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《北师大版高中数学必修二2.3.1-直线与圆的位置关系ppt课件.ppt》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、2.3直线与圆、圆与圆的位置关系2.3.1直线与圆的位置关系第二章解析几何初步1请大家仔细观察!实例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70km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40km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?港口40km台风中心70km30km实例2:O为解决这个问题,我们以台风中心为原点O,东西方向为x轴,建立如图所示的直角坐标系,其中,取10km为单位长度.港口轮船xyxy这样,受台风影响的圆区
2、域所对应的圆心为O的圆的方程为轮船航线所在直线l的方程为问题归结为:圆心为O的圆与直线l有无公共点.本节课我们学习解决它的方法!O港口轮船xy1.了解直线与圆的位置关系.(重点)2.会用几何法与代数法来判断直线与圆的位置关系.(重点、难点)3.掌握圆的切线方程的求法及有关弦长问题.(难点)为了大家能看的更清楚些.以蓝线为水平线,圆圈为太阳!注意观察!!请大家把直线和圆的公共点个数情况总结一下,并把相应的图形画出来.总体看来应该有下列三种情况:(1)直线和圆有一个公共点(2)直线和圆有两个公共点.(3)直线和
3、圆没有公共点.(2)直线和圆有唯一一个公共点时,叫作直线和圆相切.(3)直线和圆有两个公共点时,叫作直线和圆相交.(1)直线和圆没有公共点时,叫作直线和圆相离.大家都知道:点和圆的位置关系可以用圆心到点之间的距离这一数量关系来刻画;那么直线和圆的位置关系是否也可以用数量关系来刻画呢?下面我们一起来研究一下!想一想.o圆心O到直线L的距离dL半径r(1)直线L和⊙O相离,此时d与r大小关系为_____.d>r数形结合.o圆心O到直线L的距离d半径r(2)直线L和⊙O相切,此时d与r大小关系为______.Ld
4、=r.o圆心O到直线L的距离d半径r(3)直线L和⊙O相交,此时d与r大小关系为_________.Ldr时,能否得出直线和圆的位置关系为相离?(2)当d=r时,能否得出直线和圆的位置关系为相切?(3)当dr利用直线与圆的公共点的个数
5、进行判断:直线与圆相离直线与圆相切直线与圆相交n=0n=1n=2Δ<0Δ=0Δ>0直线与圆的位置关系的判断方法【提升总结】已知圆的圆心为C(1,1),半径r=1.(1)点C到直线x-y-2=0的距离为又r=1,所以d1>r,可知直线与圆相离.解:例1.判断下列直线与圆(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系:(1)x-y-2=0;(2)x+2y-1=0.(2)建立方程组由①可知x=-2y+1,代入②得化简得解此一元二次方程得所以故直线与圆相交于两个不同的点A(1,0),判断直线4x-3y-2=0与圆(x-3
6、)2+(y+5)2=36的位置关系.已知圆的圆心为O(3,-5),半径r=6.点O到直线4x-3y-2=0的距离为又r=6,所以d1﹤r,可知直线与圆相交.解:【变式练习】例2.设直线mx-y+2=0与圆x2+y2=1相切,求实数m的值.已知圆的圆心为O(0,0),半径r=1,则O到已知直线的距离由已知得d=r,即解:解得利用相切的等价条件【思路探索】利用圆心到直线的距离等于圆的半径求出直线斜率,进而求出切线方程.【变式练习】解:因为(4-3)2+(-3-1)2=17>1,所以点A在圆外.(1)若所求直线的
7、斜率存在,设切线斜率为k,则切线方程为y+3=k(x-4).因为圆心C(3,1)到切线的距离等于半径,半径为1,所以=1,即
8、k+4
9、=,所以k2+8k+16=k2+1.解得k=.所以切线方程为y+3=(x-4),即15x+8y-36=0.(2)若直线斜率不存在,圆心C(3,1)到直线x=4的距离也为1,这时直线与圆也相切,所以另一条切线方程是x=4.综上,所求切线方程为15x+8y-36=0或x=4.1.⊙O的半径为3,圆心O到直线l的距离为d,若直线l与⊙O没有公共点,则d的取值范围为( )A.d>3B
10、.d<3C.d≤3D.d=32.圆心O到直线的距离等于⊙O的半径,则直线和⊙O的位置关系是( )A.相离B.相交C.相切D.相切或相交AC5.如图,已知直线l:和圆心为C的圆,判断直线l与圆的位置关系;如果相交,求它们交点的坐标.联立解得:所以,直线l与圆有两个交点,它们的坐标分别是:把代入方程①,得;把代入方程①,得.A(2,0),B(1,3)解:判定直线与圆的位置关系的方法有两种(1)代数方法,由直线与圆的