[学习目标] 1.掌握直线与圆的三种位置关系:相交、相切、相离.2.会用代数法和几何法来判断直线与圆的三种位置关系.(重点) 一、直线与圆位置关系的判定 问题1 直线与圆有哪几种位置关系? 问题2 如何利用直线和圆的方程判断它们之间的位置关系? 知识梳理 直线Ax+By+C=0与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断 位置关系 相交 相切 相离 公共点个数 _____个 _____个 _____个 判定方法 几何法:设圆心到直线的距离 d= d_____r d_____r d_____r 判定方法 代数法:由消元得到一元二次方程的判别式Δ Δ_____0 Δ_____0 Δ_____0 例1 已知直线y=x+b与圆x2+y2=2,当b为何值时,直线与圆有两个公共点?只有一个公共点?没有公共点? 跟踪训练1 (1)已知圆C:x2+y2-4x=0,l是过点P(3,0)的直线,则( ) A.l与C相交 B.l与C相切 C.l与C相离 D.以上三个选项均有可能 (2)若直线x-y=0与圆(x-1)2+(y+1)2=m相离,则实数m的取值范围是( ) A.(0,2] B.(1,2] C.(0,2) D.(1,2) 二、直线与圆相切的有关问题 例2 (1)过圆x2+y2-2x-4y=0上一点P(3,3)的切线方程为( ) A.2x-y+9=0 B.2x+y-9=0 C.2x+y+9=0 D.2x-y-9=0 (2)过点A(-1,4)作圆(x-2)2+(y-3)2=1的切线l,则切线l的方程为_____. 反思感悟 求过某一点的圆的切线方程 (1)点(x0,y0)在圆上. ①先求切点与圆心连线的斜率k,再由垂直关系得切线的斜率为-,由点斜式可得切线方程. ②若斜率为零或不存在,则由图形可直接得切线方程y=y0或x=x0. (2)点(x0,y0)在圆外. ①当切线斜率存在时,设切线方程为y-y0=k(x-x0),由圆心到直线的距离等于半径建立方程,可求得k,也就得切线方程. ②过圆外一点的切线有两条.当用此法只求出一个方程时,另一个方程应为x=x0,因为在上面解法中不包括斜率不存在的情况. 跟踪训练2 (1)经过点(5,15),可作圆x2+y2=r2的两条切线,已知其中一条切线的方程为x=5,则另一条切线的一般式方程为_____. (2)由直线y=x+1上任一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则该切线长的最小值为( ) A.1 B.2 C. D.3 三、直线截圆所得弦长问题 知识梳理 求直线与圆相交时弦长的两种方法: (1)几何法:如图①,直线l与圆C交于A,B两点,设弦心距为d,圆的半径为r,弦长为AB,则有2+d2=r2,即AB=_____. (2)代数法:如图②所示,将直线方程与圆的方程联立, 设直线与圆的两交点分别是A(x1,y1),B(x2,y2), 则AB==_____|,或AB=_____(直线l的斜率k存在且不为0). 例3 (1)求直线x-y+2=0被圆x2+y2=4截得的弦长. (2)过点(-4,0)作直线l与圆x2+y2+2x-4y-20=0交于A,B两点,如果AB=8,求直线l的方程. 反思感悟 (1)求直线与圆的弦长的三种方法:代数法、几何法及弦长公式. (2)利用弦长求直线方程、圆的方程时,应注意斜率不存在的情况. 跟踪训练3 直线l经过点P(5,5)并且与圆C:x2+y2=25相交截得的弦长为4,求l的方程. 1.知识清单: (1)直线与圆的三种位置关系. (2)圆的切线方程. (3)弦长公式. 2.方法归纳:几何法、代数法、弦长公式法. 3.常见误区:求直线方程时忽略直线斜率不存在的情况. 1.直线y=x+1与圆x2+y2=1的位置关系是( ) A.相切 B.相交但直线不过圆心 C.直线过圆心 D.相离 2.(多选)若直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+1=0相切,则b的值是( ) A.-2 B.-12 C.2 D.12 3.直线x+2y-5+=0被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为_____. 4.若直线x+y-m=0与圆x2+y2=2相离,则m的取值范围是_____. 2.2 直线与圆的位置关系 问题1 相离、相切、相交. 问题2 转化为它们的方程组成的方程组有无实数解、有几个实数解,或转化为圆心到直线的距离 ... ...
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