内容正文:
专题五 解析几何
第1讲 直线与圆
「考情研析」 1.考查直线间的平行和垂直的条件,与距离有关的问题. 2.考查直线与圆相切和相交的问题,与直线被圆所截得的弦长有关的问题.
核心知识回顾
1.直线的斜率
直线过点A(x1,y1),B(x2,y2),其倾斜角为αtanα.
=,则斜率k=
2.直线的两种位置关系
3.三种距离公式
(1)两点间的距离:若A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=.
(2)点到直线的距离:点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离d=.
(3)两平行线的距离:若直线l1,l2的方程分别为l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(C1≠C2),则两平行线的距离d=.
4.圆的方程
(1)标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.
(2)一般方程:方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是.
,半径r=D2+E2-4F>0,其中圆心是
5.直线与圆的位置关系
设圆心到直线的距离为d,圆的半径为r.
d与r的关系
直线与圆的关系
d>r
相离
d=r
相切
d<r
相交
6.两圆的位置关系
设圆O1的半径为r1,圆O2的半径为r2.
热点考向探究
考向1 直线的方程及应用
例1 (1)(2019·天津九校联考)“m=2”是“直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 D
解析 若直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行,则m2=4,m=±2,
当m=2时,直线l1:2x+4y-6=0与直线l2:x+2y-3=0,两直线重合,舍去,
所以“直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行”等价于“m=-2”,
所以“m=2”是“直线l1:mx+4y-6=0与直线l2:x+my-3=0平行”的既不充分也不必要条件.故选D.
(2)已知直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是( )
A.1
B.-1
C.-2或-1
D.-2或1
答案 D
解析 ①当a=0时,y=2不符合题意.②当a≠0时,令x=0,得y=2+a,令y=0,得x==a+2,得a=1或a=-2.故选D.,则
(3)已知直线l:x-y-1=0,l1:2x-y-2=0.若直线l2与l1关于l对称,则l2的方程是( )
A.x-2y+1=0
B.x-2y-1=0
C.x+y-1=0
D.x+2y-1=0
答案 B
解析 因为l1与l2关于l对称,所以l1上任一点关于l的对称点都在l2上,故l与l1的交点(1,0)在l2上.又易知(0,-2)为l1上一点,设它关于l的对称点为(x,y),则即(1,0),(-1,-1)为l2上两点,可得l2的方程为x-2y-1=0,故选B.解得
(1)在使用不同形式的直线方程时要注意其适用条件.
(2)讨论两直线的位置关系时,要注意直线的斜率是否存在.
1.(2019·湘赣十四校高三联考)若cosθ=,则角θ的终边所在的直线方程为( )
,sinθ=-
A.3x-4y=0
B.4x+3y=0
C.3x+4y=0
D.4x-3y=0
答案 C
解析 因为cosθ=.故选C.,因此角θ的终边所在的直线斜率为-=-,所以tanθ=,sinθ=-
2.已知直线l的倾斜角为π,直线l1经过点A(3,2),B(a,-1),且l1与l垂直,直线l2:2x+by+1=0与直线l1平行,则a+b等于( )
A.-4
B.-2
C.0
D.2
答案 B
解析 由题意知l的斜率为-1,则l1的斜率为1,即kAB==1(b≠0),∴b=-2(经检验满足题意),∴a+b=-2,故选B.=1,∴a=0.由l1∥l2,得-
3.直线xcosα+y+b=0(α,b∈R)的倾斜角的取值范围是________.
答案 ∪
解析 ∵直线的斜率k=-cosα,α∈R,∴-1≤k≤1,直线的倾斜角的取值范围为.∪
考向2 圆的方程及应用
例2 (1)(2019·成都市高三二诊)已知a∈R且为常数,圆C:x2+2x+y2-2ay=0,过圆C内一点(1,2)的直线l与圆C相交于A,B两点,当弦AB最短时,直线l的方程为2x-y=0,则a的值为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
答案 B
解析 圆C:x2+2x+y2-2ay=0化简为(x+1)2+(y-a)2=a2+1,圆心坐标为C(-1,a),半径为.
如图,由题意可得,当弦AB最短时,过圆心与点(1,2)的直线与直线2x-y=0垂直.则,即a=3.故选B.=-
(2)与直线x+y-2=0和曲线x2+y2-12x-12y+54=0都相切的半径最小的圆的标准方