【备战2022】高考数学5年高考真题精选与最新模拟专题09直线和圆文【2022高考真题精选】1.【2022高考山东文9】圆与圆的位置关系为(A)内切 (B)相交 (C)外切 (D)相离2.【2022高考安徽文9】若直线与圆有公共点,则实数取值范围是(A)[-3,-1](B)[-1,3](C)[-3,1](D)(-,-3]U[,+)3.【2022高考重庆文3】设A,B为直线与圆的两个交点,则(A)1(B)(C)(D)24.【2022高考浙江文4】设a∈R,则“a=1”是“直线l1:ax+2y=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行的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5.【2022高考陕西文6】已知圆,过点的直线,则()A.与相交B.与相切C.与相离D.以上三个选项均有可能【答案】A.【解析】圆的方程可化为,易知圆心为22\n半径为2,圆心到点P的距离为1,所以点P在圆内.所以直线与圆相交.故选A.6.【2022高考辽宁文7】将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是(A)x+y-1=0(B)x+y+3=0(C)x-y+1=0(D)x-y+3=07.【2022高考湖北文5】过点P(1,1)的直线,将圆形区域{(x,y)|x2+y2≤4}分两部分,使.这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为A.x+y-2=0B.y-1=0C.x-y=0D.x+3y-4=08.【2022高考广东文8】在平面直角坐标系中,直线与圆相交于、两点,则弦的长等于A.B.C.D.【答案】B【解析】圆心到直线的距离,则,所以.9.【2102高考福建文7】直线x+-2=0与圆x2+y2=4相交于A,B两点,则弦AB的长度等于A.B.C.D.1圆心到直线的距离为,又知圆的半径为2,所以弦长.10.【2022高考上海文4】若是直线的一个方向向量,则的倾斜角的大小22\n为(结果用反三角函数值表示)11.【2022高考浙江文17】定义:曲线C上的点到直线l的距离的最小值称为曲线C到直线l的距离,已知曲线C1:y=x2+a到直线l:y=x的距离等于曲线C2:x2+(y+4)2=2到直线l:y=x的距离,则实数a=_______.12.【2102高考北京文9】直线被圆截得弦长为__________。【答案】【解析】将题目所给的直线和圆图形画出得到如图所示的情况,半弦长,圆心到直线的距离,以及圆半径构成了一个直角三角形。因为,夹角,因此,所以。13.【2022高考江西文14】过直线x+y-=0上点P作圆x2+y2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P的坐标是__________。22\n14.【2022高考江苏12】(5分)在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则的最大值是▲.【答案】。【解析】∵圆C的方程可化为:,∴圆C的圆心为,半径为1。∵由题意,直线上至少存在一点,以该点为圆心,1为半径的圆与圆有22\n公共点;∴存在,使得成立,即。∵即为点到直线的距离,∴,解得。∴的最大值是。15.【2022高考天津文科12】设,若直线与轴相交于点A,与y轴相交于B,且l与圆相交所得弦的长为2,O为坐标原点,则面积的最小值为。【2022年高考真题精选】(2022·安徽卷)设直线l1:y=k1x+1,l2:y=k2x-1,其中实数k1,k2满足k1k2+2=0.(1)证明l1与l2相交;(2)证明l1与l2的交点在椭圆2x2+y2=1上.22\n(方法二)交点P的坐标(x,y)满足故知x≠0,从而代入k1k2+2=0,得·+2=0.整理后,得2x2+y2=1,所以交点P在椭圆2x2+y2=1上.(2022·北京卷)已知点A(0,2),B(2,0).若点C在函数y=x2的图象上,则使得△ABC的面积为2的点C的个数为( )A.4B.3C.2D.1(2022·湖北卷)过点(-1,-2)的直线l被圆x2+y2-2x-2y+1=0截得的弦长为,则直线l的斜率为________.(2022·全国卷)设两圆C1、C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|=( )A.4B.4C.8D.8【答案】C 【解析】由题意知两圆的圆心在直线y=x上,设C1(a,a),C2(b,b),可得(a-4)2+(a-1)2=a2,(b-4)2+(b-1)2=b2,即a,b是方程x2-10x+17=0的两根,a+b=10,ab=17,|C1C2|===8,故选C.图1-4(2022·福建卷)如图1-4,直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A.22\n(1)求实数b的值;(2)求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.(2022·辽宁卷)已知圆C经过A(5,1),B(1,3)两点,圆心在x轴上,则C的方程为________.【答案】(x-2)2+y2=10 【解析】设圆心坐标为(x,0),则有=,解得x=2.由两点距离得r==,所以圆的方程为(x-2)2+y2=10.(2022·课标全国卷)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.(1)求圆C的方程;(2)若圆C与直线x-y+a=0交于A、B两点,且OA⊥OB,求a的值.22\n(2022·四川卷)圆x2+y2-4x+6y=0的圆心坐标是( )A.(2,3)B.(-2,3)C.(-2,-3)D.(2,-3)(2022·安徽卷)若直线3x+y+a=0过圆x2+y2+2x-4y=0的圆心,则a的值为( )A.-1B.1C.3D.-3【答案】B 【解析】圆的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=5,因为直线经过圆的圆心(-1,2),所以3×(-1)+2+a=0,得a=1.(2022·福建卷)如图1-4,直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A.(1)求实数b的值;(2)求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.(2022·广东卷)设圆C与圆x2+(y-3)2=1外切,与直线y=0相切,则C的圆心轨迹为( )22\nA.抛物线B.双曲线C.椭圆D.圆【答案】A 【解析】设圆心C的坐标C(x,y),由题意知y>0,则圆C的半径为y,由于圆C与已知圆相外切,则由两圆心距等于半径之和,得=1+y,整理得:x2=8(y-1),所以轨迹为抛物线.(2022·湖北卷)过点(-1,-2)的直线l被圆x2+y2-2x-2y+1=0截得的弦长为,则直线l的斜率为________.【答案】1或 【解析】由题意,直线与圆要相交,斜率必须存在,设为k,则直线l的方程为y+2=k.又圆的方程为2+2=1,圆心为,半径为1,所以圆心到直线的距离d===,解得k=1或.(2022·湖南卷)已知圆C:x2+y2=12,直线l:4x+3y=25.(1)圆C的圆心到直线l的距离为________;(2)圆C上任意一点A到直线l的距离小于2的概率为________.(2022·课标全国卷)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.(1)求圆C的方程;(2)若圆C与直线x-y+a=0交于A、B两点,且OA⊥OB,求a的值.【解答】(1)曲线y=x2-6x+1与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(3+2,0),(3-2,0).故可设C的圆心为(3,t),则有32+(t-1)2=(2)2+t2,解得t=1.则圆C的半径为=3.22\n(2022·重庆卷)过原点的直线与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交所得的弦长为2,则该直线的方程为________.(2022·安徽卷)设直线l1:y=k1x+1,l2:y=k2x-1,其中实数k1,k2满足k1k2+2=0.(1)证明l1与l2相交;(2)证明l1与l2的交点在椭圆2x2+y2=1上.22\n此即表明交点P(x,y)在椭圆2x2+y2=1上.(方法二)交点P的坐标(x,y)满足故知x≠0,从而代入k1k2+2=0,得·+2=0.整理后,得2x2+y2=1,所以交点P在椭圆2x2+y2=1上.【2022年高考真题精选】(2022安徽文数)(4)过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是(A)x-2y-1=0(B)x-2y+1=0(C)2x+y-2=0(D)x+2y-1=0【答案】A【解析】设直线方程为,又经过,故,所求方程为.(2022重庆文数)(8)若直线与曲线()有两个不同的公共点,则实数的取值范围为(A)(B)(C)(D)解析:化为普通方程,表示圆,因为直线与圆有两个不同的交点,所以解得22\n法2:利用数形结合进行分析得同理分析,可知(2022上海文数)7.圆的圆心到直线的距离。答案:3解析:考查点到直线距离公式圆心(1,2)到直线距离为(2022全国卷2文数)(16)已知球的半径为4,圆与圆为该球的两个小圆,为圆与圆的公共弦,,若,则两圆圆心的距离。(2022天津文数)(14)已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切。则圆C的方程为。【答案】本题主要考查直线的参数方程,圆的方程及直线与圆的位置关系等基础知识,属于容易题。令y=0得x=-1,所以直线x-y+1=0,与x轴的交点为(-1.0)22\n因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即,所以圆C的方程为(2022四川文数)(14)直线与圆相交于A、B两点,则.解析:方法一、圆心为(0,0),半径为2圆心到直线的距离为d=故得|AB|=2答案:2【2022年高考真题精选】1.(2022·海南文)已知圆:+=1,圆与圆关于直线对称,则圆的方程为(A)+=1(B)+=1(C)+=1(D)+=1答案:B解析:设圆的圆心为(a,b),则依题意,有,解得:,对称圆的半径不变,为1,故选B。.2.(2022·安徽文)直线过点(-1,2)且与直线垂直,则的方程是A.B.C.D.解析:可得斜率为即,选A。答案:A3.(2022·广东文)以点(2,)为圆心且与直线相切的圆的方程是.22\n答案:解析:将直线化为,圆的半径,所以圆的方程为www.zxxk.comc.o.m4.(2022·浙江文)已知三角形的三边长分别为,则它的边与半径为的圆的公共点个数最多为()6.(2022·安徽文)在空间直角坐标系中,已知点A(1,0,2),B(1,-3,1),点M在y轴上,且M到A与到B的距离相等,则M的坐标是________。解析:设由可得故答案:(0,-1,0)www.zxxk.comc.o.m7.(2022·广东文)以点(2,)为圆心且与直线相切的圆的方程是.答案:解析:将直线化为,圆的半径,所以圆的方程为www.zxxk.comc.o.m8.(2022·辽宁文、理)已知圆C与直线x-y=0及x-y-4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为(A)(B)22\n(C)(D)解析:圆心在x+y=0上,排除C、D,再结合图象,或者验证A、B中圆心到两直线的距离等于半径即可.答案:B【2022年高考真题精选】1.(2022·山东文科11)若圆的半径为1,圆心在第一象限,且与直线和轴相切,则该圆的标准方程是()A.B.C.D.解析:本小题主要考查圆与直线相切问题。设圆心为由已知得答案:B.2.(2022·广东文科6)经过圆的圆心C,且与直线垂直的直线方程是()A.x+y+1=0B.x+y-1=0C.x-y+1=0D.x-y-1=0解析:易知点C为,而直线与垂直,我们设待求的直线的方程为,将点C的坐标代入马上就能求出参数的值为,故待求的直线的方程为。答案:C3.(2022·山东理科11)已知圆的方程为x2+y2-6x-8y=0.设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为()A.10B.20C.30D.40答案:B。解析:将方程化成标准方程,过点的最长弦(直径)为最短弦为4.(2022·广东理科11)经过圆的圆心C,且与直线垂直的直线方程是________________.答案:解析:易知点C为,而直线与垂直,我们设待求的直线的方程为22\n,将点C的坐标代入马上就能求出参数的值为,故待求的直线的方程为.5.(2022·宁夏海南文科第20题)已知直线和圆.(Ⅰ)求直线斜率的取值范围;(Ⅱ)直线能否将圆分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?【最新模拟】1.圆x2+y2-4x+6y=0的圆心坐标是( )A.(2,3) B.(-2,3)C.(-2,-3)D.(2,-3)【答案】D【解析】将一般式化为标准式(x-2)2+(y+3)2=13.∴圆心坐标为(2,-3).2.若直线3x+y+a=0过圆x2+y2+2x-4y=0的圆心,则a的值为( )A.-1B.1C.3D.-3【答案】B【解析】圆的圆心为(-1,2)代入直线3x+y+a=0,∴-3+2+a=0,∴a=1.3.直线l与圆x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)相交于A、B两点,若弦AB的中点为(-2,3),则直线l的方程为( )A.x-y+5=0B.x+y-1=0C.x-y-5=0D.x+y-3=022\n4.已知圆x2+y2=9与圆x2+y2-4x+4y-1=0关于直线l对称,则直线l的方程为( )A.4x-4y+1=0B.x-y=0C.x+y=0D.x-y-2=05.在圆x2+y2-2x-6y=0内,过点E(0,1)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积为( )A.5B.10C.15D.206.若直线y=x+b与曲线y=3-有公共点,则b的取值范围是( )A.[-1,1+2]B.[1-2,1+2]C.[1-2,3]D.[1-,3]【答案】C【解析】由y=3-可知其图像为圆(x-2)2+(y-3)2=4的下半圆,当直线y=x+b过点(0,3)时b=3,当直线与圆相切时=2,解得b=1-2或b=1+2(舍去),故当1-2≤b≤3时直线和半圆有交点.7.与直线x-y-4=0和圆x2+y2+2x-2y=0都相切的半径最小的圆的方程是( )A.(x-1)2+(y+1)2=2B.(x-1)2+(y+1)2=4C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x+1)2+(y+1)2=422\n8.两圆x2+y2+2ax+a2-4=0和x2+y2-4by-1+4b2=0恰有三条公切线,a∈R,b∈R,且ab≠0,则+的最小值为( )A.B.C.1D.3【答案】C【解析】将圆的方程化为标准方程得(x+a)2+y2=4和x2+(y-2b)2=1,两圆有三条公切线,即两圆相外切,所以圆心距等于半径之和,即a2+4b2=9,(a2+4b2)=1,所以+=(a2+4b2)=≥1,当且仅当a2=2b2时等号成立,即+的最小值为1.9.过原点的直线与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交所得的弦长为2,则该直线的方程为________.【答案】2x-y=0【解析】圆的标准方程为(x-1)2+(y-2)2=1,则R=1,∵弦长为2,∴直线过圆心(1,2),又过原点.∴y=2x.10.已知圆C:x2+y2=12,直线l:4x+3y=25.(1)圆C的圆心到直线l的距离为________;(2)圆C上任意一点A到直线l的距离小于2的概率为________.22\n11.如果直线l1:3x-4y-3=0与直线l2关于直线x=1对称,则直线l2的方程为________.【答案】3x+4y-3=0【解析】设P(x,y)是l2上任意一点,则点P关于直线x=1对称的点Q(2-x,y)在l1上,所以3(2-x)-4y-3=0,整理得:3x+4y-3=0,此即直线l2的方程.12.直线ax+by=1与圆x2+y2=1相交于A、B两点,若△AOB是直角三角形(O是坐标原点),则点P(a,b)与点(2,2)之间距离的最小值为________.【答案】【解析】∵△AOB为直角三角形,∴原点O到直线ax+by=1的距离为,∴=,即a2+b2=2,又∵≤a2+b2,∴-2≤a+b≤2,∴于是点P(a,b)与点(2,2)之间的距离为d==≥.13.已知m∈R,直线l:mx-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?为什么?【解析】(1)直线l的方程可化为y=x-,直线l的斜率k=,因为|m|≤(m2+1),所以|k|=≤,当且仅当|m|=1时等号成立.所以,斜率k的取值范围是[-,].(2)不能.由(1)知l的方程为y=k(x-4),其中|k|≤.圆C的圆心为C(4,-2),半径r=2.圆心C到直线l的距离d=.由|k|≤,得d≥>1,即d>.22\n从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于,所以l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧.14.在平面直角坐标系xOy中,设二次函数f(x)=x2+2x+b(x∈R)的图像与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为C.(1)求实数b的取值范围;(2)求圆C的方程;(3)问圆C是否经过某定点(其坐标与b无关)?请证明你的结论.为了使上述方程对所有满足b<1(b≠0)的b都成立,必须有,解得或.经验证:点(0,1),(-2,1)均在圆C上,因此圆C过定点.15.在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2-12x+32=0的圆心为Q,过点P(0,2)且斜率为k的直线与圆相交于不同的两点A、B.(1)求k的取值范围;(2)是否存在常数k,使得向量+与共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.22\n16.已知圆的圆心在坐标原点,且恰好与直线相切.(Ⅰ)求圆的标准方程;(Ⅱ)设点为圆上任意一点,轴于,若动点满足,(其中为常数),试求动点的轨迹方程;(Ⅲ)在(Ⅱ)的结论下,当时,得到曲线,问是否存在与垂直的一条直线与曲线交于、两点,且为钝角,请说明理由.【答案】22.(本小题满分14分)解:(Ⅰ)设圆的半径为,圆心到直线距离为,则…………2分22\n22