为222616rd,所以,所求圆的方程为221216xy.故答案为:221216xy3.(2022·河南·高三阶段

练习(文))已知㮋圆1C:2221024xybb的离心率为12,1F和2F是1C的左右焦点,M是1C上的动点,点N在线段1FM的延长线上,2MNMF,线段2FN的中点为P,则1FP的最大值为______.【答案】3【

分析】由已知,根据离心率为12,先求解出㮋圆1C的方程,在利用椭圆的定义1124FNMFMF得到动点N的轨迹方程,然后利用2MNMF和线段2FN的中点为P,设P点坐标,并用P点坐标表示动点N,带入动点N的轨迹方程,即可求解出动点

N的轨迹方程,然后利用圆心与1F的位置关系即可完成求解.【详解】由条件得24144b,∴23b,∴㮋圆1C的方程是22143xy,∴11,0F,21,0F.由于点N在线段1FM的延长线

上,2MNMF,所以1124FNMFMF,∴点N的轨迹是以1F为圆心,以4为半径的圆,方程为22116xy.设,Pxy,则21,0F关于,Pxy对称的点的坐标为21,2xy,∴2211216xy,化简得点P的轨迹方程为

224xy,即点P的轨迹是以原点为圆心,以2为半径的圆,所以,1FP的最大值为3.故答案为:3.4.(2022·天津·高三专题练习)已知圆C过点(0,1)(2,1)PQ、两点,且圆心C在x轴上,经过点(1,0)M且倾斜角为钝角的直线l交圆C于A,B两点,若0CACB(C为圆心)

,则该直线l的斜率为________.【答案】33【分析】根据圆的性质可知圆心为PQ中垂线与x轴的交点,据此即可求出圆心坐标和半径;由题可知△CAB为等腰直角三角形,于是可求圆心到直线l的距离,再根据点到直线距离公式即可求出直线l的斜率.【详解】由题可知,PQ为圆C的弦,则圆

心C在PQ中垂线1x上,又∵圆心在x轴上,故圆心坐标为C(1,0),故圆的半径2rPC,∵过点(1,0)M的直线l交圆C于A,B两点,若0CACB(C为圆心),故△CAB为等腰直角三角形,2CACBr,则

圆心C到AB即直线l的距离1d,设l为:1ykx,即0kxyk,则223131kdkk,0k,33k.故答案为:33.5.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C:(x-2)2+y2=

2,直线l:y=k(x+2)与x轴交于点A,过l上一点P作圆C的切线,切点为T,若|PA|=2|PT|,则实数k的取值范围是______________.【答案】373777k【分析】设P(x,y),由已知条件并利用两点距离

公式、圆切线长列方程求P的轨迹方程,再由直线l与轨迹的位置关系求参数范围.【详解】由题意,A(-2,0),C(2,0),设P(x,y),由|PA|=2|PT|,所以|PA|2=2|PT|2=2(|PC|2-

2),故(x+2)2+y2=2[(x-2)2+y2-2],化简得(x-6)2+y2=36,所以点P在以(6,0)为圆心,6为半径的圆上,由题意知,直线y=k(x+2)与圆(x-6)2+y2=36有公共点,所以2|8|61kdk,解得373777k

.故答案为:373777k三、解答题6.(2022·内蒙古呼和浩特·二模(理))拋物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直线l:2x交C于P,Q两点,且OPOQ.已知点M的坐标为4,0,M与直线l相切.(1)求抛物线C和M的标准

方程;(2)已知点8,4N,点1A,2A是C上的两个点,且直线1NA,2NA均与M相切.判断直线12AA与M的位置关系,并说明理由.【答案】(1)22yx,2244xy(2)相切,理由见解析【分析】(1)由

题意设拋物线C的方程为22ypx,将2x代入可求出P,Q两点坐标,再由OPOQ可得24p,从而可求得p的值,则可得抛物线的方程,由题意可得M的半径为2,从而可求出M的方程,(2)由已知可得8,4N在抛物线上,设111,Axy,222,Axy,则可得

1124NAky,从而可表示出直线1NA的方程,由于直线与圆相切,所以由圆心到直线的距离等于半径,可得113420xy,同理得2NA的方程为223420xy,所以可得直线12AA方程为3420xy,进而可求出点M到直线12AA距离,由此可得结论(1)由已

知,设拋物线C的方程为22ypx(0p),当2x时,24yp,则4yp,所以不妨设2,4Pp,2,4Qp,因为OPOQ,所以0OPOQ,所以440p,解得1p所以抛物线C的22yx,因为M与直线l:2x相切,

4,0M,所以M的半径为2,所以M的方程2244xy(2)由已知可得8,4N在抛物线上,设111,Axy,222,Axy所以111122111144422816482NAyyykyxyy,所以1NA的点斜式方程为

12484yxy整理可得112440xyyy,此直线与圆相切,可得12184244yy,平方后可得2113840yy又因为2112yx化简得113420xy,同

理:2NA的方程为223420xy,所以直线12AA方程为3420xy,所以点M到直线12AA距离为22122234,所以直线12AA与M相切7.(2022·江苏·南京市第五高级中学一模)已知O为坐标原点,抛物线E:22xpy(p>0),过点C(0,2)作直线l交抛物线E于点A

、B(其中点A在第一象限),4OAOB且ACCB(>0).(1)求抛物线E的方程;(2)当=2时,过点A、B的圆与抛物线E在点A处有共同的切线,求该圆的方程【答案】(1)24xy(2)2213125(1

)24xy【分析】(1)可设直线l的方程为2ykx,11221,,,0AxyBxyx,联立方程,利用韦达定理求得1212,xxxx,再根据4OAOB,求得p,即可得解;(2)联立方程,利用韦达定理求得1212

,xxxx,当2时,2ACCB知122xx,从而可求得A点的坐标及直线方程,再根据导数的集合意义可求得点A且与切线垂直的直线方程,从而可求得圆心及半径,即可得解.(1)解:直线l的斜率显然存在,设直线l的方程为2ykx,设直线

l与抛物线的交点坐标为11221,,,0AxyBxyx,A、B在抛物线上,则=221212,22xxyypp,由22,2ykxxpy消y并整理成2240xpkxp,所以121224,xxpkxxp,又4OAOB,则1

2124xxyy,所以221212422xxxxpp,所以444,2pp,所以抛物线E的方程为24xy;(2)解:由22,4ykxxy消y并整理成2480xkx,所以12124,8,xxkxx,当2时,2ACC

B知122xx,又1>0x,所以1214,2,2xxk,所以线段AB的中点坐标为51,2,A的坐标为(4,4),线段AB的垂直平分线方程为52(1)2yx,即922yx,214yx求导得12yx,

抛物线E在点A处的切线斜率为2,过点A且与切线垂直的直线方程为14(4)2yx,即162yx,由922yx及162yx得圆心坐标为131,2,圆的半径为2213125(14)424,所以所求的圆方程为2213125(1)24xy

.8.(2022·全国·高三专题练习)已知平面直角坐标系上一动点,Pxy到点2,0A的距离是点P到点10B,的距离的2倍.(1)求点P的轨迹方程:(2)若点P与点Q关于点1

,4对称,求P、Q两点间距离的最大值;(3)若过点A的直线l与点P的轨迹C相交于E、F两点,2,0M,则是否存在直线l,使BFMS△取得最大值,若存在,求出此时的方程,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2224xy;(2)14;(3)存在;720xy

或720xy.【分析】(1)由已知列关于x,y的方程化简即可求得点P的轨迹方程;(2)设(,)Qxy,由点P与点Q关于点对称,可得点P坐标为(2,8)xy,把P的坐标代入(1)中的轨迹方程,整理可得点Q的轨迹方程为22(4)(8)4xy,由此可得P、Q两点间距离的最大值;

(3)由题意知l的斜率一定存在,设直线l的斜率为k,且1(Ex,1)y,2(Fx,2)y,则:(2)lykx,联立直线与圆的方程,由判别式大于0求得k的范围,再求出||EF及M到直线l的距离,代入三角形面积公式,利用配方法求最值,得到k值,

可得直线方程.【详解】解:(1)由已知,222220210xyxy.2240xxy,即2224xy,(2)设,Qxy,因为点P与点Q关于点1,4对称,则

P点坐标为2,8xy,点在圆上运动,点Q的轨迹方程为222284xy,即:22484xy,22max2408414PQ;(3)由题意知的斜率一定存在,设直线l的斜率为k,且11,Exy,22,Fxy,则l:2

ykx,联立方程:22222221414024ykxkxkxkxy,222233161414033kkkk,又直线l不点2,0M,33,00,33k

.点2,0M到直线l的距离241kdk,224EFd,22214242EFMSEFdddd△,22221616111kdkk,2210,0,43kd,

当22d时,EFMS△取得最大值2,此时,22216172177kkkk,直线l得方程为720xy或720xy.题型七:待定系数法求圆的方程一、单选题1.(2016·天津市红桥区教师发展中心高三学业考试)已知圆M的半径为1,若此

圆同时与x轴和直线3yx相切,则圆M的标准方程可能是()A.22(3)(1)1xyB.22(1)(3)1xyC.22(1)(3)1xyD.22(3)(1)1xy【答案】A【分析】设圆的方程为221xayb,依题意利用圆心到直线的距离等于半

径得到方程组,解得即可;【详解】解:设圆的方程为221xayb,圆心为,ab,半径1r,依题意2213131bab,解得13ba或133ba或13ba或133ba,所以圆的方程为

22(3)(1)1xy或22(3)(1)1xy或223()(1)13xy或223()(1)13xy;故选:A二、填空题2.(2022·四川眉山·三模(文))已知函数2112819fxx

xx.过点1,1Af作曲线yfx两条切线,两切线与曲线yfx另外的公共点分别为B、C,则ABC外接圆的方程为___________.【答案】227380xyxy(或227345222xy

)【分析】求f(x)的导数,设切点为00,xfx,根据直线点斜式方程求出切线方程,将A的坐标代入求出切点坐标,联立切线方程和y=f(x)求得B、C坐标,设△ABC外接圆方程为220xyDxEyF,代入A、B、C三点坐标得方程组,解方程组

即可得到圆的方程.【详解】∵2112819fxxxx,∴2221112811482814848999fxxxxxxxxxx2211612924393xxxx

.则1,0A,设y=f(x)切线的切点为00,xfx,则切线方程为:000yfxfxxx,∵切线过A(-1,0),∴0001fxfxx即22000000111281243193xxxxxx

当01x时,2200002813243xxxx,即2004480xx,即20020xx,解得02x.∴10f,1124313f,1221816139f

,1288313f.①当切点为A1,0时,切线方程为1yx,由21112819yxyxxx解得10xy或56xy,则不妨设B(5,6);②当切点为(2,-

3)时,切线为1yx,即1yx,由21112819yxyxxx解得10xy或23xy,则不妨设C(2,-3);故1,0A,

5,6B,2,3C,设△ABC外接圆为220xyDxEyF,则10492302536560DFDEFDEF,解得738DEF,∴所求圆的方程为227380xyxy.故答案为:227380xyxy

.【点睛】本题关键是熟练掌握曲线切线的求法,设出切点,利用导数的几何意义求出切线方程,根据切线过A求出切点坐标,再求出B、C两点坐标,采用待定系数法即可求出圆的方程.3.(2022·安徽·高三阶

段练习(文))已知抛物线2:8Cxy,过点(2,2)N作抛物线C的两条切线NA,NB,切点分别为点A,B,以AB为直径的圆交x轴于P,Q两点,则PQ_______.【答案】8【分析】先利用导数和切线方程求出A,B坐标

,即可求出圆心和半径,即可得到圆的方程,令y=0,求出PQ.【详解】抛物线2:8Cxy可化为:218yx.设1122,,,AmnBmn.由题意可得:211111182142nmnkmm,解得:1135225n

m,同理可求:2235225nm,所以直径AB长为2222522535355AB,圆心为(2,3),所以以AB为直径的圆为22232

5xy.令y=0,解得:126,2xx,所以628PQ.故答案为:84.(2022·天津·高三专题练习)已知抛物线C:24yx的焦点为F,抛物线C上一点A位于第一象限,且满足3AF,

则以点A为圆心,AF为半径的圆的方程为______.【答案】222229xy【分析】设0000(,)(00)Axyxy,,根据抛物线的定义求得02x,进而求出0y,结合圆的标准方程即可得出结果.【详解】由题意,抛物线24yx,可得焦点(1,0)F,设00

00(,)(00)Axyxy,,根据抛物线的定义,可得013AFx,解得02x,代入方程24yx,由00y可得022y,即(2,22)A,又3AF,所以圆的方程为:22(2)(22)9xy.故答案为:2

2(2)(22)9xy.三、解答题5.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C经过点A(0,2),B(2,0),圆C的圆心在圆x2+y2=2的内部,且直线3x+4y+5=0被圆C所截得的弦长为23.

点P为圆C上异于A,B的任意一点,直线PA与x轴交于点M,直线PB与y轴交于点N.(1)求圆C的方程;(2)若直线y=x+1与圆C交于A1,A2两点,求12BABA;(3)求证:|AN|·|BM|为定值.【答案】(1)

x2+y2=4;(2)3;(3)证明见解析.【分析】(1)设C(a,a),解方程222((2))aa=275()5a+3,即得解;(2)将y=x+1代入x2+y2=4得2x2+2x-3=0.设A1(x1,y1),A2(x2,y2),再利用韦达定理和数量积公式求解;(3)当直线PA的斜

率不存在时,|AN|·|BM|=8.当直线PA与直线PB的斜率都存在时,设P(x0,y0),求出,MN的坐标,再代入数量积公式化简即得证.(1)解:由题知圆心C在线段AB的中垂线y=x上,故可设C(a,a),圆C的半径为r.因为直线3x+4y+5=0被圆C所截得的弦长为23,且r

=22(2)aa,所以C(a,a)到直线3x+4y+5=0的距离d=|75|5a,由r2=d2+3得222((2))aa=275()5a+3,即a2-170a=0,所以a=0或a=170.又圆C的圆心在圆x2+y2=2的内部,所以a=0,圆C的方程为x2

+y2=4.(2)解:将y=x+1代入x2+y2=4得2x2+2x-3=0.设A1(x1,y1),A2(x2,y2),则x1+x2=-1,x1x2=-32.所以12BABA=(x1-2)(x2-2)+y1y2=x1

x2-2(x1+x2)+4+(x1+1)(x2+1)=2x1x2-(x1+x2)+5=-3+1+5=3.(3)证明:当直线PA的斜率不存在时,|AN|·|BM|=8.当直线PA与直线PB的斜率都存在时,设P(x0,y0),直线PA的方程为y=002yxx+2

,令y=0得M002(,0)2xy.直线PB的方程为y=002yx(x-2),令x=0得N002(0,)2yx.所以|AN|·|BM|=000022(2)(2)22yxxy=4+400000000[]22(2)(

2)yxxyxyxy=4+4×000000422(2)(2)yxxyxy=4+4×00000000422422yxxyyxxy=8,故|AN|·|BM|为定值8.6.(2021·江西·高三阶段练习(理

))已知圆C过点(2,1),(6,3),(2,3).(1)求C的标准方程;(2)若点(,)Pxy在C上运动,求34xy的取值范围.【答案】(1)22(2)(3)16xy(2)[26,14]【分析】(1

)设C的一般方程为2222040xyDxEyFDEF,进而待定系数法求解,最后化为标准方程即可;(2)设34xyz,进而根据圆心(2,3)到直线340xyz的距离满足dr求

解即可.(1)设C的一般方程为2222040xyDxEyFDEF,则520,45630,13230,DEFDEFDEF解得4,6,?3,DEF,故C的一般方程为22463

0xyxy,化标准方程为22(2)(3)16xy.所以C的标准方程为22(2)(3)16xy(2)解:由(1)知圆C的圆心为2,3,半径为4r,设34xyz,所以C的圆心(2,3)

到直线340xyz的距离满足|612|45zd,解得2614z,故34xy的取值范围为[26,14].7.(2021·全国·模拟预测)已知点1,1P在抛物线C:220ypxp上,过点P作圆E

:22220yxrr的两条切线,切点为A,B,延长PA,PB交抛物线于C,D.(1)当直线AB抛物线焦点时,求抛物线C的方程与圆E的方程;(2)证明:对于任意0,1r,直线CD恒过定点.【答案】(1)2yx,227

24xy;(2)证明见解析.【分析】(1)由点1,1P在抛物线C上,求出p,利用P,A,B,E四点共圆知AB是以PE为直径的圆I和圆E的公共弦,求出圆I方程,通过两圆方程相减可得AB的方程,利用AB过拋物线焦点,

可求出r;(2)设出点C,D坐标及直线PC,PD的方程,利用圆心到切线距离等于半径r,建立1m,2m的关系,再联立切线与抛物线方程,可建立1y,2y与1m,2m的关系,代入直线CD的方程,即可证明直线过定点.【详解】(1)因为点1,1P在抛物线C:220ypxp上,

所以2121p,解得12p,所以抛物线C的方程为2yx.以PE为直径的圆I的方程为22320xyxy.依题意,直线AB是圆E和圆I的公共弦,则直线AB的方程为220xyr.又直线AB经过抛物线焦点,所以722r,所以圆E的方程为22724xy.(2)证明:设

211,Cyy,222,Dyy,则CD的方程为12120xyyyyy.①设直线PC的方程为111xmy,即1110xmym.依题意得12111mrm即222111210rmmr.设直线PD的

方程为211xmy,同理可得222221210rmmr,则12221mmr,121mm.联立11210,,xmymyx消去x并整理得21110ymym.因为点P,C在直线PC上,所以111ym,同理可得221ym,于

是21212222422211ryymmrr,121211yymm12121mmmm222224211rrr,代入①中得22224224011rrxyrr,即2224101rxyr,所以直线CD过定点

0,1.8.(2019·云南·二模(理))已知O是坐标原点,抛物线C:2xy的焦点为F,过F且斜率为1的直线l交抛物线C于A、B两点,Q为抛物线C的准线上一点,且2AQB.(1)求Q点的坐标

;(2)设与直线l垂直的直线与抛物线C交于M、N两点,过点M、N分别作抛物线C的切线1l、2l,设直线1l与2l交于点P,若OPOQ,求MON外接圆的标准方程.【答案】(1)11(,)24(2)22135()()222xy【分析】(

1)由题易知直线l的方程为:14yx,设1,4Qm,联立214yxyx,可得114ABABxxxx,又因为2AQB,可得0QAQB建立方程求得12m,可得结果;(2)设出直线MN:yxt,即可已知得1l:2

112yxxx,2l:2222yxxx,联立方程求得点POPOQ坐标,再由题,利用向量数量积为0,解得t的值,代入可得OM垂直ON,即MN为MON外接圆的直径,最后求得答案即可.【详解】解:(1)由已知得直线l

的方程为:14yx,设1,4Qm.由214yxyx得24410xx,24440.∴114ABABxxxx.由2AQB得

2112024ABABxxmxxm.∴2111210424mm,解得12m.∴Q点的坐标为11,24.(2)设211,Mxx,222,Nxx,直线MN:yxt,由已知得1l:2112

yxxx,2l:2222yxxx,解21122222yxxxyxxx得12122xxxyxx.∴1212,2xxPxx.由2yxyxt得20xxt.由题意得140t,即14t

.∴12121xxxxt,1,2Pt.∵OPOQ,∴1044tOPOQ,解得1t.∴121211xxxx,∴212120OMONxxxx.∴OMON.∴M

N为MON外接圆的直径.又∵22212121223222xxxxxx,22222121MNxxxx221212124110xxxxxx,∴MON外接圆的圆心为13,22

,半径为102.∴MON外接圆的标准方程为22135222xy.【点睛】本题考查了直线与圆锥曲线的综合知识,理解题意,分析转化是解题的关键,属于难题.直线与圆锥曲线解题步骤:(1)设出点和直线的方程(考虑斜率的存在);(2)联

立方程,化简为一元二次方程(考虑判别式),利用韦达定理;(3)转化,由题已知转化为数学公式;(4)计算,细心计算.题型八:几何法求弦长一、单选题1.(2022·全国·模拟预测)已知直线l过点1,2A,则直线l被圆O:2212xy截得的弦长的

最小值为()A.3B.6C.33D.63【答案】B【分析】由题可知当OA与直线l垂直时,所截得的弦长最短,利用弦长公式即得.【详解】依题意可知1,2A在圆内,且22123OA,圆O的半径为23.当OA与直线l垂直时

,所截得的弦长最短,即弦长的最小值为2222336.故选:B.2.(2022·全国·模拟预测)过点2,2A,作倾斜角为π3的直线l,则直线l被圆22:1683Oxy截得的弦长为()A.312B.23C.33D.623【答案】D【分析】由题,由点斜式

写出直线,由点线距离公式求出圆心到直线距离,可结合垂径定理得出所截弦长【详解】依题意,直线l的方程为232yx,即32320xy,则圆心O到直线l的距离2323131d.又

因为圆的半径1683r,所以所求的弦长为22221683423233623rd,故选:D.二、多选题3.(2022·广东·模拟预测)已知圆221:(1)1Cxy和圆222:(4)4Cxy,过圆2C上任意一点P作圆1C的两条切线,设两切点分别为,

AB,则()A.线段AB的长度大于2B.线段AB的长度小于3C.当直线AP与圆2C相切时,原点O到直线AP的距离为65D.当直线AP平分圆2C的周长时,原点O到直线AP的距离为45【答案】AD【分析】根据圆的切线的几何性质可求得211||21||ABPC,确定1||[3,7]PC

,可求得211428321[,]||37PC,即可判断A,B;当直线AP与圆2C相切时,设直线AP的方程,利用和圆相切可得|4|2||kmkm,继而求得原点O到直线AP的距离,判断C;当直线AP平分圆2C的周长时

,直线AP过点2(4,0)C,设直线AP方程,可得2||151tt,由此求得原点O到直线AP的距离,判断D.【详解】如图示:12(1,0),(4,0)CC,根据直角三角形的等面积方法可得,2112111||1||||1||2221||||||PCPAACABPCPCP

C,由于1||[3,7]PC,故211428321[,]||37PC,由于42832,337,故A正确,B错误;当直线AP与圆2C相切时,由题意可知AP斜率存在,故设AP方程

为ykxm,则有22|||4|1,211kmkmkk,即|4|2||kmkm,即23km或6km,设原点O到直线AP的距离为d,则2||||||1mmdkmk,当23

km时,25d;当6km时,65d,故C错误;当直线AP平分圆2C的周长时,即直线AP过点2(4,0)C,AP斜率存在,设直线AP方程为(4)ytx,即40txyt,则2|4|11ttt,即22|5|||11,511tttt,故原点O到直线AP的距离为

d,则2|4|451tdt,故D正确;故选:AD三、填空题4.(2022·河北唐山·三模)直线:20lxym与圆22:480Cxyx交于A、B两点,且6CACB,则实数m_______.【答案】1或5【分

析】设AB中点为D,则CD⊥AB,且DB=DA,根据CACBCDDACDDB化简即可求得圆心C到直线l的距离CD,再根据点到直线的距离公式即可求出m的值.【详解】2222480(2)12x

yxxy,则圆心2,0C,半径23r,设AB中点为D,则CD⊥AB,且DB=DA,则22||||CACBCDDACDDBCDDACDDACDDA22222|||2|CDCACDCD

r,即222|126|3CDCD,∴223112mm或5.故答案为:1或5.四、解答题5.(2022·全国·高三专题练习)已知点1,0Mmm,不垂直于x轴的直线l与椭圆22:143xyC相交于11,Axy,22,Bxy两点.(1

)若M为线段AB的中点,证明:212112yyxx;(2)设C的左焦点为F,若M在∠AFB的角平分线所在直线上,且l被圆224xy截得的弦长为23,求l的方程.【答案】(1)证明见解析(2)1540xy【分析】(1)把

A,B两点坐标代入椭圆方程相减,结合中点坐标公式得直线斜率与m的关系,由点M在椭圆内部,得参数范围,从而可得直线斜率范围,得结论;(2)先说明直线斜率不可能为0,然后设直线方程为:lxtyn,代入椭圆方程应用韦达定理得1212,yyyy,由M

Fx轴,MF平分AFB,得0AFBFkk,代入韦达定理的结果可得n值,再利用圆的弦长求得t得直线方程.(1)证明:因为A,B在椭圆上,所以2211222234123412xyxy,两式相减可得,

12121212340xxxxyyyy,所以1221211233234424xxyyxxyymm,因为M为AB的中点,故点M在椭圆C的内部,所以21143m,又0m,所以302m,故212

112yyxx;(2)解:①当l的斜率为0时,l被圆224xy截得的弦长为4,不符合题意;②当l的斜率不为0时,设直线:lxtyn,联立方程组223412xtynxy,可得2223463120tyt

nyn,则2248340tn△,即2234tn,且122634tnyyt,212231234nyyt,又1,0F,则MFx轴,因为MF平分AFB,所以0AFBFkk,即1212011yyxx,可得212211221

22312611112103434ntnyxyxytynytyntntt解得4n,所以直线l的方程为4xty,由l被圆224xy截得的弦长为23,则圆心O到直线l的距离22242

32121dt,解得15t,满足2234tn,所以直线l的方程为1540xy.6.(2021·湖北·武汉市第六中学高三阶段练习)已知圆O:x2+y2=2,过点A(1,1)的直线交圆O所得的弦长为255,且与x轴的交

点为双曲线E:2222xyab=1的右焦点F(c,0)(c>2),双曲线E的离心率为32.(1)求双曲线E的方程;(2)若直线y=kx+m(k<0,k≠﹣55,m>0)交y轴于点P,交x轴于点Q,交双曲线右支于点

M,N两点,当满足关系111||||||PMPNPQ时,求实数m的值.【答案】(1)22145xy;(2)5m﹒【分析】(1)设出直线的方程,用垂径定理求出其与圆相交的弦长,从而解得直线的方程,令其y为零,求与x轴的交点,再结合双曲线离心率即可求得双

曲线方程;(2)本题可设直线的参数方程,从而利用直线参数方程下的弦长公式,代入111||||||PMPNPQ化简即可解出m的值﹒(1)当过点A(1,1)的直线斜率不存在时,直线方程为x=1,由221

12xyxy弦长为2,不满足题意,故直线斜率存在,设斜率为n,则过点A(1,1)的直线为y﹣1=n(x﹣1),即为nx﹣y+1﹣n=0,圆心O到直线的距离为211ndn=+,由圆的弦长公式可得222252225rdd,解得355d,由213551nn=+,解得n=

﹣2或12.则有直线为y﹣1=﹣2(x﹣1),令y=0,则x=1.5<2舍去,或直线y﹣1=12(x﹣1),令y=0,则x=3>2成立,即有c=3,由离心率为32,即有a=2,225bca.则双曲线E的方程为22145xy;(2)设直线y=kx+m(k<0,55

k,m>0)的参数方程为cossinxtymt(t为参数),则令y=0,则有sinmt,(m>0,sinα>0).即有sinmPQ,将参数方程代入双曲线的方程可得5t2cos2α﹣4(m+tsinα)2﹣20=0,整理可得(5cos2α﹣4sin2α

)﹣8mtsinα﹣4m2﹣20=0,则有2121222228sin420,5cos4sin5cos4sinmmtttt,由111||||||PMPNPQ,以及M,N在P的下方,则可设|PM|=﹣t1,|PN|=﹣t2,即有1211sinttm,即有122

128sinsin420ttmttmm,即有4m2+20=8m2,由m>0,解得5m.【点睛】(1)圆的弦长的常用几何法求解:圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则222lrd;(2)直线与圆锥曲线的位置关系

,一般要用到根与系数的关系,有时可以考虑使用直线的参数方程与圆锥曲线的方程联立,利用直线参数方程里面参数的几何意义来求弦长﹒7.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆2222:10xyEabab

,直线330xy过E的上顶点A和左焦点1F.(1)求E的方程;(2)设直线l与椭圆E相切,又与圆22:4Oxy交于M,N两点(O为坐标原点),求OMN面积的最大值,并求出此时直线l的方程.【答案】(1)22143xy(2)3,3y.【分析】(1)根据已知的直线方

程可以求出椭圆中的,bc的值,从而确定椭圆方程(2)设直线方程ykxm,与椭圆联立,根据直线与椭圆相切得到m与k的等量关系,写出OMN面积的表达式,结合函数性质可以求出面积的最大值(1)由题意,知直线330xy,过椭圆E的上顶点A和左焦点1F.所

以0,3A,11,0F,所以3b,1c.因为222abc,所以24a,23b.故所求椭圆E的方程为22143xy(2)根据题意,设点11,Mxy,22,Nxy.①当MNx轴时,易知直线l与圆O相切,不满足题意;②当MN与x轴不垂直时,设直线l的方程为ykx

m.将ykxm代入椭圆E的方程,消去y,并整理得2224384120kxkmxm,由题设条件,知2222226444341248430kmkmmk恒成立,即2243mk.又圆22:4Oxy的圆心到直线l的方程ykxm的距

离21mdk,所以2222224312424242111mkMNdkkk,所以222211143222111OMNmkSMNdkkkV2224111kk.令211tk,则01t,且有

22424OMNSfttttV,当0,1t时,函数OMNSftV单调递增,所以max13OMNSfV,此时0k,所以3m,所以直线l的方程3y.综上,所求OMN面积

的最大值为3,直线l的方程为3y.题型九:利用点到直线的距离解决圆上点与直线上点的距离问题一、单选题1.(2022·江苏扬州·模拟预测)已知直线:130laxy,圆22:(1)5Cxy.则“32a”是“l与C相切”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既

不充分也不必要条件【答案】A【分析】利用点到直线的距离大于半径可得答案.【详解】直线与圆相切,则2135,1(1)1aaa或32,3“2a”是“直线l与圆相切”的充分不必要条件.故选:A.2.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知圆2220xyxa上

仅存在一个点到直线330xy的距离为1,则实数a的值为()A.-2B.3C.-1D.0【答案】D【分析】写出圆的标准形式确定圆心和半径,求圆心到直线距离d并结合已知,判断d与半径的关系求实数a.【详解】由圆的标准

方程为22(1)1xya,则圆心为(1,0),半径为1ra且1a,又(1,0)到330xy的距离|103|213d,所以要使圆上仅有一点到直线距离为1,只需dr>且1dr,则0a.故选:D3.(2022·全国·高三专题练

习(文))圆O:222xy上点P到直线l:3410xy距离的最小值为()A.21B.22C.2D.0【答案】B【分析】根据圆与直线的位置关系,以及点到直线的距离公式即可求解.【详解】圆心到

直线的距离设为d,则2210234d,又因为圆的半径2r,所以点P到直线l:3410xy距离的最小值为22dr故选:B4.(2022·安徽·寿县第一中学高三阶段练习(理))过直线34110xy

上一动点P作圆22:2210Cxyxy的两条切线,切点分别为,AB,则四边形PACB的面积的最小值为()A.3B.2C.3D.6【答案】A【分析】先表示出四边形PACB的面积PACBSPA,再求PA的最小值即可,又21PAPC,转化为求PC的最小值,

当PC垂直于直线34110xy时,利用点到直线距离即可求解.【详解】由题意得:圆22:111Cxy,则圆心(1,1)C,半径1r,PACA,如图,易知1222PPACBACS

SPAACPA,故要使四边形PACB的面积最小,即PA最小,又2221PAPCACPC,PC最小时,PA最小,当PC垂直于直线34110xy时,PC最小,此时22341123(4)PC

,2213PA,故四边形PACB的面积最小为3.故选:A.二、多选题5.(2022·湖南·长郡中学高三阶段练习)已知点P在圆22:4Oxy上,点3,0A,0,4B,则()A.点P到直线AB的距离最大值为225B.满足AP

BP的点P有2个C.过点B作圆O的两切线,切点分别为M、N,则直线MN的方程为1yD.2PAPB的最小值是210【答案】ABCD【分析】对A,求出直线AB的方程,算出圆心到该直线的距离,进而通过圆的性质判断答

案;对B,设点,Pxy,根据APBP得到点P的轨迹方程,进而判断该轨迹与圆的交点个数即可;对C,设1122,,,MxyNxy,进而得到切线方程MB,NB,再根据点B在两条切线上求得答案;对D,设

,Pxy,设存在定点0,Ct,使得点P在圆O上任意移动时均有12PCPB,进而求出点P的轨迹方程,然后结合点P在圆O上求得答案.【详解】对A,:14312034ABxylxy,则圆心到直线的距离22|12|12543d,所以点P到该直线距离的最

大值为1222255.A正确;对B,设点,Pxy,则224xy,且3,,,4APxyBPxy,由题意22223253,,4340224APBPxyxyxyxyxy

,两圆的圆心距为223500222,半径和与半径差分别为59512,22222,于是951222,即两圆相交,满足这样条件的点P有2个.B正确;对C,设1122,,,MxyNxy,则直线MB,NB分别为

11224,4xxyyxxyy,因为点B在两条直线上,所以1122044,044xyxy,于是,MN都满足直线方程044xy,即直线MN的方程为1y.C正确;对D,即求122PAPB的最小值,设存在定点0,Ct,

使得点P在圆O上任意移动时均有12PCPB,设,Pxy,则有2222142xytxy,化简得2223381164xytyt,∵224xy,则有2211tyt,即1210tyt,∴1t,0,1C,所以

222210PAPBPAPCAC≥,所以D正确.故选:ABCD.6.(2022·重庆·二模)已知点,Pxy是圆22:14Cxy上的任意一点,直线:131330lmxmym,则下列结论正确的是

()A.直线l与圆C的位置关系只有相交和相切两种B.圆C的圆心到直线l距离的最大值为2C.点P到直线43160xy距离的最小值为2D.点P可能在圆221xy上【答案】ACD【分析】求出直线l所过定点Q的坐标,判断

点Q与圆C的位置关系,可判断A选项;利用当直线l与圆相切时,圆C的圆心到直线l距离最大可判断B选项;求出圆心C到直线43160xy的距离,利用圆的几何性质可判断C选项;判断两圆的位置关系可判断D选项.【详解】对于A选

项,因为直线l的方程可化为3330xymxy.令333xyxy解得03xy,所以直线l过定点0,3Q,直线l是过点Q的所有直线中除去直线330xy外的所有直线,圆心1,0C到直线3

30xy的距离为131213,即直线330xy与圆C相交,又点0,3Q在圆22:14Cxy上,所以直线l与C至少有一个公共点,所以直线l与圆C的位置关系只有相交和相切两种,A正确;对于B选项,当直线l为圆C的切线时,点C到直线l的距离最大,且最大

值为2QC,B错误;对于C选项,因为圆心C到直线43160xy的距离41645d,所以圆C上的点P到直线43160xy距离的最小值为422,C正确;对于D选项,圆221xy的圆心为原点O,半径为1,因为121OC,所以,圆

C与圆O内切,故点P可能在圆221xy上,D正确.故选:ACD.三、填空题7.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(理))过直线0xym上动点P作圆2:(2)(3)1Mxy的一条切线,切点为A,若使得

1PA的点P有两个,则实数m的取值范围为___________.【答案】3,1【分析】将使得1PA的点P有两个,转换为圆心M到直线0xym的距离的不等关系式求解即可【详解】由题,使得1PA的点P有两个,即使得2112

PM的点P有两个,即圆心到直线的距离小于半径.又圆心M到直线0xym的距离22231211mmd,故122m,即212m,即3,1m故答案为:3,18.(2022·贵州遵义·三模(理))圆22:2

Oxy上点P到直线3410:xyl距离的最小值为__________.【答案】22【分析】利用点到直线的距离公式求得正确答案.【详解】圆O的圆心为0,0,半径为2,0,0到直线l的距离为1022

5,所以圆22:2Oxy上点P到直线3410:xyl距离的最小值为22.故答案为:22四、解答题9.(2022·广东茂名·模拟预测)已知抛物线2:4Cyx的焦点为F,直线2yx与抛物线C交于A,B两点.(1)求FAB的面积;(2)过抛物线C上一点Р作圆

22:34Mxy的两条斜率都存在的切线,分别与抛物线C交于异于点P的两点D,E.证明:直线DE与圆M相切.【答案】(1)23;(2)见解析.【分析】(1)将直线方程和抛物线联立,整理得关于x的一元二次方程,设11,Ax

y,22,Bxy,通过韦达定理和弦长公式求出AB的值,再通过点到直线的距离公式求出F点到AB的距离,进而求出面积;(2)设P为抛物线上的一点,则P点坐标为2,4aa,设过P点的圆的切线方程为24axmya,通过圆心到直线的距离等于半径可得关于m的一元二

次方程,进而求出D、E的坐标,再根据圆心到直线的距离等于半径,得证直线DE与圆M相切.【详解】(1)联立224yxyx,消去y整理得:2840xx,6444480,设11,Axy,22,Bxy,则128xx,12

4xx,22212121211424346ABkxxkxxxx由题得:1,0F,F到直线AB的距离为102222d,1124623222FABSABd;(2)设P为抛物线上的一点,设2,4aPa

,设过P的圆的切线方程24axmya,则由相切知圆心3,0M到切线距离234421mdm即212830mm,设切线PD解析式为:214axmya,切线PE解析式为:224axmya,1m、2m为

方程的两根,则1223mm,1214mm,联立得:2416160ymym,解得:21141,41Dmm,22241,41Emm,1212:24110DExmmymm,化简得:3410xy,圆心到直线DE的

距离22331234d,直线DE与圆M相切.【点睛】思路点睛:(1)解答直线与抛物线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条

件建立有关参变量的等量关系;(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形;(3)强化有关直线与抛物线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.

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