本题导读

本题考查解析几何中圆的方程以及圆与特殊直线、圆与圆的位置关系判定。核心意图在于测试学生利用配方法求出圆心与半径,进而通过点到直线的距离、圆心距与半径和差的关系来定性定量判定切、交状态,并运用方程相减求解两圆公共弦。

📌【题干】

Question

(2026年新高考II卷)已知 , ,则()

A. 点 的坐标为

B. 时, 与 轴相切

C. 当 时, 与 相切

D. 当 与 相交时,两交点所在直线的方程是

🔍【思路分析】

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  1. 第一步逻辑(化简圆 的方程):利用配方法将圆 的一般方程 化为标准方程 ,从而精确提取圆心 的坐标以及关于 的半径表达式 (需满足 )。
  2. 第二步逻辑(判定 A, B 选项):
  • A选项直接对比圆心坐标。
  • B选项将 代入半径表达式,利用“圆与 轴相切 圆心纵坐标的绝对值等于半径 ”进行校验。
  1. 第三步逻辑(判定 C 选项):计算圆 与圆 的圆心距 。当 时算出 。对比圆心距 与两圆半径之和 或半径之差 的大小关系,判定是否相切。
  2. 第四步逻辑(判定 D 选项):两相交圆的公共弦所在的直线方程,可通过将两个圆的二次曲线方程联立相减,消去二次项 直接求得。

✅【答案】

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BC

✍【详细解析】

Abstract

已知 ,配方: 根据圆的存在性条件,必须满足 。 得到:

  • 圆心 的坐标为:

  • 半径平方为:

  • 析 A 选项: 已求得 的圆心坐标为 。 选项 A 中给出的坐标为 ,符号错误。 故 A 选项 错误。

  • 析 B 选项: 当 时, 圆心 到 轴(直线 )的距离为圆心纵坐标的绝对值: 因为圆心到 轴的距离 ,且圆的半径 ,满足 的充要条件。 根据直线与圆的位置关系定理,此时 与 轴必然相切。 故 B 选项 正确。

  • 析 C 选项: 已知 的圆心为 ,半径 。 的圆心为 。 两圆的圆心距 :

当 时,代入求解 的半径: 则两圆半径之差的绝对值: 由此可以发现,圆心距与两半径之差恰好相等: 两圆处于内切状态 故 C 选项 正确。

  • D 选项: 当 与 相交时,联立两个圆的方程: 消去二次项 : 即: 选项 D 中给出的方程为 , 故 D 选项 错误。

正确答案:BC

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:圆的一般方程转换;圆与特殊直线、两圆内切的临界距离计算;根基坐标系消元的公共弦法。
  2. 核心方法:距离判定法、方程消元法。
  3. 避坑指南:
  • 公共弦方程常数项符号陷阱:在做 D 选项时,由于 的标准方程写为 ,直接相减时若忘记将右侧的 移到左侧化为一般式 ,就会误用 再减去 的变形符号,导致错选。联立消元前必须把所有方程统一化为右侧等于 0 的一般形式。
  • 相切内涵遗漏陷阱:C 选项算出来是内切,部分学生会主观认为“相切”只包含外切,从而不敢选 C。请明确:几何学中的“相切”是内切与外切的并称,只要满足 或 均为正确命题。

📖【试题探源与推广】

Tip

本题是直线与圆、圆与圆位置关系的多选综合题:由一般方程配方定圆心半径,逐项校验坐标、相切、内切与公共弦方程,属于选择性必修一”圆的方程”单元的标准多选命题结构。

两圆 与 ()相交时,公共弦(根轴)方程由两式直接相减得到 ,无需求交点;另须牢记”相切”是外切()与内切()的并称。

圆的多选题通法三步:先配方把一般方程化为标准式读出圆心与半径;位置关系一律用圆心距与半径的代数比较判定;涉及公共弦直接作差消元,避免联立求交点的冗长运算。

🔗【关联脉络】

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