第二讲 大题考法——直线与圆题型(一)直线与圆的位置关系 主要考查直线与圆的位置关系以及复杂背景下直线、圆的方程
[典例感悟][例 1] 如图,在 Rt△ABC 中,∠A 为直角,AB 边所在直线的方程为 x-3y-6=0,点T(-1,1)在直线 AC 上,BC 中点为 M(2,0).(1)求 BC 边所在直线的方程;(2)若动圆 P 过点 N(-2,0),且与 Rt△ABC 的外接圆相交所得公共弦长为 4,求动圆 P 中半径最小的圆方程.[解] (1)因为 AB 边所在直线的方程为 x-3y-6=0,AC 与 AB 垂直,所以直线 AC 的斜率为-3
故 AC 边所在直线的方程为 y-1=-3(x+1),即 3x+y+2=0
设 C 为(x0,-3x0-2),因为 M 为 BC 中点,所以 B(4-x0,3x0+2).点 B 代入 x-3y-6=0,解得 x0=-,所以 C
所以 BC 所在直线方程为 x+7y-2=0
(2)因为 Rt△ABC 斜边中点为 M(2,0),所以 M 为 Rt△ABC 外接圆的圆心.又 AM=2,从而 Rt△ABC 外接圆的方程为(x-2)2+y2=8
设 P(a,b),因为动圆 P 过点 N,所以该圆的半径 r=,圆方程为(x-a)2+(y-b)2=r2
由于⊙P 与⊙M 相交,则公共弦所在直线 m 的方程为(4-2a)x-2by+a2+b2-r2+4=0
因为公共弦长为 4,⊙M 半径为 2,所以 M(2,0)到 m 的距离 d=2,即=2,化简得 b2=3a2-4a,所以 r= =
当 a=0 时,r 最小值为 2,此时 b=0,圆的方程为 x2+y2=4
[方法技巧]解决有关直线与圆位置关系的问题的方法(1)直线与圆的方程求解通常用的待定系数法,由于直线方程和圆的方程均有不同形式,故要根据所给几何条件灵活使用方程.(2)对直线与直线