内容正文:
2.3.3 直线与圆的位置关系
核心素养
1.能熟练地解二元方程组,并能运用解方程或方程组来解决直线与圆的位置关系问题.(数学抽象)
2.能根据给定的直线的方程、圆的方程用代数法和几何法两种方法来判断直线与圆的位置关系.(逻辑推理)
3.掌握求圆的切线方程的方法,并会求与圆有关的最值问题.(数学运算,直观想象)
思维脉络
激趣诱思
知识点拨
如图是一个休闲娱乐广场,广场的中心是一块圆形区域的场地,旁边被绿化植物包围,小路贯穿其中,旁边的马路也与广场相望.把圆形区域看成圆面,道路看成直线,人看成点.
1.如果一个小孩在广场里玩,他也恰好处在一条小路上,该小路穿越中心圆形区域,你觉得这个小孩在圆形区域内吗?
2.如果一个小孩在圆形区域里玩,他也恰好处在一条小路上,该小路穿过圆形区域吗?
3.如果一个人在圆形区域里玩(不在圆心),假设此人的坐标为(a,b),圆形区域的方程为x2+y2≤r2,另有一条小路对应的直线方程为ax+by=r2,该小路与圆形区域有何位置关系?
激趣诱思
知识点拨
直线与圆的位置关系
直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0),圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),设圆心(a,b)到直线的距离是d,
位置
关系 几何特征 代数特征
(方程联立) 公共点
个数
相离 d>r 无实数解(Δ<0) 0
相切 d=r 一组实数解(Δ=0) 1
相交 d<r 两组实数解(Δ>0) 2
激趣诱思
知识点拨
微练习
直线y=x+1与圆x2+y2=1的位置关系是( )
A.相切 B.相交但直线不过圆心
C.直线过圆心 D.相离
∴直线与圆x2+y2=1相交,
又(0,0)不在y=x+1上,∴直线不过圆心.
答案:B
激趣诱思
知识点拨
微思考
(1)过圆上一点有几条切线?过圆外一点有几条切线?若点(x0,y0)是圆x2+y2=r2上的点,你能得出过点(x0,y0)的圆的切线方程吗?
提示:过圆上一点一定有1条切线,过圆外一点一定有2条切线.过圆上一点(x0,y0)的切线方程为x0x+y0y=r2.
(2)过圆C内一点P(不同于圆心)的所有弦中,何时弦最长?何时弦最短?
提示:过圆内一点P的所有弦中,当弦经过圆心C时弦最长,等于直径的长;当弦与过点P的直径垂直时弦最短.
探究一
探究二
探究三
素养形成
当堂检