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【过高考】2023年高考大一轮单元复习
考点09 直线与圆【亮点讲】-【过高考】2023年高考
数学大一轮单元复习课件与检测
知识回顾
一、直线与直线方程
1.直线的倾斜角
(1)倾斜角的定义
一般地,给定平面直角坐标系中的一条直线,如果这条直线与x轴相交,将x轴绕着它们的交点按逆时针方向旋转到与直线重合时所转的最小正角记为θ,则称θ为这条直线的倾斜角.
(2)若直线与x轴平行或重合,则规定该直线的倾斜角为0°.
(3)倾斜角的取值范围是0°~180°.
2.直线的斜率
(1)一般地,如果直线l的倾斜角为θ,则当θ≠90°时,称k=tan_θ为直线l的斜率;当θ=90°时,称直线l的斜率不存在.
(2)若A(x1,y1),B(x2,y2)是直线l上两个不同的点,则当x1≠x2时,直线l的斜率为k=,当x1=x2时,直线l的斜率不存在.
3.直线方程的五种形式
名称
方程
适用范围
点斜式
y-y0=k(x-x0)
不含直线x=x0
斜截式
y=kx+b
不含垂直于x轴的直线
两点式
=
不含直线x=x1(x1≠x2)和直线y=y1(y1≠y2)
截距式
+=1
不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式
Ax+By+C=0
(A2+B2≠0)
所有的直线都适用
典例1、如果AC<0,且BC<0,那么直线Ax+By+C=0不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
C 解析:由已知得直线Ax+By+C=0在x轴上的截距->0,在y轴上的截距->0,故直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限.
二、圆的方程
1.圆的定义:平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.
2.圆的要素:圆心和半径,如图所示.
3.圆的标准方程:圆心为A(a,b),半径为r的圆的标准方程是(x-a)2+(y-b)2=r2.
当a=b=0时,方程为x2+y2=r2,表示以原点为圆心、半径为r的圆.
4.圆的一般方程的概念
当D2+E2-4F>0时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程.
5.圆的一般方程对应的圆心和半径
圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)表示的圆的圆心为,半径长为_.
典例2、已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(0,5),B(1,-2),C(-3,-4),求该三角形的外接圆的标准方程.
解:法一:设所求圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.
因为A(0,5),B(1,-2),C(-3,-4)都在圆上,所以它们的坐标都满足圆的标准方程,
于是有解得
故所求圆的标准方程是(x+3)2+(y-1)2=25.
法二:因为A(0,5),B(1,-2),所以线段AB的中点的坐标为,直线AB的斜率kAB==-7,因此线段AB的垂直平分线的方程是y-=,即x-7y+10=0.同理可得线段BC的垂直平分线的方程是2x+y+5=0.
由得圆心的坐标为(-3,1),
又圆的半径r==5,
故所求圆的标准方程是(x+3)2+(y-1)2=25.
3、 直线与圆的位置关系
1.直线与圆的三种位置关系
位置关系
交点个数
图示
相交
有两个公共点
相切
只有一个公共点
相离
没有公共点
2.直线与圆的位置关系的判断
位置关系
相交
相切
相离
判定方法
几何法:设圆心到直线的距离d=
d<r
d=r
d>r
代数法:由
消元得到一元二次方程的判别式Δ
Δ>0
Δ=0
Δ<0
典例3、直线x+y+m=0与圆x2+y2=m相切,则m的值为( )
A.0或2 B.2
C. D.无解
解析:选B 由于直线与圆相切,故=,解得m=0(舍去)或m=2.
四、圆与圆的位置关系
1.种类:圆与圆的位置关系有五种,分别为外离、外切、相交、内切、内含.
2.判定方法
(1)几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆连心线的长为d,则两圆的位置关系的判断方法如下:
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
d与r1,r2的关系
d>r1+r2
d=r1+r2
|r1-r2|<d<r1+r2
d=|r1-r2|
d<|r1-r2|
(2)代数法:设两圆的一般方程为
C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(D+E-4F1>0),
C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(D+E-4F2>0),
联立方程得
则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
方程组解的个数
2组
1组
0组
两圆的公共点个数
2个
1个
0个
两圆的位置关系
相交
内切或外切
外离或内含
典例4、已知两圆C1:x2+y2+