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山东省临清三中2011高中数学 4.2.3-2直线与圆的方程的应用教学案 必修2

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4、2、3 直线与圆的方程的应用(二)【教学目标】1、坐标法求直线和圆的应用性问题;2、面积最小圆、中点弦问题的解决方法.【教学重难点】教学重点:坐标法求直线和圆的应用性问题.教学难点:面积最小圆、中点弦问题的解决方法.【教学过程】1 、面积最小圆问题、中点弦轨迹问题 例 1、求通过直线与圆的交点,且面积最小的圆的方程. 结论:解法一:利用过两曲线交点的曲线系.我们可以设圆的方程为. 配 方 得 到 标 准 式 方 程 如 下 所 示,可以得到,当时,此时半径,所求圆的方程为.解法二:利用平面几何知识.以直线与圆的交点连 线 为 直 径 的 圆 符 合 条 件 . 把 两 个 方 程 式 联 立 , 消 去, 得.因为判别式大于零,我们可以根据根与系数的关系也即韦达定理得到线段的中点的横坐标为,,又半径( 弦 长 公 式 ) , 所 以 所 求 的 圆 的 方 程 是 :.解法三:我们可以求出两点的坐标,根据两点间距离公式和中点坐标公式求出半径和圆心,求出圆的方程.变式练习:求圆上的点到的最远、最近的距离。例 2、已知圆 O 的方程为,求过点所作的弦的中点的轨迹.结论:解法一:参数法(常规方法)设过 A 所在的直线方程为 y-2=k(x-1)(k 存在时),P ( x,y) , 则, 消 去y , 得 到 如 下 方 程所以我们可以得到下面结果, 利 用 中 点 坐 标 公 式 及 中 点 在 直 线 上 , 得 :(k 为 参 数 ) . 消 去 k 得 P 点 的 轨 迹 方 程 为,当 k 不存在时,中点 P(1,0)的坐标也适合方程.所以 P 点的轨迹是以点(1/2,1)为圆心,为半径的圆.解法二:代点法(涉及中点问题可考虑此法)我们可以设过点 A 的弦为 MN,则可以设两点的坐标为.因为 M、N 都在圆上,所 以 我 们 可 以 得 到, 然 后 我 们 把 两 式 向 减 可 以 得 到 :设P(x,y)则.所以由这个结论和 M、N、P、A 四点共线,可以得到.所以 2x+[(y-2)/(x-1)] 2y=0,所以 P 点的轨迹方程为(x=1 时也成立),所以 P 点的轨迹是以点(1/2,1)为圆心,为半径的圆.解法三:数形结合(利用平面几何知识),由垂径定理可知,故点 P 的轨迹是以 AO 为直径的圆.变式练习:已知直线,是 上一动点,过作轴、轴的垂线,垂足分别为、,则在、连线上,且满足的点的轨迹方程。反思总结: 当堂检测:已知与曲线 C:相切的直线 交的正半...

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