
2.5.1 直線與圓的位置關(guān)系第一課時 直線與圓的位置關(guān)系(一)教材梳理填空直線Ax+By+C=0與圓(x-a)2+(y-b)2=r2的位置關(guān)系及判斷
(二)基本知能小試1.判斷正誤(1)若直線與圓有公共點,則直線與圓相交.( )(2)若直線與圓組成的方程組有解,則直線和圓相交或相切.( )(3)若圓心到直線的距離大于半徑,則直線與圓的方程聯(lián)立消元后得到的一元二次方程無解.( )答案:(1)× (2)√ (3)√
2.直線3x+4y=5與圓x2+y2=16的位置關(guān)系是( )A.相交 B.相切C.相離 D.相切或相交
4.直線y=2x+3被圓x2+y2-6x-8y=0所截得的弦長等于________.
題型一 直線與圓位置關(guān)系的判斷 [學透用活][典例1] 求實數(shù)m的取值范圍,使直線x-my+3=0與圓x2+y2-6x+5=0分別滿足:(1)相交;(2)相切;(3)相離.
判斷直線與圓的位置關(guān)系應注意的問題(1)利用幾何法比利用代數(shù)法能更簡捷地判斷出直線與圓的位置關(guān)系.(2)在解決直線與圓的位置關(guān)系問題時,應注意聯(lián)系圓的幾何性質(zhì),利用有關(guān)圖形的幾何特征盡可能簡化運算.
[對點練清]1.直線x-ky+1=0與圓x2+y2=1的位置關(guān)系是( )A.相交 B.相離C.相交或相切 D.相切解析:直線x-ky+1=0恒過定點(-1,0),而(-1,0)在圓上,故直線與圓相切或相交.答案:C
2.已知點(a,b)在圓C:x2+y2=r2(r≠0)的外部,則直線ax+by=r2與C的位置關(guān)系是( )A.相切 B.相離C.相交 D.不確定
題型二 直線與圓相交問題 [學透用活][典例2] 求直線l:3x+y-6=0被圓C:x2+y2-2y-4=0截得的弦長.
2.[變條件、變結(jié)論]本例若改為“求過點M(1,2)且被圓C:x2+y2-2y-4=0所截弦長最短時直線的方程”,又如何求解?解:由例題知圓心C(0,1),圓的標準方程為x2+(y-1)2=5.因為12+(2-1)2<5,故點M(1,2)在圓內(nèi).則當CM與直線垂直時弦長最短,又kCM=1,所以所求直線的斜率為-1,又過點M(1,2),所以直線方程為y-2=-(x-1),即x+y-3=0.
題型三 直線與圓相切問題 [學透用活][典例3] 過點M(2,4)向圓(x-1)2+(y+3)2=1引切線,求切線的方程.
1.求圓的切線方程的三種方法(1)幾何法:點斜式設(shè)出切線方程,利用圓心到直線的距離等于半徑,求出未知量,此種方法需要注意斜率不存在的情況,要單獨驗證,若符合題意,則直接寫出切線方程.(2)代數(shù)法:點斜式設(shè)出切線方程后與圓的方程聯(lián)立消元,利用判別式等于零,求出未知量,若判別式為零的方程為一元一次方程,則說明要求的切線中,有一條切線的斜率不存在,可直接寫出切線方程.(3)設(shè)切點坐標:先利用切線的性質(zhì)解出切點坐標,再利用直線的兩點式寫出切線方程.
2.與圓的切線有關(guān)的結(jié)論(1)過圓(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)上一點P(x0,y0)的切線方程為(x0-a)(x-a)+(y0-b)·(y-b)=r2.(2)過圓(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)外一點P(x0,y0)作圓的兩條切線,切點為A,B,則過A,B兩點的直線方程為(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
[對點練清]1.過點M(-1,4)作圓(x-2)2+(y-3)2=1的切線l,則切線l的方程為________.解析:∵(-1-2)2+(4-3)2=10>1,∴點M在圓外.當直線l的斜率不存在時,l的方程是x=-1,不滿足題意.設(shè)直線l的斜率為k,則切線l的方程為y-4=k(x+1),即kx-y+4+k=0.
2.[變條件]在本例中,若所給點M的坐標是(1,-4),圓的方程不變,求切線方程.解:由于(1-1)2+(-4+3)2=1,故點(1,-4)在圓上,又圓心為(1,-3),所以切線斜率為0,所以切線方程為y=-4,即y+4=0.3.[變設(shè)問]若本例條件不變,試求切線長.
[課堂思維激活] 一、綜合性——強調(diào)融會貫通1.已知圓C:(x-3)2+(y-4)2=4和直線l:kx-y-4k+3=0.(1)求證:不論k取何值,直線和圓總相交;(2)求當k取何值時,圓被直線l截得弦最短,并求最短弦長的值. 解:(1)證明:由圓的方程(x-3)2+(y-4)2=4得圓心(3,4),半徑r=2.由直線l的方程得k(x-4)+(3-y)=0,即直線l過定點(4,3),而(4-3)2+(3-4)2=2
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這是一份數(shù)學選擇性必修 第一冊2.5 直線與圓、圓與圓的位置備課課件ppt,共21頁。
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