直線與圓的位置關(guān)系題型很全.ppt

4.2.1直線與圓的位置關(guān)系(1),一艘輪船在沿直線返回港口的途中，接到氣象臺的臺風預(yù)報：臺風中心位于輪船正西70km處，受影響的范圍是半徑長為30km的圓形區(qū)域已知港口位于臺風中心正北40km處，如果這艘輪船不改變航線，那么它是否會受到臺風的影響？,為解決這個問題，我們以臺風中心為原點O，東西方向為x軸，建立如圖所示的直角坐標系，其中取10km為單位長度,一.實例引入,問題,一.實例引入,問題,輪船航線所在直線l的方程為：,問題歸結(jié)為圓心為O的圓與直線l有無公共點,這樣，受臺風影響的圓區(qū)域所對應(yīng)的圓心為O的圓的方程為:,想一想，平面幾何中，直線與圓有哪幾種位置關(guān)系？,平面幾何中，直線與圓有三種位置關(guān)系：,（1）直線與圓相交，有兩個公共點；,（2）直線與圓相切，只有一個公共點；,（3）直線與圓相離，沒有公共點,二.直線與圓的位置關(guān)系,問題,在初中，我們怎樣判斷直線與圓的位置關(guān)系？現(xiàn)在，如何用直線和圓的方程判斷它們之間的位置關(guān)系？,二.直線與圓的位置關(guān)系,問題,先看幾個例子，看看你能否從例子中總結(jié)出來,判斷直線與圓的位置關(guān)系有兩種方法：,方法一：代數(shù)法，判斷直線l與圓C的方程組成的方程組是否有解如果有解，直線l與圓C有公共點有兩組實數(shù)解時，直線l與圓C相交；有一組實數(shù)解時，直線l與圓C相切；無實數(shù)解時，直線l與圓C相離,方法二：幾何法，判斷圓C的圓心到直線l的距離d與圓的半徑r的關(guān)系如果dr，直線l與圓C相離,二.直線與圓的位置關(guān)系,那么，如何用直線和圓的方程判斷它們之間的位置關(guān)系？,問題,方法一：直線：Ax+By+C=0;圓：x2+y2+Dx+Ey+F=0消元一元二次方程方法二：直線：Ax+By+C=0;圓:(x-a)2+(y-b)2=r2d=,小結(jié)：1.判斷直線與圓位置關(guān)系的方法,1、幾何方法解題步驟：,利用點到直線的距離公式求圓心到直線的距離,作判斷:當dr時，直線與圓相離；當d=r時，直線與圓相切;當dr時，直線與圓相交,把直線方程化為一般式,圓的方程化為標準式，求出圓心和半徑,直線與圓的位置關(guān)系,把直線方程與圓的方程聯(lián)立成方程組,求出其的值,比較與0的大小:當0時,直線與圓相交。,2、代數(shù)方法主要步驟：,利用帶入消元法，得到關(guān)于另一個元的一元二次方程,知識點撥,比較：幾何法比代數(shù)法運算量少，簡便。,弦長=,題型一、如圖，已知直線l:3x+y-6=0和圓心為C的圓x2+y2-2y-4=0，判斷直線l與圓的位置關(guān)系；如果相交，求它們的交點坐標及弦長。,圓的弦長的求法1幾何法：用弦心距，半徑及半弦構(gòu)成直角三角形的三邊設(shè)圓的半徑為r，弦心距為d，弦長為L，則2r2d2.2代數(shù)法（也叫公式法）：設(shè)直線與圓相交于A(x1，y1)，B(x2，y2)兩點，解方程組消y后得關(guān)于x的一元二次方程，從而求得x1x2，x1x2，則弦長為|AB|（此公式也叫做設(shè)而不求利用韋達定理求弦長公式）(其中x1，x2為兩交點的橫坐標k為直線斜率),題型二.若直線與圓相交，求弦長問題：,解法一：（求出交點利用兩點間距離公式）,例1、已知直線y=x+1與圓相交于A,B兩點，求弦長|AB|的值,解法二：（弦長公式）,1已知直線y=x+1與圓相交于A,B兩點，求弦長|AB|的值,解三：解弦心距,半弦及半徑構(gòu)成的直角三角形）,設(shè)圓心O（0，0）到直線的距離為d，則,2已知直線y=x+1與圓相交于A,B兩點，求弦長|AB|的值,練習：求直線3x+4y+2=0被圓截得的弦長。,例2、已知過點M（-3，-3）的直線l被圓x2+y2+4y-21=0所截得的弦長為，求直線l的方程。,利用幾何性質(zhì)，求弦心距,然后用點到直線的距離求斜率。,X+2y+9=0,或2x-y+3=0,題型三、求圓的切線方程的常用方法,復習點與圓的位置關(guān)系，判斷切線的條數(shù),題型三、求圓的切線方程的常用方法(1)若點P(x0,y0)在圓C外,過點P的切線有兩條.這時可設(shè)切線方程為y-y0=k(x-x0),利用圓心C到切線的距離等于半徑求k.若k僅有一值,則另一切線斜率不存在,應(yīng)填上.也可用判別式=0求k的值.(2)若點P(x0,y0)在圓C上,過點P的切線只有一條.利用圓的切線的性質(zhì),求出切線的斜率.k切=代入點斜式方程可得.也可以利用結(jié)論:若點P(x0,y0)在圓x2+y2=r2上,則過該點的切線方程是x0 x+y0y=r2.若點P(x0,y0)在圓(x-a)2+(y-b)2=r2上,則過該點的切線方程是(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.,（2）已知圓的方程是x2+y2=r2,求經(jīng)過圓上一點M(x0,y0)的切線方程.解:如右圖所示,設(shè)切線的斜率為k,半徑OM的斜率為k1.因為圓的切線垂直于過切點的半徑,于是,例1：求過一點P(-3,-2)的圓x2+y2+2x的切線方程。解：設(shè)所求直線為（）代入圓方程使；即所求直線為提問：上述解題過程是否存在問題？,X=-3是圓的另一條切線,注意：1.在求過一定點的圓的切線方程時，應(yīng)首先判斷這點與圓的位置關(guān)系，若點在圓上，則該點為切點，切線只有一條；若點在圓外，切線應(yīng)有兩條；若點在圓內(nèi)，無切線,2.設(shè)直線的方程時，切記千萬要對直線的斜率存在與否進行討論。若存在，則經(jīng)常設(shè)直線的方程為點斜式；若不存在，則特殊情況特殊對待。,小結(jié)：求圓的切線方程一般有兩種方法：(1)代數(shù)法：設(shè)切線方程為yy0k(xx0)與圓的方程組成方程組，消元后得到一個一元二次方程，然后令判別式0進而求得k.(2)幾何法：設(shè)切線方程為yy0k(xx0)利用點到直線的距離公式表示出圓心到切線的距離d，然后令dr，進而求出k.以上兩種方法，一般來說幾何法較為簡潔，可作為首選,練習1.求過M（4，2）且與圓相切的直線方程.,題型四、最長弦、最短弦問題,題型五、判斷點的個數(shù)問題,練習1:已知圓,直線l:y=x+b,求b的取值范圍,使(1)圓上沒有一個點到直線l的距離等于1(2)圓上恰有一個點到直線l的距離等于1(3)圓上恰有兩個點到直線l的距離等于1(4)圓上恰有