2021届高三新高考数学人教A版一轮复习:第九章第4节 直线与圆、圆与圆的位置关系
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答案 B
6.(多填题)(2019·浙江卷)已知圆C的圆心坐标是(0,m),半径长是r.若直线2x-y+3=0 与圆C相切于点A(-2,-1),则m=________,r=________. 解析 根据题意画出图形,可知A(-2,-1),C(0,m),B(0,3), 则|AB|= (-2-0)2+(-1-3)2=2 5,
|AC|= (-2-0)2+(-1-m)2= 4+(m+1)2,|BC|=|m-3|. ∵直线2x-y+3=0与圆C相切于点A, ∴∠BAC=90°,∴|AB|2+|AC|2=|BC|2. 即20+4+(m+1)2=(m-3)2,解得m=-2. 因此 r=|AC|= 4+(-2+1)2= 5. 答案 -2 5
2.直线被圆截得的弦长的求法 (1)几何法:运用弦心距 d、半径 r 和弦长的一半构成的直角三角形,计算弦长|AB| =2 r2-d2. (2)代数法:设直线 y=kx+m 与圆 x2+y2+Dx+Ey+F=0 相交于点 M,N,将直线 方程代入圆的方程中,消去 y,得关于 x 的一元二次方程,求出 xM+xN 和 xM·xN,则 |MN|= 1+k2· (xM+xN)2-4xM·xN.
解析 (1)“k=1”是“直线x-y+k=0与圆x2+y2=1相交”的充分不必要条件; (2)除外切外,还有可能内切;(3)两圆还可能内切或内含. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(老教材必修2P132A5改编)直线l:3x-y-6=0与圆x2+y2-2x-4y=0相交于A,B两
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图形
量的关系 __d_>__R_+__r__ __d_=__R_+__r_
公切线条数
4
3
__R_-__r_<____ __d_<__R_+__r__
2
_d_=__R_-__r_ __d_<__R_-__r_
1
0
[常用结论与微点提醒] 1.圆的切线方程常用结论
(1)过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+y0y=r2. (2)过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0- b)(y-b)=r2. (3)过圆x2+y2=r2外一点M(x0,y0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x0x+ y0y=r2.
第4节 直线与圆、圆与圆的位置关系
考试要求 1.能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个 圆的方程判断两圆的位置关系;2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题;3.初步 了解用代数方法处理几何问题的思想.
知识梳理 1.直线与圆的位置关系
设圆 C:(x-a)2+(y-b)2=r2,直线 l:Ax+By+C=0,圆心 C(a,b)到直线 l 的距 离为 d,由( Axx+-Bay)+2C+=(0y-b)2=r2,
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.
位置关系 图形
量化
方程观点 几何观点
相离
Δ__<__0 d__>__r
Hale Waihona Puke 相切Δ__=__0 d_=___r
相交
Δ__>__0 d__<__r
2.圆与圆的位置关系 设两圆的半径分别为R,r(R>r),两圆圆心间的距离为d,则两圆的位置关系可用 下表表示:
3.(老教材必修2P133A9改编)圆x2+y2-4=0与圆x2+y2-4x+4y-12=0的公共弦长为
________.
解析 由xx22+ +yy22- -44= x+04,y-12=0得两圆公共弦所在直线方程 x-y+2=0.又圆 x2+
y2=4
的圆心到直线
x-y+2=0
的距离为
2= 2
2.由勾股定理得弦长的一半为
诊断自测
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)“k=1”是“直线x-y+k=0与圆x2+y2=1相交”的必要不充分条件.( ) (2)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.( ) (3)如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交.( ) (4)过圆O:x2+y2=r2外一点P(x0,y0)作圆的两条切线,切点分别为A,B,则O,P, A,B四点共圆且直线AB的方程是x0x+y0y=r2.( )
4-2
= 2,所以,所求弦长为 2 2.
答案 2 2
4.(2019·太原模拟)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m= ()
A.21
B.19
C.9
D.-11
解析 圆 C1 的圆心为 C1(0,0),半径 r1=1,因为圆 C2 的方程可化为(x-3)2+(y-
4)2=25-m,所以圆 C2 的圆心为 C2(3,4),半径 r2= 25-m(m<25).从而|C1C2|=
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=
5.又圆心(1,2)到直线 3x-y-6=0 的距离为 d=|3-92+-16|=
210,由|A2B|
2=
r2-d2,得|AB|2=10,即|AB|= 10. 答案 10
考点一 直线与圆的位置关系
多维探究
角度1 位置关系的判断
【例1-1】 在△ABC中,若asin A+bsin B-csin C=0,则圆C:x2+y2=1与直线l:
C.6±2 2
D.6±2 3
解析 因为圆的半径是 r=2,圆心坐标是 C(3,- 3),∠MPN=π3,且 P 在圆 C 上,
所以∠MCN=23π,则|MN|=2 3.又点 C 到直线 l 的距离 d=|3+13+-3a|=|a-2 6|,|M2N|2
+d2=r2,所以( 3)2+(a-4 6)2=4,则 a=6±2,即 a=4 或 8.
32+42=5.由两圆外切得|C1C2|=r1+r2,即 1+ 25-m=5,解得 m=9. 答案 C
5.(2020·合肥质检)已知直线 l:x- 3y-a=0 与圆 C:(x-3)2+(y+ 3)2=4 交于点 M,
N,点 P 在圆 C 上,且∠MPN=3π,则 a 的值为(
)
A.2 或 10
B.4 或 8