本题导读
本题考查圆的标准方程与几何性质,以及直线与圆的位置关系。
📌【题干】
Question
(2020年全国卷I(文))已知圆 , 过点 的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为 ( )
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 将圆的方程化为标准方程,求出圆心坐标和半径。
- 检验定点 与圆的位置关系,判断其在圆内、圆上还是圆外。
- 根据弦长的几何性质:当过定点的直线与连结定点和圆心的线段垂直时,截得的弦长最短。
- 利用勾股定理计算最短弦长。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
将圆的方程 配方得: . 可知圆心 的坐标为 ,半径 . 设点 ,代入圆的方程左边:, 说明点 在圆的内部。 因此,过点 的所有直线中,当且仅当直线与过点 且垂直于 的直线垂直时,截得的弦长最短。 计算圆心 到点 的距离 : . 根据垂径定理和勾股定理,弦长的一半 满足: . 故最短弦长为 . 故选:(B)。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:圆的几何性质、点与圆位置关系、垂径定理与勾股定理。
- 核心方法:几何法求弦长最值(最短弦即为垂直于圆心与定点连线的弦)。
- 避坑指南:先判断定点在圆内还是圆外,若在圆内则过该点的弦不可能达到直径,最短弦垂直于弦心距。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:高考解析几何中直线与圆位置关系的经典基础题。
- 结论推广:过圆内定点的直线被圆截得的弦长最短时,该定点与弦的中点连线垂直于该弦。
🔗【关联脉络】
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