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课件网) 湘教版2019高一数学(选修一) 第二章 平面解析几何初步 2.6.1 直线与圆的位置关系 2.6 直线与圆、圆与圆的位置关系 学习目标 2.能根据直线、圆的方程,判断直线与圆的位置关系(重点) 1.理解直线与圆的三种位置关系(重点) 3.体会和理解解析法解决几何问题的数学思(难点) 在初中我们知道,平面上的任意一条直线l与圆有三种位置关系: (1)直线与圆相交 有两个公共点; 只有一个公共点; 没有公共点. (2)直线与圆相切 (3)直线与圆相离 直线与圆到底是哪一种位置关系,取决于圆心到直线的距离的大小. 设圆的半径为r,圆心C到直线l的距离为d(如图 ),则 (1)直线与圆相交 d < r; d = r; d > r. (2)直线与圆相切 (3)直线与圆相离 情景导入 在平面上建立直角坐标系之后,直线用二元一次方程 Ax+By+C=0表示,圆用二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示.有两种方法可以判断直线和圆的位置关系: 方法一 将直线l的方程与圆的方程联立,得方程组 解此方程组,通过解的个数判断直线与圆的位置关系. 方法二 由圆的方程计算出圆心坐标和半径,将圆心到直线的距离 d与半径 r 进行比较,进而判断直线与圆的位置关系. 新知探究 例1 已知直线l∶x+y+2=0和圆C∶x +y +2x-2y-18=0,判断直线 l 与圆C的位置关系. 求出它们的交点的坐标. 课本例题 例1 已知直线l∶x+y+2=0和圆C∶x +y +2x-2y-18=0,判断直线 l 与圆C的位置关系. 课本例题 例2 过点P(-1,-1)的直线l被圆C:(x+1) +(y-1) = 6截得的弦长为4,求直线l的方程. 课本例题 例2 过点P(-1,-1)的直线l被圆C:(x+1) +(y-1) = 6截得的弦长为4,求直线l的方程. 课本例题 例3 k取什么值时,圆C∶x +y =5与直线l∶y=kx+5相切. 课本例题 例3 k取什么值时,圆C∶x +y =5与直线l∶y=kx+5相切. 课本例题 例4 设A(x0,y0)是圆O∶x +y = r 上一点,求过点A且与圆O相切的直线方程. 课本例题 错因分析 易错警示 过一点求圆的切线方程 错解分析:错误的根本原因是没有先判断出点P与圆的位置关系,以及在设直线方程的时候没有考虑到斜率不存在的情况,从而造成漏解. 错因分析 错因分析 错因分析 防范措施: 1.明确点与圆的位置关系 过一点求圆的切线时,首先要判断点与圆的位置关系,以此来确定切线的条数, 如本例中点P在圆外,故过点P与圆相切的切线应有两条. 2.注重分类讨论的意识 求过一点与圆相切的直线时,在设直线的斜率时要考虑到斜率是否存在,要进行分情况讨论处理. 如本例中当斜率不存在时,过点P的直线也与圆相切. 错因分析 典例剖析 题型1 直线与圆的位置关系的判断 当m为何值时,直线mx-y-1=0与圆x2+y2-4x=0相交、相切、相离? 直线与圆的位置关系的判定有两种方法 (1)代数法:通过直线方程与圆的方程所组成的方程组,根据解的个数来研究,若有两组不同的实数解,即Δ>0,则相交;若有两组相同的实数解,即Δ=0,则相切;若无实数解,即Δ<0,则相离. (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d
r时,直线与圆相离. 提醒:利用几何法来判定直线与圆的位置关系时,一定要明确圆心的坐标. 归纳总结 过点M(2,4)向圆(x-1)2+(y+3)2=1引切线,求其切线的方程. 题型2 直线与圆相切的有关问题 典例剖析 所以切线方程为24x-7y-20=0. 又当切线斜率不存在时,直线x=2与圆相切. 综上所述,所求切线方程为24x-7y-20=0或x=2. 归纳总结 归纳总结 (2)点(x0,y0)在圆外. ①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,即可求得切线方程. ② ... ...