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1、_直线与圆位置关系一 课标要求1. 能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系;2. 能用直线和圆的方程解决一些简单的问题;3. 在平面解析几何初步的学习过程中,体会用代数方法处理几何问题的思想。二 知识框架相离 几何法弦长直线与圆的位置关系相交代数法 切割线定理相切 直线与圆代数法求切线的方法 几何法 圆的切线方程 过圆上一点的切线方程 圆的切线方程切点弦 过圆外一点的切线方程 方程 三 直线与圆的位置关系及其判定方法1. 利用圆心的距离与半径的大小来判定。(1) 直线与圆相交(2) 直线与圆相切(3) 直线与圆相离2. 联立直线与圆的方程组成方程组,消去其中一个未知量,得到关于另外一
2、个未知量的一元二次方程,通过解的个数来判定。(1) 有两个公共解(交点),即直线与圆相交(2) 有且仅有一个解(交点),也称之为有两个相同实根,即直线与圆相切(3) 无解(交点),即直线与圆相离3. 等价关系相交相切相离练习(位置关系)1.已知动直线和圆,试问为何值时,直线与圆相切、相离、相交?(位置关系)2.已知点在圆外,则直线与圆的位置关系是()A. 相切 B.相交 C.相离 D.不确定(最值问题)3.已知实数、满足方程,(1) 求的最大值和最小值;(2) 求的最大值和最小值;(3) 求的最大值和最小值。分析考查与圆有关的最值问题,解题的关键是依据题目条件将其转化为对应的几何问题求解,运用
3、数形结合的方法,直观的理解。转化为求斜率的最值;转化为求直线截距的最大值;转化为求与原点的距离的最值问题。(位置关系)4.设,若直线与圆相切,则的取值范围是() (位置关系)5.在平面直角坐标系中,已知圆上有且仅有四个点到直线 的距离为1,则实数的取值范围是 6直线截圆x2+y2=4得的劣弧所对的圆心角是 ( C )A、 B、 C、 D、(位置关系)7圆上的点到直线的距离最大值是( )A B C D(最值问题)8.设A为圆上一动点,则A到直线的最大距离为_.9已知圆C的半径为,圆心在轴的正半轴上,直线与圆C相切,则圆C的方程为( )AB CD 10.若曲线与直线始终有两个交点,则的取值范围是_
4、.(对称问题)11.圆关于直线对称的圆的方程为:( ) A. B. C. D. 12. 直线与圆相交于两点,若,则的取值范围是( )ABCD13.圆C:(x1)2(y2)225,直线l:(2m1)x(m1)y7m4(mR)(1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆恒相交于两点;(2)求C与直线l相交弦长的最小值解析(1)将方程(2m1)x(m1)y7m4,变形为(2xy7)m(xy4)0.直线l恒过两直线2xy70和xy40的交点,由得交点M(3,1)又(31)2(12)2525,点M(3,1)在圆C内,直线l与圆C恒有两个交点(2)由圆的性质可知,当lCM时,弦长最短又|CM|,弦长为l224
5、.四 计算直线被圆所截得的弦长的方法1. 几何法:运用弦心距、半径、半弦长构成的计算,即2. 代数法:运用根与系数关系(韦达定理),即(注:当直线斜率不存在时,请自行探索与总结; 弦中点坐标为,求解弦中点轨迹方程。)练习1. 直线被圆所截得的弦长等于()2.过点的直线中被圆截得的弦长最大的直线方程是( )A. B. C. D. 3.已知圆过点,且圆心在轴的正半轴上,直线被圆所截得的弦长为,则过圆心且与直线垂直的直线方程为()4.直线x2y30与圆C:(x2)2(y3)29交于E、F两点,则ECF的面积为()A. B. C2 D.5.已知圆和直线(1)求证:不论取什么值,直线和圆总相交; (2)
6、求取何值时,圆被直线截得的弦最短,并求最短弦的长.6.若曲线x2y22x6y10上相异两点P、Q关于直线kx2y40对称,则k的值为()A1 B1 C. D27.已知过点的直线与圆相交于两点,(1)若弦的长为,求直线的方程;(2)设弦的中点为,求动点的轨迹方程解:(1)若直线的斜率不存在,则的方程为,此时有,弦,所以不合题意故设直线的方程为,即将圆的方程写成标准式得,所以圆心,半径圆心到直线的距离,因为弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形,所以,即,所以所求直线的方程为(2)设,圆心,连接,则当且时,又,则有,化简得(1)当或时,点的坐标为都是方程(1)的解,所以弦中点的轨迹方程为8.已知圆
7、和直线相交于两点,O为原点,且,求实数的取值.五 已知切点,求切线方程1. 经过圆上一点的切线方程为2. 经过圆上一点的切线方程为3. 经过圆上一点的切线方程为练习1. 经过圆上一点作圆的切线方程为()2.圆在点处的切线方程为( )A B C D六 切点未知,过园外一点,求切线方程1. 不存在,验证是否成立;2. 存在,设点斜式,用圆到直线的距离,即 练习1. 求过且与圆相切的直线方程。七 切线长若圆,则过圆外一点的切线长练习1.自点 的切线,则切线长为( B )(A) (B) 3 (C) (D) 5 2.自直线y=x上点向圆x2+y2-6x+7=0引切线,则切线长的最小值为 八 切点弦方程过圆外一点作圆的两条切线方程,切点分别为,则切点弦所在直线方程为:1过点C(6,8)作圆x2y225的切线于切点A、B,那么C到两切点A、B连线的距离为()A15 B1 C. D5九 切割线定理从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项,即 练习1. 自动点引圆的两条切线,直线的斜率分别为。(1) 若,求动点的轨迹方程;(2) 若点在直线上,且,求实数的取值范围。解析(1)由题意设在园外,切线,由得点的轨迹方程为。(2) 在直线上,又,即,将代入化简得又,又恒成立,7_
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