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《2013届高考理科数学总复习(第1轮)广西专版课件:7.4圆的方程(第2课时).ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在PPT专区-天天文库。
1、第七章直线与圆的方程圆的方程第讲(第二课时)11.在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2-12x+32=0的圆心为Q,过点P(0,2)且斜率为k的直线与圆Q相交于不同的两点A,B.题型3与圆有关的变量的取值范围2(1)求k的取值范围;(2)是否存在常数k,使得向量与共线?如果存在,求k的值;如果不存在,请说明理由.解:(1)圆的方程可写成(x-6)2+y2=4,所以圆心为Q(6,0),过P(0,2)且斜率为k的直线方程为y=kx+2.代入圆的方程得x2+(kx+2)2-12x+32=0,整理,得(1+k2)x2+
2、4(k-3)x+36=0.①因为直线与圆交于两个不同的点A,B,3所以Δ=[4(k-3)]2-4×36(1+k2)=42(-8k2-6k)>0,解得-3、相交于两点可由直线方程与圆方程联立消去x(或y),得到一个一元二次方程,利用Δ>0求得k的范围.567892.已知△AOB中,4、OB5、=3,6、OA7、=4,8、AB9、=5,点P是△ABO的内切圆上一点.求以10、PA11、、12、PB13、、14、PO15、为直径的三个圆面积之和的最大值与最小值.解法1:如图所示,建立直角坐标系,使A、B、O三点的坐标分别为A(4,0)、B(0,3)、O(0,0).设点P(x,y),内切圆的半径为r,则有2r+16、AB17、=18、OA19、+20、OB21、,所以r=1.题型4以圆为背景的最值问题10故内切圆的方程是(x-1)2+22、(y-1)2=1,化简得x2+y2-2x-2y+1=0.①又23、PA24、2+25、PB26、2+27、PO28、2=(x-4)2+y2+x2+(y-3)2+x2+y2=3x2+3y2-8x-6y+25.②由①可知,x2+y2-2y=2x-1.将其代入②有29、PA30、2+31、PB32、2+33、PO34、2=3(2x-1)-8x+25=-2x+22.因为x∈[0,2],故35、PA36、2+37、PB38、2+39、PO40、2的最大值为22,最小值为18.11所以三个圆的面积之和为所以所求面积的最大值为最小值为解法2:由解法1知内切圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1,所以41、可设点P(1+cosθ,1+sinθ),所以42、PA43、2+44、PB45、2+46、PO47、2=[(1+cosθ)-4]2+(1+sinθ)2+(1+cosθ)2+[(1+sinθ)3]2+(1+cosθ)2+(1+sinθ)2=-2cosθ+20.12因为cosθ∈[-1,1],得到48、PA49、2+50、PB51、2+52、PO53、2的最大值为22,最小值为18.以下同解法1.点评:与圆有关的最值问题一般是根据圆的方程得出相应参数的函数式,如果函数式中含有多个变量,一般是消参,如解法1中利用整体代换消去参数y,而解法2是利用圆的参数方程得到只含一个54、参数的函数式,然后根据函数的最值求解方法进行求解.13已知点P(x,y)是圆(x+2)2+y2=1上任意一点.(1)求点P到直线3x+4y+12=0的距离的最大值和最小值;(2)求x-2y的最大值和最小值;(3)求的最大值和最小值.解:(1)圆心C(-2,0)到直线3x+4y+12=0的距离为14所以点P到直线3x+4y+12=0的距离的最大值为最小值为(2)设t=x-2y,则直线x-2y-t=0与圆(x+2)2+y2=1有公共点,所以所以所以15(3)设则直线kx-y-k+2=0与圆(x+2)2+y2=1有公共点,55、所以所以所以161.在使用圆的方程时,应根据题意进行合理选择.圆的标准方程,突出了圆心坐标和半径,便于作图使用;圆的一般方程是二元二次方程的形式,便于代数运算;而圆的参数方程在求范围和最值时应用广泛.因此,在选择方程形式时,应注意它们各自的特点.172.在讨论含有字母参变量的圆的方程问题时,始终要把“方程表示圆的条件”作为首要条件,也可以理解为“定义域优先原则”的拓展.3.求变量的取值范围,一般从不等式入手;求变量的最值,一般用函数思想处理.18
3、相交于两点可由直线方程与圆方程联立消去x(或y),得到一个一元二次方程,利用Δ>0求得k的范围.567892.已知△AOB中,
4、OB
5、=3,
6、OA
7、=4,
8、AB
9、=5,点P是△ABO的内切圆上一点.求以
10、PA
11、、
12、PB
13、、
14、PO
15、为直径的三个圆面积之和的最大值与最小值.解法1:如图所示,建立直角坐标系,使A、B、O三点的坐标分别为A(4,0)、B(0,3)、O(0,0).设点P(x,y),内切圆的半径为r,则有2r+
16、AB
17、=
18、OA
19、+
20、OB
21、,所以r=1.题型4以圆为背景的最值问题10故内切圆的方程是(x-1)2+
22、(y-1)2=1,化简得x2+y2-2x-2y+1=0.①又
23、PA
24、2+
25、PB
26、2+
27、PO
28、2=(x-4)2+y2+x2+(y-3)2+x2+y2=3x2+3y2-8x-6y+25.②由①可知,x2+y2-2y=2x-1.将其代入②有
29、PA
30、2+
31、PB
32、2+
33、PO
34、2=3(2x-1)-8x+25=-2x+22.因为x∈[0,2],故
35、PA
36、2+
37、PB
38、2+
39、PO
40、2的最大值为22,最小值为18.11所以三个圆的面积之和为所以所求面积的最大值为最小值为解法2:由解法1知内切圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1,所以
41、可设点P(1+cosθ,1+sinθ),所以
42、PA
43、2+
44、PB
45、2+
46、PO
47、2=[(1+cosθ)-4]2+(1+sinθ)2+(1+cosθ)2+[(1+sinθ)3]2+(1+cosθ)2+(1+sinθ)2=-2cosθ+20.12因为cosθ∈[-1,1],得到
48、PA
49、2+
50、PB
51、2+
52、PO
53、2的最大值为22,最小值为18.以下同解法1.点评:与圆有关的最值问题一般是根据圆的方程得出相应参数的函数式,如果函数式中含有多个变量,一般是消参,如解法1中利用整体代换消去参数y,而解法2是利用圆的参数方程得到只含一个
54、参数的函数式,然后根据函数的最值求解方法进行求解.13已知点P(x,y)是圆(x+2)2+y2=1上任意一点.(1)求点P到直线3x+4y+12=0的距离的最大值和最小值;(2)求x-2y的最大值和最小值;(3)求的最大值和最小值.解:(1)圆心C(-2,0)到直线3x+4y+12=0的距离为14所以点P到直线3x+4y+12=0的距离的最大值为最小值为(2)设t=x-2y,则直线x-2y-t=0与圆(x+2)2+y2=1有公共点,所以所以所以15(3)设则直线kx-y-k+2=0与圆(x+2)2+y2=1有公共点,
55、所以所以所以161.在使用圆的方程时,应根据题意进行合理选择.圆的标准方程,突出了圆心坐标和半径,便于作图使用;圆的一般方程是二元二次方程的形式,便于代数运算;而圆的参数方程在求范围和最值时应用广泛.因此,在选择方程形式时,应注意它们各自的特点.172.在讨论含有字母参变量的圆的方程问题时,始终要把“方程表示圆的条件”作为首要条件,也可以理解为“定义域优先原则”的拓展.3.求变量的取值范围,一般从不等式入手;求变量的最值,一般用函数思想处理.18
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