内容正文:
第 单元 直线与圆的方程
六
6.7 直线与圆的方程
复习回顾
情景引入
新知探究
归纳小结
布置作业
复习回顾
▶1.圆的标准方程,一般方程的形式是什么样子的 ?
▶2.已知三点、两点及其圆心所在直线、两点和半径、两点且圆心在坐标轴上分别确定圆的方程.
▶3.会用待定系数法解决有关圆的数学题.
▶4.会用圆的方程解决相关问题.
情景引入
海上日出
生活中我们常看到太阳从东方升起,太阳升起的一刹那,太阳与地平线分别产生了相交,相切,相离三种位置关系,如图所示.
情景引入
新知探究
在平面几何中我们学过了直线与圆的三种位置关系
(3)相离:无交点.
(2)相切:仅有一个交点;
(1)相交:有两个交点;
C
r
d
l
C
r
d
l
l
C
r
d
6
Ax+By+C=0
(x-a)2+(y-b)2=r2
(x2+y2+Dx+Ey+F=0)
直线 l :
圆C:
新知探究
相交
相切
相离
两个公共点
一个公共点
没有公共点
直线 l :
Ax+By+C=0
圆C:
(x-a)2+(y-b)2=r2
新知探究
Ax+By+C=0
(x-a)2+(y-b)2=r2
直线 l :
圆C:
方程组有两组解
相 交
相 切
相 离
方程组有一组解
方程组无解
直线与圆的位置关系的判断:
代数法
( 两个交点)
(一个交点)
(无交点)
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第二级
第三级
第四级
第五级
直线与圆的位置关系的判断:
相交
相切
相离
设:圆的半径为r,圆心到直线的距离为d
d<r
d=r
d>r
几何法
数形结合:
位置关系
数量关系
r
d
r
d
r
d
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第二级
第三级
第四级
第五级
Ax+By+C=0
(x-a)2+(y-b)2=r2
直线 l :
圆C:
点到直线的距离公式:
圆心(a,b)
d
r
新知探究
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第二级
第三级
第四级
第五级
下面我们可以利用圆心到直线的距离来判定直线与圆的位置关系.
判定直线l:3x-4y-1=0与圆C: (x-1)2+(y+2)2=9的位置关系.
解:
根据圆C的方程 (x-1)2+(y+2)2=9,则圆的半径 r=3,
圆心C为(1,-2),
得到圆心到直线l:3x-4y-1=0的距离为
显然, 2<3,即d<r.
故直线l:3x-4y-1=0与圆C: (x-1)2+(y+2)2=9相交.
例1
典型例题
利用直线与圆的公共点的个数就可以判定直线与圆的位置关系,
而公共点的个数又可以通过直线与圆的方程组的解的个数来确定.
因而,还可以得到判定直线与圆的位置关系的另一种方法:
利用一元二次方程的判别式来确定方程组解的个数,从而确定 直线与圆的公共点的个数.
新知探究
设直线方程为 (A,B不全为0),圆C的方程为 (D2+E2-4F>0),
方程组
经消元后得到一元二次方程,设判别式为△,则有
△>0
直线l与圆C相交;
直线l与圆C相切;
直线l与圆C相离.
△ =0
△<0
新知探究
典型例题
判定直线l:3x+4y-25=0与圆C:x2+y2=25的位置关系.
解:
由直线与圆的方程组成的方程组为
由直线方程得 ,代入圆的方程,得
整理,得
直线l与圆相切.
例2
典型例题
判断直线l:2x-y-6=0与圆C:(x+1)2+(y-2)2=9的位置关系.
由直线与圆的方程组成的方程组为
解 :
由直线方程得 y=2x-6 ,代入圆的方程,得
整理,得
直线l与圆相离.
<0,
例3
议一议
一元二次方程 的判别式为
若△>0,则方程有两个不等的实根,直线与圆的判定中,有两个交点,相交.
若△=0,则方程有两个相等的实根,直线与圆的判定中,有一个交点,相切.
若△<0,则方程没有实根,直线与圆的判定中,无交点,相离.
新知探究
正确判定直线与圆的位置关系
直线与圆的位置关系,可以由圆心到