《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第8章 平面解析幾何 重點強化課4 直線與圓學(xué)案 文 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第8章 平面解析幾何 重點強化課4 直線與圓學(xué)案 文 北師大版(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
重點強化課(四) 直線與圓
(對應(yīng)學(xué)生用書第119頁)
[復(fù)習(xí)導(dǎo)讀] 1.本部分的主要內(nèi)容是直線方程和兩條直線的位置關(guān)系、圓的方程、直線與圓的位置關(guān)系.2.高考對本部分的考查主要涉及直線的傾斜角與斜率的關(guān)系、兩直線的位置關(guān)系的判斷,距離公式的應(yīng)用、圓的方程的求法以及直線與圓的位置關(guān)系,常與向量、橢圓、雙曲線、拋物線的幾何性質(zhì)相結(jié)合考查.3.另外,應(yīng)認(rèn)真體會數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,充分利用直線、圓的幾何性質(zhì)簡化運算.
重點1 直線方程與兩直線的位置關(guān)系
(1)(20xx·武漢模擬)已知直線l將圓C:x2+y2+x-2y+1=0平分,且與直線x+2y+3=0垂直,則直線l
2、的方程為________.
(2)若三條直線l1:3x+my-1=0,l2:3x-2y+5=0,l3:6x+y-5=0不能圍成三角形,則m的取值集合為________. 【導(dǎo)學(xué)號:00090282】
(1)2x-y+2=0 (2){-2,,2} [(1)圓C:2+(y-1)2=,由題意知圓心在直線l上,因為直線l與直線x+2y+3=0垂直,所以設(shè)直線l的方程為2x-y+c=0,把代入得2×-1+c=0,解得c=2,所以直線l的方程為2x-y+2=0.
(2)當(dāng)m=0時,直線l1,l2,l3可以圍成三角形,要使直線l1,l2,l3不能圍成三角形,則m≠0.
記l1,l2
3、,l3三條直線的斜率分別為k1,k2,k3,
則k1=-,k2=,k3=-6.
若l1∥l2,或l1∥l3,則k1=k2=,或k1=k3=-6,解得m=-2或m=;
若三條直線交于一點,由得l2與l3交于點(1,-1),將點(1,-1)代入3x+my-1=0,得m=2.所以當(dāng)m=±2或時,l1,l2,l3不能圍成三角形.]
[規(guī)律方法] 1.直線過定點問題,可將直線中的參數(shù)賦值,解方程組得交點坐標(biāo).
2.直線方程常與直線垂直、平行、距離等知識交匯考查,考查直線方程的求法以及直線間的位置關(guān)系等.注意數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想的應(yīng)用.
[對點訓(xùn)練1] (20xx
4、183;福建龍巖二模)已知m,n為正數(shù),且直線2x+(n-1)y-2=0與直線mx+ny+3=0互相平行,則2m+n的最小值為( )
A.7 B.9
C.11 D.16
B [∵直線2x+(n-1)y-2=0與直線mx+ny+3=0互相平行,
∴2n=m(n-1),∴m+2n=mn,得+=1.
又m>0,n>0,∴2m+n=(2m+n)=5++≥5+2=9.當(dāng)且僅當(dāng)=時取等號.∴2m+n的最小值為9.]
重點2 圓的方程
(1)若圓x2+y2-ax+2y+1=0與圓x2+y2=1關(guān)于直線y=x-1對稱,過點C(-a,a)的圓P與y
5、軸相切,則圓心P的軌跡方程為( )
A.y2-4x+4y+8=0 B.y2+2x-2y+2=0
C.y2+4x-4y+8=0 D.y2-2x-y-1=0
(2)(20xx·全國卷Ⅱ)過三點A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圓交y軸于M,N兩點,則|MN|=( )
A.2 B.8
C.4 D.10
(1)C (2)C [(1)由圓x2+y2-ax+2y+1=0與圓x2+y2=1關(guān)于直線y=x-1對稱,可知兩圓半徑相等且兩圓圓心連線的中點在直線y=x-1上,故可得a=2,即點C(-2,2).
∴過點C(-2,2)且與y軸相切的圓的圓
6、心的軌跡方程為(x+2)2+(y-2)2=x2,整理得y2+4x-4y+8=0.
(2)設(shè)圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,
則解得
∴圓的方程為x2+y2-2x+4y-20=0.令x=0,得y=-2+2或y=-2-2,∴M(0,-2+2),N(0,-2-2)或M(0,-2-2),N(0,-2+2),∴|MN|=4.]
[規(guī)律方法] 求圓的方程時,應(yīng)根據(jù)條件選用合適的圓的方程形式.一般來說,求圓的方程有兩種方法:
(1)幾何法,通過研究圓的性質(zhì)進而求出圓的基本量.確定圓的方程時,常用到的圓的三個性質(zhì):①圓心在過切點且垂直切線的直線上;②圓心在任一弦的中垂線上;③兩圓
7、內(nèi)切或外切時,切點與兩圓圓心三點共線.
(2)代數(shù)法,即設(shè)出圓的方程,用待定系數(shù)法求解.
[對點訓(xùn)練2] (20xx·河北唐山二模)直線l:+=1與x軸、y軸分別相交于點A,B,O為坐標(biāo)原點,則△OAB內(nèi)切圓的方程為__________.
(x-1)2+(y-1)2=1 [由題意,設(shè)△OAB的內(nèi)切圓的圓心為M(m,m),則半徑為|m|.
直線l的方程+=1可化為3x+4y-12=0,
由題意可得=|m|,解得m=1或m=6(不符合題意,舍去).∴△OAB內(nèi)切圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=1.]
重點3 直線與圓的綜合問題
角度1 圓的切線
如圖1,
8、已知圓C與x軸相切于點T(1,0),與y軸正半軸交于兩點A,B(B在A的上方),且|AB|=2.
(1)圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為________________;
(2)圓C在點B處的切線在x軸上的截距為______.
圖1
(1)(x-1)2+(y-)2=2 (2)--1 [(1)由題意知點C的坐標(biāo)為(1,),圓的半徑r=.
所以圓的方程為(x-1)2+(y-)2=2.
(2)在(x-1)2+(y-)2=2中,
令x=0,解得y=±1,故B(0,+1).
直線BC的斜率為=-1,故切線的斜率為1,切線方程為y=x++1.令y=0,解得x=--1,故所求截距
9、為--1.]
角度2 直線與圓相交的弦長問題
(20xx·沈陽模擬)設(shè)m,n∈R,若直線l:mx+ny-1=0與x軸相交于點A,與y軸相交于點B,且l與圓x2+y2=4相交所得弦的長為2,O為坐標(biāo)原點,則△AOB面積的最小值為__________.
【導(dǎo)學(xué)號:00090283】
3 [由題意知A,B,圓的半徑為2,且l與圓的相交弦長為2,則圓心到弦所在直線的距離為.
∴=?m2+n2=,
S△AOB==≥=3,即三角形面積的最小值為3.]
角度3 直線、圓與相關(guān)知識的交匯
(20xx·全國卷Ⅰ)已知過點A(0,1)且斜率為k的直線l與圓C:(
10、x-2)2+(y-3)2=1交于M,N兩點.
(1)求k的取值范圍;
(2)若·=12,其中O為坐標(biāo)原點,求|MN|.
[解] (1)由題設(shè)可知直線l的方程為y=kx+1. 2分
因為直線l與圓C交于兩點,所以<1,
解得<k<.
所以k的取值范圍為. 5分
(2)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2).
將y=kx+1代入方程(x-2)2+(y-3)2=1,
整理得(1+k2)x2-4(1+k)x+7=0.
所以x1+x2=,x1x2=. 8分
所以·=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=+8.
由題設(shè)可得+8=12,解得k=1,
所以直線l的方程為y=x+1.
故圓心C在直線l上,所以|MN|=2. 12分
[規(guī)律方法] 1.研究直線與圓的位置關(guān)系最常用的方法為幾何法,將代數(shù)問題幾何化,利用數(shù)形結(jié)合思想解題.
2.(1)圓與直線l相切的情形:圓心到l的距離等于半徑,圓心與切點的連線垂直于l.
(2)過圓內(nèi)一點的所有弦中,最短的是垂直于過這點的直徑的那條弦,最長的是過這點的直徑.
(3)與弦長有關(guān)的問題常用幾何法,即利用圓的半徑r,圓心到直線的距離d,及半弦長,構(gòu)成直角三角形的三邊,利用其關(guān)系來處理.