直线、圆的位置关系
【学习目标】
1.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系;
2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题;
3.在平面解析几何初步的学习过程中,体会用代数方法处理几何问题的思想.
【要点梳理】
要点一:直线与圆的位置关系
1.直线与圆的位置关系:
(1)直线与圆相交,有两个公共点;
(2)直线与圆相切,只有一个公共点;
(3)直线与圆相离,没有公共点.
2.直线与圆的位置关系的判定:
(1)代数法:
判断直线与圆C的方程组成的方程组是否有解.如果有解,直线与圆C有公共点.
有两组实数解时,直线与圆C相交;
有一组实数解时,直线与圆C相切;
无实数解时,直线与圆C相离.
(2)几何法:
由圆C的圆心到直线的距离与圆的半径的关系判断:
当时,直线与圆C相交;
当时,直线与圆C相切;
当时,直线与圆C相离.
要点诠释:
(1)当直线和圆相切时,求切线方程,一般要用到圆心到直线的距离等于半径,记住常见切线方程,可提高解题速度;求切线长,一般要用到切线长、圆的半径、圆外点与圆心连线构成的直角三角形,由勾股定理解得.
(2)当直线和圆相交时,有关弦长的问题,要用到弦心距、半径和半弦构成的直角三角形,也是通过勾股定理解得,有时还用到垂径定理.
(3)当直线和圆相离时,常讨论圆上的点到直线的距离问题,通常画图,利用数形结合来解决.
要点二:圆的切线方程的求法
1.点在圆上,如图.
法一:利用切线的斜率与圆心和该点连线的斜率
的乘积等于,即.
法二:圆心到直线的距离等于半径.
2.点在圆外,则设切线方程:,变成一般式:,因为与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径,解出.
要点诠释:
因为此时点在圆外,所以切线一定有两条,即方程一般是两个根,若方程只有一个根,则还有一条切线的斜率不存在,务必要把这条切线补上.
常见圆的切线方程:
(1)过圆上一点的切线方程是;