内容正文:
第1讲 直线与圆(小题)
热点一 直线的方程及应用
1.两条直线平行与垂直的判定:
若两条不重合的直线l1,l2的斜率k1,k2存在,则l1∥l2⇔k1=k2,l1⊥l2⇔k1k2=-1.若给出的直线方程中存在字母系数,则要考虑斜率是否存在.
2.求直线方程:
要注意几种直线方程的局限性.点斜式、斜截式方程要求直线不能与x轴垂直,两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,而截距式方程不能表示过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线.
3.两个距离公式:
(1)两平行直线l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0间的距离d=(A2+B2≠0).
(2)点(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离d=(A2+B2≠0).
例1 (1)(2019·宝鸡模拟)若直线x+(1+m)y-2=0与直线mx+2y+4=0平行,则m的值是( )
A.1 B.-2 C.1或-2 D.-
答案 A
解析 ①当m=-1时,两直线分别为x-2=0和x-2y-4=0,此时两直线相交,不合题意.
②当m≠-1时,两直线的斜率都存在,由直线平行可得解得m=1.
综上可得m=1.
(2)我国魏晋时期的数学家刘徽创立了割圆术,也就是用内接正多边形去逐步逼近圆,即圆内接正多边形边数无限增加时,其周长就越逼近圆周长,这种用极限思想解决数学问题的方法是数学史上的一项重大成就.现作出圆x2+y2=2的一个内接正八边形,使该正八边形的其中4个顶点在坐标轴上,则下列4条直线中不是该正八边形的一条边所在直线的为( )
A.x+(-1)y-=0 B.(1-)x-y+=0
C.x-(+1)y+=0 D.(-1)x-y+=0
答案 C
解析 如图所示可知A(,0),B(1,1),C(0,),D(-1,1),
所以直线AB,BC,CD的方程分别为y=(x-),
y=(1-)x+,
y=(-1)x+.
整理为一般式即
x+(-1)y-=0,
(1-)x-y+=0,
(-1)x-y+=0.
故选C.
跟踪演练1 (1)已知直线l1:x·sin α+y-1=0,直线l2:x-3y·cos α+1=0,若l1⊥l2,则sin 2α等于( )
A. B.± C.- D.
答案 D
解析 因为l1⊥l2,所以sin α-3cos α=0,
所以tan α=3,
所以sin 2α=2sin αcos α===.
(2)已知直线l的斜率为,在y轴上的截距为直线x-2y-4=0的斜率的倒数,则直线l的方程为( )
A.y=x+2 B.y=x-2
C.y=x+ D.y=-x+2
答案 A
解析 ∵直线x-2y-4=0的斜率为,
∴直线l在y轴上的截距为2,
∴直线l的方程为y=x+2.
热点二 圆的方程及应用
1.圆的标准方程:
当圆心为(a,b),半径为r时,其标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,特别地,当圆心在原点时,方程为x2+y2=r2.
2.圆的一般方程:
x2+y2+Dx+Ey+F=0,其中D2+E2-4F>0,表示以为圆心,为半径的圆.
3.解决与圆有关的问题一般有两种方法:
(1)几何法:通过研究圆的性质、直线与圆、圆与圆的位置关系,进而求得圆的基本量和方程.
(2)代数法:即用待定系数法先设出圆的方程,再由条件求得各系数.
例2 (1)(2018·天津)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为____________.
答案 x2+y2-2x=0
解析 方法一 设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.
∵圆经过点(0,0),(1,1),(2,0),
∴解得
∴圆的方程为x2+y2-2x=0.
方法二 画出示意图如图所示,
则△OAB为等腰直角三角形,
故所求圆的圆心为(1,0),半径为1,
∴所求圆的方程为(x-1)2+y2=1,[来源:Z。xx。k.Com]
即x2+y2-2x=0.
(2)抛物线x2=4y的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,当△FPM为等边三角形时,则△FPM的外接圆的方程为________.
答案 2+(y-1)2=
解析 由抛物线方程x2=4y,可知
准线方程为y=-1,F(0,1),
设P,
∵|PM|=|PF|,
由抛物线定义,可知PM垂直于准线,可得M(x,-1),
又|PM|=|MF|,可得+1=,
解得x1=2,x2=-2,[来源:学|科|网]
当x=-2时,P(-2,3),M(-2,-1),
△FPM为等边三角形⇒△FPM外接圆圆心与重心重合,
∴外接圆圆心坐标为,
即,
外接圆半径为r==,
同理可得当x=2时,圆心坐标为,半径为,
∴外接圆方程为2+(y-1)2=.
跟踪演练2 (1)(2019·黄冈调研)已知圆x2+y2+2k2x+2y+