解析几何专题讲座
y p 2
x R, y - ,0
关于y轴对称
F 0, - p
2
y p 2
(二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质
例7(2019 上海)设 m 是常数,若点 F(0,5)是双曲线
m=
16 .
y2 x2 1 的一个焦点,则
m9
【解析】由于点 F(0,5) 是双曲线 y2 x2 1 的一个焦点,
mx y 2m 1 0m R 相 切 的所 有 圆 中, 半 径 最 大的 圆 的 标准 方 程
为 x 12 y2 2.
【解析】由直线 mx y 2m 1 0m R与圆相切得圆心到直线的距离d 等于
圆的半径 r ,
即r m1 m1 , m2 1 m2 1
到直线 2x y 0 的距离为 4 5 ,则圆 5
【解析】
的方程为 x 22 y2 9.
圆 C 的圆心在 x 轴正半轴上,圆心到直线 2x y 0 的距离为 4 5 , 5
待定系数法
设圆的方程 x a2 y b2 r 2,其中圆心 (a, b) ,
C1
C2
C1
C2
C1
(一)直线与圆、圆与圆
例1(2016 浙江)已知
,方程 a2 x2 (a 2) y2 4x 8y 5a 0 表示圆,则
圆心坐标是
- 2,-4 ,半径是
5.
【解析】因为方程 a2 x2 (a 2) y2 4x 8y 5a 0 表示圆 ,
AB CD 0 ,则点 A 的横坐标为
.
(一)直线与圆、圆与圆
巩固练习1.
A
【解析】圆 x 22 y2 2 的圆心C2,0 ,半径r 2 ,可以计算 AB 2 2 ,
设点 P 到直线 x y 2 0 的距离为 h ,△ ABP的面积 S 1 AB h
2
设圆心 C2,0 到直线 x y 2 0 的距离为d ,
A
由点到直线距离公式计算得 d 2 2 .
hmax d r 2 2 2 3 2 , hmin d r 2 2 2 2 2≤S≤6.
y
P
O
Cx
B
(一)直线与圆、圆与圆
巩固练习2. (2018 江苏) 在平面直角坐标系 xOy 中, 为直线 l : y 2x 上在第一象
r
m 1
m2 1
m 12
m2 1
m2 2m 1 m2 1
1
2m m2
1
,
因为
m2
1≥
2m
,
2m m2
1
≤1,当且仅当
m
1
时等号成立,
故 r ≤ 2 ,所以所求圆为 x 12 y2 2 .
(一)直线与圆、圆与圆
例5 (2015 江苏) 在平面直角坐标系 xOy 中,以点 1,0 为圆心且与直线
A. 内切
【解析】由
B. 相交
,得
C. 外切
D. 相离
,所以圆
的圆心为
,半径为
.由圆 截直线
所得线段的长
度是 ,得
,解得
.
圆 的圆心为
,半径为
,所以
, ,所以圆 与圆
, 相交.
,因为
(一)直线与圆、圆与圆
巩固练习1.
(2018 全国 III)直线 x y 2 0 分别与 x 轴,y 轴交于 A, B 两点,点 P 在圆
y
O Fx
x 0, , y R
关于x轴对称
F p ,0 2
x p 2
y
FO
x
y
F
Ox
y
O x
F
x - ,0, y R x R, y 0,
O0,0
关于x轴对称
关于y轴对称
F - p ,0 2
x p 2
e 1
F 0,p 2
5.圆与圆的位置关系:
设圆C1半径为r1,设圆C2半径为r2, C1C2 为两圆的圆心距,则
内含
C1C2 r1 r2
内切
C1C2 r1 r2
相交
r1 r2 C1C2 r1 r2
外切
C1C2 r1 r2
相离
C1C2 r1 r2
C C2 1ຫໍສະໝຸດ C C2 1C2设圆心到直线距离为 d,圆的半径为 r,则 d r时,直线与圆相离;d r时,直线与圆相切;d r时,直线与圆相交
C
C
C
4.直线与圆相交的弦长:
AB 2 r2 d 2
B
D
A
C
在RtACD中,AC
r, CD
d,
AD
AB ,
2
则
AB 2
2
d2
r2
(一)直线与圆、圆与圆
mx y 2m 1 0m R 相 切 的所 有 圆 中, 半 径 最 大的 圆 的 标准 方 程
为 x 12 y2 2 . 【解析】观察直线 mx y 2m 1 0 可化为mx 2 y 1 0 ,
表示直线 mx y 2m 1 0 恒过定点 P2,-1 ,
圆心C1,0 到直线距离的最大值就是 PC ,r PC 2 .
(一)直线与圆、圆与圆
例6(2016 山东)已知圆 M:x2 y2 2ay 0a 0截直线 x y 0 所得线段的
长度是 2 2 ,则圆 M 与圆 N:x 12 y 12 1 的位置关系是 B
m9
故该双曲线的焦点在 y 轴上,从而
.
从而得出
,解得
.
(二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质
例8 (2018 江苏)在平面直角坐标系
xOy
中,若双曲线
x2 a2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的
右 焦 点 F(c,0) 到 一 条 渐 近 线 的 距 离 为 3 c , 则 其 离 心 率 的 值 2
所以 a2 a 2 ,解得 a 1或a 2
当
时,
圆的方程为
,即
.
圆心的坐标为(- 2,- 4),半径为 5.
当 a 2 时, 圆的方程为 4x2 4 y2 4x 8y 10 0 ,即 x2 y2 x 2 y 5 0 ,
2 此时, D2 E2 4F 1 4 4 5 0 ,应舍去.
所以圆的方程为 x2 y2 - 2x 0 .
【 另解】 由图可知,三角形ABO是等腰直角三角形, 所以经过三个点的圆的圆心是OB中点(1,0),半径等于1.
y
A
B
O
x
数形结合
(一)直线与圆、圆与圆
例3 (2016 天津)已知圆 C 的圆心在 x 轴正半轴上,点 (0, 5)在圆 C 上,且圆心
2
2
2
因为 AB CD 0 ,所以 AB CD ,故 ACD 为等腰直角三角形,
点 C 到直线 l : y 2x 的距离 d 2 r , 2
即 5 2 5a2 10a 25 ,解得 a 31舍 .
5
4
D O
C
Bx
(二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质
1.椭圆定义:
F1-c,0,F2 c,0其中c2 a 2 b2
关于x轴、y轴对称,关于( 0,0)中心对称
A1- a,0,A2 a,0
F1-c,0,F2 c,0其中c2 a2 b2
关于x轴、y轴对称,关于(0,0)中心对称
2a、2b、2c 长轴 A1A2 2a,短轴B1B2 2b,焦距F1F2 2c 实轴A1A2 2a,虚轴B1B2 2b,焦距F1F2 2c
解析几何专题讲座
天津市第十四中学 管亚楠
核心是“坐标法” 解决解析几何问题的“三步曲”
几何问题
翻译
转化
代数结果
代数问题
运算
(一)直线与圆、圆与圆 (二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质 (三)直线与圆锥曲线
(一)直线与圆、圆与圆
1.常用公式:
直线的点斜式方程:y yo k (x x0 ) 直线的斜截式方程:y kx b
限内的点,
,以 AB 为直径的圆 C 与直线 交于另一点 .若
AB CD 0 ,则点 的横坐标为
3
.
【解析】设 Aa,2a a 0 ,点C 是 A, B 的中点,则圆心C a 5 , a ,
2
y
A
半径 r 1 AB
a 52 4a2
5a2 10a 25 ,
x 22 y2 2 上,则△ ABP面积的取值范围是
A. 2,6 B. 4,8 C. [ 2,3 2] D. [2 2,3 2]
巩固练习2.
(2018 江苏) 在平面直角坐标系 xOy 中, 为直线 l : y 2x 上在第一象
限内的点,
,以 AB 为直径的圆 C 与直线 交于另一点 .若
两点Ax1, y1 , Bx2 , y2 间的距离 AB x2 x1 2 y2 y1 2
点Px0 , y0 到直线l : Ax By C 0的距离d
Ax0 By0 C A2 B2
两平行直线l1 : Ax By C1 0与l2 : Ax By C2 0间的距离d
2
(一)直线与圆、圆与圆
例2(2018 天津) 在平面 直角坐标系中 ,经过三点 (0,0),(1,1),(2,0) 的圆的 方程