类型1 求直线方程 求直线方程时,注意其适用条件: (1)点斜式和斜截式不能表示斜率不存在的直线. (2)两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直和过原点的直线. (3)一般式虽然可以表示任何直线,但要注意A2+B2≠0. 【例1】 从点P(3,-2)发出的光线l,经过直线l1:x+y-2=0反射,若反射光线的反向延长线恰好经过点Q(5,1),求l的方程. [思路点拨] 已知点P在l上,只需在直线l上再求出一个点即可. [解] 设点P(3,-2)关于l1:x+y-2=0对称的点P1的坐标为(x,y),则直线l1为线段PP1的垂直平分线,可得方程组 解得 即P1(4,-1). 于是直线P1Q的方程为2x-y-9=0. 设直线l1与直线P1Q交于A, 联立解得A. 又直线l经过点P,点A, 于是l的方程为x-2y-7=0. 类型2 求圆的方程 利用待定系数法求圆的方程: (1)若已知条件与圆的圆心和半径有关,可设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,进而求出a,b,r的值. (2)若已知条件没有明确给出圆的圆心或半径,可选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D,E,F的方程组,进而求出D,E,F的值. 【例2】 (1)以线段AB:x+y-2=0(0≤x≤2)为直径的圆的方程为( ) A.(x+1)2+(y+1)2=2 B.(x-1)2+(y-1)2=2 C.(x+1)2+(y+1)2=8 D.(x-1)2+(y-1)2=8 (2)在平面直角坐标系xOy中,以点(0,1)为圆心且与直线x-by+2b+1=0相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为( ) A.x2+(y-1)2=4 B.x2+(y-1)2=2 C.x2+(y-1)2=8 D.x2+(y-1)2=16 (1)B (2)B [(1)直径的两端点分别为(0,2),(2,0),∴圆心为(1,1),半径为,故圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=2. (2)由直线x-by+2b+1=0可得该直线过定点A(-1,2),设圆心为B(0,1),由题意可知要使所求圆的半径最大,则rmax=|AB|==,所以半径最大的圆的标准方程为x2+(y-1)2=2.故选B.] 类型3 直线与圆的方程的应用 直线与圆位置关系的判断方法 (1)几何法:设圆心到直线的距离为d,圆的半径长为r.若dr,则直线和圆相离. (2)代数法:联立直线方程与圆的方程组成方程组,消元后得到一个一元二次方程,其判别式为Δ=0 直线与圆相切;Δ>0 直线与圆相交;Δ<0 直线与圆相离. 提醒:研究直线与圆位置关系综合问题时易忽视直线斜率k不存在情形,要注意作出图形进行判断. 【例3】 (1)已知直线ax+y+2-a=0与圆C:x2+y2+4y-1=0交于A,B两点,则|AB|的最小值为( ) A.2 B.3 C.4 D.6 (2)已知圆C:x2+y2+4x+2y-11=0,过点P(2,1)作圆C的切线m,则m的方程为( ) A.x=2 B.3x+4y-10=0 C.3x+4y-10=0或x=2 D.3x+4y-10=0或3x-4y-2=0 (1)C (2)C [(1)设直线为l:ax+y+2-a=0,即l:a(x-1)+y+2=0,易知l过定点P(1,-2),圆C的标准方程为x2+(y+2)2=5,所以圆心为C(0,-2),半径为,且点P在圆C内.因为当PC⊥AB时,圆心C到直线l的距离最大,此时|AB|取得最小值,易得|PC|=|xP-xC|=1,所以|AB|=2=4,故选C. (2)将圆C:x2+y2+4x+2y-11=0化为标准方程(x+2)2+(y+1)2=16, 则圆心C(-2,-1),半径r=4,因为(2+2)2+(1+1)2=20>16,所以P在圆外. 当切线m的斜率不存在时,切线m的方程为x=2,此时直线m与圆C相切; 当切线m的斜率存在时,设切线m的方程为y-1=k(x-2),即kx-y+1-2k=0,由题意知,4=,解得k=-. 此时切线m的方程为3x+4y-10=0. 综上,切线m的方程为x=2或3x+4y-10=0. 故选C.] 章末综合测评(一) 直线与圆 (满分:150分 时间:120分钟) 一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在 ... ...
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