江蘇省蘇州市第五中學(xué)高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第4講 直線(xiàn)與圓、圓與圓的位置關(guān)系課件

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1、第第4講直線(xiàn)與圓、圓與圓的位置關(guān)系講直線(xiàn)與圓、圓與圓的位置關(guān)系 知 識(shí) 梳 理 1直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系設(shè)直線(xiàn)l:AxByC0(A2B20),圓:(xa)2(yb)2r2(r0),d為圓心(a,b)到直線(xiàn)l的距離,聯(lián)立直線(xiàn)和圓的方程,消元后得到的一元二次方程的判別式為.方法位置關(guān)系幾何法代數(shù)法相交d r 0相切d r 0相離d r 0 方法位置關(guān)系 幾何法:圓心距d與r1,r2的關(guān)系代數(shù)法:兩圓方程聯(lián)立組成方程組的解的情況相離外切一組實(shí)數(shù)解相交內(nèi)切d|r1r2|(r1r2)一組實(shí)數(shù)解內(nèi)含0d|r1r2|(r1r2)無(wú)解dr1r2 無(wú)解 dr1r2 |r1r2|dr1r2 兩組不同的實(shí)數(shù)解 辨 析

2、感 悟 1對(duì)直線(xiàn)與圓位置關(guān)系的理解(1)直線(xiàn)ykx1與圓x2y21恒有公共點(diǎn)()(2)“k1”是“直線(xiàn)xyk0與圓x2y21相交”的必 要 不 充 分 條 件 () 2對(duì)圓與圓位置關(guān)系的理解(4)如果兩個(gè)圓的方程組成的方程組只有一組實(shí)數(shù)解,則兩 圓 外 切 ()(5)如果兩圓的圓心距小于兩圓的半徑之和,則兩圓相交() 3關(guān)于圓的切線(xiàn)與公共弦(6)過(guò)圓O:x2y2r2上一點(diǎn)P(x0,y0)的圓的切線(xiàn)方程是x0 x y0y r2.()(7)兩個(gè)相交圓的方程相減消掉二次項(xiàng)后得到的二元一次方 程 是 兩 圓 的 公 共 弦 所 在 的 直 線(xiàn) 方 程 ()(8)圓C1:x2y22x2y20與圓C2:x

3、2y24x2y10的公切線(xiàn)有且僅有2條() 感悟提升 1兩個(gè)防范一是應(yīng)用圓的性質(zhì)求圓的弦長(zhǎng),注意弦長(zhǎng)的一半、弦心距和圓的半徑構(gòu)成一個(gè)直角三角形,有的同學(xué)往往漏掉了2倍,如(3);二是在判斷兩圓位置關(guān)系時(shí),考慮要全面,防止漏解,如(4)、(5),(4)應(yīng)為兩圓外切與內(nèi)切,(5)應(yīng)為兩圓相交、內(nèi)切、內(nèi)含 2兩個(gè)重要結(jié)論一是兩圓的位置關(guān)系與公切線(xiàn)的條數(shù):內(nèi)含時(shí):0條;內(nèi)切:1條;相交:2條;外切:3條;外離:4條二是當(dāng)兩圓相交時(shí),把兩圓方程(x2,y2項(xiàng)系數(shù)相同)相減便可得兩圓公共弦所在直線(xiàn)的方程. 考點(diǎn)一直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系 【例1】 (1)(2013陜西卷改編)已知點(diǎn)M(a,b)在圓O:x2y21

4、外,則直線(xiàn)axby1與圓O的位置關(guān)系是_規(guī)律方法 判斷直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系時(shí),若兩方程已知或圓心到直線(xiàn)的距離易表達(dá),則用幾何法;若方程中含有參數(shù),或圓心到直線(xiàn)的距離的表達(dá)較繁瑣,則用代數(shù)法 【訓(xùn)練1】 (1)“a3”是“直線(xiàn)yx4與圓(xa)2(y3)28相切”的_條件 考點(diǎn)二圓與圓的位置關(guān)系 【例2】 已知兩圓x2y22x6y10和x2y210 x12ym0.(1)m取何值時(shí)兩圓外切?(2)m取何值時(shí)兩圓內(nèi)切?(3)求m45時(shí)兩圓的公共弦所在直線(xiàn)的方程和公共弦的長(zhǎng)規(guī)律方法 (1)判斷兩圓的位置關(guān)系常用幾何法,即用兩圓圓心距與兩圓半徑和與差之間的關(guān)系,一般不采用代數(shù)法(2)當(dāng)兩圓相交時(shí)求其公共弦

5、所在的直線(xiàn)方程或是公共弦長(zhǎng),只要把兩圓方程相減消掉二次項(xiàng)所得方程就是公共弦所在的直線(xiàn)方程,再根據(jù)其中一個(gè)圓和這條直線(xiàn)就可以求出公共弦長(zhǎng) 【訓(xùn)練2】 (1)圓O1:x2y22x0和圓O2:x2y24y0的位置關(guān)系是_(2)設(shè)兩圓C1、C2都和兩坐標(biāo)軸相切,且都過(guò)點(diǎn)(4,1),則兩圓心的距離|C1C2|_.答案(1)相交(2)8審題路線(xiàn)(1)畫(huà)圖從圖中尋找弦心距與弦的一半、半徑的關(guān)系求弦心距由點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式可求直線(xiàn)的斜率k注意考慮斜率k的特殊情況得到所求直線(xiàn)方程(2)設(shè)出直線(xiàn)l的方程直線(xiàn)與圓方程聯(lián)立方程組消去y寫(xiě)出根與系數(shù)的關(guān)系代入弦長(zhǎng)公式求k注意考慮k的特殊情況得到所求直線(xiàn)l的方程 【訓(xùn)練3

6、】 設(shè)m,nR,若直線(xiàn)l:mxny10與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B,且l與圓x2y24相交所得弦的長(zhǎng)為2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則AOB面積的最小值為_(kāi)答案3 1直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系體現(xiàn)了圓的幾何性質(zhì)和代數(shù)方法的結(jié)合,“代數(shù)法”與“幾何法”是從不同的方面和思路來(lái)判斷的 2求過(guò)一點(diǎn)的圓的切線(xiàn)方程時(shí),首先要判斷此點(diǎn)是否在圓上,然后設(shè)出切線(xiàn)方程注意:斜率不存在的情形 答題模板10與圓有關(guān)的探索問(wèn)題 【典例】 (12分)已知圓C:x2y22x4y40.問(wèn)在圓C上是否存在兩點(diǎn)A、B關(guān)于直線(xiàn)ykx1對(duì)稱(chēng),且以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)原點(diǎn)?若存在,寫(xiě)出直線(xiàn)AB的方程;若不存在,說(shuō)明理由規(guī)范解答圓C的方程可化為(x1)

7、2(y2)29,圓心為C(1,2)假設(shè)在圓C上存在兩點(diǎn)A,B滿(mǎn)足條件,則圓心C(1,2)在直線(xiàn)ykx1上,即k1.(2分)于是可知,kAB1.設(shè)lAB:yxb,代入圓C的方程,整理得2x22(b1)xb24b40,則4(b1)28(b24b4)0,即b26b90.反思感悟 本題是與圓有關(guān)的探索類(lèi)問(wèn)題,要注意充分利用圓的幾何性質(zhì)解題,解題的關(guān)鍵有兩點(diǎn):(1)假設(shè)存在兩點(diǎn)A、B關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),則直線(xiàn)過(guò)圓心答題模板第一步:假設(shè)符合要求的結(jié)論存在第二步:從條件出發(fā)(即假設(shè))利用直線(xiàn)與圓的關(guān)系求解第三步:確定符合要求的結(jié)論存在或不存在第四步:給出明確結(jié)果第五步:反思回顧,查看關(guān)鍵點(diǎn),易錯(cuò)點(diǎn)及答題規(guī)范 【自主體驗(yàn)】在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓C的方程為x2y28x150,若直線(xiàn)ykx2上至少存在一點(diǎn),使得以該點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓與圓C有公共點(diǎn),則k的最大值是_解析圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x4)2y21,如圖,直線(xiàn)ykx2上至少存在一點(diǎn),使得以該點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓與圓C有公共點(diǎn),只需保證圓心C到y(tǒng)kx2的距離不大于2即可

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