高考理科数学直线与圆圆与圆的位置关系复习教案.docx

1、高考理科数学直线与圆圆与圆的位置关系复习教案2013高考理科数学直线与圆、圆与圆的位置关系复习教案 2013年高考第一轮复习数学北师(江西版)理第八84直线与圆、圆与圆的位置关系考纲要求1能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系2能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系3能用直线和圆的方程解决一些简单的问题4初步了解用代数方法处理几何问题的思想了解空间直角坐标系，会用空间直角坐标表示点的位置，会推 导空间两点间的距离公式知识梳理1直线与圆的位置关系(1)直线与圆的位置关系有三种：_、_ _、_判断直线与圆的位置关系常见的有两种方法：代数法：把直线方程与圆的方程联立方程组，消去x或整理成一

2、元二次方程后，计算判别式b24a>0⇔，0⇔，<0⇔几何法：利用圆心到直线的距离d和圆的半径r的大小关系：dr⇔_，dr⇔_，dr⇔_(2)圆的切线方程：若圆的方程为x22r2，点P(x0，0)在圆上，则过P点且与圆x22r2相切的切线方程为_注：点P必须在圆x22r2上经过圆(xa)2(b)2r2上点P(x0，0)的切线方程为_经过圆x22DxEF0上点P(x0，0)的切线方程为_(3)直线与圆相 交：直线与圆相交时，若l为弦长，d为弦心距，r为半径，则有r2_，即l2r2d2，求弦长或已知弦长求其他量的值，

3、一般用此公式2圆与圆的位置关系(1)圆与圆的位置关系可分为五种：_、_、_、_、_(2)判断圆与圆的位置关系常用方法：几何法：设两圆圆心分别为1，2，半径为r1，r2(r1r2)，则|12|r1r2⇔_；|12|r1r2⇔_；|r1r2|12|r1r2⇔_；|12|r1r2|⇔_；|12|r1r2|⇔_代数法：方程组x22D1xE1F10，x22D2xE2F20，有两组不同的实数解⇔两圆_；有两组相同的实数解⇔两圆_；无实数解⇔两圆相离或内含3在空间直角坐标系中，叫做坐标原点，x，z轴统称为坐标轴，

4、由坐标轴确定的平面叫做坐标平面这儿所说的空间直角坐标系是空间右手直角坐标系：即伸开右手，使拇指指向_轴的正方向，食指指向_轴的正方向，中指指向_轴的正方向也可这样建立坐标系：令z轴的正方向竖直向上，先确定x轴的正方向，再将其按逆时针方向旋转90就是轴的正方向4空间点的坐标设点P(x，z)为空间坐标系中的一点，则(1)关于原点的对称点是_；(2)关于x轴的对称点是_；(3)关于轴的对称点是_；(4)关于z轴的对称点是_；()关于x坐标平面的对称点是_；(6)关于z坐标平面的对称点是_；(7)关于xz坐标平面的对称点是_空间两点间的距离设A(x1，1，z1)，B(x2，2，z2)，则|AB|_基础

5、自测1在下列直线中，与圆x2223x230相切的直线是()Ax0 B0x0 Dx02两圆x2220与x2240的位置关系是()A相交 B内切外切 D内含3直线l：(x2)2与圆：x222x20有两个不同的公共点，则的取值范围是()A(，1) B(1,1) (1，) D(，1)(1，)4圆心在原点且与直线x20相切的圆的方程为_直线l：(x3)与圆：x224交于A，B两点，|AB|22，则实数_6已知A(x,2,3)，B(,4,7)，且|AB|6，则x的值为_思维拓展1在判断直线与圆相交时，当直线方程和圆的方程都含有字母时，如何判断？提示：若给出的方程都含有字母，利用代数法和几何法有时比较麻烦，

6、这时只要说明直线过圆内的定点即可2在求过一定点的圆的切线方程时，应注意什么？提示：首先判断点与圆的位置关系，若点在圆上，该点即为切点，则切线只有一条；若点在圆外，切线应有两条；若点在圆内，无切线若求出的切线条数与判断不一致，则可能漏掉了切线斜率不存在的情况了 一、直线与圆的位置关系【例1】点(a，b)是圆x22r2内异于圆心的一点，则直线axbr2与圆的交点个数为()A0 B1 2 D需要讨论确定方法提炼直线与圆的位置关系有两种判定方法：代数法与几何法由于几何法一般比代数法计算量小，简便快捷，所以更容易被人接受同时，由于它们的几何性质非常明显 ，所以利用数形结合，并充分考虑有关性质会使问题处理

7、起更加方便 请做针对训练4二、直线与圆相交问题 【例21】过原点且倾斜角为60的直线被圆x2240所截得的弦长为()A3 B2 6 D23【例22】已知点P(0,)及圆：x224x12240若直线l过点P且被圆截得的弦长为43，求l的方程方法提炼直线与圆相交求弦长有两种方法：(1)代数方法：将直线和圆的方程联立方程组，消元后得到一个一元二次方程在判别式0的前提下，利用根与系数的关系求弦长弦长公式l12•|x1x2|(12)(x1x2)24x1x212•|a|其中a为一元二次方程中的二次项系数(2)几何方法：若弦心距为d，圆的半径长为r，则弦长l2r2d2代数法计算量较大

8、，我们一般选用几何法请做针对训练1三、圆的切线问题【例3】从圆(x1)2(1)21外一点P(2,3)向该圆引切线，求切线方程方法提炼求圆的切线方程，一般设为点斜式方程首先判断点是否在圆上，如果过圆上一点，则有且只有一条切线，如果过圆外一点，则有且只有两条切线若利用点斜式方程求得过圆外一点的切线只有一条，则需结合图形把斜率不存在的那条切线补上请做针对训练四、圆与圆的位置关系【例41】已知圆1： x222x420，圆2：x222x2230，为何值时，(1)圆1与圆2外切；(2)圆1与圆2内含【例42】已知圆的圆心 在直线x40上，并且通过两圆1：x22 4x30和2：x22430的交点，(1)求圆

9、的方程；(2)求两圆1和2相交弦所在直线的方程方法提炼1判断两圆的位置关系，通常是用几何法，从圆心距d与两圆半径长的和、差的关系入手如果用代数法，从交点个数也就是方程组解的个数判断，但有时不能得到准确结论2若所求圆过两圆的交点，则可将圆的方程设为过两圆交点的圆系方程120(1)3利用两圆方程相减即可得到相交弦所在直线的方程请做针对训练2五、空间直角坐标系【例1】在空间直角坐标系中，已知点A(1,0,2)，B(1，3,1)，点在轴上，且到A与B的距离相等，则的坐标是_【例2】求点A(1,2，1)关于x轴及坐标平面x的对称点B，的坐标，以及B，两点间的距离方法提炼求某点关于某轴的对称点时，“关于谁

10、对称谁不变”，如点(x，z)关于x轴的对称点是(x，z)；求某点关于某平面的对称点时，“缺哪个变哪个”，如点(x，z)关于平面x的对称点是(x，z)；点(x，z)关于原点的对称点是(x，z)请做针对训练3考情分析通过分析近几年的高考试题，可以看到对于本节内容，主要是考查直线与圆的位置关系，以选择题、填空题为主，题目难度适中，着重于基础知识、基本方法的考查整个命题过程主要侧重以下几点：(1)直线与圆、圆与圆的位置关系是考查的重点，特别是直线与圆的位置关系；(2)圆中几个重要的度量关系在直线与圆的位置关系中，弦心距、半弦长、半径构成的直角三角形是解决问题的核心；在切线问题中，切线长、半径、圆外的点

11、与圆心的连线构成的直角三角形是解决切线问题的载体针对训练1过原点的直线与圆x222x440相交所得弦的长为2，则该直线的方程为_2若圆x224与圆x222a60(a0)的公共弦长 为23，则a_ 3已知在空间中有AB，其中A(1，2，3)，B(1，1，1)，(0,0，)，则AB的面积等于_4已知圆x2 22和直线xb，当b为何值时，圆与直线(1)有两个公共点；(2)只有一个公共点；(3)没有公共点自点A(3,3)发出的光线l射到x轴上，被x轴反射，其反射光线所在直线与圆x224x470相切，如图所示，求光线l所在直线的方程参考答案基础梳理自测知识梳理1(1)相切相交相离相交相切相离相交相切相离

12、(2)x0x0r2(x0a)(xa)(0b)(b)r2x0x0D•x0x2E•02F0(3)d2l222(1)相离外切相交内切内含相离外切相交内切内含相交相切3xz4(x，z)(x，z)(x，z)(x，z)(x，z)(x，z)(x，z)(x1x2)2(12)2(z1z2)2基础自测1B解析：将圆的方程化为标准方程为(x3)2(1)21，分别结合图形及通过求解圆心到直线距离与半径的关系易得B选项正确(A，B选项均通过作图可直观判断)2B解析：两圆方程可化为x2(1)21，x224两圆圆心分别为1(0,1)，2(0,0)，半径分别为r11，r22|12|1r2r1，两圆内切

13、3D解析：由题意知，圆心(1,1)到直线l的距离d|122|212，解得1，故的取值范围是(，1)(1，)4x222解析：圆心(0,0)到直线x20的距离d|2|12122圆的方程为x222147解析：由已知可求出圆心到直线l的距离d2，即|3|122，解得14761或9解析：由空间两点间的距离公式，得(x)2(24)2(37)26，即(x)216，解得x1或x9考点探究突破【例1】A解析：由题意知a2b2r2，所以圆心(0,0)到直线axbr20的距离dr2a2b2r，即直线与圆相离，无交点【例21】D解析：直线方程为3x，圆的方程可化为x2(2)24圆心(0,2)，半径长r2圆心到直线3x

14、的距离d1则弦长为2r2d223【例22】解：圆的方程可化为(x2)2(6)216，圆心(2,6)，半径长r4又直线l被圆截得的弦长为43，所以圆心到直线l的距离d42(23)22当直线l的斜率不存在时，直线方程为x0，此时符合题意；当直线l的斜率存在时，设直线方程为 x，即x0由|26|212，得34，此时l的方程为34x0，即3x4200故所求直线方程为x0或3x4200【例3】解：当切线斜率存在时，设切线方程为3(x2)，即x 320圆心为(1,1)，半径长r1，|132|2(1)21，34所求切线方程为334(x2)，即3x460 当切线斜率不存在时，因为切线过点P(2,3)，且与x轴

15、垂直，此时切线的方程为x2【例41】解：对于圆1与圆2的方程，经配方后得1：(x)2(2)29；2：(x1)2()24(1)如果1与2外切，则有(1)2(2)232(1)2(2)22即23100，解得，或2(2)如果1与2内含，则有(1)2(2)232(1)2(2)21，2320，解得21当，或2时，圆1与圆2外切；当21时，圆1与圆2内含【例42】解：(1)因为所求的圆过两已知圆的交点，故设此圆的方程为x224x3(x2243)0，(1，R)，即(1)(x22)4x4330，即x224x14130，圆心为21，21由于圆心在直线x40上，212140，解得13，所求圆的方程为x226x230

16、(2)将圆1和圆2的方程相减，得x0，此即相交弦所在直线的方程【例1】(0，1,0)解析：设(0，,0)，由(10)2(0)2(20)2(10)2(3)2(10)2，解得1， 故(0，1,0)【例2】解：易知B(1，2,1)，(1,2,1)所以|B|(11)2(22)2(11)24演练巩固提升针对训练12x0解析：圆的方程可化为(x1)2(2)21，可知圆心为(1,2)，半径为1设直线方程为x，则圆心到直线的距离为d|2|12，故有|2|120，解得2故直线方程为2x，即2x021解析：依题，画出两圆位置如下图，公共弦为AB，交轴于点，连接A，则|A|2两圆方程相减，得2a2，解得1a，|1a

17、又公共弦长为23，|A|3于是，由RtA可得2A2A2，即1a222(3)2，整理得a21，又a0，a1392解析：根据空间中两点间的距离公式可得：|AB|(11)2(21)2(31)23，|B|(10)2(10)2(1)232|A|(10)2(20)2(3)23因为|AB|A|，且|AB|2|A|2|B|2，所以AB是以A为直角的等腰直角三角形，故其面积S12|AB|A|1233924解：方法一：圆心(0,0)到xb的距离d|b|2，圆的半径长r2(1)dr，即2b2时，直线与圆相交，有两个公共点；(2)dr，即b2或b2时，直线与圆相切，有一个公共点；(3)dr，即b2或b2时，直线与圆相

18、离，没有公共点方法二：把直线xb与圆的方程x222联立，即xb，x222，消去，整理得2x22bxb220再利用0，0，0，分别确定b的取值，结论同“方法一”解法一：设入射光线l所在直线方程为3(x3)因为点A关于x轴的对称点为A(3，3)，所以反射光线所在直线经过点A又光线的入射角等于反射角，反射光线所在直线的方程为x330反射光线与圆x224x470相切，|2233|211，解得34，或43入射光线l所在的直线方程为334(x3)，或343(x3)，即3x430，或4x330解法二：圆：x224x470关于x轴的对称圆的方程为x224x470因入射光线经x轴反射后与圆相切，则入射光线所在 直线与圆相切设l：3(x3)，即x330圆的圆心(2，2)到l的距离与半径长相等，|2233|211，34，或43入射光线所在直线方程为3x430，或4x330