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2.5.1直线与圆的位置关系
备注:资料包含:1.基础知识归纳;
考点分析及解题方法归纳:考点包含:直线与圆的位置关系判定;直线与圆的位置关系求距离的最值;直线与圆的位置关系求参数;直线与圆的相交的性质;直线与圆中的定点定值问题;圆的切线方程;圆的弦长与弦心距;直线与圆的应用
课堂知识小结
考点巩固提升
知识归纳
直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有三种
(1)若,;
(2);
(3)。
还可以利用直线方程与圆的方程联立方程组求解,通过解的个数来判断:
(1)当方程组有2个公共解时(直线与圆有2个交点),直线与圆相交;
(2)当方程组有且只有1个公共解时(直线与圆只有1个交点),直线与圆相切;
(3)当方程组没有公共解时(直线与圆没有交点),直线与圆相离;
即:将直线方程代入圆的方程得到一元二次方程,设它的判别式为Δ,圆心C到直线的距离为d,则直线与圆的
位置关系满足以下关系:
(1)相切d=rΔ=0
相交drΔ0;
相离drΔ0。
圆的切线方程:圆的斜率为的切线方程是过圆
上一点的切线方程为:.
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.
若点(x0,y0)不在圆上,圆心为(a,b)则,联立求出切线方程.
考点1:直线与圆的位置关系判定
例1.圆x2+y2-2x+4y=0与直线2x+y+1=0的位置关系为()
A.相离 B.相切 C.相交 D.以上都有可能
【方法技巧】
利用圆心到直线的距离与半径的大小关系
【变式训练】
【变式1】.直线绕原点按逆时针方向旋转后所得的直线l与圆的位置关系是(???????)
A.直线l过圆心 B.直线l与圆相交,但不过圆心
C.直线l与圆相切 D.直线l与圆无公共点
【变式2】.圆与直线的位置关系为(???????)
A.相切 B.相离 C.相交 D.无法确定
【变式3】.(多选)已知圆,则下列曲线一定与圆有公共点的是(???????)
A.过原点的任意直线
B.
C.
D.以为圆心且半径超过3的圆
考点2:直线与圆的位置关系求距离的最值
例2.已知圆:,为直线:上任一点,过点作圆的切线为切点),则最小值是____.
【方法技巧】
根据题意易知当圆心到直线上点的距离最小时,最小,利用点到直线的距离公式计算即可.
【变式训练】
【变式1】.已知P是直线l:x+y-7=0上任意一点,过点P作两条直线与圆C:相切,切点分别为A,B.则|AB|的最小值为(???????)
A. B. C. D.
【变式2】.直线分别与x轴?y轴相交于A?B两点,点P在圆上运动,则面积的最小值为___________.
考点3:直线与圆的位置关系求参数
例3.若直线与曲线有两个交点,则实数的取值范围是(???????)
A. B.
C. D.
【方法技巧】
根据直线和曲线方程在平面直角坐标系中画出图形,数形结合分析即可.
【变式训练】
【变式1】.若圆与轴有公共点,则实数m的取值范围是______.
【变式2】.已知圆,点及点,从点A处观察点B,要使视线不被圆C挡住,则实数a的取值范围为___________.
【变式3】.若圆上至少有三个不同点到直线的距离为,则的取值范围__.
考点4:直线与圆的相交的性质
例4.已知直线与圆交于两点,为原点,且,则实数的值为__________.
【方法技巧】
联立直线与圆,再运用韦达定理即可求解.
【变式训练】
【变式1】.在直角坐标系中,直线与圆()相交于,两点,且,则__________.
【变式2】.已知直线与圆相交于,两点,试求弦的长及弦的垂直平分线方程.
考点5:直线与圆中的定点定值问题
例5.已知直线:与圆:交于,两点,则当弦最短时直线的方程为(???????)
A. B.
C.
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