====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====源-于-网-络-收-集高中数学必修2直线与圆的位置关系【一】、圆的定义及其方程.(1)圆的定义:平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)叫做圆,定点叫做圆心,定长就是半径;(圆心是定位条件,半径是定型条件)(2)圆的标准方程:)0()()(222rrbyax;圆心),(ba,半径为r;圆的一般方程:)04(02222FEDFEyDxyx;圆心)2,2(ED,半径为FED42122;【二】、点与圆的位置关系(仅以标准方程为例,其他形式,则可化为标准式后按同样方法处理)设),(00yxP与圆222)()(rbyax;若P到圆心之距为d;①P在在圆C外22020)()(rbyaxrd;②P在在圆C内22020)()(rbyaxrd;③P在在圆C上22020)()(rbyaxrd;【三】、直线与圆的位置关系:设直线0:CByAxl和圆222)()(:rbyaxC,圆心C到直线l之距为d,由直线l和圆C联立方程组消去x(或y)后,所得一元二次方程的判别式为,则它们的位置关系如下:相离0rd;相切0rd;相交0rd;注意:这里用d与r的关系来判定,称为几何法,只有对圆才实用,也是最简便的方法;利用判定称为代数法,对讨论直线和二次曲线的位置关系都适应。【四】、两圆的位置关系:(1)代数法:解两个圆的方程所组成的二元二次方程组;若方程组有两组不同的实数解,则两圆相交;若方程组有两组相同的实数解,则两圆相切;若无实数解,两圆相离。(2)几何法:设圆1O的半径为1r,圆2O的半径为2r①两圆外离2121||rrOO;②两圆外切2121||rrOO;====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====源-于-网-络-收-集③两圆相交212112||||rrOOrr;④两圆内切||||1221rrOO;⑤两圆内含||||1221rrOO;(五)已知圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),直线L:Ax+By+C=01.位置关系的判定:判定方法1:联立方程组得到关于x(或y)的方程(1)△>0相交;(2)△=0相切;(3)△<0相离。判定方法2:若圆心(a,b)到直线L的距离为d(1)dr相离。例1、判断直线L:(1+m)x+(1-m)y+2m-1=0与圆O:x2+y2=9的位置关系。法一:直线L:m(x-y+2)+x+y-1=0恒过点, 点P在圆O内,∴直线L与圆O相交。法二:圆心O到直线L的距离为当d<3时,(2m-1)2<9(2m2+2),∴14m2+4m+17>0∴m∈R所以直线L与直线O相交。法三:联立方程,消去y得2(1+m2)x2+(4m2+2m-2)x-5m2+14m-8=0∴△=56m4-96m3+92m2-120m+68=4(m-1)2(14m2+4m+17)当m≠1时,△>0,直线与圆相交;当m=1时,直线L:,此时直线L与圆O相交综上得直线L与圆O恒相交。====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====源-于-网-络-收-集[评]法二和法三是判断直线与圆位置关系的方法,但计算量偏大;而法一是先观察直线的特点再结合图,避免了大量计算,因此体现了数形结合的优点。例2、求圆x2+y2=1上的点到直线3x+4y=25的距离的最大最小值1.切线问题:例3:(1)已知点P(x0,y0)是圆C:x2+y2=r2上一点,求过点P的圆C的切线方程;(x0x+y0y=r2)法一: 点P(x0,y0)是圆C:x2+y2=r2上一点,∴当x0≠0且y0≠0时,∴切线方程为当P为(0,r)时,切线方程为y=r,满足方程(1);当P为(0,-r)时,切线方程为t=-r,满足方程(1);当P为(r,0)时,切线方程为x=r,满足方程(1);当P为(-r,0)时,切线方程为x=-r,满足方程(1);综上,所求切线方程为x0x+y0y=r2法二:设M(x,y)为所求切线上除P点外的任一点,则由图知|OM|2=|OP|2+|PM|2,即x2+y2=r2+(x-x0)2+(y-y0)2∴x0x+y0y=r2且P(x0,y0)满足上面的方程。综上,所求切线方程为x0x+y0y=r2。例4、求过下列各点的圆C:x2+y2-2x+4y-4=0的切线方程:(1);(2)B(4,5)解:(1)圆C:(x-1)2+(y+2)2=9,圆心C(1,-2),r=3,且点A在圆C上,====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====源-于-网-络-收-集法一:设切线方程为,则圆心到切线的距离为,∴所求切线方程为法二: AC⊥l,∴所求切线方程为(2)点B在圆外,所以过B点的切线有两条设切线方程为y=k(x-4)+5,则圆心C到切线的距离为又直线x=4也是圆的切线方程,∴所求切线方程为(2)已知圆O:x2+y2=16,求过点P(4,6)的圆的切线PT的方程。注:(1)判断直线与圆的位置关系有两种方法,但利用圆心到直线的距离与半径的关系来判断在计算上更简洁。(2)过圆...