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直線和圓的位置關系高中數學

教育 更新时间:2024-10-16 08:23:52

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)1

處理直線與圓的位置關系,通常轉化為線心距d與圓半徑r的大小關系來解決,其中圓心C(a,b)到直線

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)2

的距離公式為

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)3

一. 線圓相切

直線與圓相切的充要條件是:

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例1. 直線

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繞原點按逆時針方向旋轉後所得直線與圓

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)6

的位置關系是

A. 直線過圓心

B. 直線與圓相交,但不過圓心

C. 直線與圓相切

D. 直線與圓沒有公共點

解:已知圓的圓心為C(2,0),半徑

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。由直線得斜率

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,即傾斜角為。再繞原點按逆時針方向旋轉得傾斜角為

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,從而斜率

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,所以原直線化為

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。由圓心C到直線

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的距離

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,知直線與圓相切,故選C。 例2. 若直線

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與圓

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相切,則a的值為

A. 1,-1

B. 2,-2

C. 1

D. -1

解:已知圓化為

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,知圓心C(1,0),半徑。因為直線與圓相切,所以,即

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)17

,解得

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)18

,故選D。

二. 線圓相離

直線與圓相離的充要條件是:

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;已知直線上一點P到圓心C的距離的最小值為線心距d,即有等量關系:

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。例3. 圓

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與直線

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)的位置關系是

A. 相交

B. 相切

C. 相離

D. 不确定的

解:圓方程化為标準方程得

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,知圓心C(0,0),半徑

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因為圓心到直線的距離

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所以直線與圓相離,故選C

例4. 已知P是直線

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上的動點,PA、PB是圓

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的兩條切線,A、B是切點,C是圓心,那麼四邊形PACB面積的最小值為________________。解:已知圓化為

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,知圓心C(1,1),半徑。因為

直線和圓的位置關系高中數學(怎樣處理直線與圓的位置關系)31

,求

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的最小值就是求

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的最小值,而

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所以

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三. 線圓相交

直線與圓相交的充要條件是:

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;若直線與圓相交,則線心距d、弦長的一半

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與圓半徑r構成直角三角形,即有等量關系:

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。例5. 若直線

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與圓

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有兩個不同的交點,則a的取值範圍是A. (0,

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) B. (

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,0)C. (

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) D. (

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)解:已知圓心C(,2),半徑。因為直線與圓相交,所以,即

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,平方去分母得

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,解得

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,故選B。 例6. 已知圓C:

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及直線

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。當直線l被C截得的弦長為

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時,則a=A.

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B.

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C.

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D.

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解:已知圓心C(a,2),半徑

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線心距為

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因為線心距、弦長的一半與圓半徑構成直角三角形,所以

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解得

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因為

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,所以

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,故選C

例7. 設圓滿足:①截y軸所得弦長為2;②被x軸分成兩段圓弧,其弧長的比為3:1。在滿足條件①、②的所有圓中,求圓心到直線

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的距離最小的圓的方程。解:設圓心C(a,b),半徑r,則C到x軸、y軸的距離分别為

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。由題設知圓C截x軸所得劣弧所對的圓心角是直角,所以有

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;又圓C截y軸所得弦長為2,則有

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,從而有

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,由

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當且僅當

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時,d有最小值。解得

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。故所求圓的方程為

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--END--

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