直线与圆培优讲义Word文档下载推荐.docx
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斜率(前提是斜率都存在)
特例----垂直时:
<
1>
;
<
2>
斜率都存在时:
斜率都不存在时:
两直线都与x轴垂直。
③重合:
二、方程与公式:
1、直线的五个方程:
①点斜式:
将已知点直接带入即可;
②斜截式:
将已知截距直接带入即可;
③两点式:
将已知两点直接带入即可;
④截距式:
将已知截距坐标直接带入即可;
⑤一般式:
,其中A、B不同时为0
用得比较多的是点斜式、斜截式与一般式。
2、求两条直线的交点坐标:
直接将两直线方程联立,解方程组即可
3、距离公式:
①两点间距离:
②点到直线距离:
③平行直线间距离:
4、中点、三分点坐标公式:
已知两点
①AB中点:
②AB三分点:
靠近A的三分点坐标
靠近B的三分点坐标
中点坐标公式,在求对称点、第四章圆与方程中,经常用到。
三分点坐标公式,用得较少,多见于大题难题。
5.直线的对称性问题
已知点关于已知直线的对称:
设这个点为P(x0,y0),对称后的点坐标为P’(x,y),则pp’的斜率与已知直线的斜率垂直,且pp’的中点坐标在已知直线上。
3、解题指导与易错辨析:
1、解析法(坐标法):
①建立适当直角坐标系,依据几何性质关系,设出点的坐标;
②依据代数关系(点在直线或曲线上),进行有关代数运算,并得出相关结果;
③将代数运算结果,翻译成几何中“所求或所要证明”。
2、动点P到两个定点A、B的距离“最值问题”:
①的最小值:
找对称点再连直线,如右图所示:
②的最大值:
三角形思想“两边之差小于第三边”;
③的最值:
函数思想“转换成一元二次函数,找对称轴”。
3、直线必过点:
①含有一个参数----y=(a-1)x+2a+1=>
y=(a-1)(x+2)+3
令:
x+2=0=>
必过点(-2,3)
②含有两个参数----(3m-n)x+(m+2n)y-n=0=>
m(3x+y)+n(2y-x-1)=0
令:
3x+y=0、2y-x-1=0联立方程组求解=>
必过点(-1/7,3/7)
4、易错辨析:
①讨论斜率的存在性:
解题过程中用到斜率,一定要分类讨论:
斜率不存在时,是否满足题意;
斜率存在时,斜率会有怎样关系。
②注意“截距”可正可负,不能“错认为”截距就是距离,会丢解;
(求解直线与坐标轴围成面积时,较为常见。
)
③直线到两定点距离相等,有两种情况:
直线与两定点所在直线平行;
直线过两定点的中点。
圆的方程
1.定义:
一个动点到一个定点以定长绕一周所形成的图形叫做圆,其中定点称为圆的圆心,定长为圆的半径.
2.圆的方程表示方法:
第一种:
圆的一般方程——其中圆心,半径.
当时,方程表示一个圆,
当时,方程表示一个点.
当时,方程无图形.
第二种:
圆的标准方程——.其中点为圆心,为半径的圆
第三种:
圆的参数方程——圆的参数方程:
(为参数)
注:
圆的直径方程:
已知
3.点和圆的位置关系:
给定点及圆.
①在圆
②在圆上
③在圆外
4.直线和圆的位置关系:
设圆圆:
直线:
圆心到直线的距离.
①时,与相切;
②时,与相交;
,
③时,与相离.
5、圆的切线方程:
①一般方程若点(x0,y0)在圆上,则(x–a)(x0–a)+(y–b)(y0–b)=R2.特别地,过圆上一点的切线方程为.(注:
该点在圆上,则切线方程只有一条)
②若点(x0,y0)不在圆上,圆心为(a,b)则,联立求出切线方程.(注:
过圆外的点引切线必定有两条,若联立的方程只有一个解,那么另外一条切线必定是垂直于X轴的直线。
6.圆系方程:
过两圆的交点的圆方程:
假设两圆方程为:
C1:
x2+y2+D1x+E1y+F1=0C2:
x2+y2+D2x+E2y+F2=0则过两圆的交点圆方程可设为:
x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0
过两圆的交点的直线方程:
x2+y2+D1x+E1y+F1-x2+y2+D2x+E2y+F2=0(两圆的方程相减得到的方程就是直线方程)
7.与圆有关的计算:
弦长的计算:
AB=2*√R2-d2其中R是圆的半径,d等于圆心到直线的距离
AB=(√1+k2)*∣X1-X2∣其中k是直线的斜率,X1与X2是直线与圆的方程联
立之后得到的两个根
过圆内的一点的最短弦长是垂直于过圆心的直线
圆内的最长弦是直径
8.圆的一些最值问题
①圆上的点到直线的最短距离=圆心到直线的距离减去半径
②圆上的点到直线的最长距离=圆心到直线的距离加上半径
③假设P(x,y)是在某个圆上的动点,则(x-a)/(y-b)的最值可以转化为圆上的点与该点(a,b)的斜率问题,即先求过该定点的切线,得到的斜率便是该分式的最值。
④假设P(x,y)是在某个圆上的动点,则求x+y或x-y的最值可以转化为:
设T=x+y或T=x-y,在圆上找到点(X,Y)使得以y=x+T或y=x-T在Y轴上的截距最值化。
9.圆的对称问题
①已知圆关于已知的直线对称,则对称后的圆半径与已知圆半径是相等的,只需求出已知圆
的圆心关于该直线对称后得到的圆心坐标即可。
②若某条直线无论其如何移动都能平分一个圆,则这个直线必过某定点,且该定点是圆的圆
心坐标
1.【2015高考重庆,理8】已知直线l:
x+ay-1=0(aR)是圆C:
的对称轴.过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|= ( )
A、2B、C、6D、2.【2015高考新课标2,理7】过三点,,的圆交y轴于M,N两点,则()
A.2B.8C.4D.10
3.【2015高考广东,理5】平行于直线且与圆相切的直线的方程是()
A.或B.或
C.或D.或
4.【2015高考山东,理9】一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为()
(A)或(B)或(C)或(D)或
5.【2015高考陕西,理15】设曲线在点(0,1)处的切线与曲线上点处的切线垂直,则的坐标为.
6.【2015高考湖北,理14】如图,圆与轴相切于点,与轴正半轴交于两点(在的上方),且.
(Ⅰ)圆的标准方程为;
(Ⅱ)过点任作一条直线与圆相交于两点,下列三个结论:
①;
②;
③.
其中正确结论的序号是.(写出所有正确结论的序号)
7.【2015江苏高考,10】在平面直角坐标系中,以点为圆心且与直线相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为
8.【2015高考广东,理20】已知过原点的动直线与圆相交于不同的两点,.
(1)求圆的圆心坐标;
(2)求线段的中点的轨迹的方程;
(3)是否存在实数,使得直线与曲线只有一个交点:
若存在,求出的取值范围;
若不存在,说明理由.
14.(2013·
新课标全国Ⅱ高考文科·
T20)在平面直角坐标系中,已知圆在轴上截得线段长为,在轴上截得线段长为。
(1)求圆心的轨迹方程;
(2)若点到直线的距离为,求圆的方程。
作业
一、选择题
1.(2013·
重庆高考文科·
T4)设是圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为()
A.6B.4C.3D.2
2.(2013·
天津高考文科·
T5)已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a= ( )
A.B.1C.2D.
3.(2013·
安徽高考文科·
T6)直线x+2y-5+=0被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为()
A.1B.2C.4D.
4.(2013·
重庆高考理科·
T7)已知圆:
,圆:
,、分别是圆、上的动点,为轴上的动点,则的最小值为()
A.B.C.D.
5.(2013·
广东高考文科·
T7)垂直于直线且与圆相切于第一象限的直线方程是()
A.B.
C.D.
6.(2013·
陕西高考文科·
T8)已知点M(a,b)在圆外,则直线ax+by=1与圆O的位置关系是()
A.相切B.相交C.相离D.不确定
7.(2013·
江西高考理科·
T9)过点(,0)引直线l与曲线相交于A、B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于()
A.B.C.D.
8.(2013·
山东高考理科·
T9)过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为
()
A.2x+y-3=0
B.2x-y-3=0
C.4x-y-3=0
D.4x+y-3=0
二、填空题
9.(2013·
山东高考文科·
T13)过点(3,1)作圆的弦,其中最短的弦长为__________
10.(2013·
浙江高考文科·
T13)直线y=2x+3被圆x2+y2-6x-8y=0所截得的弦长等于 .
11.(2013·
江西高考文科·
T14)若圆C经过坐标原点和点(4,0),且与直线y=1相切,则圆C的方程是.
12.(2013·
湖北高考文科·
T14)已知圆:
,直线:
().设圆上到直线的距离等于1的点的个数为,则.
三、解答题
13.(2013·
江苏高考数学科·
T17)如图,在平面直角坐标系中,点,直线。
设圆的半径为,圆心在上。
(1)若圆心也在直线上,过点作圆的切线,求切线的方程;
(2)若圆上存在点,使,求圆心的横坐标的取值范围。
15.(2013·
四川高考文科·
T20)
已知圆的方程为,点是坐标原点。
直线与圆交于两点。
(1)求的取值范围;
(2)设是线段上的点,且。
请将表示为的函数。