单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*12.3.3 直线与圆的位置关系 一直线与圆的位置关系直线与圆的位置关系有三种:如下图.1直线与圆相交:有两个公共点;2直线与圆相切:有一个公共点;3直线与圆相离:没有公共点. 二直线与圆的位置关系的判定 如果直线l和圆C的方程分别为:Ax+By+C=0,x2+y2+Dx+Ey+F=0. 那么直线与圆的位置关系的判定有两种方法:1代数法判断直线与圆的位置关系:由l 和C的方程联立方程组 可以用消元法将方程组转化为一个关于x或y的一元二次方程,假设 0,那么直线与圆相交; 假设=0,那么直线与圆相切; 假设0,那么直线与圆相离. 2几何法判断直线与圆的位置关系: 如果直线l和圆C的方程分别为:Ax+By+C=0, (xa)2+(yb)2=r2. 可以用圆心C(a,b)到直线的距离 d= 与圆C的半径r的大小关系来判断直线与圆的位置关系 假设dr时,直线l和圆C相离.例1圆的方程是x2+y2=2,直线方程是y=x+b,当b为何值时,圆与直线有两个公共点?只有一个公共点?没有公共点?解法1:代入,整理得2x2+2bx+b22=0, 判别式=(2b)242(b2)=4(b+2)(b2),当2b0,方程组有两组不同的实数解,因此直线与圆有两个公共点;当b=2或b=2时,=0,方程组有两组相同的实数解,因此直线与圆只有一个公共点;当b2时,0,方程组没有实数解,因此直线与圆没有公共点;解法2:转化为b为何值时,圆心到直线的距离小于半径、等于半径、大于半径的问题。
圆的半径r= ,圆心(0,0)到直线y=x+b的距离为 ,当dr时,即2br时,即b2时, 圆与直线相离,直线与圆没有公共点例2圆的方程是x2+y2=r2,求过圆上一点M(x0,y0)的切线方程解:如果x00且y00,那么直线OM的方程为y= ,从而过M点的圆的切线的斜率为 ,因此所求的圆的切线方程为 化简得x0 x+y0y=x02+y02. 因为点(x0,y0)在圆上,所以x02+y02=r2.所以过圆x2+y2=r2上一点(x0,y0)的圆的切线方程为x0 x+y0y=r2. 如果x0=0,或y0=0,我们容易验证,过点M(x0,y0)的切线方程也可以表示为x0 x+y0y=r2的形式 因此,所求的切线方程为x0 x+y0y=r2.三. 圆的切线的求法:直线与圆相切,切线的求法: 1当点(x0,y0)在圆x2+y2=r2上时,切线方程为x0 x+y0y=r2;2假设点(x0,y0)在圆(xa)2+(yb)2=r2上时,切线方程为 (x0a)(xa)+(y0b)(yb)=r2; 3斜率为k且与圆(xa)2+(yb)2=r2相切的切线方程的求法: 先设切线方程为y=kx+m,然后变成一般式kxy+m=0,利用圆心到切线的距离等于半径来列出方程求m;4点(x0,y0)在圆外面,那么切线方程为yy0=k(xx0),再变成一般式,因为与圆相切,利用圆心到直线距离等于半径,解出k. 注意假设此方程只有一个实根,那么还有一条斜率不存在的直线,务必要补上四直线与圆相交的弦长公式 平面几何法求弦长公式: 如下图,直线l与圆相交于两点A、B,线段AB的长即为直线l与圆相交的弦长.设弦心距为d,圆的半径为r,弦长为AB,那么有 即AB= 例3直线l经过点P(5,5),且和圆C:x2+ y2=25相交,截得弦长为4 ,求l的方程.x2y+5=0,或2xy5=0.练习题:1直线x+y=m与圆x2+y2=m (m0)相切,那么m= A B C D2D2曲线 与直线y=k(x2)+4有两个交点,那么实数k的取值范围是 A B C DD3圆心为(1,2)、半径为2 的圆在x轴上截得的弦长为 A8 B6 C6 D4A4直线x+y=1被圆x2+y22x2y7=0所截得线段的中点是 A B(0,0) C DA5以点P(4,3)为圆心的圆与直线2x+y5=0相离,那么圆P的半径r的取值范围是 A(0,2) B(0, ) C(0,2 ) D(0,10)C6曲线5x2y2+5=0与直线2xy+m =0无交点,那么m的取值范围是 .1m1 7由点P(1,2)向圆x2+y2+2x2y2=0引的切线方程是 .5x+12y+19=0和x=1 8圆C:(x1)2+(y2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y7m4=0,证明不管m为何值,C与 l 恒有两个交点.。