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文檔簡介

第②點在圓外,則設切線方程:,變成一般式:,因為與圓相切,利用圓心到直線的距離等于半徑,解出.注意:因為此時點在圓外,所以切線一定有兩條,即方程一般是兩個根,若方程只有一個根,則還有一條切線的斜率不存在,務必要把這條切線補上.(2)常見圓的切線方程過圓上一點的切線方程是;過圓上一點的切線方程是.過圓外一點作圓的兩條切線,則兩切點所在直線方程為過曲線上,做曲線的切線,只需把替換為,替換為,替換為,替換為即可,因此可得到上面的結論.(3)兩圓的公共弦方程為兩圓方程相減可得.題型八:公切線問題【例題8-1】已知圓.若圓與圓有三條公切線,則的值為___________.【答案】【解析】由,得,所以圓的圓心為,半徑為,因為圓,所以圓的圓心為,半徑為,因為圓與圓有三條公切線,所以圓與圓相外切,即,解得,所以的值為.故答案為:.【變式8-1】若直線與圓,圓都相切,切點分別為、,則(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】如下圖所示,設直線交軸于點,由于直線與圓,圓都相切,切點分別為、,則,,,,為的中點,為的中點,,由勾股定理可得.故選:C.【變式8-2】已知點M,N分別在圓與圓上,則的最大值為(

)A. B.17 C. D.15【答案】C【解析】圓的圓心,半徑,圓的圓心,半徑,則.故選:C【方法技巧與總結】利用幾何法進行轉化.題型九:圓中范圍與最值問題【例題9-1】已知直線與圓交于不同的兩點,,點,則的最大值為______.【答案】【解析】解由,得.設,,則,,因為,所以.令,則,,所以,當且僅當時等號成立.所以的最大值為.故答案為:.【變式9-1】直線分別與x軸?y軸相交于A?B兩點,點P在圓上運動,則面積的最小值為___________.【答案】2【解析】直線分別與軸,軸交于,兩點,,,則,點在圓上,圓心為,則圓心到直線距離,故點到直線的距離的范圍為,則.的最小值為.故答案為:.【變式9-2】若點M為圓上任意一點,直線過定點P,則的最大值為______.【答案】【解析】整理直線方程得,由,得,所以.由圓的方程知圓心,半徑,所以.故答案為:【變式9-3】當圓的圓心到直線的距離最大時,(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】因為圓的圓心為,半徑,又因為直線過定點A(-1,1),故當與直線垂直時,圓心到直線的距離最大,此時有,即,解得.故選:C.【變式9-4】已知圓.(1)直線過點,且與圓C相切,求直線的方程;(2)設直線與圓C相交于M,N兩點,點P為圓C上的一動點,求的面積S的最大值.【解析】(1)由題意得C(2,0),圓C的半徑為3.當直線的斜率存在時,設直線的方程為y-l=k(x+1),即kx-y+k+1=0,由直線與圓C相切,得,解得,所以直線的方程為4x-3y+7=0.當直線的斜率不存在時,直線的方程為,顯然與圓C相切.綜上,直線的方程為x=-1或4x-3y+7=0.(2)由題意得圓心C到直線的距離,設圓C的半徑為r,所以r=3,所以,點P到直線距離的最大值為,則的面積的最大值.【方法技巧與總結】涉及與圓有關的最值,可借助圖形性質,利用數形結合求解.一般地:(1)形如的最值問題,可轉化為動直線斜率的最值問題.(2)形如的最值問題,可轉化為動直線截距的最值問題.(3)形如的最值問題,可轉化為曲線上的點到點(a,b)的距離平方的最值問題同步鞏固練習一、單選題1.設圓,圓,則圓,的公切線有(

)A.1條 B.2條 C.3條 D.4條【答案】B【解析】由題意,得圓,圓心,圓,圓心,∴,∴與相交,有2條公切線.故選:B.2.求與直線平行且將圓的周長平分的直線方程為(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】圓的圓心坐標,所求直線將圓平分,則直線過圓的圓心,又因為與直線平行,則所求直線的斜率為,利用點斜式得到直線方程為,整理成一般式為故選:C3.設是圓上的動點,是圓的切線,且,則點到點距離的最小值為(

)A.4 B.5 C.6 D.15【答案】B【解析】由圓,可知圓心,半徑為3,又,所以,即點的軌跡方程為,故點到點距離的最小值為.故選:B.4.若點C到的距離之比為,則點C到直線的距離的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】設,則,即,化簡得,所以點的軌跡為以為圓心,的圓,則圓心到直線的距離,所以點C到直線的距離的最小值為;故選:A.5.古希臘數學家阿波羅尼斯(約前262—前190年)的著作《圓錐曲線論》是古代光輝的科學成果,著作中有這樣一個命題:平面內與兩定點距離的比為常數且的點的軌跡是圓,后人將這個圓稱為阿波羅尼斯圓.已知,,圓上有且僅有一個點P滿足,則r的取值為(

)A.1 B.5 C.1或5 D.不存在【答案】C【解析】設點P∵即整理得:∴點P的軌跡為以為圓心,半徑的圓,∵圓的為圓心,半徑的圓,由題意可得:或∴或故選:C.二、填空題6.直線與半圓有兩個交點,則的值是____.【答案】【解析】由半圓,即,如圖所示,當直線在第三象限與半圓相切時,圓心到直線的距離,即,解得:或(舍去),當直線過點時,直線與圓有兩個交點和,把代入中,可得,解得,則直線與圓有兩個交點時,的范圍是.故答案為:三、解答題7.已知圓,平面上一動點P滿足:且,.(1)求動點P的軌跡方程;(2)過點N的直線l(斜率為正)交圓G于A?C兩點,交P的軌跡于B?D兩點(A?B在第一象限),若,求直線l的方程.【解析】(1)設,則,整理得:.(2)由題知l斜率為正,設直線,則原點到直線l的距離為:,故,又圓,所以圓心,半徑為2,所以G到直線l的距離為:,故,又,所以,所以,整理得:,解得:,(舍負),所以直線l的方程為:.8.已知直線過定點,且與圓交于、兩點.(1)求直線的斜率的取值范圍.(2)若為坐標原點,直線、的斜率分別為、,試問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.【解析】(1)圓的標準方程為,圓心為,半徑為.若直線的斜率不存在,此時直線與圓相切,不合乎題意.所以,直線的斜率存在,設直線的方程為,由題意可得,解得.因此,直線的斜率的取值范圍是.(2)設,,設直線的方程為.聯立,得,其中,所以,,則,所以為定值.2.5直線與圓、圓與圓的位置關系隨堂檢測1.圓x2+y2-2x+4y=0與直線2x+y+1=0的位置關系為()A.相離 B.相切 C.相交 D.以上都有可能【答案】C【解析】圓x2+y2-2x+4y=0的圓心坐標為,半徑,圓心到直線2x+y+1=0的距離由,可得圓與直線的位置關系為相交.故選:C2.過點作圓的切線,則切線方程為(

)A. B. C. D.或【答案】C【解析】由圓心為,半徑為,斜率存在時,設切線為,則,可得,所以,即,斜率不存在時,顯然不與圓相切;綜上,切線方程為.故選:C3.已知兩圓分別為圓和圓,這兩圓的位置關系是(

)A.相離 B.相交 C.內切 D.外切【答案】B【解析】由題意得,圓圓心,半徑為7;圓,圓心,半徑為4,兩圓心之間的距離為,因為,故這兩圓的位置關系是相交.故選:B.4.若直線y=x+b與曲線x恰有一個公共點,則b的取值范圍是()A.﹣1<b≤1B.﹣1≤b≤1C.b≤﹣1D.﹣1<b≤1或b【答案】D【解析】曲線x即x2+y2=1(x≥0)表示一個半徑為1的半圓,如圖所示.當直線y=x+b經過點A(0,1)時,求得b=1,當直線y=x+b經過點B(1,0)時,求得b=﹣1,當直線和半圓相切于點D時,由圓心O到直線y=x+b的距離等于半徑,可得1,求得b,或b(舍去).故當直線y=x+b與曲線x恰有一個公共點時b的取值范圍是﹣1<b≤1或b,故選:D.5.如果圓上總存在兩個點到原點的距離為,則實數的取值范圍是(

)A.B.C.D.【答案】D【解析】問題可轉化為圓和圓相交,兩圓圓心距,由得,解得,即.故選:D6.已知直線過點且斜率為1,若圓上恰有3個點到的距離為1,則的值為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】直線過點且斜率為1,設,圓上恰有3個點到的距離為1,圓心到直線的距離等于半徑減去1,圓心到直線的距離為,解得.故選:D.7.過點作圓C:的兩條切線,切點分別為A,B,則直線AB的方程為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】,即,圓心為,半徑.當斜率不存在時,直線與圓相切,切點為;當斜率為0時,直線與圓相切,切點為.故直線方程為斜率,直線方程為,即.故選:A.8.在平面直角坐標系中,圓:與圓:,則兩圓的公切線的條數是(

)A.4條 B.3條 C.2條 D.1條【答案】A【解析】圓:的圓心,半徑,圓:的圓心,半徑,,顯然,即圓與圓外離,所以兩圓的公切線的條數是4.故選:A9.已知點在圓上運動,則的最大值為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】看作圓上的點到點的直線的斜率的相反數.當經過點的直線與上半圓相切時,切線斜率最小,設切線方程為,所以圓心到切線的距離等于半徑,故,解得故當時,切線斜率最小,此時最大,最大值為,故選:C10.直線與圓C:相交于M,N兩點,則______.【答案】4【解析】圓C:,其圓心坐標為,半徑為3.圓心到直線2x-y+1=0的距離,則.故答案為:4.11.設圓的圓心為C,直線l過,且與圓C交于A,B兩點,若,則直線l的方程為___________.【答案】或【解析】當直線l的斜率不存在時,直線l的方程為,由,得或,此時,符合題意.當直線l的斜率存在時,設直線,因為圓的圓心,半徑,所以圓心C到直線l的距離.因為,所以,解得,所以直線l的方程為,即.綜上,直線l的方程為或.故答案為:或12.圓與圓的公共弦長為______.【答案】【解析】設圓:與圓:交于,兩點把兩圓方程相減,化簡得即:圓心到直線的距離,又而,所以故答案為:13.已知圓:與:相交于A、B兩點.(1)求公共弦AB所在的直線方程;(2)求圓

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