一、 知识梳理 1.点到直线距离公式:
点),(00yxP到直线:0laxbyc的距离为:0022axbycdab
2.已知两条平行线直线1l和2l的一般式方程为 1l:01CByAx,2l:02CByAx,
则1l与2l的距离为2221BACCd 3.两条直线的位置关系: 直线方程 平行的充要条件 垂直的充要条件 备注
222111::bxkylbxkyl
21,21bbkk 121kk 21,ll有斜率
4. 已知l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1 ⊥l2的充要条件是A1A2+B1B2=0。 5.圆的方程:
⑴标准方程:①222)()(rbyax ;②222ryx 。
⑵一般方程:022FEyDxyx ()0422FED 注:Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆A=C≠0且B=0且D2+E2-4AF>0; 6.圆的方程的求法:⑴待定系数法;⑵几何法。 7.点、直线与圆的位置关系:(主要掌握几何法) ⑴点与圆的位置关系:(d表示点到圆心的距离) ①Rd点在圆上;②Rd点在圆内;③Rd点在圆外。 ⑵直线与圆的位置关系:(d表示圆心到直线的距离) ①Rd相切;②Rd相交;③Rd相离。
⑶圆与圆的位置关系:(d表示圆心距,rR,表示两圆半径,且rR) ①rRd相离;②rRd外切;③rRdrR相交; ④rRd内切;⑤rRd0内含。
8、直线与圆相交所得弦长22||2ABrd
9. 过圆x2+y2=r2上的点M(x0,y0)的切线方程为:x0x+y0y=r2; 10. 以A(x1,y2)、B(x2,y2)为直径的圆的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0;
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二、课堂训练 1.(最值问题)已知实数x、y满足方程01422xyx, (1)求xy的最大值和最小值; (2)求yx的最大值和最小值; (3)求22yx的最大值和最小值。
【小结】:方程求最值首推几何法,几何法应用的前提是要熟练的掌握所求表达式的几何含义。 2.(位置关系)设Rnm,,若直线02)1()1(ynxm与圆1)1()1(22yx相切,则nm的取值范围是()
【小结】:直线与圆锥曲线相切条件一般情况下需要联立方程令,而对于圆可特殊的表示为点到直线的距离。
3.(对称问题)圆4)1()3(:221yxC关于直线0yx对称的圆2C的方程为:( ) A. 4)1()3(22yx B. 4)3()1(22yx C. 4)3()1(22yx D. 4)1()3(22yx 【思考】:圆关于直线的对称问题实际上是求圆心关于直线的对称点,那直线关于直线的对称问题?
4.(图像法)若曲线21xy与直线bxy始终有两个交点,则b的取值范围是__________. 5.(定点问题)圆C:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4 (m∈R). (1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆恒相交于两点; (2)求⊙C与直线l相交弦长的最小值. [解析] (1)将方程(2m+1)x+(m+1)y=7m+4,变形为(2x+y-7)m+(x+y-4)=0. 直线l恒过两直线2x+y-7=0和x+y-4=0的交点,
由 2x+y-7=0x+y-4=0得交点M(3,1). 又∵(3-1)2+(1-2)2=5<25,∴点M(3,1)在圆C内,∴直线l与圆C恒有两个交点. (2)由圆的性质可知,当l⊥CM时,弦长最短. 又|CM|=(3-1)2+(1-2)2=5, ∴弦长为l=2r2-|CM|2=225-5=45. 第 3 页 共 6 页
【小结】:求直线与圆锥曲线相交弦长一般情况下需要联立方程计算 ,而对于圆可特殊的利用进行计算。
6.已知过点3,3M的直线l与圆224210xyy相交于,AB两点, (1)若弦AB的长为215,求直线l的方程; (2)设弦AB的中点为P,求动点P的轨迹方程. 解:(1)若直线l的斜率不存在,则l的方程为3x,此时有24120yy,弦||||268ABAByy,所以不合题意.
故设直线l的方程为33ykx,即330kxyk. 将圆的方程写成标准式得22225xy,所以圆心0,2,半径5r. 圆心0,2到直线l的距离2|31|1kdk,因为弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形,所以22
2
3115251kk
,即230k,所以3k.
所求直线l的方程为3120xy. (2)设,Pxy,圆心10,2O,连接1OP,则1OPAB.当0x且3x时,11OPABkk,
又(3)(3)ABMPykkx, 则有23103yyxx,化简得22355222xy......(1) 当0x或3x时,P点的坐标为0,2,0,3,3,2,3,3都是方程(1)的解,所以弦AB中点P的轨迹方程为22355222xy. 【切点弦方程: 过圆222)()(:rbyaxC外一点),(00yxP作圆C的两条切线方程,切点分别为BA,,则切点弦AB所在直线方程为:200))(())((rbybyaxax】
7.过点C(6,-8)作圆x2+y2=25的切线于切点A、B,那么C到两切点A、B连线的距离为( ) A.15 B.1 C.152 D.5
【切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项, 第 4 页 共 6 页
即 PDPCPT2 】 8. 自动点P引圆1022yx的两条切线PBPA,,直线PBPA,的斜率分别为21,kk。 (1)若12121kkkk,求动点P的轨迹方程; (2)若点P在直线myx上,且PBPA,求实数m的取值范围。 〖解析〗
(1)由题意设),(00yxP在园外,切线101),(:20000kykxxxkyyl,
0102)10(2000220ykyxkx 由12121kkkk得点P的轨迹方程为052yx。 (2)),(00yxP在直线myx上,myx00
又PBPA,11010,1202021xykk,即202020yx,将myx代入化简得 020222020mmxx 又0,102102-m 又102020yx恒成立,522mm或 102,5252,102的取值范围是m
【小结】:求动点的轨迹方程是圆锥曲线部分的重要题型,解题思路为先假设动点坐标再找相关关系式。 第 5 页 共 6 页
三、综合强化 1.已知圆x2+y2+8x-4y=0与以原点为圆心的某圆关于直线y=kx+b对称, (1)求k、b的值; (2)若这时两圆的交点为A、B,求∠AOB的度数.
2.若动圆C与圆(x-2)2+y2=1外切,且和直线x+1=0相切.求动圆圆心C的轨迹E的方程. 3.已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,是否存在斜率为1的直线l,使l被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
4.设圆满足(1)y轴截圆所得弦长为2.(2)被x轴分成两段弧,其弧长之比为3∶1,在满足(1)、(2)的所有圆中,求圆心到直线l:x-2y=0的距离最小的圆的方程. 第 6 页 共 6 页
第 1 次课后作业 学生姓名: 一、填空题 (1)曲线y=|x-2|-3与x轴转成的面积是 . (2)已知M={(x,y)|x2+y2=1,0是 . (3)圆(x-3)2+(y+1)2=1关于直线x+2y-3=0对称的圆的方程是_____. (4)直线x-2y-2k=0与2x-3y-k=0的交点在圆x2+y2=25上,则k的值是_____.
二、选择题 (1)由曲线y=|x|与x2+y2=4所围成的图形的最小面积是( )
A.4 B.π C.43 D.23 (2) 圆122yx与直线01sinyx的位置关系为 ( ) A、相交 B、相切 C、相离 D、相切或相交
(3)已知二元二次方程Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0,则04,022FEDCA是方程表示圆的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件 (4)圆x2+y2-2x+4y-20=0截直线5x-12y+c=0所得的弦长为8,则c的值是( ) A.10 B.10或-68 C.5或-34 D.-68 (5)过点(2,1)并与两坐标轴都相切的圆的方程是( ) A.(x-1)2+(y-1)2=1 B.(x-1)2+(y-1)2=1或(x-5)2+(y-5)2=5 C.(x-1)2+(y-1)2=1或(x-5)2+(y-5)2=25 D.(x-5)2+(y-5)2=5