直线被圆截弦长问题

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直线与圆位置关系之弦长问题

直线与圆位置关系之弦长问题

所以k 4 3
所以所求直线方程:
y 3 4 (x 3) 3
A
O
x
d=3 C
MD
即 4x 3y+21 0
l
错因分析:遗漏了斜率不存在的情形而造成漏解。
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思路方法技巧
【变式 1】.过点 M (3, 3) 的直线 l 被圆 C : x2 y2 4 y 21 0
所截得的弦长为 8 ,求直线 l 的方程.
解法二:(求出交点利用两点间距离公式)

y x x2 y2
1
4
消去y
得2x2 2x 3 0
x1
1 2
7
,
x2
1 2
7
1 7 1 7 y1 2 , y2 2
A( 1 7 ,1 7 ), B( 1 7 ,1 7 )
2
2
2
2
| AB | 14
y
B(x2,y2)
A
O
x
(x1,y1)
析:当l CM 时,弦心距d最大,
从而让所截得弦长最短. 1 直线CM的斜率为 kCM 3
所求直线l方程
O
x
C M
D
y 3 3(x 3)
即 3x y 12 0
| AB| 2 r2 d2
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课堂基础巩固 【练习】 已知直线 l : 2mx y 8m 3 0 和圆 C : x2 y2 6x 12 y 20 0 (1) m R 时,证明 l 与 C 总相交; (2) m 取何值时, l 被 C 截得弦长最值,求此弦长.
x=-3
思析考:由:4相2+d交2=5时2.得,d=所3 求直线一定有两条?
若(不此1)时是当d=,斜3,与率合不题什存意么在元时,素直有线关方程?x=-3, A

圆在y轴截的弦长

圆在y轴截的弦长

圆在y轴截的弦长1.引言1.1 概述圆在y轴截的弦长是指一条直线从圆的外部与圆相交,与y轴所构成的线段的长度。

这个概念在几何学中非常重要,与圆的半径和截距之间有着密切的关系。

本文将探讨圆在y轴截的弦长的定义和公式,以及弦长与圆的半径和截距之间的关系。

通过对这些内容的讲解和分析,我们可以更深入地理解和应用圆的相关概念,并加深对几何学的理解。

在接下来的章节中,我们将首先介绍圆在y轴截的弦长的定义和公式,从几何学角度详细解释其含义和计算方法。

然后,我们将研究弦长与圆的半径和截距之间的关系,通过数学推导和实例分析,展示它们之间的数学模型和规律。

最后,我们将总结得出两个重要的结论:弦长与圆的半径成正比,弦长与截距成反比。

通过阅读本文,读者将获得对圆在y轴截的弦长的全面认识和理解,对圆的相关概念和性质有更加深入的把握。

同时,我们也希望通过分析与探究,培养读者的逻辑思维和问题解决能力,为进一步研究和应用几何学打下坚实的基础。

1.2文章结构1.2 文章结构本文按照以下几个部分进行论述和分析:1. 引言:在引言部分,我们将简要介绍本文的研究对象——圆在y 轴截的弦长,并概述本文的目的和结构。

2. 正文:在正文部分,我们将详细探讨圆在y轴截的弦长的定义和公式,并分析弦长与圆的半径和截距之间的关系。

3. 结论:在结论部分,我们将总结本文的主要研究结果,并得出结论1:弦长与圆的半径呈正比关系;结论2:弦长与截距呈反比关系。

通过以上的文章结构,我们将从介绍、分析到总结全面而系统地展现圆在y轴截的弦长的特点和性质,为读者提供一个清晰、准确的了解。

同时,我们还将通过数学推导和图表展示等方式来支持我们的观点,以便读者更好地理解和接受。

在正文部分,我们将深入阐述弦长的计算公式和与圆的半径、截距的关联,以及这些关系对于实际问题的意义和应用。

最后,在结论部分我们将对我们的研究结果进行总结,并指出未来研究方向和可能的拓展。

通过这一结构,读者将能够逐步掌握关于圆在y轴截的弦长的相关知识,并发现其中的规律和趋势,对于更深入地理解数学中的圆和弦长概念将有所帮助。

直线与圆相交的弦长问题

直线与圆相交的弦长问题

【方法3】联立方程求交点,韦达定理求弦长(此 方法有普适性)
பைடு நூலகம்
直线与圆相交 例1 求直线l:3x+y-6=0被圆C:x2+y22y-4=0截得的弦长.
例2.已知过点(-1,-2)的直线l被圆x2+y2-2x2y+1=0截得的弦长为√2,则直线l的斜率为
问题:圆C:(x-a)2 ( y b)2 r 2 , P( x0 , y0 )为圆内一点, 过P点的弦与圆交于A,B,当CP与AB满足什么条件时 弦AB的长度最小。
直线与圆的位置相交时弦长问题
问题:已知直线Ax+Bx+C=0,与圆(x-a) ( y b) r
2 2
2
交于A,B两点,则弦AB的长度。 (圆心到直线距离用d表示)
求弦长的三种方法: 【方法1】先联立方程求交点,再用两点间的距离公式求弦 长
【方法2】利用弦心距、弦长一半、半径构成的直角三角形 解决
例3:已知直线l: 2mx y 8m 3 0和 圆C:x 2 y 2 6 x 12 y 20 0 (1)m R时,证明l与C总相交 (2)m取何值时,l被C截得的弦长最短,求此弦长
总结:圆的弦长的几种求法

与圆相交直线弦长公式

与圆相交直线弦长公式

与圆相交直线弦长公式
与圆相交的直线弦长公式可以通过以下步骤推导:
1.设圆的方程为x2+y2=r2,其中r是圆的半径。

2.设直线的方程为y=kx+b,其中k是直线的斜率,b是直线的截
距。

3.联立圆的方程和直线的方程,得到关于x的二次方
程(k2+1)x2+2kbx+b2−r2=0。

4.由于直线与圆相交,所以二次方程有两个实根,分别对应直线
与圆的两个交点的x坐标。

设这两个实根为x1和x2,则根据韦达定理,有x1+x2=−k2+12kb和x1×x2=k2+1b2−r2。

5.弦长公式可以通过计算两个交点之间的距离得到。

由于交点在
直线上,所以弦长L可以表示为L=1+k2×∣x1−x2∣。

6.将x1+x2和x1×x2代入弦长公式,得到L=1+k2×(x1+x2)2−4x1×x2。

7.进一步化简,得到L=1+k2×(−k2+12kb)2−4×k2+1b2−r2。

8.最终化简得到L=∣k2+1∣2r1+k2r2−b2。

这就是与圆相交的直线弦长公式。

其中,r是圆的半径,k是直线的斜率,b是直线的截距。

需要注意的是,这个公式只适用于直线与圆相交的情况,如果直线与圆相切或完全在圆内,则需要使用其他方法计算弦长。

关于解决直线与圆的位置关系问题的几种常用方法

关于解决直线与圆的位置关系问题的几种常用方法

关于解决直线与圆的位置关系问题的几种常用方法李志民1 直线与圆的位置关系有三种:相交、相切、相离。

判断直线与圆的位置关系常见的有三种方法:判别式 相交1.1代数法: 相切Δ=b2-4ac 相离1.2 几何法:利用圆心到直线的距离d和圆半径r的大小关系:d<r 相交,d=r 相切,d>r相离(三)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内,可判断直线与圆相交.此法适用于动直线问题。

2 计算直线被圆截得的弦长的常用方法2.1 几何方法运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成直角三角形计算。

2.2 代数方法一是直接求出直线与圆的交点坐标,再利用两点间的距离公式得出;二是运用韦达定理及弦长公式|AB|= |x A-x B|=.]4))[(1(22BABAxxxxk-++说明:圆的弦长、弦心距的计算常用几何方法。

3 求过点P(x0,y0)的圆x2+y2=r2的切线方程3.1 若P(x0,y0)在圆x2+y2=r2上, 则以P为切点的圆的切线方程为:x0x+y0y=r23.2 若P(x0,y0)在圆x2+y2=r2外,则过P的切线方程可设为:y-y0=k(x-x0),利用待定系数 法求解。

说明:k为切线斜率,同时应考虑斜率不存在的情况.4 例题选讲:例1. 已知直线l:y=kx+1,圆C:(x-1)2+(y+1)2=12。

(1)试证明:不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交点;(2)求直线l被圆C截得的最短弦长。

(1)证明 由消去y得(k2+1)x2-(2-4k)x-7=0,因为Δ=(4k-2)2+28(k2+1)>0,所以不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交点.(2)解 设直线与圆交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则直线l被圆C截得的弦长|AB|=1+k2|x1-x2|=28-4k+11k21+k2=2 11-4k+31+k2,令t=4k+31+k2,则tk2-4k+(t-3)=0,当t=0时,k=-34,当t≠0时,因为k∈R,所以Δ=16-4t(t-3)≥0,解得-1≤t≤4,且t≠0,故t=4k+31+k2的最大值为4,此时|AB|最小为27。

直线与圆所截弦长公式

直线与圆所截弦长公式

直线与圆所截弦长公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:直线与圆所截弦长公式是几何学中重要而基础的知识点。

当一个直线与一个圆相交时,构成的弦是直线与圆的一个重要交点。

在几何学中,我们经常需要求解直线与圆所截弦的长度,这就需要运用直线与圆所截弦长公式。

下面我们将详细介绍直线与圆所截弦长公式的推导过程及其应用。

我们需要明确的是在几何学中,有一个重要的定理:当直线与圆相交时,直线与圆所截弦长的乘积等于两条弦分割的线段之积。

即设直线AB与圆O相交于点A、B,则有AO×OB=AO'×OB'。

A、B为直线AB与圆O的交点,O为圆心,而A'、B'则是弦AB分割的两段。

根据上述定理,可以推导出直线与圆所截弦长公式。

假设直线AB 与圆O相交于点A、B,圆心为O,弦AB分割为AO'和OB'两段。

设弦长为L,AO的长度为x,OB的长度为y,则有x+y=L。

根据定理可知,AO×OB=AO'×OB',即x×y=(L-x)×(L-y)。

化简上式,可得到x×y=L²-Lx-Ly。

然后通过齐次二次方程的求解方法,可以得到x和y的值。

进而可以求得AO和OB的长度,即直线与圆所截弦的长度。

除了直线与圆所截弦长的求解,直线与圆的位置关系也是几何学中的一个重要问题。

当直线与圆相交时,有六种可能的位置关系:相交两点、内切、相切、外切、相离、内含。

每种情况下,弦的长度和位置都有不同的特点和计算方法。

在实际问题中,直线与圆所截弦长公式的应用是非常广泛的。

数学、物理、工程学等领域的问题中,经常需要计算直线与圆相交时弦长的长度。

在工程设计中,有时需要计算杆件与圆轴相交时的弦长,以便确定杆件的长度和位置;在地理学中,需要计算地球表面上两点之间的最短距离时,也可以利用直线与圆所截弦长公式。

直线与圆所截弦长公式是几何学中的一个重要知识点,涉及到直线与圆的交点、弦的长度、位置关系等内容。

高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析

高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析

高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析1.已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:y=x﹣1被该圆所截得的弦长为,则圆C的标准方程为_________.【答案】【解析】设圆心为(a,0),半径为r,由弦长为可得,又圆心在x轴的正半轴上,所以a>1,由已知可知半径、半弦长、弦心距围成一等腰三角形,所以有,答案为.【考点】1.圆的标准方程;2.直线与圆的位置关系2.已知圆C过原点且与相切,且圆心C在直线上.(1)求圆的方程;(2)过点的直线l与圆C相交于A,B两点, 且, 求直线l的方程.【答案】(1) (2) x=2或4x-3y-2=0.【解析】(1)由题意圆心到直线的距离等于半径, 再利用点到直线的距离公式解出圆心坐标和半径即可.(2)由题知,圆心到直线l的距离为1.分类讨论:当l的斜率不存在时,l:x=2显然成立;若l的斜率存在时, 利用点到直线的距离公式,解得k ;综上,直线l的方程为x=2或4x-3y-2=0.(1)由题意设圆心 ,则C到直线的距离等于 ,, 解得, ∴其半径∴圆的方程为 (6分)(2)由题知,圆心C到直线l的距离. (8分)当l的斜率不存在时,l:x=2显然成立 (9分)若l的斜率存在时,设,由得,解得,∴. (11分)综上,直线l的方程为x=2或4x-3y-2=0. (12分)【考点】圆的方程;点到直线的距离公式.3.已知圆,圆内有定点,圆周上有两个动点,,使,则矩形的顶点的轨迹方程为.【答案】【解析】设A(),B(),Q(),又P(1,1),则,,=(),=().由PA⊥PB,得•=0,即(x1-1)(x2-1)+(y1-1)(y2-1)=0.整理得:x1x2+y1y2-(x1+x2)-(y1+y2)+2=0,即x1x2+y1y2=x+1+y+1-2=x+y①又∵点A、B在圆上,∴x12+y12=x22+y22=4②再由|AB|=|PQ|,得(x1−y1)2+(x2−y2)2=(x−1)2+(y−1)2,整理得:x12+y12+x22+y22−2(x1y1+x2y2)=(x−1)2+(y−1)2③把①②代入③得:x2+y2=6.∴矩形APBQ的顶点Q的轨迹方程为:x2+y2=6.故答案为:x2+y2=6..【考点】直线与圆.4.(1)求圆心在轴上,且与直线相切于点的圆的方程;(2)已知圆过点,且与圆关于直线对称,求圆的方程.【答案】(1)(2)【解析】(1)根据题意可设圆心,所以圆心和切点的连线与直线垂直,根据斜率相乘等于,可求出圆心坐标,圆心与切点间的距离为半径,即可求出圆的标准方程。

直线截圆的弦长公式

直线截圆的弦长公式

直线截圆的弦长公式答案:弦长公式为=│x1-x2│√(k^2+1)=│y1-y2│√[(1/k^2)+1] 其中k为直线斜率,(x1,y1),(x2,y2)为直线与曲线的两交点,"││"为绝对值符号,"√"为根号证明方法如下:假设直线为:Y=kx+b圆的方程为:(x-a)^+(y-u)^2=r^2假设相交弦为AB,点A为(x1.y1)点B为(X2.Y2)则有AB=√(x1-x2)^2+(y1-y2)^把y1=kx1+b.y2=kx2+b分别带入,则有:AB=√(x1-x2)^2+(kx1-kx2)^2=√(x1-x2)^2+k^2(x1-x2)^2=√1+k^2*│x1-x2│证明ABy1-y2│√[(1/k^2)+1] 的方法也是一样的拓展资料:弦长公式的延伸:公式适用于所有圆锥曲线(椭圆、双曲线和抛物线)椭圆:(1)焦点弦:A(x1,y1),B(x2,y2),AB为椭圆的焦点弦,M(x,y)为AB中点,则L=2a ±2ex(2)设直线;与椭圆交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则|P1P2|=|x1-x2|√(1+K²)或|P1P2|=|y1-y2|√(1+1/K²)双曲线:(1)焦点弦:A(x1,y1),B(x2,y2),AB为双曲线的焦点弦,M(x,y)为AB中点,则L=-2a±2ex(2)设直线;与双曲线交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则同上{K=(y2-y1)/(x2-x1)}抛物线:(1)焦点弦:已知抛物线y²=2px,A(x1,y1),B(x2,y2),AB为抛物线的焦点弦,则|AB|=x1+x2+p或|AB|=2p/(sin²H){H为弦AB的倾斜角}(2)设直线;与抛物线交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则同上。

弦长公式圆与直线

弦长公式圆与直线

弦长公式圆与直线弦长公式是数学中一个重要的公式,它用于计算圆与直线之间的弦长。

在本文档中,我们将详细介绍弦长公式以及应用实例。

一、什么是弦长公式弦长公式是一种用于计算弦长的数学公式。

它描述了圆与直线之间的关系,并可以通过给定的半径、角度或其他相关信息来计算弦长。

二、弦长公式的推导我们以一个简单的圆为例,假设半径为r,圆心角为θ,弦长为s。

根据几何关系,圆心角与弦之间的关系可以表示为θ = s/r,其中r是圆的半径,s是弦的长度。

通过对等腰三角形的分析,我们可以得到三角函数的关系sin(θ/2) = (s/2)/r,进一步计算得到s = 2r*sin(θ/2)。

这就是弦长公式,它表达了弦长与半径和圆心角之间的关系。

三、弦长公式的应用实例1. 计算圆上两点之间的弦长假设我们有一个半径为10cm的圆,圆心角为60度,我们想要计算圆上两个点A和B之间的弦长。

根据弦长公式,我们可以计算得到弧AB的弦长s =2*10*sin(60/2) = 20*sin(30) ≈ 10cm。

通过这个实例,我们可以看到弦长公式在计算圆上两点之间的距离时非常有用。

2. 计算圆上弦的长度假设我们有一个圆的半径为8cm,圆心角为45度,我们想要计算从圆的边缘到弦的垂直距离(弦的高度)。

根据弦长公式,我们可以计算得到弦的长度s = 2*8*sin(45/2) = 16*sin(22.5) ≈ 5.66cm。

这个实例展示了弦长公式在计算圆上弦的长度时的应用。

四、结论弦长公式是一种用于计算圆与直线之间关系的数学工具。

通过这个公式,我们可以轻松地计算圆上的弦长,从而解决一系列与弦和圆相关的问题。

无论是计算圆上两点之间的弦长,还是计算弦的高度,弦长公式都为我们提供了一种简洁而有效的计算方法。

希望通过本文档的介绍,您对弦长公式有了更深入的理解,并能够在实际问题中灵活运用。

编写完毕。

直线与圆相交求弦长

直线与圆相交求弦长

直线与圆相交求弦长
【典型例题】
1、直线m经过点P (5,5)且和圆C:x2 + y2 = 25 相交,截得弦长l为 4 5 , 求m的方程.
解:设圆心到直线m的距离为 d,由于圆的半径
r
=
5,弦长的一半
l 2

2
5,
所以由勾股定理,得:d

2
52 2 5
5,
所以设直线方程为y – 5 = k (x – 5) 即
故a 5或a 5,所以直线AB方程是
2 x 5 y 25 0 或 2 x 5 y 25 0 ;
直线与圆相交求弦长
【变形训练】
(2)连接MB,MQ,设 P(x,y),Q(a,0),由点M, P,Q在一直线上,得 2 y 2,(A)
a x
由 |M B|2|M P||M Q|,即 x2(y2)2 a241,(B ) 把(A)及(B)消去a,并注意到y<2 ,可得
x2(y7)21(y2). 4 16
2 k 1k2 1k2 1 0(1k2)11k21k22, 即k2=3,故k=± 3 . 答案:A
直线与圆相交求弦长
【变形训练】
2、如图,已知⊙M:x2+(y-2)2=1,
Q是x轴上的动点,QA,QB分别切
⊙M于A,B两点,(1)如果| A B | 4 2
求直线MQ的方程;
的方程为
y + 3 = k (x + 3), 即k x – y + 3k –3 = 0.
根据点到直线的距离公式,得到圆心到直线l的
距离 2 3k 3 因此 2 3k 3
d
.
5,
k2 1
k2 1

直线被圆截弦长问题

直线被圆截弦长问题

直线截圆弦长问题—求弦长一
直线被圆截得的弦长问题,两种解题方法:
①利用半径r、弦心距d和弦长的一半构成直角三角形,结合勾股定理进
行求解.
②斜率为k的直线l与圆C交与Ax1,y1,Bx2,y2两点,则AB=
1+k2 2
1x
x 弦长公式
1、求直线l:2x-y-2=0被圆C:x-32+y2=9截得的弦长AB的长;
2、求直线l:3x-y-6=0被圆C:x2+y2-2x-4y=0截得的弦长AB的长;
3、求圆心在1,-2、半径为2√5的圆在x轴上截得的弦长;
直线与圆弦长问题—求圆的方程二
1、已知圆的圆心在x轴上,半径是5,且以A5,4为中点的弦长是2√5,求这个圆的方程;
2、已知圆的圆心为C-1,3,直线3x+4y-7=0被圆截得的弦长为
5
6
8
,求圆的方程;
3、已知圆C的圆心在直线l1:x-y-1=0上,圆C与直线l2:4x+3y+14=0相切,且圆C截得直线l3:3x+4y+10=0所得的弦长为6,求圆的方程;
直线圆弦长问题—求直线方程三
1、已知过点M-3,-3的直线l被圆x2+y2+4y-21=0所截得的弦长为4√5,求直线l的
方程;
2、已知直线l经过点P-4,-3,且被圆x+12+y+22=25所截得的弦长为8,求直线l的方
程; 3.已知点P0,5及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0,若直线l过点P且被圆C截得的弦长为
4 3 ,求直线l的方程。

直线被圆所截弦长最短例题

直线被圆所截弦长最短例题

设一条直线与圆相交,该直线被圆所截的弦中,弦长最短的情况发生在直线与圆的切点处。

这是因为圆上的切线与半径垂直,而半径是弦的一半,因此切点是弦的中点。

在这个位置,弦的两端到切点的距离最短。

让我们用一个例子来说明:
假设有一个半径为r 的圆,直线与圆相交于 A 和 B 两点。

要找到使得弦AB最短的直线,我们需要找到直线与圆的切点。

1. 画一个半径AO,其中O是圆心。

2. AO与切点T的连线垂直于切线AB。

3. 直线AT 是最短的弦。

这就是直线被圆截弦长最短的基本思路。

在具体问题中,你可能会面对一些特殊的几何形状,但这个基本原理仍然适用。

直线与圆相切、弦长问题(学生)

直线与圆相切、弦长问题(学生)

直线与圆的位置关系(复习)复习要求1.会用代数法或几何法判定点、直线与圆的位置关系;2.掌握圆的几何性质,通过数形结合法解决圆的切线、直线被圆截得的弦长等直线与圆的综合问题,体会用代数法处理几何问题的思想.直线与圆的位置关系:设直线l:Ax+By+C=0 (A2+B2≠0),圆:(x-a)2+(y-b)2=r2 (r>0),d为圆心(a,b)到直线l的距离,联立直线和圆的方程,消元后得到的一元二次方程的判别式为Δ.[难点正本疑点清源]1.直线与圆的位置关系体现了圆的几何性质和代数方法的结合,“代数法”与“几何法”是从不同的方面和思路来判断的.2.计算直线被圆截得的弦长的常用方法几何方法:运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成直角三角形计算.1..若圆x2+y2=1与直线y=kx+2没有公共点,则实数k的取值范围为__________.2.从圆x2-2x+y2-2y+1=0外一点P(3,2)向这个圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为________.3.(2015·重庆)过原点的直线与圆x2+y2-2x-4y+4=0相交所得弦的长为2,则该直线的方程为____________题型一直线与圆的位置关系例1已知直线l:y=kx+1,圆C:(x-1)2+(y +1)2=12.(1)试证明:不论k为何实数,直线l和圆C总有两个交点;(2)求直线l被圆C截得的最短弦长.(2015·安徽改编)若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是__________.题型二圆的切线问题例2已知点M(3,1),直线ax-y+4=0及圆(x -1)2+(y-2)2=4.(1)求过M点的圆的切线方程;(2)若直线ax-y+4=0与圆相切,求a的值;(3)若直线ax-y+4=0与圆相交于A,B两点,且弦AB的长为23,求a的值.探究提高求过一点的圆的切线方程,首先要判断此点是否在圆上.若在圆上,该点为切点;若不在圆上,切线应该有两条,设切线的点斜式方程,用待定系数法求解.注意,需考虑无斜率的情况.求弦长问题,要充分运用圆的几何性质.已知点A(1,a),圆x2+y2=4. (a>0)若过点A的圆的切线只有一条,求a的值及切线方程;方法与技巧1.过圆上一点(x 0,y 0)的圆的切线方程的求法先求切点与圆心连线的斜率k ,由垂直关系知切线斜率为-1k ,由点斜式方程可求切线方程.若切线斜率不存在,则由图形写出切线方程x =x 0. 2.过圆外一点(x 0,y 0)的圆的切线方程的求法(1)几何方法:当斜率存在时,设为k ,切线方程为y -y 0=k(x -x 0),即kx -y +y 0-kx 0=0.由圆心到直线的距离等于半径,即可得出切线方程.(2)代数方法:设切线方程为y -y 0=k(x -x 0),即y =kx -kx 0+y 0,代入圆方程,得一个关于x 的一元二次方程,由Δ=0,求得k ,切线方程即可求出. 3.圆的弦长的求法(1)几何法:设圆的半径为r ,弦心距为d ,弦长为l ,则⎝⎛⎭⎫l 22=r 2-d 2. (2)代数法:设直线与圆相交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,两点间距离公式。

直线与圆的最值问题

直线与圆的最值问题

题型一:过圆内一定点的直线被圆截得的弦长的最值.例1:.圆x 2+y 2-4x +6y -12=0过点(-1,0)的最大弦长为m ,最小弦长为n ,则m -n 等于 解析 圆的方程x 2+y 2-4x +6y -12=0化为标准方程为(x -2)2+(y +3)2=25.所以圆心为(2,-3),半径长为5.因为(-1-2)2+(0+3)2=18<25,所以点(-1,0)在已知圆的内部,则最大弦长即为圆的直径,即m =10.当(-1,0)为弦的中点时,此时弦长最小.弦心距d =(2+1)2+(-3-0)2=32,所以最小弦长为2r 2-d 2=225-18=27,所以m -n =10-27.变式训练1:1y kx =+与圆C ()2214x y +-=相交于,A B 两点,则AB 的最小值是多少? 解:直线1y kx =+过定点()1,0M ,当MC AB ⊥时,AB取最小值,由 2222l d r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,可知,222d R l -=,2==MC d ,故22222=-=d R l变式训练2:已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=25,直线l :(2m +1)x +(m +1)y -7m -4=0(m ∈R).(1)求证不论m 取什么实数,直线l 与圆恒交于两点;(2)求直线被圆C 截得的弦长最小时的l 的方程.(1)证明 因为l 的方程为(x +y -4)+m (2x +y -7)=0(m ∈R ),所以⎩⎨⎧ 2x +y -7=0,x +y -4=0,解得⎩⎨⎧x =3,y =1,即l 恒过定点A (3,1).因为圆心为C (1,2),|AC |=5<5(半径),所以点A 在圆C 内,从而直线l 与圆C 恒交于两点.(2)解 由题意可知弦长最小时,l ⊥AC .因为k AC =-12,所以l 的斜率为2. 又l 过点A (3,1),所以l 的方程为2x -y -5=0. 方法总结:过圆内一定点的直线被圆截得的弦长的最大值为圆的直径,最小值为垂直于直径的弦.题型二:圆外一点与圆上任一点间距离的最值直线与圆相离,圆上的点到直线的距离的最值.例2:求点A )(0,2到圆C 122=+y x 的距离的最大值和最小值?解:==AC d 2,故距离的最大值为3=+r d ,最小值为1=-r d变式训练1:圆122=+y x 上的点到直线2x y -=的距离的最大值?解:圆心到直线的距离为222==d , 则圆上的点到直线2x y -=的最大值为12+=+r d 则圆上的点到直线2x y -=的最小值为1-2-=r d方法总结:圆外一点与圆上任一点间距离的最大值为r d +,最小值为r d -直线与圆相离,圆上的点到直线的距离的最大值为r d +,最小值为r d -题型三:切线问题例3 由直线y =x +2上的点P 向圆C :(x -4)2+(y +2)2=1引切线PT (T 为切点),当PT 最小的时候P 的坐标?解析 根据切线段长、圆的半径和圆心到点P 的距离的关系,可知PT =PC 2-1,故PT 最小时,即PC 最小,此时PC 垂直于直线y =x +2,则直线PC 的方程为y +2=-(x -4),即y =-x +2,联立方程⎩⎨⎧y =x +2,y =-x +2,解得点P 的坐标为(0,2). 变式训练1:点P 是直线2x +y +10=0上的动点,P A ,PB 与圆x 2+y 2=4分别相切于A ,B 两点,则四边形P AOB 面积的最小值为________.解析:如图所示,因为S 四边形P AOB =2S △POA .又OA △AP ,所以S 四边形P AOB =2×12|OA |·|P A | =2|OP |2-|OA |2=2|OP |2-4.为使四边形P AOB 面积最小,当且仅当|OP |达到最小,即为点O 到直线2x +y +10=0的距离:|OP |min =1022+12=2 5.故所求最小值为2252-4=8.题型五:两圆相离,两圆上点的距离的最值。

圆与直线弦长公式

圆与直线弦长公式

圆与直线弦长公式
圆与直线弦长公式是数学中一个非常重要的公式,它可以帮助我们计算圆和直线之间的距离。

这个公式在几何学中有着广泛的应用,特别是在建筑设计、工程测量以及物理学等领域中。

让我们来了解一下圆与直线之间的关系。

当直线与圆相交时,我们可以得到一个弦,它是连接圆上任意两个点的线段。

弦的长度就是我们要计算的距离。

圆与直线弦长公式告诉我们,当我们知道弦与圆心的夹角时,可以通过一些简单的计算来得到弦的长度。

具体来说,圆与直线弦长公式可以表示为:
弦长 = 2 * 半径 * sin(夹角/2)
其中,半径是圆的半径,夹角是弦与圆心之间的夹角。

通过这个公式,我们可以计算出弦的长度,从而获得圆与直线之间的距离。

这个公式的推导涉及到一些数学知识,但我们不必深入探讨。

重要的是,我们可以应用这个公式来解决实际问题。

例如,在建筑设计中,我们可以使用这个公式来计算弦的长度,从而确定建筑物与周围环境的距离。

在工程测量中,我们可以利用这个公式来测量地面上两个点之间的距离。

在物理学中,这个公式可以帮助我们计算物体的运动轨迹。

圆与直线弦长公式是一个非常实用的工具,它可以帮助我们计算圆
与直线之间的距离。

通过掌握这个公式,我们可以更好地理解几何学中的一些概念,并将其应用到实际问题中。

无论是在建筑设计、工程测量还是物理学等领域,这个公式都发挥着重要的作用。

希望通过这篇文章的介绍,读者对圆与直线弦长公式有了更深入的了解。

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直线截圆弦长问题—求弦长(一)
直线被圆截得的弦长问题,两种解题方法:
① 利用半径r 、弦心距d 和弦长的一半构成直角三角形,结合勾股定理进行求解. ② 斜率为k 的直线l 与圆C 交与A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则AB =
1+k 2 21x x (弦长公式)
1、 求直线l :2x-y-2=0被圆C:(x-3)2+y 2=9截得的弦长AB 的长。

2、 求直线l :3x-y-6=0被圆C:x 2+y 2-2x-4y=0截得的弦长AB 的长。

3、 求圆心在(1,-2)、半径为2√5的圆在x 轴上截得的弦长。

直线与圆弦长问题—求圆的方程(二)
1、已知圆的圆心在x 轴上,半径是5,且以A(5,4)为中点的弦长是2√5,求这个圆的方程。

2、 已知圆的圆心为C (-1,3),直线3x+4y-7=0被圆截得的弦长为
5
6
8,求圆的方程。

3、已知圆C 的圆心在直线l 1:x-y-1=0上,圆C 与直线l 2:4x+3y+14=0相切,且圆C 截得直线l 3:3x+4y+10=0所得的弦长为6,求圆的方程。

直线圆弦长问题—求直线方程(三)
1、已知过点M(-3,-3)的直线l被圆x2+y2+4y-21=0所截得的弦长为4√5,求直线l
的方程。

2、已知直线l经过点P(-4,-3),且被圆(x+1)2+(y+2)2=25所截得的弦长为8,
求直线l的方程。

3.已知点P(0,5)及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0,若直线l过点P且被圆C截得的弦长为4 3 ,求直线l的方程。

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