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时间:2020-07-07
《高考数学总复习 基础知识 第七章 第四节直线与圆、圆与圆的位置关系 理.doc》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.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个圆的位置关系.2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.3.初步了解代数方法处理几何问题的思想.知识梳理一、点与圆的位置关系若圆(x-a)2+(y-b)2=r2,那么点(x0,y0)在圆上⇔____________________________________;圆外⇔____________________________________;圆内⇔_____________________
2、_______________.答案:(x0-a)2+(y0-b)2=r2(x0-a)2+(y0-b)2>r2(x0-a)2+(y0-b)2<r2二、直线与圆的位置关系直线与圆有三种位置关系:相离、相切和相交.有两种判断方法:1.代数法(判别式法).Δ>0⇔________;Δ=0⇔________;Δ<0⇔________.2.几何法:圆心到直线的距离一般宜用几何法.答案:1.相交相切相离2.相交相切相离三、圆与圆的位置关系:相离,外切,相交,内切,内含设圆O1与圆O2的半径分别为r1和r2,于是有1.
3、>r1+r2⇔相离.2.=r1+r2⇔外切.3.<1,解得-4、围为( )A.(-∞,-3)∪B.C.(-∞,-3)D.(-3,1)∪解析:已知圆的圆心为C(a,0),半径为r=.依题意有5、AC6、>r,即7、a8、>,∴a2>3-2a且3-2a>0,解得a<-3或1<a<.故选A.答案:A3.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____________.解析:圆的方程化为标准形式为(x-1)2+(y-2)2=1,又相交所得弦长为2,故相交弦为圆的直径,由此得直线过圆心(1,2),故所求直线方程为2x-y=0.答案:2x-y=9、04.如图,已知直线l:x-y+4=0与圆C:2+2=2,则圆C上各点到l的距离的最小值为________.解析:由题图可知:过圆心作直线l:x-y+4=0的垂线,则AD长即为所求.∵C:2+2=2的圆心为C,半径为,点C到直线l:x-y+4=0的距离为d==2,∴10、AD11、=12、CD13、-14、AC15、=2-=,故C上各点到l的距离的最小值为.答案:1.(2012·天津卷)设m,n∈R,若直线(m+1)x+(n+1)y-2=0与圆(x-1)2+(y-1)2=1相切,则m+n的取值范围是( )A.[1-,1+] 16、 B.(-∞,1-]∪[1+,+∞)C.[2-2,2+2]D.(-∞,2-2]∪[2+2,+∞)解析:∵直线(m+1)x+(n+1)y-2=0与圆(x-1)2+(y-1)2=1相切,∴圆心(1,1)到直线的距离为d==1,∴mn=m+n+1≤2.设t=m+n,则t2≥t+1,解得t∈(-∞,2-2]∪[2+2,+∞).故选D.答案:D2.(2013·江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x-4.设圆的半径为1,圆心在l上.(1)若圆心C也在直线y=x-1上,过点A17、作圆C的切线,求切线的方程;(2)若圆C上存在点M,使MA=2MO,求圆心C的横坐标a的取值范围.解析:(1)由y=2x-4,y=x-1联立方程组,解得圆心坐标C(3,2),所以圆方程为(x-3)2+(y-2)2=1,因为切线斜率不存在时,不合题意,所以设切线方程为y=kx+3,所以=1,解得k=0或k=-,所以切线方程为y=3或y=-x+3.(2)设C(a,2a-4),则圆方程为(x-a)2+(y-2a+4)2=1,设M(x0,y0),由题意(x0-a)2+(y0-2a+4)2=1,因为MA=2MO,所18、以x+(y0-3)2=4x+4y,即x+(y0+1)2=4,因为点M存在,所以圆(x-a)2+(y-2a+4)2=1与圆x2+(y+1)2=4有公共点,即两圆相交或相切,所以(2-1)2≤d2≤(2+1)2,即1≤(a-0)2+[2a-4-(-1)]2≤9,即a的取值范围为.1.已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,直线l:2x+y=0,则圆C上的点到直线l的距离最大值为( )A.1 B.2 C.3 D.4解析:直线l:
4、围为( )A.(-∞,-3)∪B.C.(-∞,-3)D.(-3,1)∪解析:已知圆的圆心为C(a,0),半径为r=.依题意有
5、AC
6、>r,即
7、a
8、>,∴a2>3-2a且3-2a>0,解得a<-3或1<a<.故选A.答案:A3.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____________.解析:圆的方程化为标准形式为(x-1)2+(y-2)2=1,又相交所得弦长为2,故相交弦为圆的直径,由此得直线过圆心(1,2),故所求直线方程为2x-y=0.答案:2x-y=
9、04.如图,已知直线l:x-y+4=0与圆C:2+2=2,则圆C上各点到l的距离的最小值为________.解析:由题图可知:过圆心作直线l:x-y+4=0的垂线,则AD长即为所求.∵C:2+2=2的圆心为C,半径为,点C到直线l:x-y+4=0的距离为d==2,∴
10、AD
11、=
12、CD
13、-
14、AC
15、=2-=,故C上各点到l的距离的最小值为.答案:1.(2012·天津卷)设m,n∈R,若直线(m+1)x+(n+1)y-2=0与圆(x-1)2+(y-1)2=1相切,则m+n的取值范围是( )A.[1-,1+]
16、 B.(-∞,1-]∪[1+,+∞)C.[2-2,2+2]D.(-∞,2-2]∪[2+2,+∞)解析:∵直线(m+1)x+(n+1)y-2=0与圆(x-1)2+(y-1)2=1相切,∴圆心(1,1)到直线的距离为d==1,∴mn=m+n+1≤2.设t=m+n,则t2≥t+1,解得t∈(-∞,2-2]∪[2+2,+∞).故选D.答案:D2.(2013·江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x-4.设圆的半径为1,圆心在l上.(1)若圆心C也在直线y=x-1上,过点A
17、作圆C的切线,求切线的方程;(2)若圆C上存在点M,使MA=2MO,求圆心C的横坐标a的取值范围.解析:(1)由y=2x-4,y=x-1联立方程组,解得圆心坐标C(3,2),所以圆方程为(x-3)2+(y-2)2=1,因为切线斜率不存在时,不合题意,所以设切线方程为y=kx+3,所以=1,解得k=0或k=-,所以切线方程为y=3或y=-x+3.(2)设C(a,2a-4),则圆方程为(x-a)2+(y-2a+4)2=1,设M(x0,y0),由题意(x0-a)2+(y0-2a+4)2=1,因为MA=2MO,所
18、以x+(y0-3)2=4x+4y,即x+(y0+1)2=4,因为点M存在,所以圆(x-a)2+(y-2a+4)2=1与圆x2+(y+1)2=4有公共点,即两圆相交或相切,所以(2-1)2≤d2≤(2+1)2,即1≤(a-0)2+[2a-4-(-1)]2≤9,即a的取值范围为.1.已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,直线l:2x+y=0,则圆C上的点到直线l的距离最大值为( )A.1 B.2 C.3 D.4解析:直线l:
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