内容正文:
专题05直线与圆、圆与圆的位置关系
题型一 直线与圆的位置关系
例题1已知圆:,直线:,则“”是“直线与圆相交”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
例题2直线被圆截得的弦长为( )
A.1 B. C.2 D.
例题3已知圆C的半径为,圆心在轴的负半轴上,直线与圆C相切,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
【解题技巧提炼】
一、直线与圆的位置关系
直线l:Ax+By+C=0和圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)的位置关系的判断方法:
位置关系
图示
几何法
代数法
相离
d>r
Δ<0
相切
d=r
Δ=0
相交
d<r
Δ>0
其中Δ是由消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程的判别式.
思考:用“代数法”与“几何法”判断直线与圆的位置关系各有什么特点?
提示:用“代数法”与“几何法”判断直线与圆的位置关系,是从不同的方面、不同的思路来判断的.“几何法”侧重于“形”,很好地结合了图形的几何性质;“代数法”侧重于“数”,它倾向于“坐标”与“方程”.
点拨1直线与圆位置关系判断的三种方法:
(1)几何法:由圆心到直线的距离d与圆的半径r的大小关系判断.
(2)代数法:根据直线与圆的方程组成的方程组解的个数来判断.
(3)直线系法:若直线恒过定点,可通过对定点与圆的位置关系判断,但有一定的局限性,必须是过定点的直线系.
点拨2过圆外一点作圆的切线一定有两条.其求法有两种方法:
1几何法:,设切线方程为y-y0=kx-x0,即kx-y-kx0+y0=0,由圆心到直线的距离等于半径,可求得k,进而求出切线方程.
2代数法:,设切线方程为y-y0=kx-x0,即y=kx-kx0+y0,代入圆的方程,得一个关于x的一元二次方程,由Δ=0求得k,切线方程即可求出.
另外:要注意过圆外一点的切线必有两条,无论用几何法还是代数法.当求得k值是一个时,则另一条切线的斜率一定不存在.
点拨3直线与圆相交弦长的求法:
1几何法:求圆心到直线的距离d,再利用公式l=2.
2代数法:直线方程与圆的方程联立,消去x或y,利用公式求解也可以直接求出两点坐标,利用两点间距离公式求得.求直线被图截得的弦长时,通常用几何法,其求解过程转为简捷.
题型二 圆与圆的位置关系
例题1已知圆:,圆:,若圆与圆内切,则实数a的值是( )
A. B.2 C.或2 D.1或
例题2 已知的圆心在轴上,半径为1,且过点,,则与的公共弦长为___________.
例题3若圆C:上有到的距离为1的点,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解题技巧提炼】
二、两圆之间的位置关系
已知两圆:C1:(x-x1)2+(y-y1)2=r,
C2:(x-x2)2+(y-y2)2=r,
则圆心分别为C1(x1,y1),C2(x2,y2),半径分别为r1,r2,圆心距d=|C1C2|=.
则两圆C1,C2有以下位置关系:
位置关系
圆心距与半径之间的关系
图示
两圆相离
d>r1+r2
两圆外切
d=r1+r2
两圆相交
|r1-r2|< d<r1+r2
两圆内切
d=|r1-r2|
两圆内含
d<|r1-r2|
思考:若两圆只有一个公共点,两圆一定外切吗?
提示:不一定,也可能相内切.
点拨1判定两圆位置关系的步骤:
1将圆的方程化为标准式,求出圆心和半径;
2计算圆心距,半径和,半径差的绝对值;
3利用圆心距,半径和,半径差的绝对值判定两圆的位置关系.
点拨2常见的圆系方程有:
①设两相交圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,则C3:x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1)表示过两相交圆交点的圆(不包括C2);当λ=-1时,(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0表示两圆的公共弦所在直线的方程.
②方程x2+y2+Dx+Ey+F+λax+by+c=0,表示过圆x2+y2+Dx+Ey+F=0与直线ax+by+c=0交点的圆.
题型一 直线与圆的位置关系
1.已知是圆内一点,则过点最短的弦长为( )
A. B. C. D.
2.已知直线:与圆相交于,两点,若,则非零实数的值为( )
A. B. C. D.
题型二 圆与圆的位置关系
1.已知圆,圆,M、N分别是圆、上的动点,P为x轴上的动点,当P点横坐标为时取得最小值,则此时( )
A. B. C. D.9
2.已知圆,圆,在圆上,在圆上,则下列说法错误的