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《高考数学第九章解析几何第四节直线与圆、圆与圆的位置关系教案理苏教版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四节直线与圆、圆与圆的位置关系1.直线与圆的位置关系(半径为r,圆心到直线的距离为d)相离相切相交图形量化方程观点Δ0Δ=0Δ0几何观点drdrd<r2.圆与圆的位置关系(两圆半径为r1,r2,d=
2、O1O2
3、)相离外切相交内切内含图形量的关系d>r1+r2d=r1+r2
4、r1-r2
5、<d<r1+r2d=
6、r1-r2
7、d<
8、r1-r2
9、[小题体验]1.(2019·徐州调研)已知圆x2+y2=r2与圆x2+y2+6x-8y-11=0相内切,则正数r的值为________.解析:圆x2+y2+6x-8y-11=0的标准方程为(x+3)2+(y-4)
10、2=36,圆心为(-3,4),半径为6,圆x2+y2=r2的圆心为(0,0),半径为r,则圆心距d==5.若两圆内切,则
11、r-6
12、=5,得r-6=5或r-6=-5,即r=11或1.答案:1或112.直线l:3x-y-6=0与圆x2+y2-2x-4y=0相交于A,B两点,则AB=________.解析:由x2+y2-2x-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2=r2-d2,得AB2=4=10,即AB=.答案:3.若直线x-y+1=0与圆(x-a
13、)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围为________.解析:由题意可得,圆的圆心为(a,0),半径为,所以≤,即
14、a+1
15、≤2,解得-3≤a≤1.答案:[-3,1]4.若圆x2+y2=4与圆x2+y2-2mx+m2-1=0相外切,则实数m=________.解析:将圆x2+y2-2mx+m2-1=0化成标准方程,得(x-m)2+y2=1,圆心为(m,0),半径r1=1,圆x2+y2=4的圆心为(0,0),半径r2=2.由两圆相外切,得
16、m
17、=r1+r2=3,解得m=±3.答案:±31.对于圆的切线问题,尤其是圆外一点引圆的切线,易忽视切线
18、斜率k不存在的情形.2.两圆相切问题易忽视分两圆内切与外切两种情形.[小题纠偏]1.过点(2,3)与圆(x-1)2+y2=1相切的直线的方程为________.解析:①若切线的斜率存在时,设圆的切线方程为y=k(x-2)+3,由圆心(1,0)到切线的距离为半径1,得k=,所以切线方程为4x-3y+1=0,②若切线的斜率不存在,则切线方程为x=2,也是圆的切线,所以直线方程为4x-3y+1=0或x=2.答案:x=2或4x-3y+1=02.若圆x2+y2=1与圆(x+4)2+(y-a)2=25相切,则常数a=________.答案:±2或0 [题组练
19、透]1.(易错题)(2018·苏北四市调研)直线(a+1)x+(a-1)y+2a=0(a∈R)与圆x2+y2-2x+2y-7=0的位置关系是________.解析:法一:x2+y2-2x+2y-7=0化为圆的标准方程为(x-1)2+(y+1)2=9,故圆心坐标为(1,-1),半径r=3,圆心到直线的距离d==.再根据r2-d2=9-=,而7a2-4a+7=0的判别式Δ=16-196=-180<0,故有r2>d2,即d<r,故直线与圆相交.法二:由(a+1)x+(a-1)y+2a=0(a∈R)整理得x-y+a(x+y+2)=0,则由解得x=-1,y
20、=-1,即直线(a+1)x+(a-1)y+2a=0(a∈R)过定点(-1,-1),又(-1)2+(-1)2-2×(-1)+2×(-1)-7=-5<0,则点(-1,-1)在圆x2+y2-2x+2y-7=0的内部,故直线(a+1)x+(a-1)y+2a=0(a∈R)与圆x2+y2-2x+2y-7=0相交.答案:相交2.(2019·南京学情调研)在平面直角坐标系xOy中,若直线ax+y-2=0与圆心为C的圆(x-1)2+(y-a)2=16相交于A,B两点,且△ABC为直角三角形,则实数a的值是________.解析:因为△ABC为直角三角形,所以BC=
21、AC=r=4,所以圆心C到直线AB的距离为2,从而有=2,解得a=-1.答案:-13.(2018·苏州高三暑假测试)已知点A(1,0)和点B(0,1),若圆x2+y2-4x-2y+t=0上仅有两个不同的点P,使得△PAB的面积为,则实数t的取值范围是________.解析:由题可得AB=,若△PAB的面积为,则点P到直线AB的距离为,圆x2+y2-4x-2y+t=0的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=5-t,圆心到直线AB的距离为,所以-<<+,解得<t<.答案:[谨记通法]判断直线与圆的位置关系的两种方法(1)几何法:圆心到直线的距离与圆半
22、径比较大小,即可判断直线与圆的位置关系.这种方法的特点是计算量较小.(2)代数法:将直线方程与圆方程联立方程组,再将二次方程组转化为一元