内容正文:
专题08 直线与圆的方程及位置关系(讲)
考点梳理
(一)直线
直线的倾斜角和斜率
倾斜角的定义:直线l在x轴 上方 的部分与x轴正方向所成的角α,称为直线l的倾斜角.
直线倾斜角的范围:0°≤α<180°.
图示:
斜率的概念:当直线l倾斜角α≠时,将倾斜角α正切值做直线l的斜率记作:k =tanα .
设A(x1,y1),B(x2,y2),则k=.
直线的方程
名称
已知条件
方程
说明
点斜式
直线上l上一点P(x0,y0)
直线的斜率k
y-y0=k(x-x0)
不能表示垂直于x轴的直线
斜截式
直线的斜率k
直线在y轴上的截距b
y=kx+b
不能表示垂直于x轴的直线
截距式
在x轴上的截距a,
在y轴上的截距b.
不能表示过原点和平行于坐标轴的直线
一般式
\
Ax+By+C=0
A,B不能同时为0
直线的位置关系
位置
关系
斜截式方程:
l1:y=k1x+b1
l2:y=k2x+b2
一般式方程:
l1:A1x+B1y+C1=0
l2:A2x+B2y+C2=0
平行
k1=k2 且 b1≠b2
A1B2=A2B1且B1C2≠B2C1
垂直
k1·k2 =-1
A1A2+B1B2=0
相交
k1≠k2
A1B2≠A2B1
重合
k1=k2 且 b1=b2
A1B2=A2B1且B1C2=B2C1
相关公式
两点间的距离公式
|AB|=
两点间的中点公式
x0 = ,y0 =
点到直线的距离公式
d =
两平行线间的距离公式
d =
(二)圆
圆的定义
平面内 到一定点的距离等于定长 的点的轨迹叫做圆,定点是圆心,定长是半径.
圆的方程
(1)标准方程
圆心为(a,b),半径为r的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2;
(2)一般方程
圆的一般方程为:x2+y2+Dx+Ey+F=0,其中D2+E2-4F>0.
通过配方可化为:
①当且仅当D2+E2-4F > 0时,表示一个圆,
圆心为(- ,- ),半径为;
②当且仅当D2+E2-4F = 0时,表示一个点,(- ,- )
③当D2+E2-4F < 0时, 不表示任何图形 .
(三)直线与圆的位置关系
位置关系
判断方法
经常考查的问题
解决方法
图示
几何法
代数法
相交
d<r
△>0
(1)求弦长
利用垂径定理及勾股定理:
|AB|= 2 .
(2)求弦中点坐标
联立直线与圆的方程,得到关于x或y的一元二次方程,利用韦达定理求出x中=,或 y中=.
注意:求出x中或y中后,代入直线方程,即可求出中点的完整坐标.
相切
d=r
△=0
(1)过圆上一点求切线方程
切线与直线PC垂直,可得出切线斜率.
圆的切线方程为:
(2)过圆外一点求切线方程
过圆外一点的切线有 2 条:
设圆外一点为P(x0,y0)
①设直线斜率存在,直线方程为y-y0=k(x-x0)
②利用圆心(a,b)到直线y-y0=k(x-x0)的距离d=r,求出k.
注意:当k值算出只有一个时,说明另一条直线斜率不存在,直接写出即可.
相离
d>r
△<0
求圆上点到直线的最大或最小距离
①最大距离:|AD|= d+r ;
②最小距离:|BD|= d-r ;
例题精讲
例1.已知直线:,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
练习1.若经过点和的直线的斜率为2,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
练习2.过两点的直线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
例2.过点且斜率为的直线的点斜式方程为( )
A. B.
C. D.
练习1.经过点,倾斜角为的直线方程为( )
A. B.
C. D.
例3.已知直线过点点,则直线方程为( )
A. B.
C. D.
练习1.经过点的直线的两点式方程为( )
A. B.
C. D.
例4.过点,且平行于直线的直线方程是( )
A. B. C. D.
练习1.经过点,且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
例5.直线在轴上的截距为( )
A. B. C.-1 D.1
练习1.直线:的倾斜角为( )
A. B. C. D.
例6.直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,则( )
A., B., C., D.,
练习1.直线在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,则( )
A. B.
C.