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  • 2021-06-12 发布

2021版高考数学一轮复习第九章平面解析几何9-4直线与圆圆与圆的位置关系课件苏教版

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第四节  直线与圆、圆与圆的位置关系 内容索引 必备知识 · 自主学习 核心考点 · 精准研析 核心素养 · 微专题 核心素养测评 【 教材 · 知识梳理 】 1. 直线与圆的位置关系 设圆 C:(x-a) 2 +(y-b) 2 =r 2 , 直线 l :Ax+By+C=0, 圆心 C(a,b) 到直线 l 的距离为 d, 由 消去 y( 或 x), 得到关于 x( 或 y) 的一元二次方程 , 其判别式为 Δ.     方法 位置关系    几何法 代数法 相交 d0 相切 d=r Δ=0 相离 d>r Δ<0 2. 直线与圆相交常用结论 : 由弦心距 ( 圆心到直线的距离 ) 、弦长的一半及半径构 成一个直角三角形 . 3. 圆的切线方程常用结论 : (1) 过圆 x 2 +y 2 =r 2 上一点 P(x 0 ,y 0 ) 的圆的切线方程为 x 0 x+y 0 y=r 2 . (2) 过圆 (x-a) 2 +(y-b) 2 =r 2 上一点 P(x 0 ,y 0 ) 的圆的切线方程为 (x 0 -a)(x-a)+ (y 0 -b)(y-b)=r 2 . (3) 过圆 x 2 +y 2 =r 2 外一点 M(x 0 ,y 0 ) 作圆的两条切线 , 则两切点所在直线方程为 x 0 x+y 0 y=r 2 . 4. 圆与圆的位置关系 设两个圆的半径分别为 R,r,R>r, 圆心距为 d, 则两圆的位置关系可用下表来表示 : 位置 关系 相离 外切 相交 内切 内含 几何 特征 d> R+r d= R+r R-r< d< R+r d= R-r d< R-r 代数 特征 无 实数解 一组 实数解 两组 实数解 一组 实数解 无 实数解 公切线 条数 4 3 2 1 0 【 知识点辨析 】 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 如果直线与圆组成的方程组有解 , 则直线与圆相交或相切 . (    ) (2)“k=1” 是“直线 x-y+k=0 与圆 x 2 +y 2 =1 相交”的必要不充分条件 . (    ) (3) 过圆 O:x 2 +y 2 =r 2 外一点 P(x 0 ,y 0 ) 作圆的两条切线 , 切点为 A,B, 则 O,P,A,B 四点共 圆且直线 AB 的方程是 x 0 x+y 0 y=r 2 . (    ) (4) 如果两圆的公切线有两条 , 则两圆的位置关系为相交 . (    ) (5) 如果两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解 , 则两圆外切 . (    ) (6) 如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和 , 则两圆相交 . (    ) 提示 : (1) √.(2)×.“k=1” 是“直线 x-y+k=0 与圆 x 2 +y 2 =1 相交”的充分不必要 条件 ;(3)√; (4)√.(5)×. 除外切外 , 还有可能内切 ;(6)×. 两圆还可能内切或内含 . 【 易错点索引 】 序号 易错警示 典题索引 1 不会运用两圆只有一条 公切线的条件 考点二、 T1 2 忽视斜率不存在的情况 考点三、角度 2 T1 【 教材 · 基础自测 】 1.( 必修 2P115 练习 T1(1) 改编 ) 直线 y=x+1 与圆 x 2 +y 2 =1 的位置关系为 (    ) A. 相切 B. 相交但直线不过圆心 C. 直线过圆心 D. 相离 【 解析 】 选 B. 圆心为 (0,0), 到直线 y=x+1 即 x-y+1=0 的距离 d= , 而 0< <1, 但是圆心不在直线 y=x+1 上 , 所以直线与圆相交 , 但直线不过圆心 . 2.( 必修 2P117 习题 2.2(2)T5 改编 ) 两圆 x 2 +y 2 -2y=0 与 x 2 +y 2 -4=0 的位置关系是 (    ) A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含 【 解析 】 选 B. 两圆方程可化为 x 2 +(y-1) 2 =1,x 2 +y 2 =4. 两圆圆心分别为 O 1 (0,1), O 2 (0,0), 半径分别为 r 1 =1,r 2 =2. 因为 |O 1 O 2 |=1=r 2 -r 1 , 所以两圆内切 . 3.( 必修 2P117 练习 T5 改编 ) 圆 x 2 +y 2 =4 与圆 x 2 +y 2 -4x+4y-12=0 的公共弦所在的直线 方程为 ________.  【 解析 】 由 得 4x-4y+8=0, 即 x-y+2=0 . 答案 : x-y+2=0 4.( 必修 2P115 练习 T5 改编 ) 直线 l :3x-y-6=0 与圆 x 2 +y 2 -2x-4y=0 相交于 A,B 两点 , 则 |AB|=________.  【 解析 】 由 x 2 +y 2 -2x-4y=0 得 (x-1) 2 +(y-2) 2 =5, 所以该圆的圆心坐标为 (1,2), 半径 r= . 又圆心 (1,2) 到直线 3x-y-6=0 的距离为 d= , 由 =r 2 -d 2 , 得 |AB| 2 =10, 即 |AB|= . 答案 : 5.( 必修 2P117 习题 2.2(2)T10 改编 ) 已知圆 C 1 :x 2 +y 2 +2x-2y=0, 圆 C 2 :x 2 +y 2 -2x+6y=0, 则两圆的公共弦长是 ____________.  【 解析 】 根据题意 , 设两圆的交点为 M 、 N, 即其公共弦所在的直线为 MN, 已知圆 C 1 :x 2 +y 2 +2x-2y=0, 圆 C 2 :x 2 +y 2 -2x+6y=0, 则 MN 的方程为 :(x 2 +y 2 +2x-2y)-(x 2 +y 2 -2x+6y)=0, 变形可得 :4x-8y=0, 即 x-2y=0, 圆 C 1 :x 2 +y 2 +2x-2y=0 的圆心为 (-1,1), 半径为 , 则 C 1 的圆心到直线 MN 的距离 d= , 则 |MN|=2× . 答案 : 【 核心素养 】  数学运算 —— 直线与圆的综合问题  【 素养诠释 】 数学运算是指在明晰运算对象的基础上 , 依据运算法则解决数学问题的过程 . 本节的数学运算主要是解方程、不等式和解方程组 . 【 典例 】 已知过点 A(0,1) 且斜率为 k 的直线 l 与圆 C:(x-2) 2 +(y-3) 2 =1 交于 M,N 两点 . (1) 求 k 的取值范围 ; (2) 若 =12, 其中 O 为坐标原点 , 求 |MN|. 【 素养立意 】   (1) 直线与圆相交时用解不等式 d