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423直线与圆得方程的应用
知识探究:直线与圆的方程在实际生活中的应用 问题1:一艘轮船在沿直线返回港口的途中,接到气象台的台风预报:台风中心位于轮船正西70 km处, 受影响的范围是半径长为30km的圆形区域. 已知港口位于台风中心正北40 km处,如果这艘轮船不改变航线,那么它是否会受到台风的影响? 轮船 港口 台风 思考1:解决这个问题的本质是什么? 思考2:你有什么办法判断轮船航线是否经过台风圆域? 轮船 港口 台风 x y o 思考3:如图所示建立直角坐标系,取10km为长度单位,那么轮船航线所在直线和台风圆域边界所在圆的方程分别是什么? 思考4:直线4x+7y-28=0与圆x2+y2=9的位置关系如何?对问题1应作怎样的回答? 轮船 港口 台风 解:如图所示: 以台风中心为坐标原点,以正东方向为x轴正方向建立直角坐 标系,其中取10 km为单位长度,则受台风影响的圆形区域所 对应的方程为x2+y2=9,港口所在位置的坐标(0,4),轮船的位置 坐标(7,0),则轮船航线所在直线方程为 即4x+7y-28=0,圆心到直线的距离 而 r=3,∴dr,∴直线与圆相离,所以轮船不会受到台风影响. 问题2:如图是某圆拱形桥一孔圆拱的示意图. 这个圆的圆拱跨度AB=20m,拱高OP=4m,建造时每间隔4m需要用一根支柱支撑,求支柱A2P2的高度(精确到0.01m) A B A1 A2 A3 A4 O P P2 思考1:你能用几何法求支柱A2P2的高度吗? 思考2:如图所示建立直角坐标系,那么求支柱A2P2的高度,化归为求一个什么问题? A B A1 A2 A3 A4 O P P2 x y 思考4:利用这个圆的方程可求得点P2的纵坐标是多少?问题2的答案如何? 思考3:取1m为长度单位,如何求圆拱所在圆的方程? x2+(y+10.5)2=14.52 A B A1 A2 A3 A4 O P P2 x y 知识探究:直线与圆的方程在平面几何中的应用 问题2:已知内接于圆的四边形的对角线互相垂直,求证:圆心到一边的距离等于这条边所对边长的一半. 思考1:许多平面几何问题常利用“坐标法”来解决,首先要做的工作是建立适当的直角坐标系,在本题中应如何选取坐标系? X y o 思考2:如图所示建立直角坐标系,设四边形的四个顶点分别为点 A(a,0),B(0,b),C(c,0), D(0,d),那么BC边的长为多少? A B C D M x y o N 思考3:四边形ABCD的外接圆圆心M的坐标如何? 思考4:如何计算圆心M到直线AD的距离|MN|? A B C D M x y o N 思考5:由上述计算可得|BC|=2|MN|,从而命题成立.你能用平面几何知识证明这个命题吗? A B C D M N E 1.用坐标法解决几何问题的步骤:第一步:建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将平面几何问题转化为代数问题;第二步:通过代数运算,解决代数问题;第三步:将代数运算结果“翻译”成几何结论. 2.对于直线和圆,熟记各种定义、基本公式、法则固然重要,但要做到迅速、准确地解题,还必须掌握一些方法和技巧. 课堂小结: * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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