内容正文:
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板块小结与质量评价——直线和圆
一、系统认知·形成数学思维
(一)贯通知识体系和联系
(二)把握数学思想和方法
1.在解决直线的斜率是否存在、直线与直线、直线与圆以及圆与圆的位置关系问题时,常常用到分类讨论的思想.分类讨论是“化整为零,各个击破,积零为整”的数学策略,分类讨论确定分类标准,不重不漏.
2.在求解直线与圆的位置关系的问题时,为避免计算量过大,可以应用数形结合思想,充分应用圆的性质解题.
3.对于圆的一些综合题,比如弦的中点问题常运用整体思想,整体思想就是在处理问题时利用问题中整体与部分的关系,灵活应用整体代入、整体运算、整体消元等方法.
二、把握重点·常考题型集训
题型一 直线方程的综合问题
1.(多选)已知直线l的方程为ax+by-2=0,则下列判断正确的是 ( )
A.若ab>0,则直线l的斜率小于0
B.若b=0,a≠0,则直线l的倾斜角为90°
C.直线l可能经过坐标原点
D.若a=0,b≠0,则直线l的倾斜角为0°
答案:ABD
答案:B
3.已知直线l过直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y-8=0的交点,且点P(0,4)到直线l的距离为2,则这样的直线l的条数为 ( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:C
答案:B
5.经过两直线l1:x-2y+4=0和l2:x+y-2=0的交点P,且与直线l3:3x-4y+5=0垂直的直线l的方程为________________.
答案:4x+3y-6=0
[题型技法]
解与直线方程有关问题的注意点
(1)选择直线方程时,应注意分类讨论思想的应用,选用点斜式或斜截式时,先分类讨论直线的斜率是否存在;选用截距式时,先分类讨论在两坐标轴上的截距是否存在或是否为0.如果没有特别要求,求出的直线方程应化为一般式Ax+By+C=0,且A≥0.
(2)求解与直线方程有关的最值问题.先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.
(3)求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的单调性或基本不等式求解.
答案:A
解析:x2+y2-2mx-(4m+2)y+4m2+4m+1=0,即(x-m)2+[y-(2m+1)]2=m2,则m≠0,其表示圆心为(m,2m+1),半径为|m|的圆,根据题意可得m+2m+1-7=0,解得m=2.故该圆的半径为2,则其面积S=4π.
答案:AD
8.(2022·全国甲卷)设点M在直线2x+y-1=0上,点(3,0)和(0,1)均在⊙M上,则⊙M的方程为__________.
答案:(x-1)2+(y+1)2=5
答案:ABC
答案:AD
答案:B
答案:C
13.若直线x-y-m=0与圆(x-1)2+y2=2有两个交点,则整数m的一个值可以是________________.
答案:0(答案不唯一,m∈(-1,3)即可)
[题型技法]
1.判断直线与圆的位置关系的一般方法
(1)几何法:圆心到直线的距离与圆半径比较大小,即可判断直线与圆的位置关系.这种方法的特点是计算量较小;
(2)将直线方程与圆方程联立方程组,再将二次方程组转化为一元二次方程,该方程解的情况即对应直线与圆的位置关系.这种方法具有一般性,适合于判断直线与圆锥曲线的位置关系.
2.圆与圆位置关系问题的解题策略
(1)判断两圆的位置关系时常用几何法,即利用两圆圆心之间的距离与两圆半径之间的关系,一般不采用代数法.
(2)若两圆相交,则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差消去x2,y2项得到.
“阶段综合检测(二) 直线和圆”
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解析:对于A,若ab>0,则直线l的斜率-<0,A正确;对于B,若b=0,a≠0,则直线l的方程为x=,其倾斜角为90°,B正确;对于C,将(0,0)代入ax+by-2=0中,显然不成立,C错误;对于D,若a=0,b≠0,则直线l的方程为y=,其倾斜角为0°,D正确.故选A、B、D.
2.设点A(-2,3),B(3,2),若直线ax+y+2=0与线段AB没有交点,则a的取值范围是 ( )
A.∪ B.
C. D.∪
解析:直线ax+y+2=0过定点P(0,-2),可得直线PA的斜率kPA=-,直线PB的斜率kPB=.若直线ax+y+2=0与线段AB没有交点,则-<-a<,解得-<a<,故选B.
解析:由得
即直线l过点(1,2).设点Q(1,2),∵|PQ|==>2,∴满足条件的直线l有2条.故选C.
4.在平面直角坐标系中,某菱形的一组对边所在的直线方程分别为x+2y+1=0和x+2y+3=0,另一组对边所在的直线方程分别为3x-4y+c1=0和3x-4y+c2=0,则|c1-c2|= ( )
A.2 B.2
C