第五节直线与圆、圆与圆的位置关系考纲点击1.能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系.2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.3.初步了解用代数方法处理几何问题的思想.热点提示1.直线与圆,圆与圆的位置关系一直是高考考查的重点和热点问题,主要考查:(1)方程中含有参数的直线与圆的位置关系的判断;(2)利用相切或相交的条件确定参数的值或取值范围;(3)利用相切或相交求圆的切线或弦长.2.本部分在高考试题中多为选择、填空题,有时在解答题中考查直线与圆位置关系的综合问题.1.直线与圆的位置关系位置关系相离相交公共点个数个1个2个几何特征(圆心到直线的距离d,半径r)代数特征(直线与圆的方程组成的方程组)无实数解有两组相同实数解有两组不同实数解相切0d>rd=rd<r求过一定点的圆的切线方程时,应注意什么?提示:应首先判断这点与圆的位置关系,若点在圆上,则该点为切点,切线只有一条;若点在圆外,切线应有两条,谨防漏解.2.圆与圆的位置关系位置关系外离相交内切内含公共点个数几何特征(圆心距d,两圆半径R,r,R>r)d=R-r代数特征(两个圆的方程组成的方程组)无实数解一组实数解两组实数解一组实数解无实数解外切d>R+rd=R+rR-r<d<R+rd<R-r121001.圆x2+y2-4x=0在点P(1,3)处的切线方程为()A.x+3y-2=0B.x+3y-4=0C.x-3y+4=0D.x-3y+2=0【解析】圆方程为(x-2)2+y2=4,圆心(2,0),半径为2,点P在圆上,设切线方程为y-3=k(x-1),即kx-y-k+3=0,∴|2k-k+3|k2+1=2,解得k=33.∴切线方程为y-3=33(x-1),即x-3y+2=0.【答案】D2.圆C1:x2+y2+2x+2y-2=0与圆C2:x2+y2-4x-2y+1=0的公切线有且仅有()A.1条B.2条C.3条D.4条【解析】⊙C1:(x+1)2+(y+1)2=4,圆心C1(-1,-1),半径r1=2.⊙C2:(x-2)2+(y-1)2=4,圆心C2(2,1),半径r2=2.∴|C1C2|=,∴0<|C1C2|<r1+r2=4,∴两圆相交,有两条公切线.【答案】B3.设直线过点(0,a),其斜率为1,且与圆x2+y2=2相切,则a的值为()A.±B.±2C.±2D.±4【解析】直线方程为y-a=x,即x-y+a=0,由已知得|a|2=2,∴a=±2.【答案】B4.设直线ax-y+3=0与圆(x-1)2+(y-2)2=4相交于A,B两点,且弦AB的长为2,则a=________.【解析】由已知圆的圆心C(1,2),半径r=2,又圆心C到直线的距离d=|a+1|a2+1,∴(|a+1|a2+1)2+(232)2=4.解得a=0.【答案】05.若圆x2+y2=4上仅有一个点到直线x-y-b=0的距离为1,则实数b=________.【解析】由已知可得,圆心到直线x-y-b=0的距离为3,∴=3,∴b=±3.【答案】±3直线和圆的位置关系已知圆x2+y2-6mx-2(m-1)y+10m2-2m-24=0(m∈R).(1)求证:不论m为何值,圆心在同一直线l上;(2)与l平行的直线中,哪些与圆相交、相切、相离;(3)求证:任何一条平行于l且与圆相交的直线被各圆截得的弦长相等.【思路点拨】用配方法将圆的一般方程配成标准方程,求出圆心坐标,消去m就得关于圆心的坐标间的关系,就是圆心的轨迹方程;判断直线与圆相交、相切、相离,只需比较圆心到直线的距离d与圆半径的大小即可;证明弦长相等时,可用几何法计算弦长.【自主探究】(1)配方得:(x-3m)2+[y-(m-1)]2=25,l:x-3y-3=0,则圆心恒在直线l:x-3y-3=0上.(2)设与l平行的直线是:x-3y+b=0,当-510-3<b<510-3时,直线与圆相交;b=±510-3时,直线与圆相切;b<-510-3或b>510-3时,直线与圆相离.(3)对于任一条平行于l且与圆相交的直线l1:x-3y+b=0,由于圆心到直线l1的距离d=|3+b|10(与m无关),弦长=2r2-d2且r和d均为常量.∴任何一条平行于l且与圆相交的直线被各圆截得的弦长相等.【方法点评】直线和圆的位置关系的判定有两种方法:(1)第一种方法是方程的观点,即把圆的方程和直线的方程联立组成方程组,转化为一元二次方程,再利用判别式Δ来讨论位置关系,即Δ>0⇔直线与圆相交;Δ=0⇔直线与圆相切;Δ<0⇔直线与圆相离.(2)第二种方法是几何的观点,即将圆心到直线的距离d与半径r比较来判断,即d<r⇔直线与圆...