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1、江苏省无锡新领航教育咨询有限公司2020学年高二上学期数学重点难点高频考点串讲：直线和圆 （教师版）考点一直线重要知识点归纳1求与直线3x+4y+12=0平行，且与坐标轴构成的三角形面积是24的直线l的方程。分析：满足两个条件才能确定一条直线。一般地，求直线方程有两个解法，即用其中一个条件列出含待定系数的方程，再用另一个条件求出此参数。解法一：先用“平行”这个条件设出l 的方程为3x+4y+m=0再用“面积”条件去求m，直线l交x轴于，交y轴于由，得，代入得所求直线的方程为：解法二：先用面积这个条件列出l的方程，设l在x轴上截距离a，在y轴上截距b，则有，因为l的倾角为钝角，所以a、b同号，|
2、ab|=ab，l的截距式为，即48x+a2y-48a=0又该直线与3x+4y+2=0平行，代入得所求直线l 的方程为说明：与直线Ax+By+C=0平行的直线可写成Ax+By+C1=0的形式；与Ax+By+C=0垂直的直线的方程可表示为Bx-Ay+C2=0的形式。 若直线mx+y+2=0与线段AB有交点，其中A(-2, 3)，B(3,2)，求实数m的取值范围。解：直线mx+y+2=0过一定点C(0, -2)，直线mx+y+2=0实际上表示的是过定点(0, -2)的直线系，因为直线与线段AB有交点，则直线只能落在ABC的内部，设BC、CA这两条直线的斜率分别为k1、k2，则由斜率的定义可知，直线m
3、x+y+2=0的斜率k应满足kk1或kk2， A(-2, 3) B(3, 2) -m或-m 即m或m说明：此例是典型的运用数形结合的思想来解题的问题，这里要清楚直线mx+y+2=0的斜率-m应为倾角的正切，而当倾角在(0,90)或(90,180)内，角的正切函数都是单调递增的，因此当直线在ACB内部变化时，k应大于或等于kBC，或者k小于或等于kAC，当A、B两点的坐标变化时，也要能求出m的范围。圆的标准方程为，其中圆心为,半径为r；圆的一般方程为，圆心坐标，半径为。方程表示圆的充要条件是2.以为直径端点的圆方程为3. 若圆与轴相切，则;若圆与轴相切，则 4. 若圆关于轴对称，则； 若圆关于轴
4、对称，则；若圆关于轴对称，则； 5、点与圆的位置关系：在圆内在圆上 在圆外常考题型归纳题型一圆3设方程x2+y22(m+3)x+2(14m2)y+16m4+9=0。（1）当且仅当m在什么范围内，该方程表示一个圆。（2）当m在以上范围内变化时，求半径最大的圆的方程。（3）求圆心的轨迹方程解析（1）由得：，化简得：，解得：。所以当时，该方程表示一个圆。（2）r=,当 时，（3）设圆心，则，消去得所求的轨迹方程为【名师指引】（1）已知圆的一般方程,要能熟练求出圆心坐标、半径及掌握方程表示圆的条件；（2）第3问求圆心的轨迹方程，使用了参数法，即把x,y都表示成m的函数，消去参数可得到方程，用此法要注意
5、变量x,y的范围4求经过点A(5,2),B(3,2),圆心在直线2x-y-3=0 上的圆的方程； （2）求以O(0,0),A(2,0),B(0,4)为顶点的三角形OAB外接圆的方程。【解题思路】根据条件，列方程组求参数解析（1）设圆心,则有，所求圆的方程为（2）采用一般式，设圆的方程为，将三个已知点的坐标代入得，解得：故所求圆的方程为【名师指引】(1)求圆的方程必须满足三个独立条件方可求解，选择方程的形式，合理列出方程组是关键，(2)当条件与圆心、半径有关时常选择标准方程，当条件是圆经过三个点时，常选用一般方程题型一弦长问题5一圆与y轴相切，圆心在直线x3y=0上，且直线y=x截圆所得弦长为2
6、，求此圆的方程.【解题思路】因题目条件与圆心、半径关系密切，选择圆的标准方程，与弦长有关的问题，一般要利用弦心距、半径、半弦长构成的“特征三角形” 解析：因圆与y轴相切，且圆心在直线x3y=0上，故设圆方程为（x3b）2+（yb）2=9b2.又因为直线y=x截圆得弦长为2，则有（）2+（）2=9b2，解得b=1.故所求圆方程为（x3）2+（y1）2=9或（x+3）2+（y+1）2=9.【名师指引】在求圆的方程时，应当注意以下几点：（1）确定用圆的标准方程还是一般方程；（2）运用圆的几何性质（如本例的相切、弦长等）建立方程求得a、b、r或D、E、F；（3）在待定系数法的应用上，列式要尽量减少未知
7、量的个数.6已知圆的方程为.是该圆过点（3，5）的11条弦的长，若数列是等差数列,则 数列的公差的最大值为 解析 7圆心坐标为（3，4），半径为5，圆的弦长的最小值和最大值分别是和10，数列的公差的最大值为8已知mR，直线l：和圆C：。（1）求直线l斜率的取值范围；（2）直线l与圆C相交于A、B两点，若的面积为，求直线的方程解：（）直线的方程可化为，直线的斜率，2分因为，所以，当且仅当时等号成立所以，斜率的取值范围是5分（）由（）知的方程为，其中圆的圆心为，半径圆心到直线的距离9分，解得所求的直线方程为或9已知平面区域恰好被面积最小的圆及其内部所覆盖()试求圆的方程()若斜率为1的直线与圆C交
8、于不同两点满足,求直线的方程解:()由题意知此平面区域表示的是以构成的三角形及其内部,且是直角三角形,所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,故圆心是(2,1),半径是,所以圆的方程是 ()设直线的方程是:因为,所以圆心到直线的距离是,即解得: 所以直线的方程是: 圆上的动点到已知直线（或点）的距离的最大值和最小值，转化为圆心到已知直线（或点）的距离来处理10问题1：已知圆和点，点P在圆上，求面积的最小值点拔:圆心(4,3)到直线的距离为,P到直线的距离的最小值为，求面积的最小值为题型二对称性问题11圆关于直线对称，则 点拨：圆关于直线对称的实质是圆心在直线上，因此可将圆心坐标代入直线方程解决解
9、析：12问题3:圆关于直线的对称圆的方程为 点拨：两圆和关于直线对称，可以转化为点对称问题（即圆心和关于直线对称且半径相等），也可以用相关点法来处理，后一种方法更有推广价值解析：方法1：原点关于直线的对称点为（1，1），所以圆关于直线的对称圆的方程为方法2：设是圆上一动点，它关于直线的对称点为，则 在圆， 圆关于直线的对称圆的方程为题型三求与圆有关的最值13例4 已知圆，求（1）的最大值（2）的最大值与最小值（3）的最小值【解题思路】根据所求式子的几何意义求解或转化为函数的最值解析（1）表示圆上的点到原点的距离的平方因圆心到点的距离为2，的最大值为3，从而的最大值为9方法2：设，则（2）表示圆上的点与原点连线的斜率，所以的最大值与最小值是直线与圆相切时的斜率，设直线的方程为，由得，的最大值与最小值分别为和（3）设，则解法2：设，则，代入圆的方程并化简得：，解得：【名师指引】（1）与圆有关的最值的求法有：几何法、函数法、判别式法（2）用几何法时，要见“数”想“形”，即所求式子的几何意义（3）用函数法时，常用三角换元【新题导练】14已知满足,则的最小值为 解析 表示圆上的点与点连线的斜率，所以的最小值是直线与圆相切时的斜率，设直线的方程为，即由得，的最大值与最小值分别为 15（2020 惠州）若直线圆，则的最小值是4，
