1、4.2.1直线与圆的位置关系一、学习目标:1、理解和掌握直线与圆的位置关系;2、会用代数和几何方法判断直线和圆的位置关系;3、会利用直线与圆的位置关系解决一些实际问题。二、课前导学:基础梳理:1、直线和圆的位置关系有几种?分别是什么?并用图形表示。2、 直线AxByC0与圆(xa)2(yb)2r2的位置关系及判断如下表所示: 3、过点作圆的切线,若点在圆外,可作圆的_条切线?2若点在圆上,可作圆的_条切线?若点在圆内呢?1,04、思考:如何求圆被直线所截得的弦长?解:(1)应用圆中的直角三角形:半径,圆心到直线的距离为,弦长具有关系 (2)利用弦长公式:设直线:,与圆的两交点为,将直线方程代入
2、圆的方程,消元后利用根与系数的关系得弦长,一般交点的坐标只需设出而不求。预习自测:1、判断下列圆与直线的位置关系(1)圆和直线2x+y-5=0 _相交(2)圆和直线4x-3y+6=0 _相切(3)圆和直线2x-y+5=0 _ 相离2、已知直线y=mx+4与圆相切, 则m=_三、合作探究:探究一、判断直线与圆的位置关系例1:判断直线与圆的位置关系。如果有公共点,求出公共点的坐标。分析:方法1,判断直线与圆的位置关系,就是看由它们方程组成的方程组有无实数解,有几组实数解;方法2,可以依据圆心到直线的距离与半径长的关系,判断直线与圆的位置关系。相切,公共点(8,-6)变式1、已知圆的方程是,直线方程
3、是,当为何值时,圆与直线相切、相交、相离 ?当m=时,相切当或时,相交当时,相离探究二、圆的切线方程例2、已知圆的方程是,求过圆上一点P(-1,)的切线方程.分析:利用点到切线的距离等于圆的半径求直线的斜率,通过点斜式求切线方程。解:由题意可知,切线的斜率存在,设所求直线的方程为:,即 由题意可得: 解得: 故所求切线方程为:变式2、求过点的圆的切线方程。解: 设所求切线的方程为y2k(x3)或x3,即kxy23k0或x3.即5x12y390.可验证:x3为圆的切线故所求切线方程为x3或5x12y390.小结:求过一点的圆的切线方程时,要先检验一下此点在圆上还是圆外,防止漏解。若此点在圆上,切
4、线只有一条;若此点在圆外,则切线一定有两条,特别是斜率不存在的情况易忽视。*探究三、直线与圆相交的问题例3、已知直线被圆所截得的弦长为6,求的值。分析:可以利用圆的几何性质,构造直角三角形,结合勾股定理解之;也可以利用代数方法构造方程组,结合弦长公式求解。解:设直线kx+y-120被圆x2y225所截得的弦长为AB,其中点为C,则OCB为直角三角形因为圆的半径为|OB|5,半弦长为 |BC|3,所以圆心到直线kx+y-120的距离为4,由点到直线的距离公式得 ,解之得k .四、课堂小结 五、课外作业1、圆的圆心到直线的距离是( D ) A、2 B、1 C、 D、2、已知直线和圆相切,那么的值为( C ) A、5 B、4 C、3 D、23、直线与圆的位置关系是( C ) A、相离 B、相切 C、相交且过圆心 D、相交但不过圆心4、若直线与圆恒有两个交点,则实数的范围是( B ) A、 B、 C、 D、5、点是圆的一条弦的中点,则这条弦所在直线的方程为 。6、求直线被圆截得的弦的长。解:圆C的圆心为,半径为。圆心C到直线的距离为 故*7、已知点P(5,3),点M在圆上运动,求|PM|的最大值和最小值.解:圆心为C(2,-1),半径为, 故