【数学思想】数形结合
【解题过程】(x?1)2?(y?2)2?5,圆心(1,-2),圆心B(1,?2),则直线为
3x?y?5?0
【思路点拨】该弦所在直线过圆心 【答案】A
6.圆x2?y2?r2上有某点P(x0,y0),求过此点的切线方程. 【知识点】圆的切线 【数学思想】数形结合
【解题过程】与圆心直线斜率乘积圆心(0,0),半径r,切线斜率与点P(x0,y0)为?1 ,k1?y0xx,k??0,l:y?y0??0(x?x0),化简得x0x?y0y?r2 x0y0y0【思路点拨】点斜式求直线 【答案】x0x?y0y?r2 能力型 师生共研
7.圆x2?y2?4x?0在点P(1,3)处的切线方程为( )
A.x?3y?2?0 B.x?3y?4?0 C.x?3y?4?0 D.x?3y?2?0 【知识点】圆的切线 【数学思想】数形结合
【解题过程】(x?2)2?y2?4,圆心(2,0),点P在圆上,圆心与P的直线斜率
k1??3,?k?3,所以直线为x?3y?2?0 3【思路点拨】抓住点在圆上,该点处的切线的斜率特点. 【答案】D
8.直线3x?y?23?0截圆x2?y2?4得的劣弧的圆心角为__________. 【知识点】弦长、圆心角 【数学思想】数形结合
【解题过程】直线与圆交于AB,可求得AB?2.又OA?OB?2,所以?AOB是
等边三角形,?AOB=
?3.
【思路点拨】求出AB,解?AOB
? 3探究型 多维突破 【答案】
9.已知圆C:x2?y2?2x?4y?3?0.若圆C的切线在x轴和y轴上的截距的绝对值相等,求此切线的方程. 【知识点】求切线方程 【数学思想】分类讨论
【解题过程】∵切线在两坐标轴上截距的绝对值相等,∴切线的斜率是±1或过原点,故所求切线方程为:x+y-3=0,x+y+1=0,x-y+5=0,x-y+1=0.y?(2?6)x
【思路点拨】利用截距绝对值相等
【答案】x+y-3=0,x+y+1=0,x-y+5=0,x-y+1=0.y?(2?6)x 10.已知圆C:x2+y2+2x-4y+3=0.从圆C外一点P(x1,y1)向圆引一条切线,切点为M,O为原点,且有PM=PO,求使PM最小的点P的坐标. 【知识点】圆的切线 【数学思想】方程思想
【解题过程】∵切线PM与CM垂直,∴PM2?PC2?CM2,又∵PM=PO,
P(x,y),坐标代入化简得2x?4y?3?0.PM最小时即PO最小,而PO最小,即
过O点作直线2x?4y?3?0的垂线与之交点即为P, 从而解方程组
?2x?4y?3?033得满足条件的点P坐标为P(?,) ?y??2x105.?【思路点拨】找出P满足的条件,找到最小值得位置 【答案】P(?自助餐
1.直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为( )
33,) 105.
A.1 B.22 C.7 D.3 【知识点】圆的切线 【数学思想】转化思想
【解题过程】切线段的长度l?d2?r2,d为圆心(3,0)到直线上的点的距离,所以切线段最短,则当d最短时取得,dmin?22,lmin?8?1?7 【思路点拨】利用切线长的公式. 【答案】C.
2.直线x+3y-2=0与圆x2+y2=4相交于A,B两点,则弦AB的长度等于__________. 【知识点】弦长
【解题过程】根据圆的方程知,圆的圆心坐标为(0,0),半径R=2,弦心距
d?|?2|?1,,所以弦长AB?222?1?23. 3?1【思路点拨】弦长公式. 【答案】23 3.圆C:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4 (m∈R). (1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆恒相交于两点; (2)求⊙C与直线l相交弦长的最小值. 【知识点】直线与圆位置关系、弦长最值问题 【数学思想】数形结合,转化思想
【解题过程】(1)将方程(2m+1)x+(m+1)y=7m+4,变形为 (2x+y-7)m+(x+y-4)=0.
直线l恒过两直线2x+y-7=0和x+y-4=0的交点,交点M(3,1).
又∵(3-1)2+(1-2)2=5<25,∴点M(3,1)在圆C内,∴直线l与圆C恒两个交点.
(2)由圆的性质可知,当l⊥CM时,弦长最短. 又|CM|?(3?1)2?(1?2)2?5,
∴弦长为l?2r2?|CM|2?225?5?45.
【思路点拨】.找到几何关系 【答案】45
4.已知过点M??3,?3?的直线l与圆x2?y2?4y?21?0相交于A,B两点, (1)若弦AB的长为215,求直线l的方程; (2)设弦AB的中点为P,求动点P的轨迹方程. 【知识点】弦长、直线方程、轨迹问题 【数学思想】方程思想
【解题过程】(1)若直线l的斜率不存在,则l的方程为x??3,此时有
y2?4y?12?0,弦|AB|?|yA?yB|?2???6??8,所以不合题意. 故设直线l的方程为y?3?k?x?3?,即kx?y?3k?3?0.
将圆的方程写成标准式得x2??y?2??25,所以圆心?0,?2?,半径r?5.
2圆心?0,?2?到直线l的距离d?|3k?1|k?122,因为弦心距、半径、弦长的一半构成直
角三角形,所以
?15?2?3k?1??k2?1?25,即?k?3??0,所以k??3.
2所求直线l的方程为3x?y?12?0.
(2)设P?x,y?,圆心O1?0,?2?,连接O1P,则O1P?AB.当x?0且x??3时,
kO1P?kAB??1,又kAB?kMP?y?(?3),
x?(?3)22y???2?y???3?3??5?5?则有???1,化简得?x????y???......(1)
x?0x???3?2??2?2?当x?0或x??3时,P点的坐标为?0,?2?,?0,?3?,??3,?2?,??3,?3?都是方程(1)
3??5?5?的解,所以弦AB中点P的轨迹方程为?x????y???.
2??2?2?22【思路点拨】.解析法求轨迹
3??5?5?【答案】3x?y?12?0 ?x????y???.
2??2?2?225.过直线x+y-22=0上点P作圆x2+y2=1的两条切线,若两条切线夹角是60°,则点P的坐标是__________.
【知识点】圆的切线 【数学思想】转化思想
【解题过程】如图所示,过点P作圆x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,连接OA,OB,OP.由已知得,∠APO=30°,所以PO=2.设P坐标为(x,y),则
??x?y?22?0所求坐标为(2,2). ?22??x?y?4,
【思路点拨】角度转化为长度 【答案】(2,2). 6.已知点M(a,b)在圆O:x2+y2=1外,则直线ax+by=1与圆O的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定 【知识点】点与圆、直线与圆位置判别
【解题过程】M(a,b)在圆O:x2+y2=1外,则a2?b2?1, 【思路点拨】直接转化条件 【答案】C