【考情快遞】 直線與圓的問題以直線與圓的交匯問題為主,其中直線與圓的位置關係是乙個主要命題方向.
方法1:代數法
【例1】(2012·北京四中月考)已知圓m:(x+cos θ)2+(y-sin θ)2=1,直線l:y=kx,下面四個命題中的真命題為( ).
a.對任意實數k與θ,直線l和圓m相切
b.對任意實數k與θ,直線l和圓m都沒有公共點
c.對任意實數θ,必存在實數k,使得直線l和圓m相切
d.對任意實數k,必存在實數θ,使得直線l和圓m相切
解析圓的方程是x2+y2+2xcos θ-2ysin θ=0,
將y=kx代入,得(1+k2)x2+2(cos θ-ksin θ)x=0,
解得x1=0,x2=,因此對任意實數k,θ,
直線與圓至少有乙個公共點(0,0),選項b不正確;
只要x2≠0,直線與圓就存在兩個公共點,
即只要ksin θ-cos θ≠0即可,
根據k,θ的任意性,知選項a不正確;
又當x2=0,即ksin θ=cos θ時,若θ=k1π(k1∈z),
此時sin θ=0,cos θ=±1,就不存在實數k使得等式cos θ=ksin θ成立,故選項c不正確,
反之,對任意實數k,當k=0時,只要θ=kπ+,
當k≠0時,只要θ滿足tan θ=即可,
根據正切函式性質
這是容易辦到的,故選項d正確.故選d.
答案 d
方法2:幾何法
【例2】已知直線l:mx-(m2+1)y=4m(m∈r)和圓c:x2+y2-8x+4y+16=0,是否存在實數m,使得直線l將圓c分割成弧長的比值為的兩段圓弧,若存在,求出m的值;若不存在,說明理由.
解直線l的方程可化為y=x-,
此時l的斜率k=,因為|m|≤(m2+1),
所以|k|=≤,當且僅當|m|=1時等號成立,
所以斜率k的取值範圍是.
又y=(x-4),即l的方程為y=k(x-4),
其中|k|≤,圓c的圓心為c(4,-2),半徑r=2;
圓心c到直線l的距離d=,
由|k|≤,得d≥>1,即d>,
從而l與圓c相交,
且直線l截圓c所得的弦所對的圓心角小於,
所以l不能將圓c分割成弧長的比值為的兩段弧.
方法運用訓練1
1.(江蘇啟東中學最新月考)將直線2x-y+λ=0沿x軸向左平移1個單位,所得直線與圓x2+y2+2x-4y=0相切,則實數λ的值為( ).
a.-3或7 b.-2或8
c.0或10 d.1或11
解析設切點為c(x,y),
則切點滿足2(x+1)-y+λ=0,即y=2(x+1)+λ,
代入圓方程整理得:5x2+(2+4λ)x+(λ2-4)=0,(*)
由直線與圓相切可知,(*)方程只有乙個解,
因而有δ=0,得λ=-3或7.
答案 a
2.(2012·人大附中最新月考)設m>0,則直線(x+y)+1+m=0與圓x2+y2=m的位置關係為( ).
a.相切 b.相交
c.相切或相離 d.相交或相切
解析圓心到直線l的距離為d=,圓半徑為.
因為d-r=-=(m-2+1)
=(-1)2≥0,所以直線與圓的位置關係是相切或相離,故選c.
答案 c
3.已知m(x0,y0)是圓x2+y2=r2(r>0)內異於圓心的一點,則直線x0x+y0y=r2與此圓的位置關係為________.
解析圓心o(0,0)到直線x0x+y0y=r2的距離為d=.因為p(x0,y0)在圓內,所以<r.
則有d>r,故直線和圓相離.
答案相離
4.在平面直角座標系xoy中,已知圓c1:(x+3)2+(y-1)2=4和圓c2:(x-4)2+(y-5)2=4.
(1)若直線l過點a(4,0),且被圓c1截得的弦長為2,求直線l的方程;
(2)設p為平面上的點,滿足:存在過點p的無窮多對互相垂直的直線l1和l2,它們分別與圓c1和圓c2相交,且直線l1被圓c1截得的弦長與直線l2被圓c2截得的弦長相等,試求所有滿足條件的點p的座標.
解 (1)由題意知直線l的斜率存在,設直線l的斜率為k,則直線l的方程為:y=k(x-4),即kx-y-4k=0,
由垂徑定理,得圓心c1到直線l的距離
d==1,
結合點到直線距離公式,得=1,
化簡得:24k2+7k=0,k=0,或k=-,
所求直線l的方程為:y=0或y=-(x-4),
即y=0或7x+24y-28=0.
(2)設點p座標為(m,n),直線l1、l2的方程分別為:
y-n=k(x-m),y-n=-(x-m),
即:kx-y+n-km=0,- x-y+n+m=0,
因為直線l1被圓c1截得的弦長與直線l2被圓c2截得的弦長相等,兩圓半徑相等.
由垂徑定理,得:圓心c1到直線l1與c2到直線l2的距離相等.
故有:=,
化簡得:(2-m-n)k=m-n-3或(m-n+8)k=m+n-5.因為關於k的方程有無窮多解,有:或
解之得:點p座標為或.
直線與圓的位置關係
20.2.2 直線和圓的位置關係 1 一 選擇題 1 o的半徑為r,直線l1 l2 l3分別與 o相切 相交 相離,它們到圓心o的距離分別為d1 d2 d3,則有 a d1 r d2 d3 b d1 rd2 d3 2 在矩形abcd中,ac 8cm,acb 30 以b為圓心,4cm為半徑作 b,則 ...
直線與圓的位置關係
在解決與圓有關的問題時,常常需要新增輔助線.1 已知直線是圓的切點線時,通常需要連線圓心和切點,這條半徑垂直於切線.2 要證明一條直線是圓的切線 如果直線經過圓上某一點,則需要連線這點和圓心得到輔助線半徑,在證明所作半徑垂直於這條直線,已知公共點,連半徑證垂直 如果條件中直線與圓的公共點沒有確定,那...
2 3 3直線與圓的位置關係
課題 直線與圓的位置關係 學習目標 1.理解直線和圓的三種位置關係.2.會用代數與幾何兩種方法判斷直線和圓的位置關係.學習重難點 用代數與幾何兩種方法判斷直線和圓的位置關係.使用說明及學法指導 1.先精讀一遍教材p99 p101,用紅色筆進行勾畫 再針對預習自學二次閱讀並回答 2.若預習完可對合作 ...