【文档说明】高考数学(文数)一轮复习课件 第八章 解析几何 第四节 直线与圆、圆与圆的位置关系(含详解).ppt,共(26)页,543.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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第四节直线与圆、圆与圆的位置关系相离相切相交图形量化方程观点Δ__0Δ__0Δ__0几何观点d__rd__rd__r<>==><1.直线与圆的位置关系(半径r,圆心到直线的距离为d)相离外切相交内切内含图形量的关系___________________
_________________________________d>r1+r2d=r1+r2|r1-r2|<d<r1+r2d=|r1-r2|d<|r1-r2|2.圆与圆的位置关系(两圆半径r1,r2,d=|O1O2|)1.圆(x+2)2+y2=4与圆(
x-2)2+(y-1)2=9的位置关系为()A.内切B.相交C.外切D.相离[小题体验]解析:两圆圆心分别为(-2,0),(2,1),半径分别为2和3,圆心距d=42+12=17.∵3-2<d<3+2,∴两圆相交.答案:B2.直线l:3x-y-6=0与圆x2+y2-2x
-4y=0相交于A,B两点,则|AB|=________.解析:由x2+y2-2x-4y=0,得(x-1)2+(y-2)2=5,所以该圆的圆心坐标为(1,2),半径r=5,又圆心(1,2)到直线3x-y-6=0的距离为d=|3-2-
6|32+-12=102,由|AB|22=r2-d2,得|AB|2=45-52=10,即|AB|=10.答案:103.(教材习题改编)若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围为________.解析
:由题意可得,圆的圆心为(a,0),半径为2,∴|a-0+1|12+-12≤2,即|a+1|≤2,解得-3≤a≤1.答案:[-3,1]1.对于圆的切线问题,尤其是圆外一点引圆的切线,易忽视切线斜率
k不存在的情形.2.两圆相切问题易忽视分两圆内切与外切两种情形.1.过点(2,3)与圆(x-1)2+y2=1相切的直线的方程为________.[小题纠偏]解析:①若切线的斜率存在时,设圆的切线方程为y=k
(x-2)+3,由圆心(1,0)到切线的距离为半径1,得k=43,所以切线方程为4x-3y+1=0,②若切线的斜率不存在,则切线方程为x=2,也是圆的切线,所以直线方程为4x-3y+1=0或x=2.答案:x=2或4x-3y+1=02.若圆x2+y2=1与圆(x+4)2+(y-a
)2=25相切,则常数a=________.答案:±25或0考点一直线与圆的位置关系[题组练透]1.圆(x-1)2+(y+2)2=6与直线2x+y-5=0的位置关系是()A.相切B.相交但直线不过圆心C.相交过圆心D.相离解析:由题意知圆心(1,-2)到直线2x
+y-5=0的距离d=|2×1-2-5|22+12=5<6且2×1+(-2)-5≠0,所以直线与圆相交但不过圆心.答案:B2.(2017·聊城模拟)圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点的个数为()A.1B
.2C.3D.4解析:因为圆心到直线的距离为|9+12-11|5=2,又因为圆的半径为3,所以直线与圆相交,由数形结合知,圆上到直线的距离为1的点有3个.答案:C3.圆x2+y2=1与直线y=kx+2没有
公共点的充要条件是________.解析:法一:将直线方程代入圆的方程,得(k2+1)x2+4kx+3=0,直线与圆没有公共点的充要条件是Δ=16k2-12(k2+1)<0,解得k∈(-3,3).法二:圆心(0,0)到直线y=kx+2的距离d=2k2+1,直线与圆没有公共点的充要条件是d>1,即
2k2+1>1,解得k∈(-3,3).答案:k∈(-3,3)[谨记通法]判断直线与圆的位置关系一般有两种方法(1)几何法:圆心到直线的距离与圆半径比较大小,即可判断直线与圆的位置关系.这种方法的特点是计算量较小.(2)代数法:将直线方程与圆方程联立方程组,再将二次
方程组转化为一元二次方程,该方程解的情况即对应直线与圆的位置关系.这种方法具有一般性,适合于判断直线与圆锥曲线的位置关系,但是计算量较大,能用几何法,尽量不用代数法.考点二切线、弦长问题与圆有关的切线及弦长问题,是近年来
高考的一个热点,常见的命题角度有:(1)求圆的切线方程(切线长);(2)求弦长;(3)由弦长及切线问题求参数.[锁定考向][题点全练]角度一:求圆的切线方程(切线长)1.已知圆的方程为x2+y2=1,则在y轴上截距为2的切线方程为()A.y=x+2B.y=-x+2C.y=x+2
或y=-x+2D.x=1或y=x+2解析:在y轴上截距为2且斜率不存在的直线显然不是切线,故设切线方程为y=kx+2,则|2|k2+1=1,所以k=±1,故所求切线方程为y=x+2或y=-x+2.答案:C角度二:求弦长2.若a2+b2=2c
2(c≠0),则直线ax+by+c=0被圆x2+y2=1所截得的弦长为()A.12B.1C.22D.2解析:因为圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离d=|c|a2+b2=|c|2|c|=22,因此根据直角三角形的关系,弦长的一半就等于1-222=
22,所以弦长为2.答案:D角度三:由弦长及切线问题求参数3.(2017·重庆适应性测试)已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=2截y轴所得线段与截直线y=2x+b所得线段的长度相等,则b=()A.-6B.±6
C.-5D.±5解析:记圆C与y轴的两个交点分别是A,B,由圆心C到y轴的距离为1,|CA|=|CB|=2可知,圆心C(1,2)到直线2x-y+b=0的距离也等于1才符合题意,于是|2×1-2+b|5=1,解得b=±5,选D.答案:D[通法在握]1.圆的切线方程的2种求法(1)代数法:设切线方
程为y-y0=k(x-x0),与圆的方程组成方程组,消元后得到一个一元二次方程,然后令判别式Δ=0进而求得k.(2)几何法:设切线方程为y-y0=k(x-x0),利用点到直线的距离公式表示出圆心到切线
的距离d,然后令d=r,进而求出k.[提醒]若点M(x0,y0)在圆x2+y2=r2上,则过M点的圆的切线方程为x0x+y0y=r2.2.弦长的2种求法(1)代数法:将直线和圆的方程联立方程组,消元后得到一个一元二次方程.在判别式Δ>0的前提下,利用根与系数的关系,根据弦长公式求弦长
.(2)几何法:若弦心距为d,圆的半径长为r,则弦长l=2r2-d2.[演练冲关]1.(2017·湖南四地联考)若圆C:x2+y2+2x-4y+3=0关于直线2ax+by+6=0对称,过点(a,b)作圆的切线,则切线长的最小值是()A.2B.3C.4D.6解析:圆C的标准
方程为(x+1)2+(y-2)2=2,所以圆心为点(-1,2),半径为2.因为圆C关于直线2ax+by+6=0对称,所以圆心C在直线2ax+by+6=0上,所以-2a+2b+6=0,即b=a-3,点(a,b)到圆心的距离d=a+12+b-22=a+1
2+a-3-22=2a2-8a+26=2a-22+18.所以当a=2时,d取最小值18=32,此时切线长最小,为322-22=16=4,所以选C.答案:C2.(2017·山西三地五校联考)过原点且与直线6x-3y+
1=0平行的直线l被圆x2+(y-3)2=7所截得的弦长为________.解析:由题意可得l的方程为2x-y=0,∵圆心(0,3)到l的距离d=33=1,∴所求弦长l=2R2-d2=27-1=26.答案:26考点三圆与圆的
位置关系[典例引领](2016·山东高考)已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是22,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是()A.内切B.相交C.外切D.相离解析:法一:由x2
+y2-2ay=0,x+y=0,得两交点为(0,0),(-a,a).∵圆M截直线所得线段长度为22,∴a2+-a2=22.又a>0,∴a=2.∴圆M的方程为x2+y2-4y=0,即x2+(y-2)2=4,圆心M(0,2),半径r1=2.又圆N:(x-1)2+(y-1)2=1,圆心N(1
,1),半径r2=1,∴|MN|=0-12+2-12=2.∵r1-r2=1,r1+r2=3,1<|MN|<3,∴两圆相交.法二:由题知圆M:x2+(y-a)2=a2(a>0),圆心(0,a)到直线x+y=0的距离d=a2,所以2a
2-a22=22,解得a=2.圆M,圆N的圆心距|MN|=2,两圆半径之差为1,故两圆相交.答案:B[由题悟法]解决圆与圆位置关系问题的2大通法(1)处理两圆位置关系多用圆心距与半径和或差的关系判断,一般不采用
代数法.(2)若两圆相交,则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差得到.[即时应用]1.(2017·山西太原模拟)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m=()A.21B.19C
.9D.-11解析:圆C1的圆心为C1(0,0),半径r1=1,因为圆C2的方程可化为(x-3)2+(y-4)2=25-m,所以圆C2的圆心为C2(3,4),半径r2=25-m(m<25).从而|C1C2|=32+42=5.由两圆外切得|C1C2|=r1+r2,即1+25-m=
5,解得m=9,故选C.答案:C2.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦长为23,则a=________.解析:方程x2+y2+2ay-6=0与x2+y2=4.两式相减得:2
ay=2,则y=1a.由已知条件22-32=1a,即a=1.答案:1板块命题点专练(十二)点击此处