人教高中数学第三节 第2课时 精研题型明考向——圆的方程、直线与圆的位置关系 教案.doc

第2课时　精研题型明考向——圆的方程、直线与圆的位置关系
一、真题集中研究——明考情
1．(2020·全国卷Ⅰ·考查弦长问题)
已知圆x2＋y2－6x＝0，过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为(　　)
A．1　　　　　　　　 B．2
C．3 D．4
解析：选B　将圆的方程x2＋y2－6x＝0化为标准方程(x－3)2＋y2＝9.
设圆心为C，则C(3,0)，半径r＝3.
设点(1,2)为点A，过点A(1,2)的直线为l.
因为(1－3)2＋22＜9，
所以点A(1,2)在圆C的内部，
则直线l与圆C必相交，设交点分别为B，D.
易知当直线l⊥AC时，直线l被该圆所截得的弦的长度最小．
设此时圆心C到直线l的距离为d，
则d＝|AC|＝＝2，
所以|BD|min＝2＝2＝2，
即弦的长度的最小值为2，故选B.
2．(2020·全国卷Ⅲ·考查导数的几何意义、直线与圆相切的应用)
若直线l与曲线y＝和圆x2＋y2＝都相切，则l的方程为(　　)
A．y＝2x＋1 B．y＝2x＋
C．y＝x＋1 D．y＝x＋
解析：选D　设直线l在曲线y＝上的切点为(x0，)，则x0>0，函数y＝的导数为y′＝，则直线l的斜率k＝ .
设直线l的方程为y－＝(x－x0)，
即x－2y＋x0＝0.
由于直线l与圆x2＋y2＝相切，则＝，
两边平方并整理得5x－4x0－1＝0，
解得x0＝1或x0＝－(舍去)，
所以直线l的方程为x－2y＋1＝0，即y＝x＋.
3．(2020·全国卷Ⅰ·考查直线与圆的位置关系)
已知⊙M：x2＋y2－2x－2y－2＝0，直线l：2x＋y＋2＝0，P为l上的动点．过点P作⊙M的切线PA，PB，切点为A，B，当|PM|·|AB|最小时，直线AB的方程为(　　)
A．2x－y－1＝0 B．2x＋y－1＝0
C．2x－y＋1＝0 D．2x＋y＋1＝0
解析：选D　圆的方程可化为(x－1)2＋(y－1)2＝4，点M到直线l的距离为d＝＝＞2，所以直线l与圆相离．
由圆的知识可知，A，P，B，M四点共圆，且AB⊥MP，所以|MP|·|AB|＝4S△PAM＝4××|PA|×|AM|＝4|PA|，而|PA|＝，
当直线MP⊥l时，|MP|min＝，|PA|min＝1，
此时|MP|·|AB|最小．
易知直线MP的方程为y－1＝(x－1)，即y＝x＋.
由解得
所以以MP为直径的圆的方程为(x－1)(x＋1)＋y(y－1)＝0，即x2＋y2－y－1＝0，
两圆的方程相减可得：2x＋y＋1＝0，
即为直线AB的方程．故选D.
4．(2018·全国卷Ⅲ·考查距离问题、直线与圆的位置关系)
直线x＋y＋2＝0分别与x轴，y轴交于A，B两点，点P在圆(x－2)2＋y2＝2上，则 △ABP面积的取值范围是(　　)
A．[2,6] B．[4,8]
C．[，3] D．[2，3]
解析：选A　设圆(x－2)2＋y2＝2的圆心为C，半径为r，点P到直线x＋y＋2＝0的距离为d，
则圆心C(2,0)，r＝，
所以圆心C到直线x＋y＋2＝0的距离为＝2，
可得dmax＝2＋r＝3，dmin＝2－r＝.
由已知条件可得|AB|＝2，
所以△ABP面积的最大值为|AB|·dmax＝6，
△ABP面积的最小值为|AB|·dmin＝2.
综上，△ABP面积的取值范围是[2,6]．
[把脉考情]
常规
角度
1.圆的方程．主要考查圆的方程的求法，圆的最值问题
2.直线与圆的位置关系．主要考查圆的切线方程、圆的弦长问题
创新
角度
与三角形(或四边形)结合求面积问题，与向量、三角函数交汇考查最值或范围问题
二、题型精细研究——提素养
题型一　求圆的方程
[典例]　(1)(2021·海口模拟)已知圆M与直线3x－4y＝0及3x－4y＋10＝0都相切，圆心在直线y＝－x－4上，则圆M的方程为(　　)
A．(x＋3)2＋(y－1)2＝1　 B．(x－3)2＋(y＋1)2＝1
C．(x＋3)2＋(y＋1)2＝1 D．(x－3)2＋(y－1)2＝1
(2)一个圆与y轴相切，圆心在直线x－3y＝0上，且在直线y＝x上截得的弦长为2，则该圆的方程为_______________________________________________________．
[解析]　(1)到两直线3x－4y＝0,3x－4y＋10＝0的距离都相等的直线方程为3x－4y＋5＝0，联立得方程组解得又两平行线间的距离为2，所以圆M的半径为1，从而圆M的方程为(x＋3)2＋(y＋1)2＝1，故选