题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
圆上动点到直线的最短距离是 |d−r|,但只有当 d>r 时才能写成 d−r;d<r 时直线已割圆,最短距离是 0。 本讲用同一圆心配两条直线,把相离与相交两种情形并排放,避免把 d−r 套出负数还照抄。二、逐题精讲
题1
自编示意圆 (x−1)²+(y−2)²=4,直线 l₁: 3x+4y−24=0。求圆心到 l₁ 的距离,判断位置关系,并求圆上点到 l₁ 的最短与最远距离。解析
圆心 C(1,2),r=2.00。d=|3×1+4×2−24|/√(3²+4²)=|−13|/5=2.600000。 d>r,直线与圆相离,最短 d−r=2.600000−2.00=0.600000,最远 d+r=4.600000。若把 13 写成 3+8−12=1,d 会变成 0.200000,结论整体翻转。答案 d=2.600000,相离;最短 0.600000,最远 4.600000。
采分点 距离公式 3 分;分子绝对值 2 分;位置关系 2 分;两距离 3 分。
易错点 漏掉分母 5 或把绝对值写成带符号的负 13,都会让 d 失真。
题2
把直线改为 l₂: 3x+4y−12=0,求圆心距与弦长;说明为何此时不能再写 d−r。解析
d₂=|3+8−12|/5=1/5=0.200000,小于 r=2.00,直线割圆,圆上存在落在直线上的点,最短距离为 0。 弦长按垂径定理 2√(r²−d²)=2√(4−0.04)=3.979950,半弦为 1.989975;若把半弦先取位再乘会得 3.979949,差一位取位。若机械套 d−r 会得负 1.800000,这个负值应当作「已相交、口径需切换」的报警信号,而不是照抄成距离。答案 d₂=0.200000;弦长 3.979950;此时最短距离为 0,不能写 d−r。
采分点 圆心距 2 分;相交判定 2 分;垂径定理 3 分;弦长 2 分;报警口径 1 分。
易错点 把弦长写成 √(r²−d²) 漏乘 2,或把负的 d−r 取绝对值当最短距离,都是典型误用。
三、规律小结与对照表
| 情形 | 圆心距 | 位置关系 | 结果 |
|---|---|---|---|
| l₁ 相离 | 2.600000 | d>r | 最短 0.600000 |
| l₁ 最远 | 2.600000 | d+r | 4.600000 |
| l₂ 相交 | 0.200000 | d<r | 最短 0 |
| l₂ 半弦 | √(4−0.04) | 垂径 | 1.989975 |
| l₂ 弦长 | 2×半弦 | 垂径 | 3.979950 |
| 报警量 | d₂−r | 负 1.800000 | 口径切换 |
求最短距离前先判 d 与 r 的大小;出现负的 d−r 不是算错,是提醒改用相交口径。圆与直线参数均为自编示意。
四、自测清单
- 圆心是否取 (1,2)
- 距离公式分母是否为 5
- 分子是否取绝对值
- d₁ 是否大于 r
- 最短与最远是否分别用 d−r 与 d+r
- d₂ 是否小于 r
- 弦长是否乘 2
- 是否说明负值触发口径切换
五、数值回代明细
按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):圆心距 l1 = 2.6;最短距离 l1 = 0.6;最远距离 l1 = 4.6;圆心距 l2 = 0.2;半弦长 = 1.989975;弦长 = 3.97995。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。
六、选题边界与相邻板块
本讲只处理点到直线距离与直线和圆的位置关系;直线与圆的最值、抛物线焦点弦、阿波罗尼斯圆与射影定理三式互验属相邻板块,其条件不同。
本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。