(浙江专用)2022高考数学二轮复习专题五解析几何第1讲直线与圆教案.pdf
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1、浙江专用浙江专用 20222022 高考数学二轮高考数学二轮复习专题五解析几何第复习专题五解析几何第 1 1讲直线讲直线与圆教案与圆教案第第 1 1 讲讲直线与圆直线与圆直线的方程直线的方程 核心提炼核心提炼 1 1三种距离公式三种距离公式(1)(1)A A(x x1 1,y y1 1),B B(x x2 2,y y2 2)两点间的距离:两点间的距离:|ABAB|x x2 2x x1 1 y y2 2y y1 1.|AxAx0 0ByBy0 0C C|(2)(2)点到直线的距离:点到直线的距离:d d(其中点其中点2 22 2A AB B2 22 2P P(x x0 0,y y0 0),直线方
2、程:,直线方程:AxAxByByC C0)0)|C C2 2C C1 1|(3)(3)两平行直线间的距离:两平行直线间的距离:d d2 22 2(其中两其中两A AB B平行线方程分别为平行线方程分别为l l1 1:AxAxByByC C1 10 0,l l2 2:AxAxByByC C2 20)0)2 2两条直线平行与垂直的判定两条直线平行与垂直的判定假设两条不重合的直线假设两条不重合的直线l l1 1,l l2 2的斜率的斜率k k1 1,k k2 2存存在,那么在,那么l l1 1l l2 2k k1 1k k2 2,l l1 1l l2 2k k1 1k k2 21.1.假设假设给出的
3、直线方程中存在字母系数,那么要考虑斜给出的直线方程中存在字母系数,那么要考虑斜率是否存在率是否存在-2-2-典型例题典型例题(1)(2022温州十五校联合体联考(1)(2022温州十五校联合体联考)直线直线l l1 1:mxmx(m m1)1)y y2 20 0,l l2 2:(m m1)1)x x(m m4)4)y y3 30 0,那么“,那么“m m2 2是“是“l l1 1l l2 2的的()A A充分不必要条件充分不必要条件B B必要不充分条件必要不充分条件C C充要条件充要条件D D既不充分也不必要条件既不充分也不必要条件(2)(2022浙江新高考冲刺卷(2)(2022浙江新高考冲刺
4、卷)m mR R,假设点,假设点M M(x x,y y)为直线为直线l l1 1:mymyx x和和l l2 2:mxmxy ym m3 3的交点,的交点,l l1 1和和l l2 2分别过定点分别过定点A A和和B B,那么那么|MAMA|MBMB|的最大值为的最大值为_【解析】【解析】(1)(1)当当m m2 2 时,直线时,直线l l1 1,l l2 2的斜的斜1 1率分别为率分别为k k1 12 2,k k2 2,此时,此时k k1 1k k2 21 1,那,那2 2么么l l1 1l l2 2.而而m m1 1 时,也有时,也有l l1 1l l2 2,应选,应选 A.A.(2)(2
5、)动直线动直线l l1 1:mymyx x过定点过定点A A(0(0,0)0),动直线动直线l l2 2:mxmxy ym m3 3 化为化为m m(x x1)1)(y y3)3)-3-3-0 0,得,得x x1 1,y y3.3.过定点过定点B B(1(1,3)3)因为此两条直线互相垂直,因为此两条直线互相垂直,所以所以|MAMA|BMBM|ABAB|1010,所以所以 102|102|MAMA|MBMB|,所以,所以|MAMA|BMBM|5,|5,当且仅当当且仅当|MAMA|MBMB|时取等号时取等号【答案】【答案】(1)A(1)A(2)5(2)5解决直线方程问题应注意的问题解决直线方程问
6、题应注意的问题(1)(1)求解两条直线平行的问题时,在利用求解两条直线平行的问题时,在利用A A1 1B B2 2A A2 2B B1 10 0 建立方程求出参数的值后,要注意代入建立方程求出参数的值后,要注意代入检验,排除两条直线重合的可能性检验,排除两条直线重合的可能性(2)(2)要注意几种直线方程的局限性要注意几种直线方程的局限性点斜式、点斜式、斜斜截式要求直线不能与截式要求直线不能与x x轴垂直两点式不能表示轴垂直两点式不能表示垂直于坐标轴的直线,而截距式方程不能表示过垂直于坐标轴的直线,而截距式方程不能表示过原点的直线及垂直于坐标轴的直线原点的直线及垂直于坐标轴的直线(3)(3)求直
7、线方程要考虑直线斜率是否存在求直线方程要考虑直线斜率是否存在 对点训练对点训练 1 1假设两平行直线假设两平行直线l l1 1:x x2 2y ym m0(0(m m0)0)与与-4-4-2 22 22 2l l2 2:2 2x xnyny6 60 0 之间的距离是之间的距离是5 5,那么,那么m mn n()A A 0 0B B 1 1C C 2 2D D 1 1解析:解析:选选 C.C.因为因为l l1 1,l l2 2平行,平行,所以所以 11n n2(2(2)2),解得解得n n4 4,即直线即直线l l2 2:x x2 2y y3 30.0.又又l l1 1,|m m3|3|l l2
8、 2之间的距离是之间的距离是5 5,所以,所以 5 5,得,得m m2 21 14 4或或m m8(8(舍去舍去),所以,所以m mn n2 2,应选,应选 C.C.2 2(2022金丽衢十二校高考模拟(2022金丽衢十二校高考模拟)直线直线l l:x xyy2 23 30(0(R)R)恒过定点恒过定点 _,P P(1(1,1)1)到该直线的距离最大值为到该直线的距离最大值为_解析:直线解析:直线l l:x xyy2 23 30(0(R)R)即即 y y3 30 0(y y3)3)x x2 20 0,令,令,解得,解得x x2 2,x x2 20 0y y3.3.所以直线所以直线l l恒过定点
9、恒过定点Q Q(2 2,3)3),P P(1(1,1)1)到到该该直直线线的的距距离离最最大大值值为为|PQPQ|-5-5-3 3 2 2 13.13.答案:答案:(2 2,3)3)13132 22 23 3在在ABCABC中,中,A A(1(1,1)1),B B(m m,m m)(1)(1m m4)4),C C(4(4,2)2),那那么么当当ABCABC的的面面积积最最大大时时,m m_解析:由两点间距离公式可得解析:由两点间距离公式可得|ACAC|1010,直,直线线ACAC的方程为的方程为x x3 3y y2 20 0,所以点所以点B B到直线到直线ACAC|m m3 3m m2|2|1
10、 1的距离的距离d d,所以所以ABCABC的面积的面积S S2 210103 3 2 21 11 11 1|ACAC|d d|m m3 3m m2|2|m m|,又,又2 2 2 22 2 4 43 39 911m m44,所以所以 11m m200,表,表 D DE E D D2 2E E2 24 4F F示以示以 ,为圆心,为圆心,为半径的圆为半径的圆2 2 2 2 2 22 22 22 22 2 典型例题典型例题 (1)(1)a aR R,方程,方程a a x x(a a2)2)y y4 4x x8 8y y5 5a a0 0 表示圆,那么圆心坐标是表示圆,那么圆心坐标是_,半,半径是
11、径是_(2)(2)圆圆C C的圆心在的圆心在x x轴的正半轴上,轴的正半轴上,点点M M(0(0,5)5)4 4 5 5在圆在圆C C上,上,且圆心到直线且圆心到直线 2 2x xy y0 0 的距离为的距离为,5 5那么圆那么圆C C的方程为的方程为_【解析】【解析】(1)(1)由题可得由题可得a aa a2 2,解得,解得a a1 1 或或a a2.2.当当a a1 1 时,方程为时,方程为x x2 2y y2 24 4x x8 8y y-7-7-2 22 22 22 25 50 0,表示圆,故圆心为,表示圆,故圆心为(2 2,4)4),半径为,半径为5.5.当当a a2 2 时,方程不表
12、示圆时,方程不表示圆(2)(2)设圆心为设圆心为(a a,0)(0)(a a0)0),那么圆心到直线,那么圆心到直线|2|2a a0|0|4 4 5 52 2x xy y0 0 的距离的距离d d,得得a a2 2,半半5 54 41 1径径r ra a0 0 0 0 5 5 3 3,所以圆所以圆C C的的方程为方程为(x x2)2)y y9.9.【答案】【答案】(1)(1)(2 2,4)4)5 5(2)(2)(x x2)2)2 2y y2 29 9求圆的方程的两种方法求圆的方程的两种方法(1)(1)直接法:直接法:利用圆的性质、直线与圆、利用圆的性质、直线与圆、圆与圆圆与圆的位置关系,的位置
13、关系,数形结合直接求出圆心坐标、数形结合直接求出圆心坐标、半径,半径,进而求出圆的方程进而求出圆的方程(2)(2)待定系数法:待定系数法:先设出圆的方程,先设出圆的方程,再由条件构再由条件构建系数满足的方程建系数满足的方程(组组)求得各系数,进而求出圆求得各系数,进而求出圆的方程的方程 对点训练对点训练-8-8-2 22 22 22 21 1圆心在曲线圆心在曲线y y(x x0)0)上,且与直线上,且与直线 2 2x xy y2 2x x1 10 0 相切的面积最小的圆的方程为相切的面积最小的圆的方程为()A A(x x1)1)2 2(y y2)2)2 25 5B B(x x2)2)(y y1
14、)1)5 5C C(x x1)1)(y y2)2)2525D D(x x2)2)(y y1)1)2525 2 2 2 22 2解析:选解析:选 A.A.y y 2 2,令,令2 22 2,x xx x x x 2 22 22 22 22 22 22 2得得x x1 1,得平行于直线得平行于直线 2 2x xy y1 10 0 的曲线的曲线y yx x(x x0)0)的切线的切点的横坐标为的切线的切点的横坐标为 1 1,代入曲线方程,代入曲线方程得切点坐标为得切点坐标为(1(1,2)2),以该点为圆心且与直线,以该点为圆心且与直线 2 2x xy y1 10 0 相切的圆的面积最小,此时圆的半径
15、相切的圆的面积最小,此时圆的半径5 52 22 2为为 5 5,故所求圆的方程为,故所求圆的方程为(x x1)1)(y y2)2)5 55.5.2 2过三点过三点A A(1(1,3)3),B B(4(4,2)2),C C(1(1,7)7)的圆的圆交交y y轴于轴于M M,N N两点,那么两点,那么|MNMN|()-9-9-A A2 2 6 6B B8 8C C4 4 6 6D D10102 22 2解析:选解析:选 C.C.设圆的方程为设圆的方程为x xy yDxDxEyEyF F0 0,D D3 3E EF F10100 0,D D2 2,那么那么 4 4D D2 2E EF F20200
16、0,解得解得 E E4 4,D D7 7E EF F50500.0.F F20.20.所以圆的方程为所以圆的方程为x xy y2 2x x4 4y y20200.0.令令x x0 0,得,得y y2 22 2 6 6或或y y2 22 2 6 6,所以所以M M(0(0,2 22 2 6)6),N N(0(0,2 22 2 6)6)或或M M(0(0,2 22 2 6)6),N N(0(0,2 22 2 6)6),所以,所以|MNMN|4 4 6.6.3 3(2022宁波镇海中学高考模拟(2022宁波镇海中学高考模拟)圆圆C C:x x2 22 22 2y y2 22 2x x4 4y y1
17、10 0 上存在两点关于直线上存在两点关于直线l l:x xmymy1 10 0 对称,经过点对称,经过点M M(m m,m m)作圆作圆C C的切线,切的切线,切点为点为P P,那么,那么m m_;|MPMP|_解析:解析:因为圆因为圆C C:x xy y2 2x x4 4y y1 10 0 上存在上存在两点关于直线两点关于直线l l:x xmymy1 10 0 对称,对称,所以直线所以直线l l:x xmymy1 10 0 过圆心过圆心C C(1(1,2)2),-10-10-2 22 2所以所以 1 12 2m m1 10.0.解得解得m m1.1.圆圆C C:x xy y2 2x x4
18、4y y1 10 0,可化为,可化为(x x1)1)(y y2)2)4 4,圆心,圆心(1(1,2)2),半径,半径r r2 2,因为经过点因为经过点M M(m m,m m)作圆作圆C C的切线,切点为的切线,切点为P P,所以所以|MPMP|1 11 1 2 21 1 4 43.3.答案:答案:1 13 3直线与圆、圆与圆的位置关系直线与圆、圆与圆的位置关系 核心提炼核心提炼 1 1直线与圆的位置关系的判定直线与圆的位置关系的判定(1)(1)几何法:把圆心到直线的距离几何法:把圆心到直线的距离d d和半径和半径r r的大小加以比拟:的大小加以比拟:d dr r相交;相交;d dr r相切;相
19、切;d dr r相离相离(2)(2)代数法:代数法:将圆的方程和直线的方程联立起来将圆的方程和直线的方程联立起来组成方程组,组成方程组,利用判别式利用判别式来讨论位置关系:来讨论位置关系:0 0相交;相交;0 0相切;相切;0 0相离相离2 2圆与圆的位置关系的判定圆与圆的位置关系的判定(1)(1)d dr r1 1r r2 2两圆外离;两圆外离;-11-11-2 22 22 22 22 22 2(2)(2)d dr r1 1r r2 2两圆外切;两圆外切;(3)|(3)|r r1 1r r2 2|d dr r1 1r r2 2两圆相交;两圆相交;(4)(4)d d|r r1 1r r2 2|
20、(|(r r1 1r r2 2)两圆内切;两圆内切;(5)0(5)0d d|r r1 1r r2 2|(|(r r1 1r r2 2)两圆内含两圆内含 典型例题典型例题 (1)(1)圆圆M M:x xy y2 2ayay0(0(a a0)0)截直线截直线x xy y0 0 所得线段的长度是所得线段的长度是 2 2 2 2,那么圆那么圆M M与圆与圆N N:(x x1)1)(y y1)1)1 1 的位置关系是的位置关系是()A A内切内切B B相交相交C C外切外切D D相离相离2 22 22 22 2(2)(2)点点P P(x x,y y)是直线是直线kxkxy y4 40(0(k k0)0)
21、上一上一动点,动点,PAPA,PBPB是圆是圆C C:x x2 2y y2 22 2y y0 0 的两条切线,的两条切线,A A,B B是切点,假设四边形是切点,假设四边形PACBPACB的最小面积是的最小面积是 2 2,那么那么k k的值为的值为()A A3 3C C2 2 2 22121B.B.2 2D D2 22 22 22 2【解析】【解析】(1)(1)由题知圆由题知圆M M:x x(y ya a)a a,-12-12-圆心圆心(0(0,a a)到直线到直线x xy y0 0 的距离的距离d d2 22 2a a2 2,所以,所以a a 2 2 2 2,解得,解得a a2.2.圆圆M
22、M,圆,圆N N的圆心的圆心2 2a a2 2距距|MNMN|2 2,两圆半径之差为,两圆半径之差为 1 1,故两圆相交,故两圆相交(2)(2)如图,把圆的方程化成标准形式得如图,把圆的方程化成标准形式得x x2 2(y y1)1)1 1,2 2所以圆心为所以圆心为(0(0,1)1),半径为半径为r r1 1,四边形四边形PACBPACB的面积的面积S S2 2S SPBCPBC,所以假设四边形所以假设四边形PACBPACB的最小面积是的最小面积是 2 2,那么那么S SPBCPBC的最小值为的最小值为 1.1.1 1而而S SPBCPBCr r|PBPB|,即,即|PBPB|的最小值为的最小
23、值为 2 2,2 2此时此时|PCPC|最小,最小,|PCPC|为圆心到直线为圆心到直线kxkxy y4 40 0 的距离的距离d d,-13-13-|5|5|此时此时d d2 2 1 12 22 22 2 5 5,k k1 1即即k k4 4,因为因为k k00,所以,所以k k2.2.【答案】【答案】(1)B(1)B(2)D(2)D解决直线与圆、圆与圆位置关系的方法解决直线与圆、圆与圆位置关系的方法(1)(1)讨论直线与圆及圆与圆的位置关系时,讨论直线与圆及圆与圆的位置关系时,要注要注意数形结合,充分利用圆的几何性质寻找解题途意数形结合,充分利用圆的几何性质寻找解题途径,减少运算量径,减少
24、运算量(2)(2)圆上的点与圆外点的距离的最值问题,圆上的点与圆外点的距离的最值问题,可以可以转化为圆心到点的距离问题;圆上的点与直线上转化为圆心到点的距离问题;圆上的点与直线上点的距离的最值问题,可以转化为圆心到直线的点的距离的最值问题,可以转化为圆心到直线的距离问题;圆上的点与另一圆上点的距离的最值距离问题;圆上的点与另一圆上点的距离的最值问题,可以转化为圆心到圆心的距离问题问题,可以转化为圆心到圆心的距离问题 对点训练对点训练 1 1(2022高考浙江卷(2022高考浙江卷)圆圆C C的圆心坐标是的圆心坐标是(0(0,2 2m m),半径长是,半径长是r r.假设直线假设直线 2 2x
25、xy y3 30 0 与圆与圆C C相相-14-14-切于点切于点A A(2 2,1)1),那么,那么m m_,r r_解析:法一:设过点解析:法一:设过点A A(2 2,1)1)且与直线且与直线 2 2x xy y3 30 0 垂直的直线方程为垂直的直线方程为l l:x x2 2y yt t0 0,所以所以2 22 2t t0 0,所以,所以t t4 4,所以,所以l l:x x2 2y y 4 4 0.0.令令x x 0 0,得得m m 2 2,那那 么么r r2 20 02 21 12 22 2 5.5.法二:因为直线法二:因为直线 2 2x xy y3 30 0 与以点与以点(0(0,
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