2019-2020学年北师大版必修二 直线与圆的综合应用 教案
2019-2020学年北师大版必修二    直线与圆的综合应用   教案第2页

6b+1=0,Δ=4(4-b)2-4×2(b2-6b+1)>0,解得2-3<b<2+3.

x1+x2=b-4,x1x2=,

y1y2=(-x1+b)(-x2+b)=b2-b(x1+x2)+x1x2=,

因为·=0,所以x1x2+y1y2=0,

即+=0,得b=1.

故所求的直线方程为y=-x+1.

【点拨】平面向量与圆的交汇是平面解析几何的一个热点内容,解题时,一方面要能够正确地分析用向量表达式给出的题目的条件,将它们转化为图形中相应的位置关系,另一方面还要善于运用向量的运算解决问题.

【变式训练2】若曲线x2+y2+x-6y+3=0上两点P、Q满足①关于直线kx-y+4=0对称;②OP⊥OQ,则直线PQ的方程为          .

【解析】由①知直线kx-y+4=0过圆心(-,3),所以k=2,故kPQ=-.

设直线PQ的方程为y=-x+t,与圆的方程联立消去y,

得x2+(4-t)x+t2-6t+3=0.(*)

设P(x1,y1),Q(x2,y2),由于OP⊥OQ,所以x1x2+y1y2=0,

即x1x2+(-x1+t)(-x2+t)=0,所以(x1+x2)(-t)+x1x2+t2=0.

由(*)知,x1+x2=,x1x2=,代入上式,解得t=或t=.

此时方程(*)的判别式Δ>0. 从而直线的方程为y=-x+或y=-x+,

即x+2y-3=0或2x+4y-5=0为所求直线方程.

题型三 与圆有关的最值问题

【例3】求与直线x+y-2=0和曲线x2+y2-12x-12y+54=0都相切的半径最小的圆的标准方程.

【解析】曲线x2+y2-12x-12y+54=0可化为

(x-6)2+(y-6)2=18,它表示圆心为(6,6),半径为3的圆.

作出直线x+y-2=0与圆(x-6)2+(y-6)2=18,

由图形可知,当所求圆的圆心在直线y=x上时,半径最小.

设其半径为r,点(6,6)到直线x+y=2的距离为5,所以2r+3=5,即r=,

点(0,0)到直线x+y=2的距离为,

所求圆的圆心为(2cos 45°,2sin 45°),即(2,2),

故所求圆的标准方程为(x-2)2+(y-2)2=2.

【点拨】解决与圆有关的最值问题时,要借助图形的几何性质,利用数形结合求解

【变式训练3】由直线y=x+1上的点向圆C:(x-3)2+(y+2)2=1引切线,则切线长的最小值为(  )