内容正文:
专题一 直线与圆的位置关系及判断
高考对本节内容的考查重点是直线间的平行和垂直的条件、与距离有关的问题、直线与圆的位置关系特别是弦长、相切问题,此类问题难度属于中等或偏上,一般以填空题的形式出现.解决此类问题既可以从几何的角度来探索它们的位置关系,又可以从方程角度来解决一些度量问题,体现用代数方法研究几何问题的思想.
1.直击高考
例题1.(2020江苏,14题)在平面直角坐标系xOy中,已知,A、B是圆C:上的两个动点,满足,则面积的最大值是______.
【分析】
本题考查圆的方程和运用,以及圆的弦长公式和三角形的面积公式的运用,考查换元法和导数的运用:求单调性和最值,属于中档题.
求得圆的圆心C和半径,作PC所在直径EF,交AB于点D,运用垂径定理和勾股定理,以及三角形的面积公式,由三角换元,结合函数的导数,求得单调区间,计算可得所求最大值.
思维升华
求具备一定条件的直线或圆的方程时,其关键是寻找确定直线或圆的两个几何要素,待定系数法也是经常使用的方法,解题时要注意平面几何知识的应用.
基本知识
位置关系
相离
相切
相交
图形
与的大小关系
方程组解的情况
0个
一个
两个
【答案】
【解析】
【解答】
解:圆C:的圆心,半径为6,
如图,作PC所在直径EF,交AB于点D,
因为,,所以,EF为垂径,
要使面积最大,则P,D位于C的两侧,
并设,可得,故,,
可令,
,,
设函数,,
,
由,解得舍去,
显然,当,,递减;
当时,,递增,
结合在递减,
故时,最大,此时,
故,
则面积的最大值为.
故答案为:.
例2.(2020天津,12题)已知直线和圆相交于A,B两点.若,则r的值为______.
【答案】5
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查直线与圆相交的性质,涉及弦长的计算,属于基础题.
根据题意,分析圆的圆心,由点到直线的距离公式可得圆心到直线的距离,结合直线与圆相交的性质可得,计算可得答案.
【解答】
解:根据题意,圆的圆心为,半径为r;
则圆心到直线的距离,
若,则有,
故;
故答案为:5.
例3(2020全国,10题)若直线l与曲线和圆都相切,则l的方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了导数几何意义的应用以及直线和圆相切