内容正文:
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高一高二同步热点难点一网打尽
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专题十 直线与圆圆与圆,相互依存故事多
【方法综述】
直线与圆、圆与圆的位置关系问题,是考试命题的热点.高考要求,一是能熟练地解决圆的切线问题、弦长问题等,其中利用由圆心距、半径与半弦长构成的直角三角形,是求弦长问题的关键.二是判断圆与圆的位置关系,确定公共弦所在的直线方程.下面围绕圆的切线问题、弦长问题举例说明.
1.圆的切线问题
例1.已知点M(x0,y0)是圆x2+y2=r2上一点,l是过点M的圆的切线,求直线l的方程.
解:设点P(x,y)是切线l上的任意一点,则OM⊥MP.
∴kOM·kMP=-1,即·=-1.
整理,得x0x+y0y=x+y.
∵x+y=r2,
∴切线l的方程为x0x+y0y=r2.
当点M在坐标轴上时,可以验证上面方程同样适用.
结论1 过圆x2+y2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程为x0x+y0y=r2.
例2.求过圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0)的切线l的方程.
解:设点P(x,y)是切线l上的任意一点,则CM⊥MP.
∴kCM·kMP=-1,
即·=-1.
整理,得(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=(x0-a)2+(y0-b)2.
∵(x0-a)2+(y0-b)2=r2,
∴切线l的方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
当点M在直线x=a和y=b上时,可以验证上述方程同样适用.
结论2 过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.
例3.求过圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0上一点M(x0,y0)的切线l的方程.
解:把圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0化为标准方程,
得2+2=(D2+E2-4F).
由结论2可知切线l的方程为(x+)+(y+)=(D2+E2-4F).
整理,得x0x+y0y+D·+E·+F=0.
∴切线l的方程为x0x+y0y+D·+E·+F=0.
结论3 过圆x2+y2+Dx+Ey+F=0上一点M(x0,y0)的切线l的方程为x0x+y0y+D·+E·+F=0.
2.圆的弦长问题
(1)若直线与圆相交的两个交点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长|AB|=.
(2)若弦心距为d,圆的半径为r,则弦长|