第讲直线与圆、圆与圆的位置关系
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目录
第12讲直线与圆、圆与圆的位置关系1
一、直线与圆的位置关系2
基础知识2
考点1直线与圆的位置关系5
考点2求解圆的切线问题及切线方程5
考点3圆的弦长6
考点4直线与部分圆的相交6
考点5直线与圆有关的最值7
二、圆与圆的位置关系9
基础知识9
考点6圆与圆的位置关系12
考点7由圆与圆的位置关系确定参数12
考点8两圆相切13
考点9两圆的公共弦13
考点10直线与圆、圆与圆的位置关系的应用14
三、课后作业16
单选题16
多选题17
填空题17
解答题17
一、直线与圆的位置关系
基础知识
1.直线与圆的位置关系及判定方法
(1)直线与圆的位置关系及方程组的情况如下:
位置相交相切相离
交点个数两个一个零个
图形
d与r的关系drdrdr
方程组有两组不
仅有一组解无解
解的情况同的解
(2)直线与圆的位置关系的判定方法
①代数法:通过联立直线方程与圆的方程组成方程组,根据方程组解的个数来研究,若有两组不同的
实数解,即0,则直线与圆相交;若有两组相同的实数解,即0,则直线与圆相切;若无实数解,即
0,则直线与圆相离.
②几何法:由圆心到直线的距离d与半径r的大小来判断,当dr时,直线与圆相交;当dr时,直线与圆
相切;当dr时,直线与圆相离.
2.圆的切线及切线方程
(1)自一点引圆的切线的条数:
①若点在圆外,则过此点可以作圆的两条切线;
②若点在圆上,则过此点只能作圆的一条切线,且此点是切点;
③若点在圆内,则过此点不能作圆的切线.
(2)求过圆上的一点的圆的切线方程:
①求法:先求切点与圆心连线的斜率k(),则由垂直关系可知切线斜率为,由点斜式方程可求
得切线方程.如果k0或k不存在,则由图形可直接得切线方程.
②重要结论:
a.经过圆上一点P的切线方程为.
b.经过圆上一点P的切线方程为.
c.经过圆+Dx+Ey+F0上一点P的切线方程为
.
3.圆的弦长问题
设直线l的方程为ykx+b,圆C的方程为,求弦长的方法有以下几种:
(1)几何法
如图所示,半径r、圆心到直线的距离d、弦长l三者具有关系式:.
(2)代数法
将直线方程与圆的方程组成方程组,设交点坐标分别为A,B.
①若交点坐标简单易求,则直接利用两点间的距离公式进行求解.
②若交点坐标无法简单求出,则将方程组消元后得一元二次方程,由一元
二次方程中根与系数的关系可得或的关系式,通常把或
叫作弦长公式.
4.解与圆有关的最值问题
(1)利用圆的几何性质求最值的问题
求圆上点到直线的最大值、最小值,需过圆心向直线作垂线.
①如图2-5-1-4①,当直线l与圆C相交时,最小距离为0,最大距离为ADr+d.其中r为圆的半径,d
为圆心到